FR3133214A1 - IMPROVED SYSTEM FOR CONTROLLING RECTIFIER BLADE OF A COMPRESSOR FOR AIRCRAFT TURBOMACHINE - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système (22) de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur pour turbomachine d’aéronef, comportant un dispositif d’actionnement linéaire (44), un premier guignol (34a) et un second guignol (34b), et un organe de synchronisation (40) reliant les deux guignols (34a, 34b). L’invention est réalisée de telle sorte que les points d’articulation (P, P1-P6) entre les pièces mobiles du système ne forment pas de point critique de rebroussement, grâce à des moyens élastiques de rappel agissant sur au moins l’une de ces pièces. Figure 3.The invention relates to a system (22) for controlling rectifier blades of a compressor for an aircraft turbomachine, comprising a linear actuation device (44), a first horn (34a) and a second horn (34b) , and a synchronization member (40) connecting the two horns (34a, 34b). The invention is carried out in such a way that the articulation points (P, P1-P6) between the moving parts of the system do not form a critical cusp point, thanks to elastic return means acting on at least one of these parts. Figure 3.
Description
La présente invention se rapporte aux systèmes de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur de turbomachine d’aéronef.The present invention relates to systems for controlling rectifier blades of an aircraft turbomachine compressor.
L’invention s’applique à tout type de turbomachine, en particulier les turboréacteurs et les turbopropulseurs.The invention applies to any type of turbomachine, in particular turbojets and turboprops.
Les redresseurs de compresseur de turbomachine correspondent à des roues de stator, comprenant des aubes à calage variable également dénommées aubes VSV (de l’anglais « Variable Stagger Vanes »).Turbomachine compressor rectifiers correspond to stator wheels, comprising variable-pitch vanes also called VSV vanes (from the English “Variable Stagger Vanes”).
Un système de commande est prévu pour commander le calage en incidence de ces aubes, c’est-à-dire pour piloter simultanément l’angle d’incidence de chacune des aubes d’un même redresseur, en fonction du besoin aérodynamique au sein du compresseur. Un tel système de commande de calage est par exemple connu du document EP 1 489 267 A1.A control system is provided to control the incidence setting of these blades, that is to say to simultaneously control the angle of incidence of each of the blades of the same straightener, according to the aerodynamic need within the compressor. Such a timing control system is for example known from document EP 1 489 267 A1.
Le système de commande peut être amené à piloter plusieurs redresseurs d’un compresseur, par exemple deux redresseurs. Dans un tel cas, le système de commande prévoit classiquement deux guignols de commande, respectivement dédiés aux deux redresseurs. Un organe de synchronisation vient relier ces deux guignols pour permettre leur actionnement simultané.The control system may be required to control several rectifiers of a compressor, for example two rectifiers. In such a case, the control system conventionally provides two control horns, respectively dedicated to the two rectifiers. A synchronization device connects these two horns to allow their simultaneous operation.
Les deux guignols et l’organe de synchronisation forment un ensemble cinématique au sein duquel ces trois pièces sont en mouvement les unes par rapport aux autres, au cours des phases de changement de calage des aubes. En effet, le système de commande est configuré de manière à pouvoir déplacer simultanément les premier et second guignols entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes du redresseur dans une position maximale de fermeture, et dans une position maximale d’ouverture.The two horns and the synchronization member form a kinematic assembly within which these three parts are in movement relative to each other, during the blade timing change phases. Indeed, the control system is configured so as to be able to simultaneously move the first and second horns between a first extreme angular position and a second opposite extreme angular position, respectively intended to place the vanes of the rectifier in a maximum closed position, and in a maximum open position.
La cinématique des trois pièces de l’ensemble doit répondre à des critères particuliers, notamment sur l’encombrement qui doit rester le plus restreint possible. La cinématique retenue doit également proscrire la présence de points critiques, communément dénommés points de rebroussement cinématiques. De manière connue, un point de rebroussement cinématique correspond à un point d’articulation entre deux pièces de la cinématique, lorsque ce point est aligné et situé entre deux autres points d’articulation appartenant respectivement aux deux autres pièces considérées. Le caractère critique de cette situation s’explique par le fait qu’une fois atteinte, elle peut conduire à ne plus maîtriser le sens de rotation relatif entre le deux pièces, lors de la poursuite de la mise en mouvement de l’ensemble cinématique.The kinematics of the three parts of the set must meet specific criteria, in particular on the size which must remain as restricted as possible. The kinematics chosen must also prohibit the presence of critical points, commonly referred to as kinematic turnaround points. In known manner, a kinematic cusp corresponds to a point of articulation between two parts of the kinematics, when this point is aligned and located between two other points of articulation belonging respectively to the two other parts considered. The critical nature of this situation is explained by the fact that once reached, it can lead to no longer controlling the relative direction of rotation between the two parts, when the kinematic assembly continues to move.
