EP3797224A1 - Disque ameliore de soufflante de turbomachine - Google Patents

Disque ameliore de soufflante de turbomachine

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EP3797224A1
EP3797224A1 EP19734849.3A EP19734849A EP3797224A1 EP 3797224 A1 EP3797224 A1 EP 3797224A1 EP 19734849 A EP19734849 A EP 19734849A EP 3797224 A1 EP3797224 A1 EP 3797224A1
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EP
European Patent Office
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disc
disk
upstream
axial
grooves
Prior art date
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Pending
Application number
EP19734849.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Thomas Alain DE GAILLARD
Alexandre Bernard Marie Boisson
Rémi Roland Robert MERCIER
Alexis Thomas Chaboud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP3797224A1 publication Critical patent/EP3797224A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F01D5/326—Locking of axial insertion type blades by other means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/322—Blade mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
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    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/36—Application in turbines specially adapted for the fan of turbofan engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05D2260/00—Function
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/94—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF]
    • F05D2260/941—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF] particularly aimed at mechanical or thermal stress reduction

Definitions

  • the present invention relates to the general field of aviation turbomachines, and more specifically the field of blower discs of an aerospace turbomachine, an assembly comprising the blower platforms and the disc, and a blower comprising this assembly.
  • the blade platforms of the fan must perform several functions. From an aerodynamic point of view, these platforms have the primary function of defining the flow vein of the air. In addition, they must also be able to withstand significant effort by deforming as little as possible and remaining attached to the disc that carries them.
  • the platforms have a first part to define the flow of air flow and ensure the retention of the platform when the engine is rotating and a second part to limit the deformations of the first part under the effects of centrifugal forces and to maintain the platform in position when the engine is stopped.
  • the platform may take the form of a box with a two-dimensional vein wall retained downstream by a drum and upstream by a ferrule, the upstream retention by the ferrule being carried out at above the tooth of the fan disk (a flange of the ferrule coming axially and radially block the platform upstream).
  • Such upstream retention performed above the disc tooth with a ferrule has the disadvantage of imposing a high hub ratio, the hub ratio being the ratio of the radius between the axis of rotation and the point of the leading edge of the dawn flush on the surface of the platform, on the radius between the axis of rotation and the point of the outermost leading edge.
  • this upstream retention is likely to generate over-constraints on the tooth and in the alveolus of the disk, at the level of the connection between the ferrule and the disk.
  • An embodiment relates to a disk adapted to support platforms and blades of a fan, and comprising:
  • a plurality of axial projections disposed radially around the axis of the disk on the upstream face of the disk, and capable of being fixed to a fan platform retention flange, the projections being offset radially towards the inside of the disk relative to to the grooves of the disc, and being circumferentially disposed between two teeth of the disc.
  • upstream face it comprises upstream relative to the direction of flow of air, when the disk is disposed in a blower.
  • axial projections is understood axial in the direction of flow of air, or along the axis of rotation of the disc, when the disc is disposed in a blower.
  • radially offset is understood shifted inwardly of the disk, that is to say towards the axis of rotation of the disk.
  • the axial projections being offset radially inwardly of the disk relative to the grooves of the disk, and arranged circumferentially between two teeth of the disk, when the projections are fixed on a platform retention flange, the fastening zone lying on the projections is thus shifted radially and circumferentially with respect to the teeth of the disc.
  • this fixing zone being radially offset relative to the teeth of the disk, this has the advantage of freeing space at the upstream axial end of the disk tooth, allowing for example to machining the tooth of the disc.
  • Such a machining can make it possible to modify the shape of the upstream axial end of a platform supported by said tooth, with respect to the known platforms, and thus to modify the air flow vein when the platform is arranged in a blower . It is thus possible to reduce the hub ratio in order to improve the performance of the fan, and therefore of the turbomachine in which the fan is mounted.
  • the axial projections are tabs machined on the upstream face of the disc and folded towards the center of the disc.
  • the tongues may have a main face perpendicular to the axis of the disc, and a thickness, along the axis of the disc, low compared to the dimensions of the main face.
