FR2641325A1

FR2641325A1 - Dispositif de retenue des aubes d'un rotor exempt de boulons et procede de maintien des aubes sur un disque de rotor

Info

Publication number: FR2641325A1
Application number: FR8911235A
Authority: FR
Inventors: Robert James Corsmeier; Ronald Eugene Schlechtweg; Richard William Albrecht Jr; Dennis Paul Dry
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1990-07-06
Anticipated expiration: 2009-08-25
Also published as: AU3920989A; DE3927105A1; US4890981A; JP2845971B2; IL90813A0; IL90813A; JPH02199201A; IT1235068B; AU607670B2; FR2641325B1; GB8919506D0; IT8921579A0; GB2226856B; DE3927105C2; GB2226856A

Abstract

Un dispositif de retenue des aubes 20 dépourvu de boulons pour empêcher le mouvement axial vers l'avant des aubes d'une turbomachine par rapport au disque 10 du rotor comprend une extension annulaire ou crochet 32 formé sur chaque tenon 18 en queue-d'aronde du voile 10 du disque, une roue ou élément 38 de retenue des aubes présentant un flasque 48 qui est supporté contre le voile et les tenons et un anneau de retenue 56 interposé entre les crochets des tenons et le flasque. L'anneau de retenue assujettit la roue dans une position axiale fixe par rapport aux tenons et au disque, et est placé de manière à être en contact avec les aubes portées dans les fentes axiales formées entre les tenons de manière à éviter leur mouvement dans la direction axiale de l'avant. Application aux aubes des rotors des turbomachines, en particulier des moteurs à turbine à gaz.

Description

La présente invention concerne la construction d'un

rotor de turbomachine et, plus particulièrement, une struc-

ture pour maintenir axialement les aubes du rotor sur le

disque d'une turbomachine.

Une turbomachine telle qu'un moteur à turbine à gaz de hautes performances comporte un compresseur et une turbine qui comprennent chacun un ou plusieurs groupes annulaires ou rangées d'aubes de stator fixes, espacées axialement les unes des autres, qui sont placées entre les rangées des aubes tournantes du rotor. Chaque aube du rotor présente une extrémité, un plan aérodynamique et une base en forme de queue d'aronde ou racine qui se monte dans une fente axiale appariée formée entre des tenons adjacents en queue d'aronde sur le voile ou pourtour du disque du rotor. La liaison entre la racine en queue d'aronde de l'aube du rotor et la fente axiale entre les tenons adjacents en queue d'aronde dans le disque du rotor empêche le mouvement radial et tangentiel de

chaque aube par rapport au disque du rotor.

Afin d'éviter le mouvement axial des aubes du rotor, c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal du disque et du moteur, on monte un ou plusieurs éléments de retenue des aubes à un endroit contigu aux fentes axiales ménagées dans le disque du rotor. Ces éléments de retenue doivent être -2fixés au disque afin de maintenir les aubes en place, tout en

permettant de les enlever facilement en cas de remplacement.

Le procédé le plus courant pour fixer les éléments de retenue des aubes au disque du rotor consiste à employer des boulons et des écrous qui sont circonférentiellement espacés les uns des autres autour du disque. Les boulons assurent une liaison solide entre les éléments de retenue et le disque, mais un certain nombre de problèmes se trouvent soulevés. Les trous pour boulons formés dans l'élément de retenue des aubes et le disque du rotor créent des zones localisées de contraintes, ce qui réduit la durée de vie cyclique de ces pièces. Cela est particulièrement vrai compte tenu des températures élevées et des hautes vitesses auxquelles les disques et les aubes des rotors fonctionnent dans des moteurs

à turbine à gaz de hautes performances.

Dans le but de réduire de telles contraintes locali-

sées, certaines réalisations de l'art antérieur ont incorporé un matériau supplémentaire dans les zones o les trous pour boulons sont pratiqués tant sur les éléments de retenue des aubes que sur le pourtour du disque du rotor. Bien que cela ait tendance à réduire les contraintes localisées, une telle addition de matériau augmente le poids global, non seulement des éléments de retenue des aubes, mais encore du disque du rotor. En outre, les pièces forgées de haute résistance mécanique qu'on utilise pour fabriquer les éléments de retenue des aubes sont difficiles à usiner, nécessitant

généralement l'utilisation d'un usinage électrochimique.

L'emploi de boulons pour fixer les éléments axiaux de retenue des aubes au disque du rotor soulève aussi des

problèmes d'installation et de performances. On doit instal-

ler un nombre relativement grand de boulons et d'écrous espacés circonférentiellement les uns des autres pour mettre en place les éléments de retenue des aubes, et les enlever lorsqu'on remplace les aubes. De plus, on doit prêter une attention particulière au serrage des boulons pour éviter de les soumettre à des contraintes trop élevées au droit de la liaison, ce qui augmente aussi le temps d'installation. Les têtes des boulons et les écrous qui sont en saillie sur le voile du disque ont pour effet d'augmenter la température de l'air environnant et créent une perturbation de l'écoulement d'air traversant le disque, c'est- à-dire un "souffle", ce qui

dans les deux cas se traduit par la diminution des perfor-

mances du moteur.

