[0001] L'invention concerne une structure d'étanchéité pour une aube pivotante de turbomachine.
[0002] De nombreuses turbomachines de moteurs d'avions comprennent maintenant des aubes
à calage variable, c'est-à-dire qui pivotent de façon à redresser plus ou moins les
courants gazeux qui passent à travers elles. Il est ainsi possible de maintenir un
rendement satisfaisant quel que soit le régime de la machine. De telles aubes se rencontrent
en particulier souvent dans les premiers étages d'un compresseur à haute pression
situé en aval d'un compresseur à plus basse pression.
[0003] La pression des gaz soumet les pivots de ces aubes à des forces de poussée importantes,
qui les usent petit à petit selon une ovalisation de leur section. L'étanchéité de
la veine annulaire où les gaz circulent est alors perdue à l'emplacement des pivots,
ce qui impose de prévoir des joints d'étanchéité.
[0004] Le brevet français n° 2 452 591 décrit un dispositif de plusieurs joints d'étanchéité
dont un joint élastique fendu disposé dans une gorge du pivot. L'insertion d'un tel
anneau fendu dans le palier peut cependant être difficile, et c'est pourquoi on propose
avec l'invention une structure qui permet très simplement et même automatiquement
cette insertion.
[0005] L'invention est donc relative à une structure comportant une aube de turbomachine
pivotant autour d'un pivot engagé dans un palier, un anneau élastique fendu étant
disposé dans une gorge du pivot et conçu de façon à frotter contre le palier par au
moins une première portion de la face extérieure, caractérisée par une douille engagée
autour du pivot d'un côté de la gorge, la douille étant mobile le long du pivot entre
une position où elle recouvre au moins une seconde portion de la face extérieure et
une position où elle est éloignée de l'anneau, la gorge et l'anneau étant conçus de
façon que l'anneau puisse être enfoncé dans la gorge à l'endroit de la seconde portion.
[0006] La simplicité du montage est encore accentuée si les deux portions sont distinctes,
adjacentes et séparées par un épaulement de la face extérieure ou si la douille présente
un évasement à une extrémité opposée à l'anneau, l'évasement étant conçu pour buter
contre une surface où le palier débouche. Si ces deux caractéristiques sont réunies,
la première position mentionnée correspond à la butée de l'extrémité de la douille
sur l'épaulement et la seconde correspond à la butée de l'évasement sur la surface
où le palier débouche.
[0007] La fente est avantageusement sinueuse ou en forme de labyrinthe pour limiter les
fuites au travers d'elle. Enfin, une autre douille peut être enfilée entre le pivot
et le palier, à l'opposé de la première douille par rapport à l'anneau fendu. Le meilleur
soutien du pivot est alors réalisé.
[0008] On va maintenant décrire une réalisation de l'invention plus en détail avec les figures
suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif :
- la figure 1 représente un fragment de turbomachine,
- les figures 2 et 3 représentent la structure conforme à l'invention, respectivement
avant et après le montage,
- et la figure 4 représente l'anneau fendu en perspective.
[0009] La figure 1 représente donc la turbomachine, composée essentiellement d'un stator
1 entourant un rotor 2 pour délimiter une veine sensiblement annulaire 3 à travers
laquelle passent les gaz. Un compresseur à basse pression 4 et un compresseur à haute
pression 5 occupent deux parties différentes de la veine annulaire 3 et sont composés
chacun d'étages d'aubes de rotor 6, solidaires de celui-ci, et d'étages d'aubes de
stator 7 et 8 dont la plupart sont des aubes fixes 7 mais dont certaines, à savoir
les aubes des quatre premiers étages du compresseur à haute pression 5, sont des aubes
à calage variable 8 pivotant autour d'un pivot 9 logé dans un palier traversant la
paroi du stator 1.
