FR2974142A1 - Dispositif d'immobilisation en rotation d'un anneau de retention d'aubes - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un dispositif d'immobilisation (10) en rotation d'un anneau (12) de rétention d'aubes (26) sur un disque de rotor (14) d'une turbomachine, qui comporte des dents (16) radiales réparties sur la périphérie du disque de rotor (14), chaque dent (16) portant un crochet (32) ouvert radialement vers l'intérieur définissant une gorge (34) annulaire dans laquelle l'anneau (12) est reçu, l'anneau (12) comportant au moins un taquet (40) d'immobilisation qui comporte une face d'appui (42) contre une face d'appui (44) associée d'un crochet (32), caractérisé en ce que la face d'appui (42) du taquet (40) est inclinée par rapport au plan (P) axial médian du taquet (40) de manière telle que la face d'appui (42) est orientée globalement radialement vers l'extérieur.
Description
DISPOSITIF D'IMMOBILISATION EN ROTATION D'UN ANNEAU DE RETENTION D'AUBES.
DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE L'invention propose un dispositif d'immobilisation en rotation d'un anneau de rétention d'aubes sur un disque de rotor d'une turbomachine. L'invention propose plus particulièrement 10 un dispositif d'immobilisation réalisé de manière à limiter les risques de casse des crochets coopérant avec l'anneau. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un rotor de turbomachine comporte notamment 15 un disque de rotor et des aubes radiales montées sur la périphérie du disque de rotor. Chaque aube comporte un pied qui est reçu dans une rainure complémentaire, communément appelée alvéole, réalisée dans la périphérie du disque de 20 rotor, pour son montage sur le rotor. Chaque alvéole est rectiligne, de section constante sur toute sa longueur axiale et elle s'étend sur toute l'épaisseur du disque de rotor. Pour empêcher tout coulissement axial du 25 pied d'une aube dans l'alvéole associée, selon l'axe principal de l'alvéole, il est connu d'utiliser des anneaux de rétention qui sont agencés axialement de part et d'autre du disque de rotor, au niveau de chaque extrémité axiale des alvéoles. 2 Chaque anneau est monté sur le disque de rotor par l'intermédiaire de crochets axiaux qui sont portés par le disque de rotor. Les crochets sont ouverts radialement vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'axe principal du disque de rotor et chaque crochet reçoit une partie de l'anneau. Les crochets définissent ensemble une gorge annulaire ouverte radialement vers l'intérieur, dans laquelle l'anneau est reçu.
Un dispositif d'immobilisation de chaque anneau en rotation dans la gorge annulaire associée, comporte un taquet axial porté par l'anneau qui est apte à être reçu entre deux crochets adjacents et qui est apte à venir en butée contre l'un des deux crochets. Les documents EP-1.760.258 et EP-1.760.259 décrivent de tels dispositifs d'immobilisation, pour lesquels chaque taquet comporte au moins une face d'appui qui s'étend dans un plan axial par rapport à l'axe principal du disque de rotor. Certains crochets du disque de rotor sont associés au dispositif d'immobilisation, et chacun de ces crochets du dispositif d'immobilisation comporte à cet effet une face d'appui associée à une face d'appui du taquet, sur laquelle le taquet est apte à venir en butée. La face d'appui associée d'un crochet a la même orientation que la face d'appui du taquet, c'est-à-dire qu'elle s'étend globalement dans le même plan axial. Cette face d'appui du crochet est réalisée par usinage du crochet. 3 Ainsi, chaque crochet faisant partie du dispositif d'immobilisation a été usiné pour comporter une telle face d'appui, ce qui implique une faible quantité de matière et risque de provoquer une casse du crochet. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'immobilisation réalisé de manière à limiter les risques de casse des crochets. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention propose un dispositif d'immobilisation en rotation d'un anneau de rétention d'aubes sur un disque de rotor d'une turbomachine, le disque de rotor comportant des dents radiales réparties de manière régulière sur la périphérie du disque de rotor, et qui s'étendent radialement vers l'extérieur depuis le bord périphérique externe du disque, chaque dent portant un crochet qui fait saillie globalement axialement vers l'avant par rapport au plan du disque de rotor et qui est ouvert radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe principal du disque de rotor, l'ensemble des crochets définissant une gorge annulaire dans laquelle l'anneau est reçu, et l'anneau comportant au moins un taquet d'immobilisation faisant saillie axialement vers l'avant par rapport au plan de l'anneau, qui est reçu entre deux crochets adjacents, et qui comporte au moins une face d'appui apte a venir en appui contre une face d'appui associée de l'un desdits deux crochets adjacents, selon une direction perpendiculaire à un plan axial médian du taquet, caractérisé en ce que ladite au moins une face d'appui dudit au moins un taquet est inclinée par rapport au 4 plan axial médian du taquet de manière telle que la face d'appui est orientée globalement radialement vers l'extérieur. Un tel dispositif d'immobilisation permet de limiter les usinages sur les crochets, augmentant par conséquent leur durée de vie. De préférence, au moins une face d'appui dudit au moins un taquet est inclinée par rapport audit plan axial médian du taquet de manière telle qu'elle est orientée globalement axialement vers l'arrière. De préférence, une autre face d'appui dudit au moins un taquet est inclinée par rapport à un plan axial médian du taquet de manière telle qu'elle est orientée globalement axialement vers l'avant.
De préférence, une autre face d'appui dudit au moins un taquet est perpendiculaire à un plan radial par rapport à l'axe principal du disque de rotor. De préférence, au moins une desdites faces d'appui d'un crochet prolonge une face latérale associée de la dent associée, selon un axe principal de la dent De préférence, la section du taquet selon un plan radial est en forme de trapèze dont la base de grande dimension est située à une cote radiale interne par rapport à la base de petite dimension. L'invention propose aussi un rotor de turbomachine qui comporte des aubes radiales montées sur la périphérie d'un disque de rotor, et deux anneaux de rétention des aubes qui sont montés axialement de part et d'autre du disque de rotor, caractérisé en ce que il comporte un dispositif d'immobilisation de chaque anneau tel que défini précédemment. L'invention propose aussi une turbomachine caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor comportant 5 au moins un dispositif d'immobilisation tel que défini précédemment. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un rotor de turbomachine comportant un anneau de rétention d'aubes et un dispositif d'immobilisation de l'anneau selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation en perspective du dispositif d'immobilisation représenté à la figure 1 dans laquelle l'anneau de rétention est représenté à l'extérieur de la gorge annulaire ; - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1, montrant une variante de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est un détail du taquet représenté à la figure 3.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Dans la description qui va suivre, sauf mention contraire, on utilisera les orientations axiale et radiale comme étant les orientations selon radiale et axiale selon l'axe principal du disque de rotor. 6 On a représenté aux figures 1 et 2 un disque de rotor 14 de turbomachine sur la périphérie 18 duquel une aube 26 radiale est montée. Le disque de rotor 14 comporte une pluralité de dents 16 réparties de manière régulière sur la périphérie 18 du disque de rotor 14. Chaque dent est rectiligne, elle s'étend globalement axialement entre les deux faces radiales opposées 14a du disque de rotor 14 et elle est de section constante sur toute sa longueur axiale. Selon un mode de réalisation préféré, les dents 16 sont réalisées de manière que le disque de rotor 14 est de type à denture oblique, c'est-à-dire que l'axe principal de chaque dent 16 est incliné par rapport à un plan axial médian de la dent 16. L'espace entre deux dents 16 adjacentes forme une rainure 22, communément appelée alvéole, parallèle à l'axe des deux dents 16 adjacentes, qui est ouverte radialement vers l'extérieur.
Chaque alvéole 22 est destinée à recevoir le pied 24 d'une aube 26 associée du rotor. Les alvéoles 22 sont réalisées de manière à empêcher la sortie des pieds 24 des aubes 26 lors de la rotation du disque de rotor 14.