Compte tenu des problèmes venant d'être exposés, on a mis au point des éléments de retenue des aubes sans boulons comme cela est décrit, par exemple, dans les brevets des

Etats-Unis d'Amérique n 3 768 924, 4 171 930 et 4 304 523.

Les réalisations du type décrit dans ces brevets, ainsi que

d'autres réalisations, réduisent les problèmes de la concen-

tration des contraintes localisées dans le voile du disque et les éléments de retenue des aubes, diminuent le temps et les difficultés d'installation, réduisent le poids des éléments de retenue des aubes et des disques des rotors, et, dans certains cas, diminuent les coûts. Néanmoins, certains problèmes restent à résoudre. Par exemple, dans certaines réalisations telles que celles du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 768 924, des éléments de retenue des aubes sans boulons comportent une multitude de pattes sur leur partie radialement intérieure, qui sont verrouillées dans une multitude de fentes usinées sur le disque du rotor. Cet agencement fournit un moyen efficace pour fixer l'élément de retenue des aubes au disque du rotor, mais la fabrication des pattes et des fentes impose un usinage relativement important

qui a pour effet d'augmenter les coûts.

D'autres types d'éléments de retenue des aubes, tels que celui représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 171 930, emploient des attaches ou des fils à

cisaillemet pour fixer l'élément de retenue sur le disque.

Tout en étant également efficaces pour assurer une liaison sûre entre l'élément de retenue des aubes et le disque, de -4- telles attaches ou de tels fils sont souvent en saillie dans le courant d'air traversant le compresseur ou la turbine d'une turbomachine. Cela peut créer un problème de souffle et augmente aussi la température de l'air, d'o la réduction des performances du moteur.

Il est par consequent préférable d'enlever la struc-

ture fixant l'élément de retenue des aubes au disque du rotor pour qu'elle ne se trouve pas dans le trajet de l'air

traversant le compresseur ou la turbine de la turbomachine.

Comme cela est représenté, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 304 523, on a conçu des éléments de retenue d'aubes sans boulons qui sont maintenus en place par un organe supporté à l'intérieur d'un évidement ou fente pratiqué dans le disque du rotor. L'organe de maintien est calé dans l'évidement entre lui-même et une partie du disque de sorte qu'il est maintenu dans une position axialement fixe

par rapport au disque du rotor.

Alors que les éléments de retenue sans boulons du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 304 523 ont l'avantage de réduire les effets du souffle, dans de telles réalisations l'organe de maintien doit être déplacé jusqu'à une position assise, bloquée, par rapport à l'élément de retenue et au disque du rotor de manière à avoir l'assurance que l'élément de retenue est bloqué avec sûreté en place sur le disque. Aucune structure à sécurité positive n'est fournie pour assurer que l'organe de maintien a été mis dans une position verrouillée, et il est donc possible que cet organe soit maintenu en position mais non verrouillé en

place si l'opération de montage n'est pas effectuée correcte-

ment.

L'objet de la présente invention est par conséquent un élément de retenue d'aubes sans boulons pour les aubes du rotor d'une turbomachine qui maintienne les aubes dans une position axialement fixe par rapport au disque du rotor, qui réduise les effets de souffle, qui soit léger, qui soit

facile à monter ou à démonter, qui présente une caractéris-

tique de sécurité positive de manière à imposer un assemblage correct de l'aube sur le disque et qui soit capable de maintenir en place l'élément de retenue des aubes ou la roue en position même en cas de défaillance. On atteint ces objectifs avec une structure de retenue des aubes comprenant une extension annulaire ou crochet formé sur chaque tenon en queue d'aronde du disque sur le voile de celui-ci. Le crochet de chaque tenon en queue d'aronde s'étend dans le sens radial de l'intérieur vers le moyeu du disque et est espacé du corps du tenon, formant une cavité entre eux. Un élément annulaire de retenue d'aube ou roue comporte une extrémité intérieure portée sur le voile du disque, et une extrémité extérieure qui est destinée à venir en contact avec un bord de chaque aube monté dans la fente

axiale entre des tenons contigus en queue d'aronde du disque.

La roue présente un flasque s'étendant dans le sens radial de l'extérieur, qui est placé à l'intérieur de la cavité formée par le crochet des tenons en queue d'aronde et est espacé des crochets. Un anneau de retenue est interposé entre le crochet du tenon en queue d'aronde et le flasque de la roue de sorte que celle-ci est fixée axialement par rapport aux tenons, ce qui a pour effet d'empêcher que l'aube ne soit animée d'un

mouvement axial par rapport au disque.