  • the shape of these radial projections has the advantage of being simple to achieve.
  • a face of the axial projections has an axis of aperture parallel to the axis of the disk.
  • the orifice may be formed on the main face of the tongue. It makes it possible to fix an element external to the disk, for example a retention flange or a ferrule, by means of a screw or a bolt, for example.
  • the center of the orifice of each axial projection is disposed on a straight line passing through the center of the disk and the bottom of the disk.
  • a groove of the disc, the bottom of a groove being the point of the groove, according to this view, located equidistant from the two teeth between which it is located.
  • the center of the orifice of each axial projection is aligned radially with the bottom of a groove.
  • the end of the disc teeth is the seat of significant mechanical stress when the disc is disposed in a blower.
  • a radius of the disk being a segment between the center of the disk and the bottom of a groove, a distance between the center of the disk and the center of the axial projection orifice is less than 95% of the radius of the disc, preferably less than 90%, more preferably less than 80%.
  • the axial projections are disposed on the upstream face of the disk at regular intervals along the circumference of the disk. This allows a uniform distribution of mechanical stresses on the upstream face of the disk, when a ferrule is fixed on it.
  • the number of axial projections is equal to half the number of grooves of the disk.
  • the axial projections are distributed at regular intervals so as to be radially aligned with the bottom of one groove out of two. Therefore, two times less bonding is required between the disc and a ferrule, when a ferrule is attached to the disc, than if an axial projection was provided for each groove. This makes it possible to reduce the number of assembly steps and the number of connection pieces required. The time and cost of assembly can be limited.
  • the present disclosure also relates to an assembly comprising a disc according to any one of the preceding embodiments, at least one platform, and at least one retention flange. upstream to ensure the axial and radial retention of the upstream axial end of the platform, wherein the upstream retention flange is fixed on the axial projections of the upstream face of the disc.
  • the interface between the flange and the disc is offset radially towards the inside of the disc, relative to a groove of the disk, and is interspersed circumferentially between two teeth of the disk, unlike known systems in which this interface is located at the tooth of the disk.
  • This offset makes it possible to limit the stresses at the upstream axial end of the teeth.
  • the offset of this interface makes it possible to free up space at the upstream axial end of the tooth of the disc, offering more possibility of machining the tooth and thus of modifying the shape of the platform and thus, the reduction of the hub ratio.
  • the upstream retention flange is a ferrule.
  • the present disclosure also relates to a turbomachine fan comprising an assembly according to any one of the embodiments described herein, and a plurality of vanes mounted in the grooves of the disc.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a turbomachine according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic view along direction II of the fan of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a perspective view of a disk according to the invention.
  • Figure 4 is a longitudinal sectional view of an assembly comprising a retention flange, a platform and a disc according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a turbofan engine 1 centered on the axis A according to the invention. It comprises, from upstream to downstream: a fan 2, a low-pressure compressor 3, a high-pressure compressor 4, a combustion chamber 5, a high-pressure turbine 6, and a low-pressure turbine 7.
  • FIG 2 shows a schematic view of the fan 2 of Figure 1 along the direction II.
  • the fan 2 comprises a fan disk 40 in which a plurality of grooves 42 are made at its outer periphery. These grooves 42 are rectilinear and extend axially from upstream to downstream all along the disc 40. They are also regularly distributed around the axis A of the disc 40. In this way, each groove 42 defines with its neighbor a tooth 44 which also extends axially from upstream to downstream along the disc 40. Equivalently, a groove 42 is delimited between two adjacent teeth 44.
  • the blower 2 further comprises a plurality of vanes 20 of curvilinear profile (only four blades 20 have been shown in Figure 2).
  • Each blade 20 has a foot 20a which is mounted in a respective groove 42 of the fan disk 40.
  • the root 20a of a blade 20 may have a fir or dovetail shape adapted to the geometry of the blades. grooves 42.
  • the fan 2 comprises a plurality of reported platforms 30, each platform 30 being mounted in the gap between two adjacent fan blades 20, in the vicinity of the feet 20a thereof, in order to delimit, on the inner side , a vein annular air inlet into the blower 2, the vein being delimited on the outer side by a fan casing.
