Agencement de pivotement d'aube de stator dans une turbomachine

Description

[0001] Cette invention ressortit à un agencement de pivotement d'aube de stator dans une turbomachine.

[0002] Les aubes de stator, fixes dans une turbomachine et qui servent à redresser l'écoulement des gaz avant l'étage d'aubes suivant du rotor, peuvent être à calage variable, c'est-à-dire que leur orientation est commandée en fonction du régime de la machine. Elles sont alors montées sur des pivots extérieurs qui saillent hors du carter de stator et sont liés à des biellettes qu'un anneau de commande commun, entourant le carter de stator, fait tourner à volonté. La rotation des biellettes produit une rotation semblable des aubes. La transmission de la rotation est acquise par un ajustement convenable pouvant comprendre un appui mutuel de faces planes établies sur une section d'extrémité du pivot de l'aube et sur un perçage à l'extrémité de la biellette , voir par exemple le document EP-A-11 56 227 : cette section d'extrémité et le perçage sont souvent des carrés.

[0003] Les documents US 4 767 264 et 4 668 165-A divulguent des agencements à biellettes assez minces pour être souples aux torsions qui leur sont infligées par la rotation de l'anneau de commande. Ces biellettes sont munies d'ailettes latérales recourbées à la façon des pinces d'une tenaille et qui pénètrent dans des rainures des pivots. Ces ailettes sont responsables de l'entraînement des pivots en rotation par un engagement qui ne diffère que de peu de celui des sections carrées.

[0004] On observe toutefois que le moindre jeu d'ajustement entre le perçage de la biellette et le pivot de l'aube retarde sensiblement l'entraînement en rotation, et qu'un défaut d'entraînement de plusieurs dixièmes de degrés angulaires est souvent atteint. Comme l'aube devrait être orientée avec une grande précision pour qu'on obtienne un bon rendement de machine, on peut en conclure qu'un perfectionnement est souhaitable pour réduire le jeu d'ajustement des carrés.

[0005] Une solution est offerte avec l'invention, qui consiste sous sa définition la plus générale en un agencement de pivotement d'aube de stator dans une turbomachine, comprenant un pivot de l'aube ayant une extrémité saillant hors du stator et comprenant une section à faces planes, et une biellette de commande engagée sur l'extrémité du pivot d'aube par un perçage limité par des faces planes associées aux faces planes du pivot, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort sollicité entre le pivot et la biellette et disposé de façon à presser une des faces planes du pivot contre une des faces planes de la biellette.

[0006] Les documents précités ne font pas connaître clairement la nature des ailettes, et en particulier leur rigidité. Rien n'affirme qu'elles possèdent une élasticité qui serait exploitée pour les maintenir en contact avec le fond des rainures et assurer la position angulaire du pivot d'aube par rapport à la biellette avec une force suffisante.

[0007] Les assemblages de ces documents sont aussi d'un genre spécial. Le ressort de l'invention est une pièce autonome, distincte du reste de l'assemblage classique à sections carrées qui n'a pas besoin d'être modifié, le ressort lui étant seulement ajouté.

[0008] Il est envisagé favorablement que les ressorts comprennent une rondelle percée posée sur la biellette et engagée autour de l'extrémité du pivot d'aube, et un rebord flexible de la rondelle, engagé sur une face de tranche de la biellette qui est opposée à une des faces du pivot sur laquelle la rondelle bute, en faisant avec la rondelle un angle plus ouvert qu'à un état libre du ressort.

[0009] L'invention sera maintenant décrite au moyen des figures, dont :

• la figure 1 est une vue générale de l'agencement de l'invention,
• la figure 2 est une vue plus détaillée des principaux éléments de l'invention,
• et la figure 3 est une vue en éclaté de ces éléments.

[0010] Se reportant à la figure 1, une portion de turbomachine comprend un carter 1 de stator porteur d'aubes 2 fixes mais orientables par des pivots 3, situés aux extrémités extérieures des aubes 2 et dans des paliers 4 traversant le carter 1 ; les extrémités intérieures des aubes 2 sont unies par un anneau 5 engagé autour d'un pivot intérieur 6 et qui aide à maintenir les étages circulaires des aubes 2 en place.