Cette construction présente un certain nombre d'avan-

tages par rapport à l'art antérieur. La cavité formée entre le crochet annulaire des tenons en queue d'aronde et le voile du disque renferme sensiblement l'anneau de retenue pour réduire ou éliminer les effets de souffle. L'anneau de

retenue est en outre isolé de l'air traversant la turbo-

machine par la roue qui présente une extrémité extérieure située sur un côté de l'anneau. Le crochet du tenon en queue d'aronde, la roue et la base de la queue d'aronde de l'aube enferment l'anneau de retenue sur une étendue telle que, même si l'anneau de retenue est défaillant et se brise en deux ou - 6 - plusieurs morceaux, ceux-ci seront maintenus en place entre les crochets des tenons, la base de la queue d'aronde de l'aube et le flasque de la roue de manière à maintenir en position cette dernière par rapport au disque du rotor. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'anneau de retenue est entouré par une structure supplémentaire de manière à le maintenir en place en cas de défaillance; à savoir une extension formée sur la racine de chaque aube du rotor se trouvant à l'arrière de l'anneau de retenue, et une fente pratiquée dans la roue ayant une surface antérieure qui

enferme une partie avant de l'anneau de retenue.

Dans le mode de réalisation ayant actuellement la préférence, l'anneau de retenue est un élément annulaire en forme de U, ayant des branches parallèles. Une branche de l'anneau est placée entre les surfaces en regard du crochet des tenons en queue d'aronde du disque du rotor et le flasque de la roue pour éviter un mouvement axial de la roue par rapport au disque du rotor. L'autre branche de l'anneau de retenue repose au sommet d'une partie de la roue pour

faciliter le montage et le démontage.

L'anneau de retenue en forme de U fournit également une caractéristique à sécurité positive pour assurer que

l'opération de montage est effectuée correctement. La lon-

gueur des deux branches formant l'anneau de retenue en forme de U est telle que sauf à placer l'élément dans une position assise, verrouillée par rapport aux tenons en queue d'aronde et à la roue, elle interférera avec la base de la queue d'aronde ou racine d'une aube insérée dans la fente axiale entre des tenons adjacents. Plus précisément, l'anneau de retenue en forme de U s'étend jusque dans le trajet d'une aube insérée dans la fente axiale entre des tenons en queue d'aronde du disque à moins que l'anneau de retenue soit complètement assis entre le crochet du tenon et le flasque de la roue. Cette caractéristique permet d'éliminer les erreurs de l'opérateur lors de l'installation de la roue sur le -7-

disque du rotor.

Dans le mode de réalisation ayant actuellement la préférence, la structure de retenue de la présente invention est située sur le côté antérieur des tenons en queue d'aronde de manière à empêcher le mouvement axial des aubes dans la direction de l'avant. Pour monter la roue ou autre élément de retenue des aubes sur le côté antérieur des tenons en queue d'aronde, l'opération d'assemblage s'effectue de la façon suivante. On place d'abord l'anneau de retenue à l'intérieur de la cavité formée entre le crochet et le corps de chaque tenon.- On met alors en place la roue sur le disque du rotor de façon que son extrémité supérieure se trouve dans une position permettant sa venue en contact avec la racine d'une aube et son flasque est en regard de la partie à crochet des tenons en queue d'aronde à l'intérieur de la cavité entre le crochet et le voile du disque. On déplace alors l'anneau de retenue dans la direction radiale de l'intérieur vers le moyeu du disque de façon que l'une de ses branches s'étende entre les surfaces en regard du crochet et du flasque, et que

son autre branche repose au-dessus d'une partie de la roue.

Dans cette position assise, verrouillée, de l'anneau de retenue, on peut alors insérer les aubes du rotor dans chaque fente axiale entre des tenons contigus en queue d'aronde et

contre la roue qui est fixée axialement au disque du rotor.

Le côté opposé, postérieur, de l'aube, est maintenu en place par la structure décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 304 523. On peut employer cette structure pour monter l'extrémité inférieure de la roue sur le disque

du rotor.

La suite de la description se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement: figure 1, une élévation schématique de plusieurs aubes de rotor et du disque de rotor dans la direction arrière, figure 2, une élévation en section transversale partielle de la liaison entre la roue, le disque du rotor et -8- une aube du rotor, figure 3, une vue agrandie d'une partie de la figure 2, figure 4, une vue semblable à la figure 3, mais d'une variante de réalisation de la présente invention, figure 5, une vue semblable aux figures 3 et 4 d'encore un autre mode de réalisation, et figures 6A-6D, les étapes séquentielles, schématiques, d'une opération d'installation employant la structure de

retenue d'aubes de la présente invention.