  • Figures 1 and 2 also show an inner radius RI and an outer radius RE.
  • the internal radius R1 corresponds to the radius between the axis of rotation A and the point of the leading edge of a blade 20 flush with the surface of a platform 30.
  • the outer radius RE corresponds to the radius taken between the rotation axis A and the point of the leading edge of an outermost blade 20.
  • These two radii RI, RE are those used in the calculation of the hub ratio RI / RE. Reducing the internal radius RI makes it possible to reduce this hub ratio. In other words, the reduction of the hub ratio, in particular by acting on the internal radius RI, amounts to bringing the aerodynamic stream of air intake closer to the fan disk.
  • Figure 3 shows a perspective view of a fan disk having an outer surface 40a and an upstream face 40b.
  • the outer surface 40a has a succession of grooves 42 in which can be housed a foot 20a blade 20 blower, and teeth 44 interposed between the grooves 42, capable of supporting the platforms 30 of blower.
  • Each tooth 44 may have a main tooth surface 44a, and a bevelled surface 44b at its upstream axial end.
  • the disk 40 comprises, on its upstream face 40b, a plurality of axial projections 46, having a tongue shape and being arranged circumferentially, at regular intervals, about the axis A.
  • These protrusions can for example, by machining on the upstream face 40b of the disk, for example on the pin of the disk.
  • the number of axial projections 46 may be equal to half the number of grooves 42, each projection 46 being aligned radially with the corresponding groove 42. In other words, each projection 46 is interspaced circumferentially between two teeth 44 of the disc 40.
  • each axial projection 46 is offset radially towards the inside of the disc, that is to say towards the axis A, relative to the corresponding groove 42.
  • Each axial projection 46 may comprise a fixing orifice 46a on its upstream face 46b, for inserting a fixing means 49, for example a screw or a bolt.
  • Fixing a flange upstream retention 50 for example a ferrule, can thus be performed at an axial projection 46, for example by inserting the fixing means 49 through a flange orifice 52 and the fixing orifice 46a of the projection, the fixing means 49 being then fixed, for example by a bolt, to the axial projection 46.
  • the retention flange 50 being fixed to the disc 40, an upper surface 54 of the flange 50 then makes it possible to ensure the radial retention of a retention surface 32 located at the upstream axial end of the platform 30.
  • the attachment zone between the disk 40 and the retention flange 50 being located at the axial projections 46, therefore closer to the center of the disk, this limits the stresses exerted during operation of the fan at the level of sensitive surfaces such as the upstream axial end of the teeth 44.
  • this interface between the disc 40 and the retention flange 50 being offset radially with respect to the grooves of the disc, in comparison with the known structures, the cantilevers 44c, usually allowing the attachment of the ferrule to the upstream end of the teeth of the disc, can be removed. This frees up space at the upstream axial end of the teeth 44 of the disc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Disque (40) apte à supporter des plateformes (30) et des aubes (20) d'une soufflante (2), et comportant une surface externe (40a) présentant une succession de rainures (42) pour recevoir les aubes de soufflante et de dents (44) intercalées entre les rainures (42) pour supporter les plateformes (30) de soufflante, une face amont (40b) du disque, et une pluralité de saillies axiales (46) disposées radialement autour de l'axe (A) du disque sur la face amont (40b) du disque (40), et aptes à être fixées à une bride de rétention de plateforme de soufflante, les saillies (46) étant décalées radialement vers l'intérieur du disque (40) par rapport aux rainures (42) du disque (40), et étant disposées circonférentiellement entre deux dents (44) du disque (40).

Description

Disque amélioré de soufflante de turbomachine
DOMAINE DE L'INVENTION
[0001] La présente invention concerne le domaine général des turbomachines aéronautiques, et plus précisément le domaine des disques de soufflante d'une turbomachine aéronautique, un ensemble comprenant les plateformes de soufflante et le disque, et une soufflante comprenant cet ensemble.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0002] Dans une turbomachine, les plateformes d'aubes de la soufflante doivent assurer plusieurs fonctions. D'un point de vue aérodynamique, ces plateformes ont pour fonction première de définir la veine d'écoulement de l'air. En outre, elles doivent aussi être capables de résister à des efforts importants en se déformant le moins possible et en restant solidaires du disque qui les porte.
