FR3091721A1 - ROTOR OF TURBOMACHINE IN MASSELOTTE - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un rotor dont un disque aubagé monobloc pourvu d’au moins une masselotte (170) d'équilibrage. La partie amont de la plateforme du disque présente une bride (72). La masselotte (170) présente une surface (171) pouvant venir en butée sous pression contre une surface radialement intérieure (660a) de la plateforme et est montée sur la bride par l’intermédiaire d’un élément de fixation (76) qui traverse un orifice de la bride (72) et la masselotte (170). L’élément de fixation (76) comprend une vis (78) venant en appui contre une surface amont de la jante (68) du disque aubagé. Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 5]The invention relates to a rotor including a one-piece bladed disc provided with at least one balancing weight (170). The upstream part of the disc platform has a flange (72). The weight (170) has a surface (171) capable of abutting under pressure against a radially inner surface (660a) of the platform and is mounted on the flange by means of a fastening element (76) which passes through a orifice of the flange (72) and the weight (170). The fixing element (76) comprises a screw (78) bearing against an upstream surface of the rim (68) of the bladed disc. Figure to be published with the abstract: [Fig. 5]
Description
Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention
La présente invention concerne un rotor de turbomachine à gaz pour aéronef.The present invention relates to a gas turbine engine rotor for an aircraft.
Est spécifiquement concerné l'équilibrage d’un tel rotor par l'ajout de poids dits « masselottes », ces poids étant montés sur une bride de ce rotor.The balancing of such a rotor is specifically concerned by the addition of so-called "weights", these weights being mounted on a flange of this rotor.
En outre, sur certaines turbomachines d’aéronef, certains rotors comprennent individuellement :
- au moins un disque aubagé monobloc monté tournant autour d’un axe de rotation et présentant des aubes ayant chacune un bord d’attaque raccordé, de façon monobloc et radialement intérieure, à une partie amont d’une plateforme du disque aubagé monobloc, laquelle étant elle-même raccordée, de façon monobloc et radialement intérieure, à une jante du disque aubagé monobloc, et
- au moins une masselotte d'équilibrage de ce rotor disque aubagé monobloc.In addition, on certain aircraft turbine engines, certain rotors individually include:
- at least one one-piece bladed disc mounted to rotate around an axis of rotation and having blades each having a leading edge connected, in a one-piece and radially internal manner, to an upstream part of a platform of the one-piece bladed disc, which being itself connected, in a one-piece and radially internal manner, to a rim of the one-piece bladed disc, and
- at least one balancing weight of this one-piece bladed disc rotor.
Pour mémoire, un disque aubagé monobloc (DAM ; en anglais : «blisk» ; mot-valise réunissant blade et disk) est un élément monobloc de turboréacteur (partie compresseur ou turbine) constitué des aubes et du disque d'aubes. Un disque aubagé monobloc est typiquement réalisé par usinage d'un bloc homogène de métal.For the record, a one-piece blisk (DAM; in English: “blisk”; a portmanteau of blade and disk) is a one-piece turbojet element (compressor or turbine part) consisting of the blades and the blade disk. A one-piece blisk is typically produced by machining a homogeneous block of metal.
Notamment sur de tels DAM, l'équilibrage dynamique d’un rotor peut notablement conditionner le bon fonctionnement de ce rotor.In particular on such DAM, the dynamic balancing of a rotor can significantly condition the proper functioning of this rotor.
Aussi, parmi les problèmes que l’invention cherche à traiter, est ici en particulier visé ce qui suit :
- imaginer une solution évitant/limitant les contraintes au bord d’attaque du rotor, en veine interne (là où passe l’air primaire, dans un turboréacteur double flux), tout en gardant sensiblement la masse de l’équilibrage, sans donc accroître notablement cette masse ;
- faciliter les montages/démontages de la (chaque) masselotte sur le rotor ;
- sécuriser la fixation de la (chaque) masselotte ;
- éviter/limiter les vibrations de la (chaque) masselotte une fois montée;
- éviter de mettre en contrainte le bord d’attaque du rotor considéré et donc éviter de limiter sa durée de vie,
- proposer une solution qui soit applicable sur tout type de disque du moment qu’un aménagement conventionnel permet de recevoir la masselotte.Also, among the problems that the invention seeks to address, the following is particularly targeted here:
- imagine a solution avoiding/limiting the stresses at the leading edge of the rotor, in the internal vein (where the primary air passes, in a turbofan engine), while substantially keeping the balancing mass, without therefore increasing noticeably this mass;
- facilitate assembly/disassembly of (each) weight on the rotor;
- secure the fixing of the (each) flyweight;
- avoid/limit vibrations of (each) counterweight once mounted;
- avoid stressing the leading edge of the rotor in question and therefore avoid limiting its lifespan,
- to propose a solution which is applicable on any type of disc as long as a conventional arrangement makes it possible to receive the flyweight.