En liaison maintenant avec les figures 1 et 2, on a représenté schématiquement une partie du compresseur ou de la turbine d'une turbomachine telle qu'un moteur à turbine à gaz de hautes performances. Un disque de rotor 10 comporte un moyeu 12 s'étendant axialement parallèlement à l'axe 14 du moteur à turbine à gaz (non représenté), un voile 16 s'étendant dans le sens radial de l'extérieur à partir du moyeu 12 et une multitude de tenons 18 en queue d'aronde portés par le voile 16. Comme cela est classique, le disque 10 et tous ses éléments sont de forme annulaire et supportent une ou plusieurs rangées s'étendant circonférentiellement, ou groupes, d'aubes 20 de rotor, dont une rangée est représentée partiellement en figure 1. Chaque aube 20 comprend un plan aérodynamique 22 présentant une extrémité, une plate-forme 26

et une racine 28 en queue d'aronde.

La racine 28 en queue d'aronde de chaque aube 20 peut coulisser axialement jusque dans une fente 30 en queue d'aronde, appariée, formée par des tenons adjacents 18 en queue d'aronde du disque 10. Les aubes 20 étant en position comme cela est représentée en figure 1, chacune est maintenue en place de manière à ne pas se déplacer dans une direction radiale et dans une direction tangentielle. Les aubes 20 ne sont pas empêchées de se déplacer dans une direction axiale

par les tenons 18.

Tel qu'il est utilisé ici, le terme "radial" concerne la direction permettant de se rapprocher de l'axe 14 du moyeu -9- 12 du disque ou de s'en éloigner; par exemple, "dans le sens radial de l'extérieur", on indique une direction allant en s'éloignant de l'axe 14 et l'expression "dans le sens radial de l'intérieur" une direction permettant de se rapprocher de l'axe 14. Le terme "axial" concerne une direction parallèle à l'axe longitudinal 14. En figures 2 et 3, l'expression "antérieur" concerne le côté gauche des figures et le terme

"postérieur" le c6té droit des figures. Le terme "tangentiel-

lement" tel qu'il est utilisé ici concerne une direction perpendiculaire à l'axe 14 s'étendant jusque dans le plan du papier. En figures 2 et 3, on a représenté un mode de réalisation actuellement préféré pour une structure de retenue permettant d'éviter le mouvement des aubes 20 dans la direction antérieure, axiale. Les tenons 18 du disque 10 comprennent chacun un crochet 32 s'étendant dans le sens radial de l'intérieur, ayant une surface postérieure 34. Les crochets 32 sont espacés du corps du tenon 18, formant une

cavité 36 entre eux.

Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, et en figure 4, les tenons 18 et les aubes 20 sont refroidis à l'air par une roue annulaire 38 en une pièce supportée par le disque 20. La fonction de refroidissement de la roue 38 ne fait pas partie de la présente invention en soi et ne sera

donc pas décrite.

La roue 38 présente une extrémité intérieure 40 montée sur une saillie 42 formée sur le voile 16 du disque 10 et une extrémité supérieure 44 qui recouvre la fente 30 formée entre des tenons adjacents 18. On décrira cidessous la structure particulière pour le montage de l'extrémité intérieure 40 de la roue 38 sur le voile 16. Dans le mode de réalisation ayant actuellement la préférence, la roue 38 présente une multitude de nervures 46, dont l'une est représentée en figures 2 et 3,

qui sont destinées à diriger un courant d'air de refroidis-

sement dans la direction radiale de l'extérieur jusqu'aux

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tenons 18 en queue d'aronde et aux aubes 20 du rotor de manière à refroidir ces éléments. La roue 38 comporte également un flasque 48 s'étendant dans le sens radial de l'extérieur, ayant une surface antérieure 49, et un certain nombre de pattes 50 espacées les unes des autres sur la circonférence de la roue 38, dont l'une est représentée en figures 2 et 3. Avec la roue 38 en position par rapport au disque 10, la surface antérieure 49 du flasque 48 est en regard de la surface postérieure 34 du crochet 32, et les pattes 50 sont en contact avec les crochets 32 des tenons 18 en queue d'aronde pour empêcher la rotation de la roue 18 par

rapport au disque 10.

Une bague annulaire fendue 52 est supportée dans une rainure 54 formée dans l'extrémité extérieure 44 de la roue 38 qui est assise contre les tenons 18. Cette bague 52 empêche les fuites de l'air de refroidissement se déplaçant le long de la roue 38 dans la direction radiale de

l'extérieur au droit des aubes 20.

Comme on le voit le mieux en figure 3, l'extrémité extérieure 44 de la roue 38 est montée dans une position axialement fixe par rapport au disque 10 au moyen d'un anneau de retenue 56 en forme de U. L'anneau 56 comporte une branche antérieure 58 et une branche postérieure 60, comme on le voit dans les figures, la branche postérieure 60 étant légèrement plus courte que la branche antérieure 58. Dans l'opération de montage qu'on décrit en détail ci-après, l'anneau 56 est mobile jusqu'à une position assise, verrouillée, comme représenté en figures 2 et 3, o la branche antérieure 58 est interposée entre la surface postérieure 34 du crochet 32 et la surface antérieure 49 du flasque 48, et la branche postérieure 60 de l'anneau 56 repose au sommet du flasque 48

de la roue 38.

