[0001] L'invention concerne un disque aubagé de turbomachine qui s'étend dans une veine
conique et qui est retenu dans une gorge périphérique dudit disque par des attaches
du type marteau, chacune desdites aubes comportant en outre une plate-forme dont la
face radialement extérieure délimite la veine du flux gazeux et dont la face radialement
intérieure présente une nervure amont et une nervure aval disposées dans des plans
perpendiculaires à l'axe de rotation dudit disque et jouxtant respectivement un anneau
amont et un anneau aval formés à la périphérie dudit disque de part et d'autre de
ladite gorge afin d'assurer l'étanchéité dans ces zones.
[0002] Dans les turboréacteurs à grand taux de dilution, le rayon de la veine du flux primaire
diminue de l'amont vers l'aval dans le compresseur basse pression. La conicité de
cette veine est très élevée au niveau des derniers étages de ce compresseur. Les aubes
de ces étages s'étendent obliquement dans la veine par rapport au plan perpendiculaire
à l'axe de rotation du compresseur, c'est-à-dire obliquement par rapport à la direction
radiale des forces centrifuges.
[0003] L'invention concerne plus précisément les disques aubagés de ce type, dans lesquels
les aubes sont retenues par une attache de type marteau dans une gorge périphérique
du disque, cette gorge étant délimitée par une lèvre amont et une lèvre aval, dont
les surfaces raccordées au fond de la gorge forment des portées sur lesquelles les
flancs des pieds d'aube sont en appui lors du fonctionnement de la turbomachine, ces
portées supportant des efforts de réaction dont la résultante est de préférence dans
le plan des forces centrifuges auxquelles les aubes sont soumises.
[0004] Pour obtenir ce résultat, EP 0 695 856 a proposé une attache marteau asymétrique,
c'est-à-dire que l'angle de la portée de la lèvre amont, qui a le plus grand diamètre,
par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, est supérieure à l'ange
formé entre la portée de la lèvre aval et ledit plan. La figure 4B de ce document
montre la liaison aube-disque dans le cas où l'aube, soumise à une sollicitation axiale
importante, par suite d'un choc d'un débris ingéré par la turbomachine, a tendance
à pivoter autour d'un centre de rotation C situé à l'extrémité amont de la portée
de la lèvre aval. Du fait de la conformation de la gorge et du pied d'aube, l'aube
peut se dégager en cas de choc important.
[0005] US 5 271 718 décrit des aubes de type attache marteau symétrique qui présentent des
plates-formes ayant sur leur face radialement intérieure des nervures qui s'étendent
dans le sens circonférentiel et dans le sens axial et qui sont destinées à éviter
les résonances vibratoires, deux de ces nervures circonférentielles coopérant avec
des anneaux formés à la périphérie du disque pour assurer l'étanchéité dans ces zones.
L'épaisseur axiale de ces nervures est sensiblement égale à l'épaisseur des anneaux.
Ce document montre que les nervures axiales formées sur la face radialement intérieure
des plates-formes ont une hauteur inférieure à celle des nervures coopérant avec les
anneaux. En cas de sollicitation axiale importante, la nervure située en aval supporte
une grande partie des efforts générés et peut riper axialement sur l'anneau aval,
ce qui peut provoquer le dégagement de l'aube.
En outre, en cas de sollicitation tangentielle, les extrémités de ces nervures peuvent
riper sur les anneaux ce qui, à défaut d'entraîner le dégagement de l'aube, peut entraîner
un chevauchement des bords adjacents de deux aubes voisines.
[0006] Ces désordres peuvent se produire notamment dans un disque aubagé du type mentionné
dans l'introduction du présent mémoire, dans lequel les aubes s'étendent dans une
veine fortement conique.
Le but de l'invention est de proposer une aube modifiée qui permette de pallier ces
inconvénients.
[0007] Ce but est atteint selon l'invention par le fait que l'épaisseur de la nervure aval,
dans la direction axiale, est supérieure à l'épaisseur de l'anneau aval.
[0008] Cette disposition permet d'offrir une surface de contact plane et homogène entre
la nervure et l'anneau du disque qui présente éventuellement une gorge pour recevoir
un jonc d'étanchéité.
[0009] Selon une autre caractéristique avantageuse, l'épaisseur de la nervure amont dans
la direction axiale est supérieure à l'épaisseur de l'anneau amont.
[0010] De préférence, la hauteur desdites nervures est suffisamment grande pour limiter
la possibilité de chevauchement des plates-formes.
[0011] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de
la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés
dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe, selon un plan contenant l'axe de rotation, d'une
liaison aube/disque selon l'invention, l'aube s'étendant dans une veine fortement
conique, et l'attache étant du type marteau asymétrique, et
- la figure 2 est une vue en perspective et de dessous de deux aubes adjacentes 1a et
1b.