[0003] Afin de satisfaire ces différentes exigences, certaines configurations ont été proposées dans lesquelles les plateformes possèdent une première partie permettant de définir la veine d'écoulement de l'air et d'assurer la rétention de la plateforme lorsque le moteur est en rotation, et une deuxième partie permettant de limiter les déformations de la première partie sous les effets des efforts centrifuges et de maintenir la plateforme en position lorsque le moteur est à l'arrêt.
[0004] Dans les solutions existantes, la plateforme peut prendre la forme d'un caisson avec une paroi de veine bidimensionnelle retenue à l'aval par un tambour et à l'amont par une virole, la rétention amont par la virole étant réalisée au-dessus de la dent du disque de soufflante (une bride de la virole venant bloquer axialement et radialement la plateforme à l'amont).
[0005] Une telle rétention amont effectuée au-dessus de la dent du disque avec une virole présente l'inconvénient d'imposer un rapport de moyeu élevé, le rapport de moyeu étant le rapport du rayon pris entre l'axe de rotation et le point du bord d'attaque de l'aube affleurant en surface de la plateforme, sur le rayon pris entre l'axe de rotation et le point du bord d'attaque le plus externe. Par ailleurs, cette rétention amont est susceptible d'engendrer des sur-contraintes sur la dent et dans l'alvéole du disque, au niveau de la liaison entre la virole et le disque.
[0006] Afin d'optimiser les performances de la soufflante, et plus généralement de la turbomachine, il est souhaitable de disposer d'un assemblage d'une plateforme rapportée d'aube de soufflante sur un disque de soufflante qui présente un rapport de moyeu le plus faible possible, tout en limitant les contraintes au niveau de la dent et de l'alvéole du disque.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0007] Un mode de réalisation concerne un disque apte à supporter des plateformes et des aubes d'une soufflante, et comportant :
- une surface externe présentant une succession de rainures pour recevoir les aubes de soufflante et de dents intercalées entre les rainures pour supporter les plateformes de soufflante,
- une face amont du disque, et
- une pluralité de saillies axiales disposées radialement autour de l'axe du disque sur la face amont du disque, et aptes à être fixées à une bride de rétention de plateforme de soufflante, les saillies étant décalées radialement vers l'intérieur du disque par rapport aux rainures du disque, et étant disposées circonférentiellement entre deux dents du disque.
[0008] Par « face amont », on comprend amont par rapport au sens d'écoulement de l'air, lorsque le disque est disposé dans une soufflante.
[0009] Par « saillies axiales », on comprend axiales suivant le sens d'écoulement de l'air, ou encore suivant l'axe de rotation du disque, lorsque le disque est disposé dans une soufflante.
[0010] Par « décalées radialement », on comprend décalées vers l'intérieur du disque, c'est-à-dire vers l'axe de rotation du disque.
[0011] Les saillies axiales étant décalées radialement vers l'intérieur du disque par rapport aux rainures du disque, et disposées circonférentiellement entre deux dents du disque, lorsque les saillies sont fixées sur une bride de rétention de plateforme, la zone de fixation se trouvant sur les saillies est ainsi décalée radialement et circonférentiellement par rapport aux dents du disque. Cela présente l'avantage de limiter les contraintes au niveau de la dent du disque, lorsqu'un élément externe, par exemple une bride de rétention de plateforme, est fixé sur le disque.
[0012] Par ailleurs, cette zone de fixation étant décalée radialement par rapport aux dents du disque, cela présente l'avantage de libérer de l'espace au niveau de l'extrémité axiale amont de la dent du disque, permettant par exemple d'usiner la dent du disque. Un tel usinage peut permettre de modifier la forme de l'extrémité axiale amont d'une plateforme supportée par ladite dent, par rapport aux plateformes connues, et ainsi de modifier la veine d'écoulement d'air lorsque la plateforme est disposée dans une soufflante. Il est ainsi possible de diminuer le rapport de moyeu afin d'améliorer les performances de la soufflante, et donc de la turbomachine dans laquelle est montée la soufflante.