Dans la position assise, verrouillée, de l'anneau de retenue 56, le mouvement axial de la roue 38 dans la direction de l'avant est empêché par le contact entre

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l'anneau 56 et le crochet 32 des tenons 18 en queue d'aronde.

Le mouvement axial de la roue dans la direction arrière est empêché par le contact entre une encoche 62 pratiquée dans la roue 38 et un épaulement 64 formé sur le voile 16 du disque 10, ainsi que par la structure montant l'extrémité intérieure

de la roue 38 sur le voile 16 comme on le décrit ci-

dessous. A son tour, le mouvement axial des aubes 20 à l'intérieur des fentes 30 en queue d'aronde formées par des tenons adjacents 18 est empêché dans la direction antérieure,

axiale, par l'extrémité extérieure 44 de la roue'38.

Une caractéristique importante de la présente inven-

tion est que l'anneau de retenue 56 est emprisonné dans la cavité 36 de sorte que, même si l'anneau tombait et se brisait en deux ou plusieurs morceaux, il serait néanmoins vraisemblablement maintenu en place entre les crochets 32 et le flasque 48 pour éviter effectivement un mouvement axial

vers l'avant de la roue 38 et donc des aubes 20 du rotor.

Comme représenté dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'aube 20 coulisse axialement à l'intérieur de la fente 30 et est espacée de l'anneau 56 d'une courte distance dans la direction radiale de l'extérieur. L'anneau de retenue 56 ne peut par conséquent se déplacer dans la direction radiale

sous l'effet des aubes 20, dans la direction axiale anté-

rieure par les crochets 32 des tenons 18 et dans la direction

axiale postérieure par le flasque 48 de la roue 38.

Comme représenté dans une variante de réalisation en figure 4, l'anneau de retenue 56 peut en outre être emprisonné dans la cavité 36 par la présence d'une patte 66 s'étendant dans la direction radiale de l'intérieur, formée sur la raoine en queue d'aronde 28 des aubes 20 et d'une fente 67 pratiquée dans la roue 38. La patte 66 est située légèrement en arrière de la branche postérieure 60 de l'anneau de retenue 56 pour empacher un mouvement axial vers l'arrière de l'anneau de retenue 56 en cas de défaillance. La fente 67 ménagée dans la roue 38 est formée entre la surface -12 - antérieure 49 du flasque 48 de la roue 38 et un épaulement 68 présentant une surface postérieure 70 en regard de la surface antérieure 49. La branche antérieure 58 de l'anneau de retenue 56 est reçue dans la fente 67, retenant l'anneau 56 dans le sens axial et aidant à le maintenir en place contre les crochets 32 des tenons 18 même si l'anneau 56 était défaillant et se brisait en deux ou plusieurs morceaux. Le reste de la configuration du mode de réalisation représenté en figure 4 est identique à celui décrit en liaison avec les

figures 1 à 3.

En liaison maintenant avec la figure 5, on a repré-

senté une variante de réalisation d'un élément de retenue

d'aube selon la présente invention. Dans ce mode de réalisa-

tion, la roue 38 est remplacée par un élément 72 de retenue d'aube qui est plus particulièrement destiné à être utilisé avec une aube 20 de rotor qui n'est pas refroidie par le passage de l'air traversant le moteur à turbine à gaz. Le tenon en queue d'aronde 18, son crochet 32 et l'anneau de retenue 56 sont identiques en figure 5 à ceux qu'on a représentés en figures 1 à 4. L'élément de retenue 72 est destiné à coopérer avec une telle structure de la même manière que la roue 38, mais est beaucoup plus léger et plus

petit que la roue 38.

L'élément de retenue 72 a la forme générale d'un L, avec une extrémité extérieure 74 destinée à recouvrir les fentes 30 entre tenons contigus 18, et une extrémité intérieure 76 qui repose au-dessous d'un épaulement 78 formé dans le voile 16 du disque 10 du rotor. L'élément de retenue 72 présente un évidement 80 et une saillie 82 s'étendant dans le sens radial de l'extérieur. Lorsqu'il est monté sur le disque 10 dans la position représentée en figure 5, l'anneau de retenue 56 en forme de U est destiné à coulisser jusque dans l'évidement 80 de l'élément de retenue 72 et à se caler entre les crochets 32 des tenons 18 et la saillie 82 de l'élément de retenue 72. Dans cette position, l'anneau 56

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empêche le mouvement axial vers l'avant de l'élément de retenue 72 par rapport au disque 10 et par conséquent l'extrémité extérieure 74 de l'élément de retenue 72 empêche

le mouvement axial des aubes 20 vers l'avant.