[0011] Les pivots 3 traversent le carter de stator 1 et finissent en une extrémité 7 extérieure dont une section 8 a une forme carrée. Plus à l'extérieur, l'extrémité 7 est filetée et reçoit un écrou 9. Une biellette 10 est articulée entre l'extrémité 7 et un anneau de commande 11 autour du carter de stator 1 et à peu de distance de l'aube 2. L'anneau de commande 11 fait le tour du carter de stator 1, et il est tourné par des moyens connus tels que des vérins en fonction de la commande de la machine. Il fait tourner la biellette 10 autour du pivot 3, ainsi que celui-ci et toute l'aube 2. En effet, la biellette 10 comprend un perçage 13 de forme carrée à son oeillet 17 d'extrémité, et qui comprend des faces planes venant en appui sur les faces planes du pivot 3 pour le tourner. Deux faces planes et opposées du pivot 3 portent la référence 12, et les deux faces planes correspondantes du perçage 13 portent la référence 14.
Conformément à l'invention, un ressort 15 est ajouté au dispositif. Il est distinct des autres pièces de l'assemblage et notamment de la bielle 10 et du pivot 3, et il se compose d'une rondelle 16 posée sur l'oeillet 17 de la biellette 10 et d'un rebord 18 sensiblement à angle droit avec la rondelle 16 qui s'étend le long d'une face de tranche latérale 19 de la rondelle 16. Le rebord 18 présente une ondulation 20 orientée vers la face de tranche latérale 19 et dont le sommet la touche. Un perçage carré 21 est ménagé à travers la rondelle 16. De plus, les proportions du ressort 15 sont choisies pour que le rebord 18 soit repoussé quand le perçage 21 est engagé sur la section carrée 8 de l'extrémité du pivot 3, alors même que l'une des faces de bord du perçage 21 touche une des faces planes 12 (opposée à la face de tranche latérale 19) de la section carrée 8, et que la face plane 12 de la section carrée 8 qui est opposée à la précédente touche la face plane 13 complémentaire de l'oeillet 17 de biellette. En d'autres termes, une tension s'exerce sur le ressort 15, par laquelle l'angle de la rondelle 16 et du rebord 18 est ouvert par rapport à un état libre, et elle se répercute par une pression de contact entre une paire de faces planes 12 et 13 du pivot 3 et de la biellette 10, qui perdure pendant tous les états de fonctionnement de la machine. Ainsi, la biellette 10 et l'aube 2 restent à une position angulaire mutuelle fixe.

[0012] Toutes les aubes 2 de l'étage commandé par l'anneau 11 sont équipées d'un ressort 15 semblable. Il peut être utile de vérifier que tous les ressorts 15 seront montés de la même façon, afin d'éviter des différences de placement du jeu entre le perçage 21 et la section carrée 8 du pivot 3. Pour cela on peut ajouter une languette 22 au ressort 15, qui est fixée à la rondelle 16 et dirigée perpendiculairement à elle comme le rebord 18 déjà rencontré, mais qui n'est pas destinée à être déformée élastiquement quand le ressort est placé, mais à assurer une fonction de détrompage ne permettant de placer le ressort 15 que d'un côté. La languette 22 s'étend le long des faces extrêmes de tranche 23 de la biellette 10 quand le ressort 15 a été placé correctement, mais elle empêche la rondelle 16 de se poser sur l'oeillet 17 de la biellette 10 dans le cas contraire.

[0013] L'invention serait praticable avec d'autres sections polygonales du pivot d'aube et du perçage de biellette.

[0014] On a constaté une réduction très sensible du défaut d'entraînement angulaire des aubes de stator en appliquant l'invention.