[0013] Dans certains modes de réalisation, les saillies axiales sont des languettes usinées sur la face amont du disque et repliées vers le centre du disque.
[0014] Les languettes peuvent avoir une face principale perpendiculaire à l'axe du disque, et une épaisseur, suivant l'axe du disque, faible par rapport aux dimensions de la face principale. La forme de ces saillies radiales présente l'avantage d'être simple à réaliser.
[0015] Dans certains modes de réalisation, une face des saillies axiales comporte un orifice d'axe parallèle à l'axe du disque.
[0016] L'orifice peut être réalisé sur la face principale de la languette. Il permet de fixer un élément extérieur au disque, par exemple une bride de rétention ou une virole, à l'aide d'une vis ou d'un boulon, par exemple.
[0017] Dans certains modes de réalisation, dans une vue de la face amont du disque suivant l'axe du disque, le centre de l'orifice de chaque saillie axiale est disposé sur une droite passant par le centre du disque et le fond d'une rainure du disque, le fond d'une rainure étant le point de la rainure, suivant cette vue, situé à égale distance des deux dents entre lesquelles elle se trouve.
[0018] En d'autres termes, le centre de l'orifice de chaque saillie axiale est aligné radialement avec le fond d'une rainure. L'extrémité des dents du disque est le siège de contraintes mécaniques importantes lorsque le disque est disposé dans une soufflante. Cette disposition permet ainsi d'optimiser l'éloignement circonférentiel, dans une vue de la face amont du disque suivant l'axe du disque, du centre de l'orifice de chaque saillie par rapport aux deux dents, où les contraintes mécaniques sont importantes, entre lesquelles elle se trouve. La fixation d'une virole sur les saillies axiales peut donc être effectuée dans une zone moins contrainte mécaniquement que si les saillies étaient alignées avec les dents. La répartition des contraintes au sein du disque, lorsque celui-ci est disposé dans une soufflante, est ainsi optimisée, et l'existence de sur-contraintes locales peut ainsi être limitée ou évitée.
[0019] Dans certains modes de réalisation, un rayon du disque étant un segment entre le centre du disque et le fond d'une rainure, une distance entre le centre du disque et le centre de l'orifice de la saillie axiale est inférieure à 95% du rayon du disque, de préférence inférieure à 90%, de préférence encore inférieure à 80%.
[0020] Le fait de rapprocher le centre de l'orifice de la saillie axiale du centre du disque permet d'éloigner des zones plus contraintes mécaniquement le point de fixation entre une virole et le disque, lorsque celui-ci est disposé dans une soufflante.
[0021] Dans certains modes de réalisation, les saillies axiales sont disposées sur la face amont du disque à intervalles réguliers suivant la circonférence du disque. Cela permet une répartition uniforme des contraintes mécaniques sur la face amont du disque, lorsqu'une virole est fixée sur celle-ci.
[0022] Dans certains modes de réalisation, le nombre de saillies axiales est égal à la moitié du nombre de rainures du disque.
[0023] De préférence, les saillies axiales sont réparties à intervalles réguliers de telle sorte à être alignées radialement avec le fond d'une rainure sur deux. Par conséquent, deux fois moins de liaison sont nécessaires entre le disque et une virole, lorsqu'une virole est fixée sur le disque, que si une saillie axiale était prévue pour chaque rainure. Cela permet de diminuer le nombre d'étapes de montage et le nombre de pièces de liaisons nécessaires. Le temps et le coût de montage peuvent ainsi être limités.
[0024] Le présent exposé concerne également un ensemble comprenant un disque selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents, au moins une plateforme, et au moins une bride de rétention amont pour assurer la rétention axiale et radiale de l'extrémité axiale amont de la plateforme, dans lequel la bride de rétention amont est fixée sur les saillies axiales de la face amont du disque.