Ce type de risque de dysfonctionnement du système de commande doit être évité, c’est la raison pour laquelle la cinématique est habituellement déterminée de sorte à ne pas rencontrer de points de rebroussement sur toute la course des guignols, entre leurs première et seconde positions angulaires extrêmes. Par exemple, la cinématique peut être prévue pour s’approcher d’un premier point de rebroussement, sans l’atteindre, lorsque les deux guignols adoptent leur première position angulaire extrême, et de la même manière pour un second point de rebroussement lorsque les deux guignols adoptent leur seconde position angulaire extrême opposée.This type of risk of malfunction of the control system must be avoided, which is why the kinematics are usually determined so as not to encounter any cusps over the entire travel of the horns, between their first and second angular positions. extremes. For example, the kinematics can be planned to approach a first cusp point, without reaching it, when the two horns adopt their first extreme angular position, and in the same way for a second cusp point when the two puppets adopt their second extreme opposite angular position.
Des jeux existent entre les pièces de l’ensemble cinématique, et ils sont susceptibles de s’accroître au cours de la durée de vie du système de commande. Ces jeux imposent une prudence supplémentaire dans la conception de la cinématique, toujours afin d’éviter la présence de points de rebroussement. Cette prudence dans la conception peut avoir un impact sur le dimensionnement et l’encombrement global du système de commande, ce qui n’est bien entendu pas souhaitable.Clearances exist between the parts of the kinematic assembly, and they are likely to increase over the life of the control system. These games require additional caution in the design of the kinematics, always in order to avoid the presence of cusp points. This caution in design can have an impact on the sizing and overall size of the control system, which is of course not desirable.
Pour répondre au moins partiellement aux problèmes mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l’art antérieur, l’invention a tout d’abord pour objet un système de commande d’aubes de redresseurs d’un compresseur pour turbomachine d’aéronef, le système comportant :To respond at least partially to the problems mentioned above relating to the achievements of the prior art, the invention firstly relates to a system for controlling rectifier blades of a compressor for an aircraft turbomachine, the system comprising:
- un dispositif d’actionnement linéaire ;- a linear actuation device;
- un premier guignol comprenant une première branche ainsi qu’une seconde branche reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une première extrémité distale ainsi qu’une seconde extrémité distale, le premier guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un premier redresseur du compresseur ;- a first horn comprising a first branch as well as a second branch connected to each other and respectively having a first distal end as well as a second distal end, the first horn being intended to control the setting of the blades of a first compressor rectifier;
- un second guignol comprenant une troisième branche ainsi qu’une quatrième branche reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une troisième extrémité distale ainsi qu’une quatrième extrémité distale, le second guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un second redresseur du compresseur ;- a second horn comprising a third branch as well as a fourth branch connected to each other and respectively having a third distal end as well as a fourth distal end, the second horn being intended to control the setting of the blades of a second compressor rectifier;
- un organe de synchronisation reliant les deux guignols ;- a synchronization member connecting the two horns;
- un organe de commande en rotation du premier guignol, reliant le dispositif d’actionnement linéaire à ce premier guignol ;- a rotating control member of the first horn, connecting the linear actuation device to this first horn;
- un premier et un second organe de sortie ;- a first and a second output member;
et le système définissant :and the system defining:
- un premier point d’articulation entre la première extrémité distale du premier guignol, et une extrémité de l’organe de synchronisation ;- a first point of articulation between the first distal end of the first horn, and one end of the synchronization member;
- un second point d’articulation entre la seconde extrémité distale du premier guignol, et une extrémité du premier organe de sortie ;- a second point of articulation between the second distal end of the first horn, and one end of the first output member;
- un troisième point d’articulation entre la troisième extrémité distale du second guignol, et une autre extrémité de l’organe de synchronisation ;- a third point of articulation between the third distal end of the second horn, and another end of the synchronization member;
- un quatrième point d’articulation entre la quatrième extrémité distale du second guignol, et une extrémité du second organe de sortie ;- a fourth point of articulation between the fourth distal end of the second horn, and one end of the second output member;
- un cinquième point d’articulation du premier guignol sur une partie fixe du système de commande ;- a fifth articulation point of the first horn on a fixed part of the control system;
- un sixième point d’articulation du second guignol sur la partie fixe du système de commande ;- a sixth articulation point of the second horn on the fixed part of the control system;
le système de commande étant configuré de manière à pouvoir déplacer les premier et second guignols entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes de redresseur dans une position maximale de fermeture et une position maximale d’ouverture, ou inversement.the control system being configured so as to be able to move the first and second horns between a first extreme angular position and a second opposite extreme angular position, respectively intended to place the rectifier vanes in a maximum closing position and a maximum closing position opening, or vice versa.
Selon l’invention, lors d’un déplacement des guignols vers la première position angulaire extrême, les premier, troisième et sixième points d’articulation définissent un premier angle obtu qui augmente jusqu’à atteindre une première valeur maximale d’angle obtu lorsque les guignols occupent leur première position angulaire extrême,According to the invention, during a movement of the horns towards the first extreme angular position, the first, third and sixth articulation points define a first obtuse angle which increases until reaching a first maximum value of obtuse angle when the puppets occupy their first extreme angular position,
et lors d’un déplacement des guignols vers la seconde position angulaire extrême, les cinquième, premier et troisième points d’articulation définissent un second angle obtu qui augmente jusqu’à atteindre une seconde valeur maximale d’angle obtu lorsque les guignols occupent leur seconde position angulaire extrême.and when the horns move towards the second extreme angular position, the fifth, first and third articulation points define a second obtuse angle which increases until reaching a second maximum value of obtuse angle when the horns occupy their second extreme angular position.