[0010] On se reporte maintenant aux figures 2, 3 et 4. Le pivot 9 est entaillé d'une gorge
10 dans laquelle se trouve un anneau 11 fendu et dont la fente est désignée par 12.
Il s'agit d'une fente 12 à labyrinthe, c'est-à-dire qu'elle n'est pas droite mais
sinueuse et comporte ici une partie en arc de cercle 13 joignant deux parties droites
14 et 15 de raccordement aux deux bords axiaux 16 et 17 de l'anneau 11. On peut distinguer
trois portions sur la face extérieure 18 de l'anneau 11 : une portion en crête 19
au centre de l'anneau 11 et deux portions periphériques 20 et 21 qui correspondent
à des diamètres plus petits de l'anneau 11. La gorge 10 est conçue pour que la matière
de l'anneau 11 située devant les portions périphériques 20 et 21 soit entièrement
contenue dans la gorge 10 quand la fente 12 est refermée par suite de la contraction
de l'anneau 11. Une telle contraction peut être réalisée par une douille 22 coulissant
le long du pivot 9 et située entre l'anneau 11 et l'aube 8 : on dispose la douille
22 juste avant le montage de l'aube 8 sur le stator 1 de façon qu'elle occupe une
position où elle bute contre la crête de l'anneau 11 et recouvre une des portions
périphériques 21. Quand le montage est effectué, on voit sur la figure 3 que la douille
22 est déplacée, car elle se compose d'une partie cylindrique 23 et d'une collerette
24 constituant un évasement à l'extrémité de la douille 22 opposée à l'anneau 11 :
la partie cylindrique 23 est introduite en coulissant librement dans le palier 25
du stator 1 jusqu'à ce que la collerette 24 bute contre la surface interne 26 du stator
1, où le palier 25 débouche. Elle est alors retenue pendant que l'enfoncement de l'aube
8 et du pivot 9 continue, jusqu'à ce que l'aube 8 bute contre la collerette 24, mais
l'anneau 11 s'est alors entièrement échappé de la douille 22, ce qui a permis sa dilatation,
de sorte que la portion de crête 19 touche maintenant une partie de la surface du
palier 25 et établit l'étanchéité souhaitée.
[0011] Une seconde douille 27 peut être enfilée dans le palier 25, de l'autre côté de la
précédente par rapport à l'anneau 11 : cette douille 27 peut être également constituée
d'une partie cylindrique 28 et d'une partie évasée en collerette 29 destinées à servir
de butée sur la surface extérieure 30 du stator 1. Le pivot 9 est alors bien soutenu
et peut être vissé par des systèmes de fixation classiques à l'extérieur du stator
1.
[0012] Les douilles 22 et 27 sont en matière autolubrifiante et servent comme à l'accoutumée
de coussinets de support du pivot 9.
1. Structure comportant une aube (8) de turbomachine pivotant autour d'un pivot (9) engagé
dans un palier (25), un anneau (11) élastique fendu étant disposé dans une gorge (10)
du pivot (9) et conçu de façon à frotter contre le palier (25) par au moins une première
portion (19) de sa face extérieure, caractérisée par une douille (22) engagée autour
du pivot (9) d'un côté de la gorge (10), la douille (22) étant mobile le long du pivot
(9) entre une position où elle recouvre au moins une seconde portion (21) de la face
extérieure de l'anneau (11) et une position où elle est éloignee de l'anneau (11),
la gorge (10) et l'anneau (11) étant conçus de façon que l'anneau (11) puisse être
enfoncé dans la gorge (10) à l'endroit de la seconde portion (21).
2. Structure selon la revendication 1, caractérisee en ce que les deux portions (19,
21) de la face extérieure (18) de l'anneau (11) sont distinctes, adjacentes et séparées
par un épaulement.
3. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que
la douille (22) présente un évasement (24) à une extrémité opposée à l'anneau (11),
l'évasement (24) étant conçu pour buter contre une surface (26) où le palier (25)
débouche.