[0025] Lorsque la bride de rétention est fixée sur le disque, l'interface entre la bride et le disque, correspondant à la zone de fixation de la bride sur une saillie axiale du disque, est décalée radialement vers l'intérieur du disque, par rapport à une rainure du disque, et est intercalée circonférentiellement entre deux dents du disque, contrairement aux systèmes connus dans lesquels cette interface se situe au niveau de la dent du disque. Ce décalage permet de limiter les contraintes au niveau de l'extrémité axiale amont des dents. De plus, le décalage de cette interface permet de libérer de l'espace au niveau de l'extrémité axiale amont de la dent du disque, offrant plus de possibilité d'usinage de la dent et donc de modification de la forme de la plateforme et ainsi, de diminution du rapport de moyeu.
[0026] Dans certains modes de réalisation, la bride de rétention amont est une virole.
[0027] Le présent exposé concerne également une soufflante de turbomachine comprenant un ensemble selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits dans le présent exposé, et une pluralité d'aubes montées dans les rainures du disque.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[0028] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :
la figure 1 est une vue schématique en coupe d'une turbomachine selon l'invention,
la figure 2 est une vue schématique selon la direction II de la soufflante de la figure 1,
La figure 3 est une vue en perspective d'un disque selon l'invention,
La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble comprenant une bride de rétention, une plateforme et un disque selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE REALISATION [0029] Dans le présent exposé, le terme « longitudinal » et ses dérivés sont définis par rapport à la direction principale de la plateforme considérée ; les termes « radial », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont quant à eux définis par rapport à l'axe du disque, correspondant à l'axe principal de la turbomachine ; enfin, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens d'écoulement du fluide traversant la turbomachine. Aussi, sauf indication contraire, les mêmes signes de référence sur différentes figures désignent les mêmes caractéristiques.
[0030] La figure 1 montre une vue schématique en coupe longitudinale d'un turboréacteur à double flux 1 centré sur l'axe A selon l'invention. Il comporte, d'amont en aval : une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6, et une turbine basse pression 7.
[0031] La figure 2 montre une vue schématique de la soufflante 2 de la figure 1 selon la direction II. La soufflante 2, comprend un disque de soufflante 40 dans lequel une pluralité de rainures 42 sont pratiquées au niveau de sa périphérie extérieure. Ces rainures 42 sont rectilignes et s'étendent axialement d'amont en aval tout le long du disque 40. Elles sont en outre régulièrement réparties tout autour de l'axe A du disque 40. De cette manière, chaque rainure 42 définit avec sa voisine une dent 44 qui s'étend également axialement d'amont en aval tout le long du disque 40. De façon équivalente, une rainure 42 est délimitée entre deux dents 44 voisines.
[0032] La soufflante 2 comprend en outre une pluralité d'aubes 20 de profil curviligne (seules quatre aubes 20 ont été représentées sur la figure 2). Chaque aube 20 possède un pied 20a qui est monté dans une rainure 42 respective du disque de soufflante 40. A cette fin, le pied 20a d'une aube 20 peut posséder une forme en sapin ou en queue d'aronde adaptée à la géométrie des rainures 42.
[0033] Enfin, la soufflante 2 comprend une pluralité de plateformes 30 rapportées, chaque plateforme 30 étant montée dans l'intervalle entre deux aubes de soufflante 20 voisines, au voisinage des pieds 20a de celles-ci, afin de délimiter, du côté intérieur, une veine annulaire d'entrée d'air dans la soufflante 2, la veine étant délimitée du côté extérieur par un carter de soufflante.
[0034] Les figures 1 et 2 montrent également un rayon interne RI et un rayon externe RE. Le rayon interne RI correspond au rayon pris entre l'axe de rotation A et le point du bord d'attaque d'une aube 20 affleurant en surface d'une plateforme 30. Le rayon externe RE correspond quant à lui au rayon pris entre l'axe de rotation A et le point du bord d'attaque d'une aube 20 le plus externe. Ces deux rayons RI, RE sont ceux utilisés dans le calcul du rapport de moyeu RI/RE. Le fait de réduire le rayon interne RI permet de diminuer ce rapport de moyeu. En d'autres termes, la diminution du rapport de moyeu, en agissant notamment sur le rayon interne RI, revient à rapprocher la veine aérodynamique d'entrée d'air au plus près du disque de soufflante.