Le système de commande selon l’invention comporte en outre :The control system according to the invention further comprises:
- un premier moyen élastique de rappel coopérant avec un premier élément associé parmi l’un quelconque des guignols et de l’organe de synchronisation, le système de commande étant conçu de sorte que le premier moyen élastique de rappel soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la première position angulaire extrême ainsi que dans cette même première position angulaire extrême, de manière à générer sur son premier élément associé des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur seconde position angulaire extrême ; et/ou- a first elastic return means cooperating with a first associated element among any of the horns and the synchronization member, the control system being designed so that the first elastic return means is requested at least during one end of travel of the horns towards the first extreme angular position as well as in this same first extreme angular position, so as to generate on its first associated element forces leading the horns to be requested towards their second extreme angular position; and or
- un second moyen élastique de rappel coopérant avec un second élément associé parmi l’un quelconque des guignols et de l’organe de synchronisation, le système de commande étant conçu de sorte que le second moyen élastique de rappel soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la seconde position angulaire extrême ainsi que dans cette même seconde position angulaire extrême, de manière à générer sur son second élément associé des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur première position angulaire extrême.- a second elastic return means cooperating with a second associated element among any of the horns and the synchronization member, the control system being designed so that the second elastic return means is requested at least during one end of travel of the horns towards the second extreme angular position as well as in this same second extreme angular position, so as to generate on its second associated element forces leading the horns to be biased towards their first extreme angular position.
L’invention est ainsi avantageuse en ce qu’elle présente une cinématique permettant de s’approcher de points de rebroussement, même au plus près, sans risquer de les atteindre du fait de la présence du/des moyens élastiques de rappel actifs en fin de course. En effet, chacun de ces deux moyens élastiques de rappel permet tout d’abord d’éviter d’atteindre un point de rebroussement critique en fin de course dans un sens de rotation donné des guignols. De plus, lors de l’amorce d’une course dans le sens de rotation opposé, il permet également d’appliquer un effort de rappel dans une direction favorisant la rotation des guignols dans le nouveau sens souhaité. Aussi, même en présence de jeux importants entre les pièces de la cinématique, le risque d’atteindre des points de rebroussement suite à une inversion de course des guignols occupant leur première ou seconde position angulaire extrême, s’avère avantageusement faible, voire réduit à néant.The invention is thus advantageous in that it presents a kinematics making it possible to approach turning points, even as closely as possible, without risking reaching them due to the presence of the elastic return means(s) active at the end of the point. race. Indeed, each of these two elastic return means firstly makes it possible to avoid reaching a critical reversal point at the end of travel in a given direction of rotation of the horns. In addition, when starting a stroke in the opposite direction of rotation, it also makes it possible to apply a restoring force in a direction favoring the rotation of the horns in the new desired direction. Also, even in the presence of significant clearance between the parts of the kinematics, the risk of reaching reversal points following a reversal of stroke of the horns occupying their first or second extreme angular position, proves advantageously low, even reduced to nothing.
Grâce à la conception du système de commande selon l’invention, les positions angulaires extrêmes des guignols peuvent donc être fixées sans risque au plus proche de positions induisant des points critiques de rebroussement, ce qui permet de réduire l’encombrement global de ce système.Thanks to the design of the control system according to the invention, the extreme angular positions of the horns can therefore be fixed without risk as close as possible to positions inducing critical points of reversal, which makes it possible to reduce the overall size of this system.
L’invention présente également de préférence les caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.The invention also preferably presents the following optional features, taken individually or in combination.
Le premier moyen élastique de rappel est une lamelle, et/ou le second moyen élastique de rappel est une lamelle.The first elastic return means is a slat, and/or the second elastic return means is a slat.
De préférence, les premier et second moyens élastiques de rappel sont formés par une même lamelle, pour une grande simplicité de réalisation.Preferably, the first and second elastic return means are formed by the same strip, for great simplicity of production.
De préférence, la lamelle formant le premier moyen élastique de rappel comporte une première zone déformée définissant un bossage pour l’appui dudit premier élément associé, et/ou la lamelle formant le second moyen élastique de rappel comporte une seconde zone déformée définissant un bossage pour l’appui dudit second élément associé. La forme de bossage permet d’optimiser le contact avec l’élément associé, contre lequel la lamelle est destinée à venir en appui.Preferably, the strip forming the first elastic return means comprises a first deformed zone defining a boss for supporting said first associated element, and/or the strip forming the second elastic return means comprises a second deformed zone defining a boss for the support of said second associated element. The shape of the boss makes it possible to optimize contact with the associated element, against which the slat is intended to bear.
De préférence, la partie fixe du système de commande comporte un boîtier sur lequel sont articulés les deux guignols, le boîtier étant destiné à être fixé sur un carter du compresseur.Preferably, the fixed part of the control system comprises a housing on which the two horns are articulated, the housing being intended to be fixed on a compressor casing.
De préférence, le premier et/ou le second moyen élastique de rappel sont fixés sur le boîtier, de préférence par rivets. Cela participe à la simplification du système de commande.Preferably, the first and/or the second elastic return means are fixed to the housing, preferably by rivets. This contributes to the simplification of the ordering system.