C’est dans ces conditions qu’il est d’abord proposé, sur un rotor de turbomachine comme précité comprenant donc un disque aubagé monobloc et au moins une masselotte d'équilibrage :
- que la partie amont de la (ou de chaque) plateforme (ou de certaines au moins de ces plateformes) présente une bride s’étendant annulairement autour dudit axe (X), en amont de la jante, la bride présentant au moins un orifice de passage, et
- que ladite masselotte:
-- présente une surface pouvant venir en butée sous pression - pression centrifuge lors du fonctionnement du rotor - contre une surface radialement intérieure de la plateforme (présentant ladite bride, en aval desdits raccordements entre les bords d’attaque des aubes et ladite partie amont de la plateforme), et
-- soit montée sur la bride par l’intermédiaire d’un élément de fixation qui traverse ledit orifice de passage et la masselotte et qui comprend une vis venant en appui contre une surface amont de la jante.It is under these conditions that it is first proposed, on a turbomachine rotor as mentioned above therefore comprising a one-piece bladed disc and at least one balancing weight:
- that the upstream part of the (or of each) platform (or of at least some of these platforms) has a flange extending annularly around said axis (X), upstream of the rim, the flange having at least one orifice passing, and
- that said flyweight:
-- has a surface which can come into abutment under pressure - centrifugal pressure during operation of the rotor - against a radially inner surface of the platform (presenting said flange, downstream of said connections between the leading edges of the blades and said upstream part of the the platform), and
-- or mounted on the flange by means of a fixing element which passes through said passage orifice and the flyweight and which comprises a screw bearing against an upstream surface of the rim.
Cette solution permet d’éviter de mettre en contrainte le bord d’attaque du rotor. Elle est applicable dès lors qu’un aménagement est prévu pour recevoir au moins une dite masselotte.This solution makes it possible to avoid stressing the leading edge of the rotor. It is applicable when a layout is planned to receive at least one said weight.
Dans le présent texte :
- interne et externe a pour sens (sensiblement) radialement interne et radialement externe vis-à-vis de l’axe X précité de rotation du (de chaque) rotor ici considéré, et
- les expressions amont et aval sont à considérer en référence au sens de circulation général de l’air dans la turbomachine, l’air ici concerné arrivant de l’amont, passant dans au moins un compresseur, alimentant ensuite une chambre de combustion où il est mélangé à du carburant, les gaz issus de la combustion sortant à l’aval pour passer alors dans au moins une turbine adaptée pour entraîner le compresseur.In this text:
- internal and external has the direction (substantially) radially internal and radially external with respect to the aforementioned axis X of rotation of the (each) rotor considered here, and
- the expressions upstream and downstream are to be considered with reference to the general direction of circulation of the air in the turbomachine, the air here concerned arriving from upstream, passing through at least one compressor, then supplying a combustion chamber where it is mixed with fuel, the gases resulting from the combustion exiting downstream to then pass through at least one turbine adapted to drive the compressor.
Pour rendre aisé les montages/démontages (possibles) de masselotte, il est par ailleurs proposé que la masselotte considérée soit taraudée parallèlement audit axe (X) et que la vis soit vissée dedans.To make assembly/disassembly (possible) of the flyweight easy, it is also proposed that the flyweight in question be threaded parallel to said axis (X) and that the screw be screwed into it.
Par ailleurs, il est aussi proposé que la masselotte présente un fût duquel, sur une partie limitée de sa circonférence, fait saillie un doigt présentant une surface libre radialement extérieure qui définit ladite surface de la masselotte pouvant venir en butée contre une dite surface radialement intérieure de la plateforme.Furthermore, it is also proposed that the flyweight have a barrel from which, over a limited part of its circumference, projects a finger having a radially outer free surface which defines said surface of the flyweight which can come into abutment against a said radially inner surface. of the platform.