En liaison maintenant avec les figures 6A-6D, on fournit des représentations schématiques du processus de montage de la roue 38 sur le disque 10 du rotor. On emploie le même mode opératoire pour la fixation de l'élément de

retenue 72 des aubes sur le disque 10 du rotor.

Comme représenté en figure 6A, on place d'abord la totalité de l'anneau de retenue 56 dans la cavité 36 formée par le crochet 32 des tenons 18 en queue d'aronde. L'élément de retenue 56 est fendu, par exemple en 86 de la figure 1, de sorte qu'il peut être comprimé et inséré dans la cavité annulaire 36 formée par la rangée de tenons 18 espacés

circonférentiellement les uns des autres. La branche anté-

rieure 58 de l'anneau de retenue 56 est approximativement égale à la longueur du crochet 32 des tenons 18 de sorte qu'elle ne s'étend pas audelà du crochet. De préférence, au moins une attache ou fil 88 est placé entre l'extrémité raidalement extérieure d'un tenon 18 et la surface inférieure de la branche postérieure 60 de l'anneau de retenue 56 de

manière à maintenir l'anneau en position dans la cavité 36.

L'accès du fil 88 aux tenons 18 et à l'anneau de retenue 56 est effectué par l'intermédiaire des fentes 30 en queue d'aronde. Comme représenté en figure 6B, l'étape suivante de l'opération de montage consiste à mettre en place la roue 38 contre le disque 10 de façon que son extrémité extérieure 44 recouvre les fentes en queue d'aronde 30 formées par les tenons en queue d'aronde 18, et que son encoche 62 repose contre l'épaulement 64 du voile 16. Comme on le décrit en détail ci-après, l'extrémité intérieure 40 de la roue 38 est montée sur la saillie 42 formée sur le voile 16. Les pattes 50 se trouvant à l'extrémité extérieure 44 de la roue 38 sont

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en contact avec les crochets 32 et empêchent que la roue 38

ne tourne par rapport au disque 10.

En liaison maintenant avec la figure 6C, l'attache ou fil 88 est tirée dans la direction de l'arrière le long d'une fente 30 en queue d'aronde de manière à l'enlever et à libérer l'anneau de retenue 56. L'anneau de retenue 56 coulisse dans la direction radiale de l'intérieur de sorte que sa branche antérieure 58 glisse entre les crochets 32 et le flasque 48. Le mouvement dans la direction radiale de l'intérieur de l'anneau de retenue 56 est arrêté par la venue en contact de la partie inférieure de la branche postérieure et du flasque 48 de la roue 38. Dans cette position assise, verrouillée de l'anneau de retenue 56, la roue 38 est bloquée dans une position axiale, fixe, par rapport au disque 10 du rotor et empêche le mouvement des aubes 20 dans la

direction avant.

Comme représenté en figure 6D, on fait alors coulisser les aubes 20 du rotor dans une direction axiale vers l'avant pour les faire entrer dans les fentes 30 du disque 10 jusqu'à ce que l'extrémité antérieure des aubes 20 soit en contact avec la roue 38. Dans cette position, la base ou surface intérieure de la base en queue d'aronde ou racine 28 des aubes 20 est située radialement à l'extérieur de l'anneau de retenue 56 si cet anneau se trouve dans une position assise, verrouillée. Cela fournit un moyen effectif de sécurité positive pour assurer que l'opération de montage qu'on a

décrite ci-dessus en figures 6A-6C a été effectuée correcte-

ment. Dans le cas o l'anneau de retenue 56 n'a pas été placé dans la position entièrement assise, verrouillée, par rapport à la roue 38 et/ou les tenons 18, la partie intérieure de la racine en queue d'aronde 28 sera en contact avec l'anneau de retenue 56 et empêchera l'insertion des aubes 20 dans les fentes 30. Ce n'est qu'avec l'anneau de retenue 56 dans une position assise, verrouillée, que les aubes 20 peuvent être montées sur le disque 10. De plus, les aubes 20 empêchent le- 15 26 413 25

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mouvement radial de l'anneau de retenue 56 de sorte qu'il reste dans une position verrouillée entre le crochet 32 et le

flasque 48.

On a axé la discussion précédente sur la fixation de la roue 38, ou de l'élément 72 de retenue des aubes, sur le côté antérieur du disque 10 de sorte que le mouvement axial vers l'avant des aubes 20 se trouve empêché. Comme représenté en figure 2, la structure de retenue est également prévue au côté postérieur du disque 10 pour empêcher le mouvement axial des aubes 20 dans la direction de l'arrière. Cette structure est revendiquée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 304 523 qui est incorporé ici à titre de référence. En outre, cette même structure est employée pour monter l'extrémité intérieure 40 de la roue 38 sur la saillie 42 de l'âme 16 du

disque du rotor.