De préférence, ledit premier élément associé et/ou ledit second élément associé sont formés par le premier guignol, le premier moyen élastique de rappel coopérant avec la première branche, et/ou le second moyen élastique de rappel coopérant avec la seconde branche. D’autres solutions restent néanmoins possibles, sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, le premier élément associé pourrait être le premier guignol, et le second élément associé pourrait être le second guignol.Preferably, said first associated element and/or said second associated element are formed by the first horn, the first elastic return means cooperating with the first branch, and/or the second elastic return means cooperating with the second branch. Other solutions nevertheless remain possible, without departing from the scope of the invention. For example, the first associated element could be the first horn, and the second associated element could be the second horn.
De préférence, les premier et second organes de sortie sont respectivement formés par une première bielle et une seconde bielle, et le système de commande comporte un premier anneau de commande de calage des aubes du premier redresseur, commandé par la première bielle, et/ou il comporte un second anneau de commande de calage des aubes du second redresseur, commandé par la seconde bielle.Preferably, the first and second output members are respectively formed by a first connecting rod and a second connecting rod, and the control system comprises a first ring for controlling the timing of the blades of the first rectifier, controlled by the first connecting rod, and/or it includes a second ring for controlling the timing of the blades of the second rectifier, controlled by the second connecting rod.
L’invention a également pour objet un compresseur pour turbomachine d’aéronef comprenant un système de commande d’aubes de redresseurs tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a compressor for an aircraft turbomachine comprising a system for controlling rectifier blades as described above.
Enfin, l’invention a également pour objet une turbomachine d’aéronef comprenant au moins un tel compresseur.Finally, the invention also relates to an aircraft turbomachine comprising at least one such compressor.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.Other advantages and characteristics of the invention will appear in the detailed non-limiting description below.
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels :This description will be made with reference to the appended drawings including:
En référence tout d’abord à la
Le turboréacteur 1 présente un axe central longitudinal 2 autour duquel s’étendent ses différents composants. Il comprend, d’amont en aval selon une direction principale 5 d’écoulement des gaz à travers ce turboréacteur, une soufflante 3, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 11, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8.The turbojet 1 has a central longitudinal axis 2 around which its various components extend. It comprises, from upstream to downstream in a main direction 5 of gas flow through this turbojet, a fan 3, a low pressure compressor 4, a high pressure compressor 6, a combustion chamber 11, a high pressure turbine 7 and a low pressure turbine 8.
De manière conventionnelle, après avoir traversé la soufflante, l’air se divise en un flux primaire central 12a et un flux secondaire 12b qui entoure le flux primaire. Le flux primaire 12a s’écoule dans une veine principale 14a de circulation des gaz traversant les compresseurs 4, 6, la chambre de combustion 11 et les turbines 7, 8. Le flux secondaire 12b s’écoule quant à lui dans une veine secondaire 14b délimitée radialement vers l’extérieur par un carter moteur, entouré d’une nacelle 9.Conventionally, after passing through the fan, the air is divided into a central primary flow 12a and a secondary flow 12b which surrounds the primary flow. The primary flow 12a flows in a main stream 14a for circulating the gases passing through the compressors 4, 6, the combustion chamber 11 and the turbines 7, 8. The secondary flow 12b flows in a secondary stream 14b delimited radially outwards by an engine casing, surrounded by a nacelle 9.
Les compresseurs 4, 6 et les turbines 7, 8 sont réalisés par l’alternance de roues mobiles, dites roues de rotor, et de roues fixes, dites roues de stator. Dans le cadre des compresseurs 4, 6, les roues de stator sont conventionnellement appelées redresseurs de compresseur.The compressors 4, 6 and the turbines 7, 8 are produced by the alternation of moving wheels, called rotor wheels, and fixed wheels, called stator wheels. In the context of compressors 4, 6, the stator wheels are conventionally called compressor rectifiers.
L’invention porte sur la conception de ces redresseurs, au sein de l’un quelconque des compresseurs 4, 6. Par la suite, il sera décrit un mode de réalisation préféré où l’invention est intégrée au compresseur basse pression 4, mais l’invention se révèle donc aussi applicable au compresseur haute pression 6.The invention relates to the design of these rectifiers, within any one of the compressors 4, 6. Subsequently, a preferred embodiment will be described where the invention is integrated into the low pressure compressor 4, but the The invention therefore also proves to be applicable to the high pressure compressor 6.
La
Chaque redresseur 18a, 18b comprend une couronne annulaire d’aubes montées sur le carter 16, seule l’une des aubes 20 du premier redresseur 18a étant représentée partiellement sur la
Le système de commande 22 comporte tout d’abord une partie fixe essentiellement constituée d’un boîtier 24, monté fixement sur la surface extérieure du carter 16. Ce boîtier 24 sert à l’articulation de guignols, comme cela sera détaillé ci-après.The control system 22 firstly comprises a fixed part essentially consisting of a housing 24, fixedly mounted on the exterior surface of the casing 16. This housing 24 is used for the articulation of horns, as will be detailed below.