Ceci permettra de localiser la zone de contact masselotte/plateforme et de positionner radialement cette zone de masse supplémentaire, tout en limitant tout excès de poids non souhaité.This will make it possible to locate the counterweight/platform contact zone and to position this zone of additional mass radially, while limiting any undesired excess weight.
Selon une autre caractéristique, parallèlement audit axe (X), le fût sera favorablement (intérieurement) taraudé et la vis y sera vissée.According to another characteristic, parallel to said axis (X), the shaft will be favorably (internally) tapped and the screw will be screwed therein.
Ainsi, pour monter/démonter la masselotte, il suffira de visser/dévisser la vis vis-à-vis du fût.Thus, to assemble/disassemble the weight, it will suffice to screw/unscrew the screw vis-à-vis the barrel.
Par ailleurs, il est aussi proposé, parallèlement audit axe (X) :
- qu’une distance soit définie entre la bride et ladite surface de la jante contre laquelle la vis est en appui, et
- que la masselotte est traversée par un orifice qui présente une longueur inférieure à ladite distance.Furthermore, it is also proposed, parallel to said axis (X):
- that a distance is defined between the flange and said surface of the rim against which the screw is in contact, and
- That the flyweight is traversed by an orifice which has a length less than said distance.
Ainsi, en fonction du vissage de la vis, on pourra ajuster la position de l’appui radial de la masselotte.Thus, depending on the tightening of the screw, the position of the radial support of the flyweight can be adjusted.
Afin de sécuriser tout appui de la masselotte, en renforçant la résistance mécanique du rotor, il est aussi proposé que la surface radialement intérieure de la plateforme et la surface de la jante présentent des surépaisseurs de matière là où la masselotte d'équilibrage peut venir en butée sous pression et contre laquelle la vis est en appui, respectivement.In order to secure any support of the balance weight, by reinforcing the mechanical strength of the rotor, it is also proposed that the radially inner surface of the platform and the surface of the rim have extra thicknesses of material where the balancing weight can come into contact. abutment under pressure and against which the screw rests, respectively.
Selon une autre caractéristique, la masselotte sera favorablement usinable pour ajuster sa masse.According to another characteristic, the flyweight will be favorably machinable in order to adjust its mass.
Selon encore une autre caractéristique, il est aussi proposé que la bride présente une surface libre radialement intérieure et ladite masselotte présente un rebord orienté vers l’amont ayant une surface libre radialement extérieure disposée radialement de façon adjacente à la surface libre radialement intérieure de la bride.According to yet another feature, it is also proposed that the flange has a radially inner free surface and said flyweight has an upstream-facing rim having a radially outer free surface disposed radially adjacent to the radially inner free surface of the flange .
Ainsi, on disposera d’un détrompeur, évitant que la masselotte soit disposée axialement tête-bêche, avec alors un possible décalage axial non souhaité de la zone d’appui radial, et plus généralement un montage inadapté.Thus, we will have a polarizer, preventing the flyweight from being arranged axially head to tail, with then a possible undesired axial offset of the radial support zone, and more generally an unsuitable assembly.
Outre le rotor précité, l’invention vise aussi un compresseur de turbomachine à gaz pour aéronef comprenant ledit rotor, avec tout ou partie des caractéristiques précitées.In addition to the aforementioned rotor, the invention also relates to a gas turbine engine compressor for aircraft comprising said rotor, with all or part of the aforementioned characteristics.
Brève description des figuresBrief description of figures
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
La figure 1 représente un exemple de turbomachine à gaz 20 pour aéronef, en l’espèce un turboréacteur double flux comprenant une soufflante 22 en aval de laquelle le flux d’air entrant F se scinde entre un flux primaire F1 qui passe dans la partie moteur 20a de la turbomachine et un flux secondaire F2 qui passe dans une veine secondaire 20b qui entoure axialement le la partie moteur 20a. La turbomachine 20 présente une ligne médiane ou axe longitudinal central X.FIG. 1 represents an example of a gas turbine engine 20 for an aircraft, in this case a turbofan engine comprising a fan 22 downstream of which the incoming air flow F splits between a primary flow F1 which passes into the engine part 20a of the turbomachine and a secondary flow F2 which passes through a secondary stream 20b which axially surrounds the engine part 20a. The turbomachine 20 has a center line or central longitudinal axis X.
