FR3128250A1 - Assembly of a bladed turbomachine fan - Google Patents
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Abstract
Le présent document concerne un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante (102) rotatif autour d’un axe longitudinal (X) et un arbre basse pression (110) apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque de soufflante (102) comprend une virole (106) s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression (110), dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage (210) s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage (212) sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole (106) comprenant des orifices s’étendant radialement traversant les premiers moyens de couplage (210) et configurés pour recevoir des moyens de vissage (206) de ladite virole (106) à une partie amont de l’arbre basse pression (110). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 2]This document relates to an assembly for a turbomachine comprising a fan disc (102) rotatable around a longitudinal axis (X) and a low pressure shaft (110) capable of driving a low pressure compressor rotor around the longitudinal axis, wherein the fan disc (102) includes a shroud (106) extending along the longitudinal axis and configured to be sleeved on the low pressure shaft (110), wherein said shroud includes first coupling means (210) extending radially in projection, and an upstream part of the low pressure shaft comprises second coupling means (212) on its radially outer surface cooperating with the first coupling means, said ferrule (106) comprising orifices extending radially through the first coupling means (210) and configured to receive screwing means (206) of said ferrule (106) at an upstream part of the low pressure shaft (110). Figure to be published with abstract: [Fig. 2]
Description
Domaine technique de l’inventionTechnical field of the invention
La présente invention est relative à un assemblage sur un arbre de turbomachine d'au moins un disque aubagé par exemple de soufflante et d'un arbre relié à un compresseur basse pression.The present invention relates to an assembly on a turbomachine shaft of at least one bladed disc, for example of a fan, and a shaft connected to a low-pressure compressor.
Etat de la technique antérieureState of the prior art
Classiquement, le disque aubagé de la soufflante d'une turbomachine et le rotor de son compresseur basse pression sont fixés sur l'arbre du compresseur basse pression par différents systèmes de brides. Cet assemblage est configuré pour transmettre la rotation de la soufflante au rotor du compresseur basse pression.Conventionally, the bladed disc of the fan of a turbomachine and the rotor of its low-pressure compressor are fixed to the shaft of the low-pressure compressor by various flange systems. This assembly is configured to transmit the rotation of the fan to the rotor of the low pressure compressor.
Par exemple, le document FR3066552 décrit une turbomachine, dont la partie amont est représentée sur la
Le flasque de fixation 6 se termine par une virole cylindrique 8 à cannelures qui est engagée sur une zone 9 de la partie amont de l'arbre 3 qui comporte des cannelures complémentaires.The fixing flange 6 ends in a cylindrical ferrule 8 with splines which is engaged on a zone 9 of the upstream part of the shaft 3 which comprises complementary splines.
Les cannelures de la virole 8 qui termine le flasque de fixation 6 du disque aubagé et celles de la zone 9 de l'arbre 3 coopèrent pour assurer la liaison en rotation du disque aubagé 1 et de l'arbre basse pression 3. Le rotor 2 du compresseur basse pression comporte un flasque amont 10 qui définit un disque de rotor et qui porte plusieurs étages d'aubes mobiles 11.The splines of the shroud 8 which terminates the fixing flange 6 of the bladed disc and those of the zone 9 of the shaft 3 cooperate to ensure the connection in rotation of the bladed disc 1 and the low pressure shaft 3. The rotor 2 of the low-pressure compressor comprises an upstream flange 10 which defines a rotor disc and which carries several stages of moving blades 11.
Le compresseur basse pression comporte en outre plusieurs étages d'aubes 12 de redresseur. Les différents étages d'aubes de redresseur 12 et d'aubes mobiles 11 sont disposés à la suite les uns des autres, en alternance, pour définir ledit compresseur basse pression.The low-pressure compressor further comprises several stages of stator vanes 12. The different stages of stator vanes 12 and moving vanes 11 are arranged one after the other, alternately, to define said low-pressure compressor.
Ce flasque 10 se termine au niveau de l'arbre 3 par une virole de fixation cylindrique 13 à cannelures engagée sur une deuxième zone 14 à cannelures que ledit arbre basse pression 3 présente en amont de la zone 9.This flange 10 ends at the level of the shaft 3 by a cylindrical fastening ring 13 with splines engaged on a second zone 14 with splines that said low-pressure shaft 3 has upstream of zone 9.
Les cannelures du cylindre 13 et celles de la zone 14 coopèrent pour assurer une liaison cannelée qui bloque en en rotation relative le rotor 2 et l'arbre basse pression 3.The splines of the cylinder 13 and those of the zone 14 cooperate to ensure a splined connection which blocks in relative rotation the rotor 2 and the low pressure shaft 3.