Le système de commande 22 comporte également des pivots 26, chacun associé à une aube 20 pour permettre sa rotation selon un axe 27 de calage en incidence. Les pivots 26 traversent le carter 16, et sont chacun relié à un levier 28, lui-même commandé par un anneau de commande de calage. Ainsi, le premier redresseur 18a est associé à un premier anneau de commande 30a centré sur l’axe 2 et relié à l’ensemble des leviers 28 commandant les aubes du premier redresseur, tandis que le second redresseur 18b est associé à un second anneau de commande 30b également centré sur l’axe 2 et relié à l’ensemble des leviers 28 commandant les aubes du second redresseur.The control system 22 also includes pivots 26, each associated with a blade 20 to allow its rotation along an axis 27 for setting in incidence. The pivots 26 pass through the casing 16, and are each connected to a lever 28, itself controlled by a timing control ring. Thus, the first rectifier 18a is associated with a first control ring 30a centered on the axis 2 and connected to all of the levers 28 controlling the blades of the first rectifier, while the second rectifier 18b is associated with a second ring of control 30b also centered on axis 2 and connected to all of the levers 28 controlling the blades of the second rectifier.
Le système de commande 22 comprend également un premier organe de sortie 32a en forme de bielle, commandant la rotation du premier anneau 30a autour de l’axe 2, tandis que le second organe de sortie 32b en forme de bielle commande le second anneau 30b en rotation, également autour de l’axe 2.The control system 22 also comprises a first output member 32a in the form of a connecting rod, controlling the rotation of the first ring 30a around the axis 2, while the second output member 32b in the form of a connecting rod controls the second ring 30b in rotation, also around axis 2.
Les deux bielles 32a, 32b sont respectivement commandées par deux guignols 34a, 34b articulés sur le boîtier 24 du système, comme cela va à présent être décrit en référence aux figures 3 à 6.The two connecting rods 32a, 32b are respectively controlled by two horns 34a, 34b articulated on the housing 24 of the system, as will now be described with reference to Figures 3 to 6.
En effet, le système de commande 22 comporte un premier guignol 34a comprenant une première branche 36a ainsi qu’une seconde branche 36b reliées l’une à l’autre pour aboutir à une forme générale de V. A l’opposé de la zone de jonction entre les deux branches, la première branche 36a comporte une première extrémité distale 38a, et la seconde branche 36b comporte une seconde extrémité distale 38b. Ce premier guignol 34a est ainsi destiné à commander le calage des aubes du premier redresseur, via la première bielle 32a.Indeed, the control system 22 comprises a first horn 34a comprising a first branch 36a as well as a second branch 36b connected to each other to result in a general V shape. Opposite to the zone of junction between the two branches, the first branch 36a has a first distal end 38a, and the second branch 36b has a second distal end 38b. This first horn 34a is thus intended to control the setting of the blades of the first rectifier, via the first connecting rod 32a.
D’une manière analogue, le système de commande 22 comporte un second guignol 34b comprenant une troisième branche 36c ainsi qu’une quatrième branche 36d reliées l’une à l’autre pour également aboutir à une forme générale de V. A l’opposé de la zone de jonction entre les deux branches, la troisième branche 36c comporte une troisième extrémité distale 38c, et la quatrième branche 36d comporte une quatrième extrémité distale 38d. Ce second guignol 34b est ainsi destiné à commander le calage des aubes du second redresseur, via la seconde bielle 32b.In a similar manner, the control system 22 comprises a second horn 34b comprising a third branch 36c as well as a fourth branch 36d connected to each other to also result in a general V shape. In contrast of the junction zone between the two branches, the third branch 36c has a third distal end 38c, and the fourth branch 36d has a fourth distal end 38d. This second horn 34b is thus intended to control the timing of the blades of the second rectifier, via the second connecting rod 32b.
En outre, le système de commande 22 comporte un organe de synchronisation 40 en forme de bras arqué, qui relie les deux guignols pour qu’ils puissent être mis en mouvement simultanément.In addition, the control system 22 includes a synchronization member 40 in the form of an arched arm, which connects the two horns so that they can be set in motion simultaneously.
De plus, le premier guignol 34a est équipé d’une autre branche 42, de préférence réalisée d’une seule pièce avec les deux autres. Cette autre branche forme un organe 42 de commande en rotation du premier guignol 34a. Son extrémité distale 42a est montée de manière articulée en un point P sur un organe de sortie 43 d’un dispositif d’actionnement 44 du système, de préférence un vérin dont le corps 45 est fixé par exemple sur le carter 16 ou le boîtier 24.In addition, the first horn 34a is equipped with another branch 42, preferably made in one piece with the other two. This other branch forms a member 42 for controlling the rotation of the first horn 34a. Its distal end 42a is mounted in an articulated manner at a point P on an output member 43 of an actuating device 44 of the system, preferably a cylinder whose body 45 is fixed for example on the casing 16 or the housing 24 .
Les éléments précités 34a, 34b, 32a, 32b, 40, 44 du système de commande 22 forment un ensemble cinématique dont les pièces sont articulées les unes aux autres, selon des axes d’articulation parallèles ou sensiblement parallèles.The aforementioned elements 34a, 34b, 32a, 32b, 40, 44 of the control system 22 form a kinematic assembly whose parts are articulated to each other, along parallel or substantially parallel articulation axes.