D'avant en arrière et donc d’amont (AM) vers l’aval (AV), le moteur 20a comporte différentes sections comprenant successivement un compresseur basse pression (LPC) 24, un compresseur haute pression (HPC) 26, une chambre de combustion 28, une turbine haute pression (HPT) 30 et une turbine basse pression (LPT) 32. Chacun de ces compresseurs et turbines, LPC, HPC, HPT et LPT, comprend plusieurs rangées d'aubes de rotor intercalés axialement avec des rangées associés d'aubes de stator.From front to rear and therefore from upstream (AM) to downstream (AV), the engine 20a comprises different sections comprising successively a low pressure compressor (LPC) 24, a high pressure compressor (HPC) 26, a combustion turbine 28, a high pressure turbine (HPT) 30 and a low pressure turbine (LPT) 32. Each of these compressors and turbines, LPC, HPC, HPT and LPT, comprises several rows of rotor blades axially interspersed with associated rows of stator vanes.
Les étages d’aubes du LPC sont couplés aux étages d’aubes du LPT via un arbre axial 40 destiné à être entraîné par le LPT. De manière similaire, les étages d’aubes du HPC sont couplés aux étages d’aubes du HPT via un arbre axial 42. Les étages d’aubes LPT et LPC et leur arbre associé peuvent former un corps basse pression. De même, les étages d’aubes HPC et HPT et leur arbre associé peuvent former un corps haute pression. Les corps peuvent être montées pour tourner autour de l’axe X par des systèmes de paliers (non représentés). Les parties tournantes du LPC, du HPC, du HPT et du LPT peuvent former des rotors associés.The LPC blade stages are coupled to the LPT blade stages via an axial shaft 40 intended to be driven by the LPT. Similarly, the HPC blade stages are coupled to the HPT blade stages via an axial shaft 42. The LPT and LPC blade stages and their associated shaft may form a low pressure body. Similarly, the HPC and HPT blade stages and their associated shaft can form a high pressure body. The bodies can be mounted to rotate around the X axis by bearing systems (not shown). The rotating parts of the LPC, HPC, HPT and LPT can form associated rotors.
Un compresseur à haute pression 26 tel que celui de la figure 2 comprend un rotor central 41 entraîné par une ligne d'arbres 42 et comporte une enveloppe 44 de forme fuselée composée d'anneaux 46 juxtaposés et séparés axialement par des disques aubagés monoblocs (DAM) 48 intégrant radialement des étages d'aubes mobiles 50. Les anneaux 46 et les disques aubagés monoblocs 48 forment un seul ensemble, et sont donc monoblocs.A high-pressure compressor 26 such as that of FIG. 2 comprises a central rotor 41 driven by a line of shafts 42 and comprises a casing 44 of tapered shape composed of rings 46 juxtaposed and separated axially by one-piece bladed discs (DAM ) 48 radially integrating stages of moving blades 50. The rings 46 and the one-piece bladed discs 48 form a single assembly, and are therefore one-piece.
Un stator 52 entoure le rotor 41 et comprend, en doublure interne d'une carcasse 54, un carter 56 de support et une virole 58 soutenue par le carter 56, tournée vers le rotor 41. La virole 58 sert à délimiter la veine 20c annulaire d'écoulement des gaz (dite veine primaire où arrive le flux primaire F1) dans laquelle s'étendent les rangées d'aubes mobiles 50 et des étages d'aubes stationnaires (en anglais « vanes ») 60 de redressement de l'écoulement, qui sont accrochés à la virole 58 et alternent avec les étages précédemment mentionnés.A stator 52 surrounds the rotor 41 and comprises, in the inner lining of a carcass 54, a support casing 56 and a ferrule 58 supported by the casing 56, facing the rotor 41. The ferrule 58 serves to delimit the annular vein 20c gas flow (known as the primary vein where the primary flow F1 arrives) in which extend the rows of moving blades 50 and stages of stationary blades (in English “vanes”) 60 for straightening the flow, which are attached to the ferrule 58 and alternate with the previously mentioned stages.