La construction détaillée de l'élément postérieur de retenue des aubes, illustré en figure 2, ne fait pas partie de la présente invention en soi et on se reportera au brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 304 523 pour trouver une discussion détaillée de cet élément. En bref, le côté postérieur 90 de l'âme 16 du disque comporte un bras 92 en forme L qui forme une cavité 94. Un élément postérieur 96 de retenue des aubes est placé par rapport au voile 16 et aux tenons 18 en queue d'aronde de façon que son extrémité extérieure 98 recouvre les fentes en queue d'aronde 30 et que son extrémité intérieure 100 s'étende radialement vers l'intérieur jusqu'à la cavité 94 formée par le bras 92 en L. Un anneau postérieur de retenue 102 est supporté dans la

cavité 94.

Comme on le décrit en détail dans le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4 304 523, on manipule l'élément posté-

rieur 96 de retenue des aubes et l'anneau postérieur 102 de retenue de façon que l'anneau 102 glisse entre l'extrémité intérieure 100 de l'élément de retenue 96 et le bras 92 en forme de L du voile 16 du disque. Dans cette position,

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l'anneau postérieur de retenue 102 fixe l'élément postérieur de retenue 96 dans une position axiale fixe par rapport aux tenons 18. A son tour, l'extrémité extérieure 98 de l'élément postérieur de retenue 96 empêche le mouvement axial des aubes 20 dans la direction de l'arrière. Les aubes 20 sont ainsi emprisonnées entre la roue 38 et l'élément postérieur 96 de

retenue des aubes.

Comme on l'a discuté ci-dessus, on emploie cette même structure sur le côté postérieur des aubes 20 dans le mode de réalisation de la figure 5 et sur le côté intérieur 40 de la roue 38. En figure 5, l'élément 104 de retenue des aubes est monté sur le bras 92 en forme de L au côté postérieur de l'âme 16 par un anneau postérieur de retenue 102 du même type que celui représenté en figure 2 et décrit dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique n0 4 304 523. D'une façon similaire, l'extrémité inférieure 40 est fixée à la saillie 42 du voile

16 par un anneau de retenue 102 de la manière décrite ci-

dessus (voir figure 2).

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Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour retenir axialement les aubes (20) d'un rotor sur un disque (10) de rotor comportant un moyeu (12), un voile (16) s'étendant dans la direction radiale à partir du moyeu et des tenons (18) de montage des aubes portés sur le voile, les tenons ayant des corps espacés les uns des autres formant entre eux des fentes axiales (30) pour le montage des aubes, caractérisé en ce qu'il comprend: un crochet (32) s'étendant dans la direction radiale de l'intérieur, formé sur chacun des tenons de montage des aubes, les crochets comportant chacun une première surface espacée du corps des tenons formrant une cavité (36) entre eux, la première surface étant dirigée dans un premier sens; un élément (38) de retenue d'aube présentant une extrémité extérieure pouvant venir en contact avec les aubes, l'élément de retenue comportant un flasque (48) ayant une seconde surface dirigée dans un second sens opposé au premier sens des crochets; un anneau de retenue (56) situé à l'intérieur de la cavité et interposé entre la première surface des crochets et la seconde surface du flasque pour placer l'extrémité extérieure de l'élément de retenue des aubes dans une position axialement fixe par rapport au disque du rotor, l'extrémité extérieure de l'élément de retenue des aubes empêchant le mouvement axial des aubes par rapport au disque

du rotor.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (48) de l'élément de retenue des aubes comporte un bord le plus à l'extérieur, l'anneau de retenue (56) comprenant un élément en forme de U ayant une première branche (58) reliée à une seconde branche (60), la première branche pouvant être insérée entre la première surface des crochets et la seconde surface du flasque, la seconde branche pouvant Atre placée au sommet du bord le plus à l'extérieurdu

fiasque.

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3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première branche (58) de l'anneau de retenue (56)

est plus longue que sa seconde branche (60).

4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de la première branche et la longueur de la seconde branche de l'anneau de retenue sont toutes deux plus courtes que la longueur du crochet (32) formé dans les

tenons (18) de montage des aubes du rotor.

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les aubes (20) du rotor comportent chacune une extension, les aubes pouvant être insérées axialement dans les fentes axiales (30) formées entre des tenons contigus (18) de montage des aubes de façon que l'extension soit en regard de la seconde branche de l'élément en forme de U afin

d'éviter le mouvement axial de cet élément.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité extérieure de l'élément de retenue des aubes comporte des pattes espacées (50) qui sont en contact avec les crochets (32) des tenons de montage des aubes, les pattes permettant d'éviter la rotation de l'élément de

retenue des aubes par rapport au disque du rotor.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de retenue (56) est fendu (en 86) dans au moins une direction, formant à cet endroit des extrémités

espacées l'une de l'autre.