Plus précisément, le système de commande 22 définit un premier point d’articulation P1 entre la première extrémité distale 38a du premier guignol 34a, et une extrémité de l’organe de synchronisation 40. Un second point d’articulation P2 est défini entre la seconde extrémité distale 38b du premier guignol 34a, et une extrémité de la première bielle 32a, à savoir celle à l’opposé de l’anneau qu’elle commande. Un troisième point d’articulation P3 est défini entre la troisième extrémité distale 38c du second guignol 34b, et l’extrémité opposée de l’organe de synchronisation 40. Un quatrième point d’articulation P4 est défini entre la quatrième extrémité distale 38d du second guignol 34b, et une extrémité de la seconde bielle 32b.More precisely, the control system 22 defines a first articulation point P1 between the first distal end 38a of the first horn 34a, and one end of the synchronization member 40. A second articulation point P2 is defined between the second distal end 38b of the first horn 34a, and one end of the first connecting rod 32a, namely that opposite the ring that it controls. A third articulation point P3 is defined between the third distal end 38c of the second horn 34b, and the opposite end of the synchronization member 40. A fourth articulation point P4 is defined between the fourth distal end 38d of the second horn 34b, and one end of the second connecting rod 32b.
En outre, un cinquième point P5 d’articulation du premier guignol 34a est défini sur le boîtier fixe 24, de même qu’un sixième point P6 d’articulation du second guignol 34b est également défini sur ce boîtier 24.In addition, a fifth point P5 of articulation of the first horn 34a is defined on the fixed housing 24, just as a sixth point P6 of articulation of the second horn 34b is also defined on this housing 24.
Comme évoqué précédemment, tous les points d’articulation précités P, P1-P6 définissent des axes d’articulation parallèles ou sensiblement parallèles, de préférence orthogonaux aux plans des guignols.As mentioned previously, all of the aforementioned articulation points P, P1-P6 define parallel or substantially parallel articulation axes, preferably orthogonal to the planes of the horns.
Le fonctionnement du système de commande 22 est décrit ci-dessous. Pour changer le calage en incidence des aubes des deux redresseurs, le vérin 44 est actionné de sorte que son organe de sortie 43 se déplace de manière linéaire. La translation de l’organe de sortie conduit à la rotation de l’organe de commande 42, qui entraîne la rotation de l’ensemble du premier guignol 34a autour du point P5.The operation of the control system 22 is described below. To change the angle of incidence of the blades of the two rectifiers, the cylinder 44 is actuated so that its output member 43 moves in a linear manner. The translation of the output member leads to the rotation of the control member 42, which causes the rotation of the entire first horn 34a around the point P5.
La rotation du premier guignol conduit à deux autres mouvements dans l’ensemble cinématique. Le premier réside dans la mise en mouvement, via le point P2, de la première bielle de sortie 32a, actionnant directement le premier anneau de commande. Le second mouvement consiste dans le déplacement de l’organe de synchronisation 40, via le point P1. En se déplaçant, cet organe 40 conduit à son tour à la rotation de l’ensemble du second guignol 34b autour du point P6, via la liaison réalisée par le point P3. La rotation du second guignol conduit à la mise en mouvement, via le point P4, de la seconde bielle de sortie 32b, actionnant directement le second anneau de commande. Bien évidemment, ces mouvements sont réalisés de manière simultanée.The rotation of the first horn leads to two other movements in the kinematic assembly. The first lies in the setting in motion, via point P2, of the first output rod 32a, directly actuating the first control ring. The second movement consists of the movement of the synchronization member 40, via point P1. By moving, this member 40 in turn leads to the rotation of the entire second horn 34b around point P6, via the connection made by point P3. The rotation of the second horn leads to the setting in motion, via point P4, of the second output rod 32b, directly actuating the second control ring. Obviously, these movements are carried out simultaneously.
Ainsi, le système de commande 22 est configuré de manière à pouvoir déplacer en rotation les guignols 34a, 34b entre une première position angulaire extrême représentée sur les figures 3 et 5, et une seconde position angulaire extrême opposée à la première, et représentée sur la
La
D’une manière similaire, il peut aussi être observé que lors d’un déplacement des guignols 34a, 34b de la position intermédiaire de la
Il est noté que les valeurs A1max et A2max peuvent être prévues entre 150 et 179°, et encore plus préférentiellement être de l’ordre 155 à 175°.It is noted that the values A1max and A2max can be provided between 150 and 179°, and even more preferably be of the order of 155 to 175°.
Une autre particularité de l’invention réside dans la mise en œuvre de moyens élastiques de rappel, coopérant ici avec le premier guignol 34a, mais pouvant alternativement être associés à d’autres pièces de l’ensemble cinématique. Ces moyens élastiques sont montrés sur les figures 7 à 10.Another particularity of the invention lies in the implementation of elastic return means, cooperating here with the first horn 34a, but which can alternatively be associated with other parts of the kinematic assembly. These elastic means are shown in Figures 7 to 10.
Dans le mode de réalisation préféré qui est représenté sur ces figures, il s’agit d’un premier moyen élastique de rappel 50a en forme de lamelle, ainsi que d’un second moyen élastique de rappel 50b également en forme de lamelle. De préférence, ces deux éléments flexibles 50a, 50b sont regroupés au sein d’une même et unique lamelle élastique 50, par exemple réalisée en matériau métallique.In the preferred embodiment which is represented in these figures, it is a first elastic return means 50a in the shape of a strip, as well as a second elastic return means 50b also in the form of a strip. Preferably, these two flexible elements 50a, 50b are grouped within the same and single elastic strip 50, for example made of metallic material.