[0012] La figure 1 montre une aube 1 dont le pied 2 en forme de queue d'aronde comporte
un flanc amont 3a et un flanc aval 3b dont les surfaces sont en appui sur des portées
4a, 4b des faces internes d'une lèvre amont 5 et d'une lèvre aval 6 qui délimitent
une gorge 7 formée à la périphérie d'un disque 12 et dont le fond 8 se raccorde aux
portées 4a et 4b par des surfaces arrondies respectivement 9a et 9b.
[0013] En cas de sollicitations axiales importantes par suite d'un choc d'un débris sur
la partie aérodynamique de l'aube 1, celle-ci a tendance à pivoter autour de l'extrémité
amont C de la portée 4b de la lèvre aval 6. L'extrémité 10 du talon 11 du pied de
l'aube 1, la plus éloignée du centre de rotation C, est sollicitée à décrire un cercle
géométrique C.
[0014] Il est à noter que l'aube 1 s'étend dans une veine fortement conique, c'est-à-dire
que la lèvre amont 5 a un diamètre plus grand que la lèvre aval 6, et les portées
4a et 4b font, avec le plan perpendiculaire à l'axe de rotation du disque 2, des angles
différents.
[0015] Le disque 12 présente en amont une première extension radiale 20, appelé anneau amont
dans le présent mémoire, de faible épaisseur axiale, et en aval une deuxième extension
radiale 21, appelé anneau aval, qui comporte une gorge 22 destinée à recevoir un jonc
d'étanchéité non montré sur le dessins par souci de clarté.
[0016] Les anneaux amont 20 et aval 21 présentent des surfaces périphériques 20a et 21a
cylindriques, de révolution autour de l'axe de rotation du disque 12.
[0017] L'aube 2 présente entre le pied 2 et la partie aérodynamique une plate-forme 30 dont
la face radialement extérieure 30a délimite la veine conique, et dont la face radialement
intérieure 30b comporte une nervure amont 32 et une rainure aval 33 qui s'étendent
circonférentiellement au voisinage immédiat des surfaces périphériques 20a et 21a
des anneaux amont 20 et aval 21.
[0018] Ces nervures 32 et 33 présentent notamment des portions de surface cylindriques,
respectivement 32a et 32b, de révolution autour de l'axe de rotation du disque 1 qui
recouvrent les surfaces périphériques 20a et 21a des anneaux amont 21 et aval 22,
et dont la largeur dans le sens axial est supérieure à la largeur des surfaces périphériques
20a et 21a.
[0019] En cas d'une sollicitation axiale de l'aube 1 par suite du choc d'un débris, l'aube
1 a tendance à pivoter autour du point C. Cette sollicitation entraîne un appui positif
de la nervure aval 33 sur l'anneau aval 21.
[0020] Du fait que la surface 32b est cylindrique et large dans le sens axial, cette surface
ne peut pas riper sur la surface périphérique 21a de l'anneau 21. Cette disposition
empêche le pied d'aube 2 de s'échapper de la gorge 7 car elle limite le débattement
de l'aube 1.
[0021] En cas d'une sollicitation tangentielle importante, les extrémités des deux nervures
32 et 33 sont en appui positif sur les surfaces périphériques 20a et 21a des anneaux
amont 20 et aval 21.
[0022] La largeur des surfaces 32a et 33a est calculée de manière à toujours offrir une
assise suffisante sur les anneaux 20 et 21 dans toutes les plages de déplacement de
l'aube 1 en fonctionnement.
[0023] La hauteur des nervures 32 et 33 est calculée de telle manière que, quel que soit
le déplacement des aubes adjacentes, par suite d'une sollicitation tangentielle, les
bords adjacents des plates-formes 30 de deux aubes consécutives 1a et 1b ne puissent
se chevaucher, ainsi que cela est montré sur la figure 2.
[0024] Cette figure 2 montre des aubes 1a et 1b qui présentent en outre d'autres nervures
de rigidification, disposées entre la nervure amont 32 et la nervure aval 33.
[0025] Cette aube pourrait également comporter des nervures dirigées axialement sans sortir
du cadre de l'invention.
1. Disque aubagé de turbomachine comportant des aubes (1) qui s'étendent dans une veine
conique et qui sont retenues dans une gorge périphérique (7) dudit disque (12) par
des attaches du type marteau, chacune desdites aubes comportant en outre une plate-forme
(30) dont la face radialement extérieure (30a) délimite la veine du flux gazeux et
dont la face radialement intérieure (30b) présente une nervure amont (32) et une nervure
aval (33) disposées dans des plans perpendiculaires à l'axe de rotation dudit disque
et jouxtant radialement respectivement un anneau amont (20) et un anneau aval (21)
formés à la périphérie dudit disque (12) de part et d'autre de ladite gorge (7), afin
d'assurer d'étanchéité dans ces zones,
caractérisé par le fait que l'épaisseur de la nervure aval (33), dans la direction axiale, est supérieure à l'épaisseur
de l'anneau aval (21).
2. Disque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la nervure amont (32), dans la direction axiale, est supérieure à
l'épaisseur de l'anneau amont (20).
3. Disque selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la hauteur des nervures est suffisamment grande pour limiter la possibilité de chevauchement
des plates-formes.