8. Dispositif pour retenir axialement les aubes (20) d'un rotor sur un disque (10) comportant un moyeu (12), un

voile (16) s'étendant dans la direction radiale de l'exté-

rieur à partir du moyeu et des tenons (18) de montage des aubes supportés par le voile et présentant chacun un corps, les corps étant espacés les uns des autres pour former entre eux des fentes axiales (30) pour le montage des aubes, caractérisé en ce qu'il comprend: un crochet (32) s'étendant dans la direction radiale de l'intérieur, formé sur chacun des tenons de montage des

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aubes, les crochets ayant chacun une première surface espacée du corps des tenons de montage des aubes, un élément (72) de retenue d'aube comportant un évidement (80) et une extrémité extérieure pouvant venir en contact avec les aubes supportées dans les fentes axiales entre des tenons contigus; un anneau de retenue (56) pouvant être inséré dans l'évidement formé dans l'élément de retenue des aubes dans une position o il est en contact avec au moins une partie des crochets de chaque tenon de montage des aubes, l'anneau de retenue fixant l'extrémité arrière de l'élément de retenue des aubes dans une position axialement fixe par rapport aux tenons et au disque, l'extrémité extérieure de l'élément de retenue des aubes empêchant le mouvement axial des aubes par

1s rapport au disque.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'anneau de retenue est un élément en forme de U ayant une première branche reliée à une seconde branche, la première branche pouvant être insérée dans l'évidement de l'élément de retenue des aubes et étant en contact avec au moins une partie des crochets des tenons de montage des aubes.

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des aubes a une racine (28) présentant une extension, la racine des aubes pouvant être insérée dans les fentes axiales formées entre des tenons contigus de sorte que l'extension des racines est située à un endroit contigu à

l'anneau de retenue.

11. Dispositif pour empêcher le mouvement axial vers l'avant des aubes (20) d'un rotor d'un disque (10) comportant un moyeu (12), un voile (16) s'étendant dans la direction radiale de l'extérieur à partir du moyeu et des tenons (18) de montage des aubes supportés par le voile, les tenons ayant chacun un corps et les corps étant espacés les uns des autres pour former des fentes axiales (30) entre eux à l'intérieur

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desquelles les aubes sont montées, caractérisé en ce qu'il comprend: un crochet annulaire (32) s'étendant dans la direction radiale de l'intérieur, formé sur chacun des tenons de montage des aubes, le crochet ayant une surface postérieure (34) espacée du corps des tenons de montage formant une cavité (36) entre eux; une roue annulaire (38) ayant une extrémité intérieure (40) destinée à se monter sur le voile du disque du rotor et une extrémité extérieure (44) qui vient en contact avec un bord des aubes supporté dans les fentes axiales entre des tenons adjacents de montage des aubes du disque du rotor, la roue présentant un flasque annulaire (48) ayant une surface antérieure (49) qui est en regard de la surface postérieure des crochets, un anneau de retenue (56) situé dans la cavité et interposé entre la surface postérieure des crochets et la

surface antérieure du flasque pour fixer l'extrémité exté-

rieure de la roue dans une position axiale fixe par rapport aux tenons de montage des aubes et au disque, l'extrémité supérieure de la roue empêchant le mouvement axial vers

l'avant des aubes par rapport au disque.

12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'anneau de retenue est fendu (en 86) à au moins un endroit de sa longueur, formant à cet endroit des extrémités

espacées l'une de l'autre.

13. Procédé pour maintenir les aubes (20) d'un rotor sur un disque (10) de rotor dans une turbomachine pour les empêcher de se déplacer dans la direction axiale de l'avant, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: placer un anneau de retenue (56) dans une première position, non verrouillée, à l'intérieur d'une cavité formée entre un crochet (32) s'étendant dans la direction radiale de l'intérieur supporté par chacun des tenons (18) de montage des aubes du disque et le corps des tenons,

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mettre en place un élément (38) de retenue des aubes présentant un flasque (48) contre le voile et les tenons de montage du disque de façon que le flasque soit en regard des crochets portés par les tenons de montage et que l'extrémité extérieure de l'élément de retenue des aubes soit positionnée de manière à être en contact avec le bord antérieur des aubes, déplacer l'élément de retenue des aubes dans la direction radiale de l'intérieur à partir de la première

position, rno>n verrouillée jusqu' une seoeonde position, ver-

rouillée, dans laquelle l'élément de retenue des aubes est interposé entre les crochets des tenons de montage et le flasque de l'élément de retenue des aubes de manière à fixer cet élément pour l'empêcher de se déplacer dans la direction axiale de l'avant par rapport au disque, l'élément de retenue des aubes empêchant le mouvement des aubes dans la direction

axiale de l'avant.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape de placement de l'anneau de retenue à l'intérieur de la cavité comprend l'étape de fixation amovible de l'anneau de retenue sur les tenons de montage des

aubes au moyen d'une attache.