Revendications

1. Agencement de pivotement d'aube de stator (2) dans une turbomachine, comprenant un pivot (3) de l'aube ayant une extrémité saillant hors du stator et comprenant une section (8) à faces planes, et une biellette de commande (10) engagée sur l'extrémité du pivot d'aube par un perçage limité par des faces planes (13) associées aux faces planes (12) du pivot, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (15) sollicité entre le pivot et la biellette et disposé de façon à presser une des faces planes du pivot contre une des faces planes de la biellette.

2. Agencement de pivotement d'aube de stator suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort comprend une rondelle (16) percée posée sur la biellette et engagée autour de l'extrémité du pivot d'aube, et un rebord flexible (18) de la rondelle, engagé sur une face de tranche de la biellette qui est opposée à une des faces du pivot sur laquelle la rondelle bute, en faisant avec la rondelle un angle plus ouvert qu'à un état libre du ressort.

3. Agencement de pivotement d'aube de stator suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort comprend une languette (22) engagée sur une autre face de tranche de tête de la biellette.

4. Agencement de pivotement d'aube de stator suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le rebord du ressort est engagé sur la tranche de la biellette par une ondulation (20).

Ansprüche

1. Drehbefestigung für Statorschaufeln (2) eines TL-Triebwerks, bestehend aus einem Drehzapfen (3) der Schaufel mit einem aus dem Stator herausragenden Ende und mit einem Abschnitt (8) mit ebenen Seiten, sowie aus einer Steuerverbindungsstange (10), die sich durch eine Bohrung, die von ebenen Seiten (13) umgrenzt ist, welche mit den ebenen Seiten (12) des Drehzapfens verbunden sind, an dem Ende des Schaufeldrehzapfens in Eingriff befindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Feder (15) umfasst, die zwischen dem Drehzapfen und der Verbindungsstange eingespannt ist und dergestalt angeordnet ist, dass sie eine der ebenen Seiten des Drehzapfens gegen eine der ebenen Seiten der Verbindungsstange drückt.

2. Drehbefestigung für Statorschaufeln nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder aus einer Scheibe (16) mit Durchbohrung besteht, die auf der Verbindungsstange sitzt und sich um das Ende des Schaufeldrehzapfens herum in Eingriff befindet, sowie aus einem biegsamen Rand (18) der Scheibe besteht, der sich an einer Abschnittsseite der Verbindungsstange in Eingriff befindet, die einer der Seiten des Drehzapfens gegenüber liegt, an der sich die Scheibe in Anschlag befindet, wobei er mit der Scheibe einen Winkel bildet, der offener ist als im unbelasteten Zustand der Feder.

3. Drehbefestigung für Statorschaufeln nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feder eine Lasche (22) aufweist, die sich an einer anderen Kopfabschnittsseite der Verbindungsstange in Eingriff befindet.

4. Drehbefestigung für Statorschaufeln nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich der Rand der Scheibe durch eine Wellenform (20) an dem Abschnitt der Verbindungsstange in Eingriff befindet.

Claims

1. Stator blade (2) pivoting arrangement in a turbomachine, comprising a blade pivot (3) having one end projecting outside the stator and comprising a plane face section (8), and a control connecting rod (10) engaged onto the end of the blade pivot via a bore limited by plane faces (13) associated with the plane faces (12) of the pivot, characterised in that it comprises a spring (15) stressed between the pivot and the connecting rod and arranged so as to press one of the plane faces of the pivot against one of the plane faces of the connecting rod.

2. Stator blade pivoting arrangement according to claim 1, characterised in that the spring comprises a bored washer (16) placed on the connecting rod and engaged around the end of the blade pivot, and a flexible edge (18) of the washer, engaged on an edge face of the connecting rod opposite one of the faces of the pivot against which the washer abuts, making with the washer a wider angle than in the idle state of the spring.

3. Stator blade pivoting arrangement according to claim 2, characterised in that the spring comprises a tab (22) engaged on another top edge face of the connecting rod.

4. Stator blade pivoting arrangement according to claim 2, characterised in that the edge of the spring is engaged on the edge of the connecting rod by an undulation (20).

Dessins