Chaque disque aubagé monobloc (DAM) 48 est donc monté tournant autour de l’axe X. Ses aubes 50, qui se répartissent sur sa périphérie et s’étendent sensiblement radialement autour dudit axe X, ont chacune un bord d’attaque 50a raccordé, en 66a, de façon monobloc et radialement intérieure, à une partie amont d’une plateforme - (radialement) intérieure dans l’exemple - du disque aubagé monobloc. Cette plateforme, repérée 66 figure 3, est elle-même raccordée, de façon monobloc et radialement intérieure, à une jante 68 du disque aubagé monobloc. Typiquement cette jante peut présenter une partie radialement extérieure 68a, adjacente à la plateforme 66 et plus fine qu’une partie radialement intérieure plus renflée 68 de la jante, parfois dénommée poireau d’équilibrage.Each one-piece bladed disc (DAM) 48 is therefore mounted to rotate around axis X. Its blades 50, which are distributed over its periphery and extend substantially radially around said axis X, each have a connected leading edge 50a, at 66a, in a one-piece and radially inner manner, to an upstream part of a platform—(radially) inner in the example—of the one-piece blisk. This platform, marked 66 in FIG. 3, is itself connected, in a one-piece and radially internal manner, to a rim 68 of the one-piece bladed disc. Typically this rim may have a radially outer part 68a, adjacent to the platform 66 and thinner than a more bulging radially inner part 68 of the rim, sometimes referred to as a balancing leek.
Au moins en partie radialement intérieure, c’est par l’intermédiaire d’une succession de plateformes (dites intérieures) repérées de façon générale 69a, 69b (en aval du DAM du premier étage, dit DAM1) et dont sont pourvues respectivement en partie (radialement) intérieure les aubes mobiles 50 et les aubes stationnaires/fixes (« vanes » en anglais) 60 que la veine 20c est définie, sensiblement axialement.At least in part radially inside, it is through a succession of platforms (called inside) identified generally 69a, 69b (downstream of the DAM of the first floor, called DAM1) and which are provided respectively in part (Radially) inside the moving vanes 50 and the stationary/fixed vanes (“vanes” in English) 60 that the vein 20c is defined, substantially axially.
Le raccordement 66a est typiquement concave et sensiblement rayonné.Connection 66a is typically concave and substantially radiated.
On voit grossièrement figure 2 que la plateforme 66 est pourvue sur sa circonférence d’au moins une masselotte 70 d'équilibrage en rotation du disque et plus généralement du rotor.It can be seen roughly in Figure 2 that the platform 66 is provided on its circumference with at least one flyweight 70 for balancing the rotation of the disc and more generally of the rotor.
Comme l’indique le détail III de cette figure 2, parmi les disques aubagés monoblocs 48, celui du DAM1 dans l’exemple, est schématisé pour partie figure 3. Sur cette figure, il s’agit toutefois d’une réalisation conforme à l’invention et donc différente de la représentation locale de la figure 2.As indicated in detail III of this figure 2, among the one-piece bladed discs 48, that of the DAM1 in the example, is shown schematically in part in figure 3. In this figure, however, it is an embodiment in accordance with invention and therefore different from the local representation of Figure 2.
Des problèmes tels que précités liés au montage, voire à un éventuel démontage, de masselotte ont en effet ici amené, comme illustré figures 3,5 et conformément à l’invention :
- à ce que la partie amont de la plateforme 66 présente une bride 72 s’étendant radialement vers l’intérieur et annulairement, autour dudit axe X, en amont de la jante 68. La bride 72 présente au moins un orifice 74 de passage, et
- à ce que la (chaque) masselotte d'équilibrage, maintenant repérée 170 :
-- présente une surface 171 pouvant venir en butée sous pression centrifuge contre une surface 660a radialement intérieure de la plateforme 66, en aval dudit raccordement 66a entre le bord d’attaque 50a de l’aube considérée et ladite partie amont de la plateforme, et
-- soit montée sur la bride 72 par l’intermédiaire d’un élément de fixation 76 qui traverse ledit orifice de passage 74 et un orifice axial 172 de la masselotte 170, cet élément de fixation comprenant, ou consistant en, une vis 78 venant en appui axial, en 760a, contre une surface amont 680a de la jante 68 ; voir figure 3.Problems as mentioned above related to the assembly, or even to a possible disassembly, of the weight have indeed here led, as illustrated in Figures 3.5 and in accordance with the invention:
- that the upstream part of the platform 66 has a flange 72 extending radially inwards and annularly, around said axis X, upstream of the rim 68. The flange 72 has at least one passage orifice 74, and
- that the (each) balancing weight, now marked 170:
-- has a surface 171 which can come into abutment under centrifugal pressure against a radially inner surface 660a of the platform 66, downstream of the said connection 66a between the leading edge 50a of the blade in question and the said upstream part of the platform, and
-- either mounted on the flange 72 by means of a fixing element 76 which passes through said passage orifice 74 and an axial orifice 172 of the flyweight 170, this fixing element comprising, or consisting of, a screw 78 coming in axial support, at 760a, against an upstream surface 680a of the rim 68; see figure 3.