Chaque dent 16 comporte notamment une face latérale 28 qui est orientée globalement radialement vers l'intérieur, c'est-à-dire qu'elle fait face, ou qu'elle est orientée vers le fond 30 de l'alvéole 22 associée.
Les deux faces latérales 28 en vis-à-vis, de deux dents 16 associées à une alvéole 22, délimitent 7 en partie l'alvéole 22, et forment chacune une face d'appui radialement vers l'extérieur du pied 24 de l'aube 26 associée. Comme on l'a dit plus haut, chaque dent 16 est rectiligne et sa section est constante sur toute sa longueur axiale. Par conséquent, chaque alvéole 22 est aussi rectiligne et sa section est constante sur toute sa longueur axiale. La forme du pied 24 de l'aube 26 associée à une alvéole 22 est complémentaire de la forme de l'alvéole 22. Par conséquent, la section de chaque pied 24 est constante sur toute sa longueur axiale. Chaque pied 24 est donc apte à se déplacer librement dans l'alvéole 22 associée, selon son axe principal. Ici, un anneau de rétention 12 est monté sur le disque de rotor de manière à former une butée axiale de chaque pied 24 en position dans l'alvéole associée.
Le rayon de l'anneau de rétention 12 est défini de manière qu'il est sensiblement égal à la cote radiale de chaque alvéole 22. Ici, l'anneau 12 est monté au niveau de l'extrémité avant du disque de rotor 14.
Le montage de l'anneau 12 sur le disque de rotor est réalisé par des crochets 32, qui font saillie axialement vers l'avant par rapport à la face avant 14a du disque de rotor et qui sont ouverts radialement vers l'intérieur de manière à définir une gorge annulaire 34 ouverte radialement vers l'intérieur, dans laquelle l'anneau 12 est reçu. 8 Chaque crochet 32 est porté par une dent 16 et prolonge la dent 16 vers l'avant ou vers l'arrière, selon l'axe principal de la dent 16. Chaque crochet 32 comporte ainsi un pied 36 d'orientation principale axiale, qui s'étend dans un plan parallèle à un plan globalement tangentiel au bord périphérique du disque de rotor 14, et une tête 38 qui s'étend radialement vers l'intérieur, c'est-à-dire en direction de l'axe principal du disque de rotor 14 depuis l'extrémité avant du pied 36. La tête 38 du crochet 32 s'étend donc dans un plan radial par rapport à l'axe principal du disque de rotor 14. La gorge annulaire 34 est de forme complémentaire à l'anneau 12. L'anneau 12 est donc apte à tourner dans la gorge 34 autour de l'axe principal du disque de rotor 14. Le dispositif d'immobilisation 10 de l'anneau 12 en rotation autour de l'axe principal du disque de rotor comporte un taquet 40 porté par l'anneau 12, qui est apte à venir en butée contre deux crochets 32. Dans la description qui va suivre, on définit l'orientation transversale T comme étant la direction perpendiculaire au plan P axial médian du taquet 40, comme représenté à la figure 1. Le taquet 40 fait saillie axialement vers l'avant par rapport à la face radiale avant 12a de l'anneau 12, et il est reçu transversalement entre les têtes 38 de deux crochets 32 adjacents. Le taquet 40 est apte à venir en butée globalement transversalement dans un sens ou crochets 32 afin annulaire 34, en dans l'autre contre ces têtes des 38 de bloquer l'anneau 12 dans la gorge rotation autour de l'axe principal du disque de rotor 14.
Le taquet 40 comporte deux faces d'appui 42 opposées dont chacune est apte à venir en appui transversalement contre une face d'appui 44 associée en vis-à-vis de la tête 38 de l'un des deux crochets adjacents 32 associés au taquet.