[0035] La figure 3 montre une vue en perspective d'un disque de soufflante comportant une surface externe 40a et une face amont 40b. La surface externe 40a présente une succession de rainures 42 dans lesquelles peuvent se loger un pied 20a d'aube 20 de soufflante, et de dents 44 intercalées entre les rainures 42, pouvant supporter les plateformes 30 de soufflante. Chaque dent 44 peut comporter une surface principale de dent 44a, et une surface biseautée 44b à son extrémité axial amont.
[0036] Par ailleurs, le disque 40 comporte, sur sa face amont 40b, une pluralité de saillies axiales 46, ayant une forme de languette et étant disposées de manière circonférentielle, à intervalles réguliers, autour de l'axe A. Ces saillies peuvent être réalisées par exemple par usinage sur la face amont 40b du disque, par exemple sur l'épingle du disque. Le nombre de saillies axiales 46 peut être égal à la moitié du nombre de rainures 42, chaque saillie 46 étant alignée radialement avec la rainure 42 correspondante. En d'autres termes, chaque saillie 46 est intercalée circonférentiellement entre deux dents 44 du disque 40. De plus, chaque saillie axiale 46 est décalée radialement vers l'intérieur du disque, c'est-à-dire vers l'axe A, par rapport à la rainure 42 correspondante.
[0037] Chaque saillie axiale 46 peut comporter un orifice de fixation 46a sur sa face amont 46b, permettant d'insérer un moyen de fixation 49, par exemple une vis ou un boulon. La fixation d'une bride de rétention amont 50, par exemple une virole, peut ainsi s'effectuer au niveau d'une saillie axiale 46, en insérant par exemple le moyen de fixation 49 à travers un orifice de bride 52 et l'orifice de fixation 46a de la saillie, le moyen de fixation 49 étant alors fixé, par exemple par un boulon, à la saillie axiale 46. La bride de rétention 50 étant fixée au disque 40, une surface supérieure 54 de la bride 50 permet alors d'assurer la rétention radiale d'une surface de rétention 32 située à l'extrémité axiale amont de la plateforme 30.
[0038] La zone de fixation entre le disque 40 et la bride de rétention 50 étant située au niveau des saillies axiales 46, donc plus proche du centre du disque, cela permet de limiter les contraintes exercées lors du fonctionnement de la soufflante au niveau de surfaces sensibles telles que l'extrémité axiale amont des dents 44. Par ailleurs, cette interface entre le disque 40 et la bride de rétention 50 étant décalée radialement par rapport aux rainures du disque, en comparaison des structures connues, les porte-à-faux 44c, permettant habituellement la fixation de la virole à l'extrémité amont des dents du disque, peuvent être supprimés. Cela permet de libérer de l'espace au niveau de l'extrémité axiale amont des dents 44 du disque. Il est en outre possible de modifier plus librement l'extrémité axiale amont des dents 44, et donc l'extrémité axiale amont de la plateforme 30, par exemple en prévoyant une paroi inclinée 34 sur l'extrémité amont de la plateforme 30, la paroi inclinée 34 venant en contact avec la surface biseautée 44b de la dent 44. Il est ainsi possible de diminuer le rapport de moyeu afin d'optimiser les performances de la soufflante, et donc de la turbomachine dans laquelle est montée la soufflante.
[0039] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

REVENDICATIONS
1. Disque (40) apte à supporter des plateformes (30) et des aubes (20) d'une soufflante (2), et comportant :
une surface externe (40a) présentant une succession de rainures (42) pour recevoir les aubes (20) de soufflante et de dents (44) intercalées entre les rainures (42) pour supporter les plateformes (30) de soufflante,
une face amont (40b) du disque, et
une pluralité de saillies axiales (46) disposées radialement autour de l'axe (A) du disque sur la face amont (40b) du disque (40), et aptes à être fixées à une bride de rétention (50) de plateforme de soufflante, les saillies (46) étant décalées radialement vers l'intérieur du disque (40) par rapport aux rainures (42) du disque (40), et étant disposées circonférentiellement entre deux dents (44) du disque (40).