Ainsi, lors de la mise en rotation du rotor, la masselotte 170 se centrifugera sous la plateforme du DAM et, venant en appui sous pression centrifuge en 171, concentrera les contraintes mécaniques, en 80 (figure 4) au plus près de la jante, en évitant donc les contraintes à l’endroit du raccordement 66a du bord d’attaque de l’aube.Thus, during the rotation of the rotor, the flyweight 170 will spin under the DAM platform and, coming into contact under centrifugal pressure at 171, will concentrate the mechanical stresses, at 80 (FIG. 4) as close as possible to the rim, thus avoiding the stresses at the location of the connection 66a of the leading edge of the blade.
Sans surface 171, la concentration de contrainte dans les disques aubagés monoblocs 48 aurait lieu au niveau des raccordements 66a, comme c’est le cas dans l’art antérieur.Without a surface 171, the stress concentration in the one-piece blisks 48 would occur at the connections 66a, as is the case in the prior art.
En pratique, la surface 171 de butée sous pression centrifuge sera favorablement située en aval des raccordements 66a entre tous les bords d’attaque 50a de l’ensemble des aubes du disque 48 considéré et ladite partie amont de la plateforme 66 de ce même disque.In practice, the abutment surface 171 under centrifugal pressure will be favorably located downstream of the connections 66a between all the leading edges 50a of all the blades of the disc 48 considered and said upstream part of the platform 66 of this same disc.
L’appui, et au moins l’appui radial sous pression centrifuge, de la masselotte, en zones 171/660a, s’opèrera uniquement lorsque le rotor et donc les disques 48 tournent autour de l’axe X.The support, and at least the radial support under centrifugal pressure, of the flyweight, in zones 171/660a, will take place only when the rotor and therefore the discs 48 rotate around the axis X.
La bride 72 est radiale dans l’exemple préféré illustré.Flange 72 is radial in the preferred example shown.
Pour sa fixation rapide, fiable, sécuritaire et pratique pour atteindre les positions axiales et radiale précitées, il est conseillé que la masselotte 170 considérée comporte un orifice taraudé, en 173, parallèlement audit axe X et que la vis 78, axialement filetée, soit vissée dedans.For its quick, reliable, safe and practical fixing to reach the aforementioned axial and radial positions, it is recommended that the flyweight 170 considered has a tapped hole, at 173, parallel to said axis X and that the screw 78, axially threaded, be screwed inside.
Afin de prévenir un mauvais montage de la masselotte 170, et de préférence en liaison avec le détrompeur 82 (voir ci-après), la masselotte présentera favorablement un fût 175 duquel, sur une partie limitée de sa circonférence, fera alors saillie un doigt 177 présentant une surface libre radialement extérieure définissant ladite surface 171 de la masselotte pouvant venir en butée contre la surface radialement intérieure 660a de la plateforme.In order to prevent improper assembly of the flyweight 170, and preferably in conjunction with the corrector 82 (see below), the flyweight will favorably present a barrel 175 from which, over a limited part of its circumference, a finger 177 will then project. having a radially outer free surface defining said surface 171 of the flyweight which can come into abutment against the radially inner surface 660a of the platform.
Dans ce cas, il est proposé que, parallèlement audit axe X, le fût 175 comporte un orifice taraudé (en 173, comme ci-avant) et la vis y soit vissée.In this case, it is proposed that, parallel to said axis X, the barrel 175 has a threaded orifice (at 173, as above) and the screw is screwed into it.
Le fût 175 et le doigt 177 seront typiquement monoblocs, la masselotte 170 étant a priori métallique. Le doigt 177 n‘occupe donc qu’un secteur angulaire limité autour du fût.The barrel 175 and the finger 177 will typically be in one piece, the flyweight 170 being a priori metallic. The finger 177 therefore only occupies a limited angular sector around the barrel.