Chaque face d'appui 42 du taquet et la face d'appui 44 associée de la tête 38 d'un crochet 32 sont parallèles l'une par rapport à l'autre. Selon l'invention, comme on peut le voir aux figures, chaque face d'appui 42 du taquet 40 est inclinée par rapport au plan axial médian P du taquet 40 de manière que la face d'appui 42 est orientée globalement radialement vers l'extérieur. Ainsi, le taquet 40 est formé de manière que sa section, selon un plan radial par rapport à l'axe principal du disque de rotor 14, est en forme de trapèze, dont les deux bases sont globalement parallèles à la direction transversale. Aussi, la grande base du trapèze est située à une cote radiale inférieure à la cote radiale de la petite base du trapèze. Enfin, chacun des deux côtés du trapèze, qui correspondent aux deux faces d'appui 42 du taquet 40 et qui sont adjacents à la grande base du trapèze, délimite un angle aigu avec la grande base du trapèze. 10 La face d'appui 44 de chaque crochet 32 est parallèle et est en vis-à-vis de la face d'appui associée 42 du taquet 40. A cet effet, la face d'appui 44 de chaque crochet est inclinée par rapport au plan P axial médian du taquet 40, et elle est orientée globalement radialement vers l'intérieur. Selon un autre aspect de l'invention, les faces d'appui 42, 44, sont réalisées de manière telle que la face d'appui 44 de chaque crochet 32 prolonge la face latérale 28 de la dent 16 qui porte le crochet 32 selon l'axe principal de la dent 16. La face latérale 28 d'une dent est formée lors de la réalisation des alvéoles par usinage de la périphérie du disque de rotor 14. Ainsi, les faces d'appui 44 des crochets sont réalisées simultanément à la réalisation des alvéoles 22. Aussi, aucun usinage supplémentaire sur le disque de rotor 14 n'est mis en oeuvre. De plus, il n'y a pas d'enlèvement de matière, réduisant ainsi les risques de casse par fatigue. Enfin, les crochets 32 qui coopèrent avec le taquet 40 sont identiques aux autres crochets 32, il n'y a alors pas de contrainte de positionnement de l'anneau autour de l'axe principal du disque de rotor 14, ce qui réduit le temps d'assemblage et facilite celui-ci. Comme on l'a dit précédemment, le disque de rotor 14 est de type à denture oblique, c'est-à-dire 11 que l'axe principal de chaque dent 16 est incliné par rapport à un plan axial médian de la dent 16. Ainsi, les faces latérales 28 des dents, et par conséquent les faces d'appui 44 des crochets sont elles aussi inclinées par rapport à un plan axial. Les faces d'appui 42 du taquet 40 sont alors orientées de manière qu'une face d'appui 42, ici celle située à gauche sur les figures, est aussi orientée axialement vers l'arrière, et l'autre face d'appui est orientée axialement vers l'avant. Cette orientation axiale vers l'avant ou vers l'arrière d'une face d'appui 42 du taquet 40 implique que l'effort d'appui du taquet 40 sur un crochet 32 associé est aussi orienté vers l'avant ou vers l'arrière. Lorsque l'effort d'appui de la face d'appui 42 du taquet 40 sur la face d'appui associée 44 d'un crochet 32 est orienté vers l'avant, cet effort produit une flexion qui peut provoquer une rupture du crochet, notamment lorsque l'épaisseur du pied 36 du crochet 32 est relativement faible. Selon un autre mode de réalisation représenté aux figures 3 et 4, l'une des faces d'appui 42 du taquet 40 est orientée radialement vers le haut et vers l'avant et l'autre face d'appui 42 du taquet 40 est orientée radialement vers le haut et est orientée transversalement, c'est-à-dire qu'elle est perpendiculaire à un plan radial et elle est parallèle à l'axe principal du disque de rotor 14.