Cette liaison à cannelures nécessite l’usinage de deux centrages 15 et 17 pour assurer la coaxialité entre le disque aubagé 1 et le compresseur basse pression.This spline connection requires the machining of two centerings 15 and 17 to ensure coaxiality between the bladed disc 1 and the low pressure compressor.
Les centrages 15 et 17 sont soumis à une cotation complexe à réaliser en fabrication. De plus, l’opération de taillage des cannelures est complexe et coûteuse. Enfin, cette liaison par cannelures est une zone critique pour la durée de vie de la turbomachine.Centerings 15 and 17 are subject to a complex dimensioning to be carried out during manufacture. In addition, the spline cutting operation is complex and expensive. Finally, this spline connection is a critical zone for the life of the turbomachine.
Le présent document vise à remédier à ces inconvénients.This document aims to remedy these drawbacks.
Le présent document propose un assemblage pour turbomachine comprenant un disque de soufflante rotatif autour d’un axe longitudinal et un arbre basse pression apte à entrainer un rotor de compresseur basse pression autour de l’axe longitudinal, dans lequel le disque comprend une virole s’étendant le long de l’axe longitudinal et configurée pour être emmanchée sur l’arbre basse pression,This document proposes an assembly for a turbomachine comprising a fan disc rotatable around a longitudinal axis and a low-pressure shaft capable of driving a low-pressure compressor rotor around the longitudinal axis, in which the disc comprises a shroud extending along the longitudinal axis and configured to be fitted onto the low pressure shaft,
dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole comprenant des orifices s’étendant radialement, et traversant les premiers moyens de couplage, et configurés pour recevoir des moyens de vissage de ladite virole à une partie amont de l’arbre basse pression.wherein said shroud comprises radially projecting first coupling means, and an upstream portion of the low pressure shaft comprises second coupling means on its radially outer surface cooperating with the first coupling means, said shroud comprising orifices extending radially, and passing through the first coupling means, and configured to receive means for screwing said ferrule at an upstream part of the low pressure shaft.
L’assemblage entre l’arbre basse pression et la virole du disque de soufflante est réalisé par boulonnage, ce qui permet d’éviter l’utilisation de cannelures pour transmettre la rotation de la soufflante au compresseur basse pression. Ceci augmente la durée de vie de la turbomachine. En outre, le centrage entre le disque rotor et l’arbre basse pression s’effectue à travers la liaison boulonnée ce qui permet de simplifier la fabrication et le montage de l’assemblage.The assembly between the low pressure shaft and the fan disc shroud is made by bolting, which avoids the use of splines to transmit the rotation of the fan to the low pressure compressor. This increases the life of the turbomachine. In addition, the centering between the rotor disc and the low pressure shaft is carried out through the bolted connection, which makes it possible to simplify the manufacture and assembly of the assembly.
Les premiers moyens de couplage de la virole du disque de soufflante peuvent comprendre une première surface en contact avec une seconde surface correspondante des seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression et les moyens de vissage traversent ladite première surface et ladite seconde surface.The first coupling means of the shroud of the fan disc may comprise a first surface in contact with a corresponding second surface of the second coupling means of the low pressure shaft and the screw means pass through said first surface and said second surface.
La partie amont de l’arbre basse pression peut être creuse.The upstream part of the low pressure shaft can be hollow.
Les seconds moyens de couplage de l’arbre basse pression peuvent comprendre des évidements configurés pour recevoir les premiers moyens de couplage. Ces évidements peuvent être formés sur la surface radialement externe de l’arbre basse pression et s’étendent radialement et axialement. Par exemple, de tel évidements peuvent présenter une forme complémentaire à celle des premiers moyens de couplage.The second coupling means of the low pressure shaft may comprise recesses configured to receive the first coupling means. These recesses may be formed on the radially outer surface of the low pressure shaft and extend radially and axially. For example, such recesses may have a shape complementary to that of the first coupling means.
Le disque de soufflante peut comprendre une virole radialement externe configurée pour recevoir des aubes de la soufflante, agencée radialement à l’extérieur de la virole comprenant les premiers moyens de couplage et un moyeu reliant la virole comprenant lesdits premiers moyens de couplage à la virole radialement externe.The fan disk may comprise a radially outer shroud configured to receive fan blades, arranged radially outside the shroud comprising the first coupling means and a hub connecting the shroud comprising said first coupling means to the shroud radially external.
Les moyens de vissage peuvent être agencés en aval dudit moyeu du disque de soufflante.The screwing means can be arranged downstream of said hub of the fan disk.
Le moyeu du disque de soufflante peut comprendre au moins un ajour suivant l’axe longitudinal configuré pour le passage d’un outil de serrage des moyens de vissage.The hub of the fan disk may comprise at least one opening along the longitudinal axis configured for the passage of a tool for tightening the screwing means.