Encore, tant pour l’appui axial 680a/760a que pour un positionnement notamment angulaire (avec éventuel réglage possible), on conseille aussi, parallèlement audit axe X :
- qu’une distance L1 soit définie entre l’extrémité (ou la face) aval de la bride 72 et l’extrémité 760a, ou ladite surface amont 680a de la jante contre laquelle la vis 78 est en appui, et
- que la masselotte 170 (son fût 175 s’il est prévu) présente, elle-même entre la bride et ladite surface amont de la jante, une longueur L2 inférieure à ladite distance L1.Again, both for the axial support 680a/760a and for particular angular positioning (with any possible adjustment), we also recommend, parallel to said axis X:
- that a distance L1 is defined between the downstream end (or the face) of the flange 72 and the end 760a, or said upstream surface 680a of the rim against which the screw 78 bears, and
- That the flyweight 170 (its barrel 175 if provided) has, itself between the flange and said upstream surface of the rim, a length L2 less than said distance L1.
La référence pour ces distances est, côté bride, la surface aval 720a de celle-ci. A noter que la longueur L2 est la longueur de l’orifice 172 de la masselotte 170 que traverse la vis 78, suivant l’axe X1.The reference for these distances is, on the flange side, the downstream surface 720a thereof. Note that the length L2 is the length of the orifice 172 of the counterweight 170 through which the screw 78 passes, along the axis X1.
Ainsi, la masselotte 170 (son fût 175 s’il est prévu) ne sera alors pas en appui axialement contre ladite surface amont 680a.Thus, the flyweight 170 (its barrel 175 if provided) will then not bear axially against said upstream surface 680a.
Pour agir encore au bénéfice d’une maîtrise des contraintes mécaniques et de la fiabilité de la solution proposée, il est conseillé que la surface radialement intérieure 660a de la plateforme 66 et la surface 680a précitée de la jante 66 présentent des surépaisseurs de matière, respectivement 661 et 681. Il s’agit donc des zones où la masselotte d'équilibrage 170 peut venir en butée sous pression et contre laquelle la vis 78 est en appui, respectivement.To further act for the benefit of controlling the mechanical stresses and the reliability of the proposed solution, it is recommended that the radially inner surface 660a of the platform 66 and the aforementioned surface 680a of the rim 66 have extra thicknesses of material, respectively 661 and 681. These are therefore the zones where the balancing weight 170 can come into abutment under pressure and against which the screw 78 bears, respectively.
Les surépaisseurs 661,681 permettent de ne pas créer de concentration de contraintes et de préférence d’assurer d’un appui plan.The extra thicknesses 661,681 make it possible not to create a concentration of stresses and preferably to ensure flat support.
Pour un détrompage efficace, comme déjà évoqué, il est proposé que la bride 72 présente une surface libre radialement intérieure 721a et que la masselotte 170 présente un rebord 179 orienté vers l’amont ayant une surface libre radialement extérieure 179a située radialement de façon adjacente à la surface libre radialement intérieure 721a.For effective keying, as already mentioned, it is proposed that the flange 72 has a radially inner free surface 721a and that the flyweight 170 has a rim 179 facing upstream having a radially outer free surface 179a located radially adjacent to the radially inner free surface 721a.
Les deux surfaces 179a,721a pourront être planes et parallèles à l’axe X (plan X-Y figure 5). Elles se feront radialement face. La rotation de la bride autour de l’axe X1 de son fût 175 ne sera donc pas libre, une fois les surfaces 179a,721a face à face.The two surfaces 179a, 721a may be flat and parallel to the X axis (X-Y plane in Figure 5). They will face each other radially. The rotation of the flange around the axis X1 of its barrel 175 will therefore not be free, once the surfaces 179a, 721a face each other.
Une fois placée face à la surface 721a, la surface 179a entrainera une position angulaire correctement positionnée du doigt 177 qui lui est ici diamétralement opposé.Once placed facing the surface 721a, the surface 179a will lead to a correctly positioned angular position of the finger 177 which is here diametrically opposed to it.