La face d'appui 44 du crochet 32 coopérant avec cette autre face d'appui 42, qui est parallèle à 12 l'axe principal du disque de rotor 14, est par conséquent elle aussi inclinée par rapport à un plan axial de manière qu'elle est orientée radialement vers l'extérieur, et elle est perpendiculaire à un plan radial, c'est-à-dire qu'elle est parallèle à l'axe principal du disque de rotor 14. Cette face d'appui 44 est réalisée par usinage du crochet 32 associé, cependant, seule une faible quantité de matière est retirée du crochet 32, de manière que la fragilisation du crochet est relativement faible. Selon une variante de réalisation de cet autre mode de réalisation, les deux faces d'appui 42 du taquet 40 sont inclinées par rapport à un plan axial de manière qu'elles sont orientées radialement vers l'extérieur et elles sont perpendiculaires à un plan radial, c'est-à-dire qu'elles sont parallèles à l'axe principal du disque de rotor 14. Le dispositif d'immobilisation qui vient d'être décrit comporte un seul taquet 40 porté par l'anneau 12. Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et que le dispositif d'immobilisation peut comporter deux taquets 40, dont chacun comporte une face d'appui 42 inclinée par rapport à un plan axial de manière à être orientée radialement vers l'extérieur. De préférence, les deux taquets 40 sont répartis de part et d'autre d'un crochet 32 sur lequel les taquets 40 sont en appui.30
Claims (8)
- REVENDICATIONS1. Dispositif d'immobilisation (10) en rotation d'un anneau (12) de rétention d'aubes (26) sur un disque de rotor (14) d'une turbomachine, le disque de rotor (14) comportant des dents (16) radiales réparties de manière régulière sur la périphérie du disque de rotor (14), et qui s'étendent radialement vers l'extérieur depuis le bord périphérique externe du disque de rotor (14), chaque dent (16) portant un crochet (32) qui fait saillie globalement axialement vers l'avant par rapport au plan du disque de rotor (14) et qui est ouvert radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe principal du disque de rotor (14), l'ensemble des crochets (32) définissant une gorge (34) annulaire dans laquelle l'anneau (12) est reçu, et l'anneau (12) comportant au moins un taquet (40) d'immobilisation faisant saillie axialement vers l'avant par rapport au plan de l'anneau (12), qui est reçu entre deux crochets (32) adjacents, et qui comporte au moins une face d'appui (42) apte a venir en appui contre une face d'appui (44) associée de l'un desdits deux crochets (32) adjacents, selon une direction perpendiculaire à un plan (P) axial médian du taquet (40), caractérisé en ce que ladite au moins une face d'appui (42) dudit au moins un taquet (40) est inclinée par rapport au plan (P) axial médian du taquet (40) de manière telle que la face d'appui (42) est orientée globalement radialement vers l'extérieur. 14
- 2. Dispositif d'immobilisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que au moins une face d'appui (42) dudit au moins un taquet (40) est inclinée par rapport audit plan (P) axial médian du taquet (40) de manière telle qu'elle est orientée globalement axialement vers l'arrière.
- 3. Dispositif d'immobilisation (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que une autre face d'appui (42) dudit au moins un taquet (40) est inclinée par rapport à un plan (P) axial médian du taquet (40) de manière telle qu'elle est orientée globalement axialement vers l'avant.
- 4. Dispositif d'immobilisation (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que une autre face d'appui (42) dudit au moins un taquet (40) est perpendiculaire à un plan radial par rapport à l'axe principal du disque de rotor (14).
- 5. Dispositif d'immobilisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une desdites faces d'appui (44) d'un crochet (32) prolonge une face latérale (28) associée de la dent (16) associée, selon un axe principal de la dent (16)
- 6. Dispositif d'immobilisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section du taquet (40) selon un plan radial est en forme de trapèze dont la base de 15 grande dimension est située à une cote radiale interne par rapport à la base de petite dimension.
- 7. Rotor de turbomachine qui comporte des aubes (26) radiales montées sur la périphérie d'un disque de rotor (14), et deux anneaux (12) de rétention des aubes (26) qui sont montés axialement de part et d'autre du disque de rotor (14), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'immobilisation (10) de chaque anneau (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
- 8. Turbomachine caractérisée en ce qu'elle comporte un rotor comportant au moins un dispositif d'immobilisation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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| FR3005683A1 (fr) * | 2013-05-17 | 2014-11-21 | Snecma | Aube d'helice non carenee pour une turbomachine |
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| FR2974142B1 (fr) | 2013-05-24 |
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