Les premiers moyens de couplage peuvent être répartis circonférentiellement autour de la virole.The first coupling means can be distributed circumferentially around the ferrule.
La virole peut comprendre des évidements radiaux entre deux premiers moyens de couplage successifs. Les évidements radiaux peuvent être agencés sur la surface radialement interne de ladite virole.The ferrule may comprise radial recesses between two first successive coupling means. The radial recesses can be arranged on the radially inner surface of said shroud.
L’assemblage peut comprendre des moyens d’étanchéité, agencés en aval du moyeu du disque de soufflante, comprenant un flasque d’étanchéité et une cage d’étanchéité.The assembly may comprise sealing means, arranged downstream of the hub of the fan disc, comprising a sealing flange and a sealing cage.
Le flasque d’étanchéité peut comprendre une première partie d’extrémité formant un joint dynamique avec une partie correspondante de la virole comprenant les premiers de couplage du disque de soufflante et une seconde partie d’extrémité formant une retenue d’une partie élastiquement déformable de la cage d’étanchéité laquelle est reliée à une bague externe d’un palier de guidage en rotation de l’arbre basse pression.The sealing flange may comprise a first end part forming a dynamic seal with a corresponding part of the shroud comprising the first couplings of the fan disc and a second end part forming a retainer for an elastically deformable part of the sealing cage which is connected to an outer ring of a rotational guide bearing of the low pressure shaft.
La virole comprenant les premiers de couplage du disque de soufflante peut comprendre des léchettes d’abradable sur sa surface radialement externe.The shroud comprising the first couplings of the fan disk may comprise abradable wipers on its radially outer surface.
L’amont et l’aval sont définis en fonction de la circulation de l’air dans la turbomachine.Upstream and downstream are defined according to the air circulation in the turbomachine.
Le compresseur basse pression peut être agencé en aval de la soufflante.The low pressure compressor can be arranged downstream of the fan.
Le présent document concerne une turbomachine comprenant un assemblage tel que précité.This document relates to a turbomachine comprising an assembly as mentioned above.
Le présent document concerne encore un procédé de montage d’un assemblage tel que précité, le procédé comprenant :This document also relates to a method for mounting an assembly as mentioned above, the method comprising:
- emmancher la virole autour de la partie amont de l’arbre basse pression en insérant les premiers moyens de couplage dans les seconds moyens de couplage,- fit the shell around the upstream part of the low pressure shaft by inserting the first coupling means into the second coupling means,
- insérer des moyens de vissage dans les orifices de la virole,- insert screwing means into the holes of the shell,
- insérer un outil de vissage dans l’ajour prévu dans le moyeu du disque de soufflante et visser lesdits moyens de vissage.- insert a screwing tool into the opening provided in the hub of the fan disc and screw in said screwing means.
Brève description des figuresBrief description of figures
Claims (9)
dans lequel ladite virole comprend des premiers moyens de couplage (210) s’étendant radialement en saillie, et une partie amont de l’arbre basse pression comprend des seconds moyens de couplage (212) sur sa surface radialement externe coopérant avec les premiers moyens de couplage, ladite virole (106) comprenant des orifices s’étendant radialement, et traversant les premiers moyens de couplage (210), et configurés pour recevoir des moyens de vissage (206) de ladite virole (106) à une partie amont de l’arbre basse pression (110).Assembly for a turbomachine comprising a fan disc (102) rotatable around a longitudinal axis (X) and a low pressure shaft (110) capable of driving a low pressure compressor rotor around the longitudinal axis, in which the fan (102) comprises a shroud (106) extending along the longitudinal axis and configured to be fitted onto the low pressure shaft (110),
wherein said shroud includes radially projecting first coupling means (210), and an upstream portion of the low pressure shaft includes second coupling means (212) on its radially outer surface cooperating with the first coupling, said ferrule (106) comprising orifices extending radially, and passing through the first coupling means (210), and configured to receive screwing means (206) of said ferrule (106) at an upstream part of the low pressure shaft (110).
- emmancher la virole (106) autour de la partie amont de l’arbre basse pression (110) en insérant les premiers moyens de couplage (210) dans les seconds moyens de couplage (212),
- insérer des moyens de vissage (206) dans les orifices de la virole (106),
- insérer un outil de vissage (206) dans l’ajour (202) prévu dans le moyeu (108) du disque de soufflante et visser lesdits moyens de vissage (206).Method of mounting an assembly according to one of claims 1 to 7 comprising:
- fitting the shroud (106) around the upstream part of the low pressure shaft (110) by inserting the first coupling means (210) into the second coupling means (212),
- insert screwing means (206) into the holes of the shell (106),
- inserting a screwing tool (206) into the opening (202) provided in the hub (108) of the fan disc and screwing said screwing means (206).
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- 2021-10-14 FR FR2110934A patent/FR3128250A1/en active Pending
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