Pour faciliter un ajustement précis de masse, il est aussi proposé que la (chaque) masselotte 170 soit réalisée en un acier facilement usinable. Ceci permet d’équilibrer plus précisément chaque turbomachine en s’adaptant à son besoin d’équilibrage propre.To facilitate precise mass adjustment, it is also proposed that the (each) flyweight 170 be made of an easily machinable steel. This makes it possible to balance each turbomachine more precisely by adapting to its own balancing needs.
Eventuellement, la bride 72 pourra être pourvue circonférentiellement, autour de l’axe X, de plusieurs dites masselottes 170 montées chacune comme ci-avant indiqué.Optionally, the flange 72 may be provided circumferentially, around the axis X, with several said flyweights 170 each mounted as indicated above.
La bride 72 pourra être festonnée ou crénelée, et donc présenter circonférentiellement une succession de creux 72a et de saillies orientées radialement vers l’intérieur 72b. Certaines au moins des saillies 72b pourront présenter des orifices de passage 74 pour des montages individuels de masselottes. The flange 72 may be scalloped or crenellated, and therefore present circumferentially a succession of hollows 72a and projections oriented radially inwards 72b. At least some of the protrusions 72b may have through holes 74 for individual fittings of flyweights.
Claims (9)
- au moins un disque aubagé monobloc (48) monté tournant autour d’un axe (X) de rotation et présentant des aubes (50) ayant chacune un bord d’attaque (50a) raccordé, de façon monobloc et radialement intérieure, à une partie amont d’une plateforme (66) du disque aubagé monobloc, elle-même raccordée, de façon monobloc et radialement intérieure, à une jante (68) du disque aubagé monobloc, et
- au moins une masselotte (170) d'équilibrage du disque aubagé monobloc, caractérisé en ce que :
- la partie amont de la ou de chaque plateforme (66), ou de certaines au moins de ces plateformes, présente une bride (72) s’étendant annulairement autour dudit axe (X), en amont de la jante (68), la bride présentant au moins un orifice (74) de passage, et
- la masselotte (170) d'équilibrage :
-- est montée sur la bride par l’intermédiaire d’un élément de fixation (76) qui traverse ledit orifice (74) de passage et la masselotte (170), l’élément de fixation comprenant une vis (78) venant en appui contre une surface amont de la jante, et
-- présente une surface (171) pouvant venir en butée sous pression centrifuge contre une surface radialement intérieure (660a) de la plateforme qui présente ladite bride, en aval du(des) raccordement(s) (66a) entre ledit(lesdits) bord(s) d’attaque de l’(des) aube(s) et ladite partie amont de la plateforme (66).An aircraft gas turbine engine rotor, the rotor comprising:
- at least one one-piece bladed disc (48) mounted to rotate about an axis (X) of rotation and having blades (50) each having a leading edge (50a) connected, in a one-piece and radially internal manner, to a upstream part of a platform (66) of the one-piece bladed disc, itself connected, in a one-piece and radially internal manner, to a rim (68) of the one-piece bladed disc, and
- at least one weight (170) for balancing the one-piece bladed disc, characterized in that:
- the upstream part of the or each platform (66), or of at least some of these platforms, has a flange (72) extending annularly around the said axis (X), upstream of the rim (68), the flange having at least one passage orifice (74), and
- the balancing weight (170):
-- is mounted on the flange by means of a fixing element (76) which passes through said passage orifice (74) and the flyweight (170), the fixing element comprising a screw (78) bearing against an upstream surface of the rim, and
-- has a surface (171) which can come into abutment under centrifugal pressure against a radially inner surface (660a) of the platform which has said flange, downstream of the connection(s) (66a) between said edge(s) (s) for attacking the vane(s) and said upstream part of the platform (66).
- une distance (L1) est définie entre la bride et ladite surface (680a) de la jante contre laquelle la vis est en appui, et
- la masselotte (170) est traversée par un orifice (172) qui présente une longueur (L2) inférieure à ladite distance (L1).Rotor according to any one of the preceding claims, in which, parallel to said axis (X):
- a distance (L1) is defined between the flange and the said surface (680a) of the rim against which the bolt bears, and
- the weight (170) is traversed by an orifice (172) which has a length (L2) less than said distance (L1).
An aircraft gas turbine engine compressor comprising the rotor according to any preceding claim.
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Citations (4)
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2019
- 2019-01-10 FR FR1900241A patent/FR3091721B1/en active Active
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