La lamelle 50 est fixée sur le boîtier 24, par exemple par des rivets 54 ou par des éléments de fixation similaires. De préférence, la fixation s’effectue avec la lamelle 50 située entre le boîtier 24 et les flancs latéraux extérieurs des deux branches 36a, 36b du premier guignol 34a. La lamelle 50 suit en effet les flancs latéraux extérieurs de la pointe du V arrondie défini par ce guignol, à proximité du point P5, puis remonte le long d’une partie du flanc latéral extérieur de chacune des deux branches 36a, 36b. Cela permet à la lamelle unique 50 de former respectivement le premier moyen élastique de rappel 50a, ainsi que le second moyen élastique de rappel 50b.The strip 50 is fixed to the housing 24, for example by rivets 54 or by similar fixing elements. Preferably, the fixing is carried out with the strip 50 located between the housing 24 and the exterior lateral flanks of the two branches 36a, 36b of the first horn 34a. The strip 50 in fact follows the outer lateral flanks of the tip of the rounded V defined by this horn, near point P5, then goes up along part of the outer lateral flank of each of the two branches 36a, 36b. This allows the single strip 50 to respectively form the first elastic return means 50a, as well as the second elastic return means 50b.
Pour optimiser le contact souhaité entre chacun des deux moyens 50a, 50b, et sa branche associée 36a, 36b, il est prévu une première zone déformée par pliage de manière à définir un premier bossage de contact 52a pour l’appui de la première branche 36a du guignol, ainsi qu’une seconde zone déformée par pliage de manière à définir un second bossage de contact 52b pour l’appui de la seconde branche 36b.To optimize the desired contact between each of the two means 50a, 50b, and its associated branch 36a, 36b, a first zone deformed by folding is provided so as to define a first contact boss 52a for supporting the first branch 36a of the horn, as well as a second zone deformed by folding so as to define a second contact boss 52b for supporting the second branch 36b.
Le système de commande 22 est alors conçu de sorte que le premier moyen élastique de rappel 50a soit sollicité par la première branche 36a à partir d’une position intermédiaire quelconque, durant une course des guignols 34a, 34b vers la première position angulaire extrême de la
Dans le même temps, le second bossage 52b reste à distance de sa seconde branche associée 36b, et n’induit aucun effort de rappel dans le premier guignol.At the same time, the second boss 52b remains at a distance from its second associated branch 36b, and does not induce any return effort in the first horn.
De manière analogue, le système de commande 22 est conçu de sorte que le second moyen élastique de rappel 50b soit sollicité par la seconde branche 36b à partir d’une position intermédiaire quelconque, durant une course des guignols 34a, 34b vers la seconde position angulaire extrême des figures 7 et 8. En d’autres termes, cette sollicitation s’observe au moins durant la fin de course des deux guignols vers cette seconde position angulaire extrême, et est conservée dans cette même seconde position angulaire extrême. Une telle situation est visible sur la
Dans le même temps, le premier bossage 52a reste à distance de sa première branche associée 36a, et n’induit aucun effort de rappel dans le premier guignol.At the same time, the first boss 52a remains at a distance from its first associated branch 36a, and does not induce any return effort in the first horn.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite, uniquement à titre d’exemples non limitatifs et dont la portée est délimitée par les revendications annexées.Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the invention which has just been described, solely by way of non-limiting examples and the scope of which is delimited by the appended claims.
Claims (10)
- un dispositif d’actionnement linéaire (44) ;
- un premier guignol (34a) comprenant une première branche (36a) ainsi qu’une seconde branche (36b) reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une première extrémité distale (38a) ainsi qu’une seconde extrémité distale (38b), le premier guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un premier redresseur (18a) du compresseur ;
- un second guignol (34b) comprenant une troisième branche (36c) ainsi qu’une quatrième branche (36d) reliées l’une à l’autre et présentant respectivement une troisième extrémité distale (38c) ainsi qu’une quatrième extrémité distale (38d), le second guignol étant destiné à commander le calage des aubes d’un second redresseur (18b) du compresseur ;
- un organe de synchronisation (40) reliant les deux guignols (34a, 34b) ;
- un organe (42) de commande en rotation du premier guignol, reliant le dispositif d’actionnement linéaire (44) à ce premier guignol ;
- un premier et un second organe de sortie (32a, 32b) ;
et le système définissant :
- un premier point d’articulation (P1) entre la première extrémité distale (38a) du premier guignol, et une extrémité de l’organe de synchronisation (40) ;
- un second point d’articulation (P2) entre la seconde extrémité distale (38b) du premier guignol, et une extrémité du premier organe de sortie (32a) ;
- un troisième point d’articulation (P3) entre la troisième extrémité distale (38c) du second guignol, et une autre extrémité de l’organe de synchronisation (40) ;
- un quatrième point d’articulation (P4) entre la quatrième extrémité distale (38d) du second guignol, et une extrémité du second organe de sortie (32b) ;
- un cinquième point d’articulation (P5) du premier guignol (34a) sur une partie fixe du système de commande ;
- un sixième point d’articulation (P6) du second guignol (34b) sur la partie fixe du système de commande ;
le système de commande étant configuré de manière à pouvoir déplacer les premier et second guignols (34a, 34b) entre une première position angulaire extrême et une seconde position angulaire extrême opposée, respectivement destinées à placer les aubes de redresseur dans une position maximale de fermeture et une position maximale d’ouverture, ou inversement,