2. Disque (40) selon la revendication 1 dans lequel les saillies axiales (46) sont des languettes usinées sur la face amont (40b) du disque et repliées vers le centre du disque.
3. Disque selon la revendication 1 ou 2, dans lequel une face des saillies axiales comporte un orifice d'axe parallèle à l'axe (A) du disque.
4. Disque selon la revendication 3, dans lequel, dans une vue de la face amont du disque suivant l'axe (A) du disque, le centre de l'orifice de chaque saillie axiale est disposé sur une droite passant par le centre du disque et le fond d'une rainure du disque, le fond d'une rainure étant le point de la rainure, suivant cette vue, situé à égale distance des deux dents entre lesquelles elle se trouve.
5. Disque selon la revendication 4, dans lequel, un rayon du disque étant un segment entre le centre du disque et le fond d'une rainure, une distance entre le centre du disque et le centre de l'orifice de la saillie axiale est inférieure à 95% du rayon du disque, de préférence inférieure à 90%, de préférence encore inférieure à 80%.
6. Disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les saillies axiales (42) sont disposées sur la face amont (40b) du disque à intervalles réguliers suivant la circonférence du disque (40).
7. Disque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le nombre de saillies axiales est égal à la moitié du nombre de rainures (42) du disque (40).
8. Ensemble comprenant un disque (40) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, au moins une plateforme (30), et au moins une bride de rétention amont (50) pour assurer la rétention axiale et radiale de l'extrémité axiale amont de la plateforme (30), dans lequel la bride de rétention amont (50) est fixée sur les saillies axiales (46) de la face amont (40b) du disque (40).
9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel la bride de rétention amont (50) est une virole fixée à chaque saillie axiale (42) par l'intermédiaire d'un boulon.
10. Soufflante (2) de turbomachine comprenant un ensemble selon la revendication 8 ou 9, et une pluralité d'aubes (20) montées dans les rainures (42) du disque (40).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3120813B1 (fr) 2021-03-16 2024-02-09 Safran Aircraft Engines Procédé de fabrication d’un disque de soufflante avec partie en fabrication additive
US12012857B2 (en) 2022-10-14 2024-06-18 Rtx Corporation Platform for an airfoil of a gas turbine engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2006883B (en) * 1977-10-27 1982-02-24 Rolls Royce Fan or compressor stage for a gas turbine engine
US6951448B2 (en) * 2002-04-16 2005-10-04 United Technologies Corporation Axial retention system and components thereof for a bladed rotor
JP2007247406A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ihi Corp ファンブレードの保持構造
FR2939836B1 (fr) * 2008-12-12 2015-05-15 Snecma Joint d'etancheite de plateforme dans un rotor de turbomachine
FR2939835B1 (fr) * 2008-12-12 2017-06-09 Snecma Joint d'etancheite de plateforme dans un rotor de turbomachine, methode pour ameliorer l'etancheite entre une plateforme et une aube de turbomachine.
RU87212U1 (ru) * 2009-04-07 2009-09-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Рабочее колесо вентилятора или компрессора
US9200593B2 (en) * 2009-08-07 2015-12-01 Hamilton Sundstrand Corporation Energy absorbing fan blade spacer
FR3033179B1 (fr) * 2015-02-26 2018-07-27 Safran Aircraft Engines Assemblage d'une plateforme rapportee d'aube de soufflante sur un disque de soufflante
US20160319680A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 General Electric Company Blade/disk dovetail backcut for blade/disk stress reduction for a second stage of a turbomachine
US20160319747A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 General Electric Company Blade/disk dovetail backcut for blade/disk stress reduction for a first stage of a turbomachine
FR3048448B1 (fr) * 2016-03-02 2018-03-30 Safran Aircraft Engines Bouchon d'etancheite pour tambour de compresseur basse pression, tambour de compresseur basse pression et turbomachine associes

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