caractérisé en ce que lors d’un déplacement des guignols (34a, 34b) vers la première position angulaire extrême, les premier, troisième et sixième points d’articulation (P1, P3, P6) définissent un premier angle obtu (A1) qui augmente jusqu’à atteindre une première valeur maximale d’angle obtu (A1max) lorsque les guignols occupent leur première position angulaire extrême,
en ce que lors d’un déplacement des guignols (34a, 34b) vers la seconde position angulaire extrême, les cinquième, premier et troisième points d’articulation (P5, P1, P3) définissent un second angle obtu (A2) qui augmente jusqu’à atteindre une seconde valeur maximale d’angle obtu (A2max) lorsque les guignols occupent leur seconde position angulaire extrême,
et en ce que le système de commande comporte en outre :
- un premier moyen élastique de rappel (50a) coopérant avec un premier élément associé (34a) parmi l’un quelconque des guignols (34a, 34b) et de l’organe de synchronisation (40), le système de commande étant conçu de sorte que le premier moyen élastique de rappel (50a) soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la première position angulaire extrême ainsi que dans cette même première position angulaire extrême, de manière à générer sur son premier élément associé (34a) des efforts conduisant les guignols à être sollicités en direction de leur seconde position angulaire extrême ; et/ou
- un second moyen élastique de rappel (50b) coopérant avec un second élément associé (34a) parmi l’un quelconque des guignols (34a, 34b) et de l’organe de synchronisation (40), le système de commande étant conçu de sorte que le second moyen élastique de rappel (50b) soit sollicité au moins durant une fin de course des guignols vers la seconde position angulaire extrême ainsi que dans cette même seconde position angulaire extrême, de manière à générer sur son second élément associé (34a) des efforts conduisant les guignols (34a, 34b) à être sollicités en direction de leur première position angulaire extrême.System (22) for controlling rectifier blades of a compressor for an aircraft turbomachine, the system comprising:
- a linear actuation device (44);
- a first horn (34a) comprising a first branch (36a) as well as a second branch (36b) connected to each other and respectively having a first distal end (38a) as well as a second distal end (38b ), the first horn being intended to control the setting of the blades of a first rectifier (18a) of the compressor;
- a second horn (34b) comprising a third branch (36c) as well as a fourth branch (36d) connected to each other and respectively having a third distal end (38c) as well as a fourth distal end (38d ), the second horn being intended to control the setting of the blades of a second rectifier (18b) of the compressor;
- a synchronization member (40) connecting the two horns (34a, 34b);
- a member (42) for controlling the rotation of the first horn, connecting the linear actuation device (44) to this first horn;
- a first and a second output member (32a, 32b);
and the system defining:
- a first articulation point (P1) between the first distal end (38a) of the first horn, and one end of the synchronization member (40);
- a second articulation point (P2) between the second distal end (38b) of the first horn, and one end of the first output member (32a);
- a third articulation point (P3) between the third distal end (38c) of the second horn, and another end of the synchronization member (40);
- a fourth articulation point (P4) between the fourth distal end (38d) of the second horn, and one end of the second output member (32b);
- a fifth articulation point (P5) of the first horn (34a) on a fixed part of the control system;
- a sixth articulation point (P6) of the second horn (34b) on the fixed part of the control system;
the control system being configured so as to be able to move the first and second horns (34a, 34b) between a first extreme angular position and a second opposite extreme angular position, respectively intended to place the rectifier vanes in a maximum closed position and a maximum opening position, or vice versa,
characterized in that when the horns (34a, 34b) move towards the first extreme angular position, the first, third and sixth articulation points (P1, P3, P6) define a first obtuse angle (A1) which increases until reaching a first maximum value of obtuse angle (A1max) when the horns occupy their first extreme angular position,
in that during a movement of the horns (34a, 34b) towards the second extreme angular position, the fifth, first and third articulation points (P5, P1, P3) define a second obtuse angle (A2) which increases until 'to reach a second maximum value of obtuse angle (A2max) when the horns occupy their second extreme angular position,
and in that the control system further comprises:
- a first elastic return means (50a) cooperating with a first associated element (34a) among any of the horns (34a, 34b) and the synchronization member (40), the control system being designed so that the first elastic return means (50a) is requested at least during an end of travel of the horns towards the first extreme angular position as well as in this same first extreme angular position, so as to generate on its first associated element (34a) forces leading the horns to be requested towards their second extreme angular position; and or
- a second elastic return means (50b) cooperating with a second associated element (34a) among any of the horns (34a, 34b) and the synchronization member (40), the control system being designed so that the second elastic return means (50b) is requested at least during an end of travel of the horns towards the second extreme angular position as well as in this same second extreme angular position, so as to generate on its second associated element (34a) forces leading the horns (34a, 34b) to be requested in the direction of their first extreme angular position.
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FR2201849A FR3133214A1 (en) | 2022-03-03 | 2022-03-03 | IMPROVED SYSTEM FOR CONTROLLING RECTIFIER BLADE OF A COMPRESSOR FOR AIRCRAFT TURBOMACHINE |
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- 2022-03-03 FR FR2201849A patent/FR3133214A1/en active Pending
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