Perfectionnement à roue aubagée de rotor pour renforcer le verrouillage des aubes.
L'invention se rapporte généralement à une turbomachine comportant un rotor composé d'un ensemble de roues aubagées, comme par exemple le rotor d'un compresseur basse pression d'un turboréacteur.
Elle concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant d'améliorer la rétention des aubes, notamment en cas d'incident grave.
Le document de brevet européen 1 496 206 déposé au nom de la demanderesse révèle l'importance de la forme de la gorge de réception des pieds d'aubes, qui est définie à la périphérie d'une roue de rotor. Ce problème est surtout important pour les roues aubagées disposées dans une veine conique, comme cela est le cas de celles qui forment les derniers étages d'un compresseur basse pression d'un turboréacteur double corps et double flux. La conicité est très élevée au niveau de ces derniers étages et les aubes de ces étages s'étendent obliquement par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de rotation, c'est-à-dire obliquement par rapport à la direction de la force centrifuge. Cette orientation sollicite les aubes de telle façon que le risque de déchaussement est accru en cas d'incident.
Le document antérieur de référence traite plus particulièrement du problème de la tenue des aubes retenues dans la gorge de la roue par des attaches connues de type « marteau », la gorge étant délimitée par une lèvre amont et une lèvre aval se raccordant au fond de celle-ci en définissant des cavités annulaires amont et aval, respectivement, dans lesquelles des parties correspondantes des pieds d'aubes sont engagées.
Selon le document de référence, on a proposé d'améliorer la capacité de rétention des aubes en approfondissant la zone de raccordement entre la portée de la lèvre amont et le fond de la gorge, de façon à pouvoir installer des aubes dont le flanc amont présente un talon plus volumineux, toutes choses égales par ailleurs, capable de s'engager plus profondément obliquement sous la lèvre amont dans la cavité annulaire sous-jacente approfondie. Cette modification permet de limiter les risques qu'une aube puisse se dégager en cas de choc important.
La modification de forme de la cavité peut aussi être apportée à des roues existantes, par usinage au cours d'une opération de révision. Improvement with a bladed rotor wheel to strengthen the blade lock.
The invention generally relates to a turbomachine comprising a rotor consisting of a set of bladed wheels, as for example the rotor of a low-pressure compressor of a turbojet engine.
It relates more particularly to an improvement allowing to improve blade retention, especially in the event of a serious incident.
European Patent Document 1,496,206 filed in the name of the Plaintiff reveals the importance of the shape of the receiving groove blade roots, which is defined at the periphery of a rotor wheel. This problem is especially important for the bladed wheels arranged in a conical vein, as is the case with those that form the last stages of a low pressure compressor of a turbojet engine double body and double flow. The taper is very high in these upper floors and the blades of these floors extend obliquely through relative to the plane perpendicular to the axis of rotation, that is to say obliquely to the direction of the centrifugal force. This orientation solicits the blades so that the risk of loosening is increased in the event of an incident.
The earlier reference document deals more specifically with the problem of the retention of the blades retained in the groove of the wheel by known "hammer" type fasteners, the groove being delimited by a lip upstream and a downstream lip connecting to the bottom of it in defining upstream and downstream annular cavities, respectively, in which corresponding parts of the blade roots are engaged.
According to the reference document, it was proposed to improve the capacity of retention of the blades by deepening the connection area between the reach of the upstream lip and the bottom of the throat, so as to be able to install blades whose upstream side has a larger heel, all things being equal, able to engage more deeply obliquely under the upstream lip in the underlying annular cavity depth. This modification makes it possible to limit the risks that a dawn can be released in case of significant shock.
The shape modification of the cavity can also be made to existing wheels, by machining during a revision operation.
2 D'autre part, le montage des aubes dans la gorge nécessite de prévoir une encoche d'introduction dans une lèvre annulaire, en un point de sa périphérie. Cette encoche est plus particulièrement prévue sur la lèvre annulaire amont ; elle permet d'engager chaque pied d'aube dans la gorge de réception avant de faire coulisser ladite aube le long de cette gorge jusqu'à ce que celle-ci atteigne sa position définitive.
Pour stabiliser les aubes et les empêcher de se déplacer circonférenciellement après montage, il est nécessaire de monter des verrous dans la gorge, de part et d'autre de l'encoche, circonférenciellement. On évite ainsi qu'une aube se trouve à nouveau en regard de l'encoche, ce qui provoquerait son éjection de la roue.
On a observé qu'en cas d'incident sur les aubes situées au voisinage de cette encoche, le choc pouvait se traduire par une déformation locale de la lèvre annulaire amont et donc par un élargissement de la gorge de réception propre à provoquer l'échappement d'un verrou. Ce risque peut être à l'origine d'un incident car dans ce cas, les aubes peuvent se déplacer à nouveau circonférentiellement dans la gorge de réception et s'échapper les unes après les autres lorsqu'elles atteignent l'emplacement de l'encoche d'introduction.
L'invention vise à prévenir ce risque majeur en améliorant la tenue des verrous.
L'idée de base de l'invention consiste à modifier la forme du verrou, du côté de la lèvre annulaire amont, pour renforcer la tenue de celui-ci dans la gorge, en faisant en sorte que, en cas d'élargissement de celle-ci, le jeu entre ledit verrou et la gorge reste négatif et que ledit verrou ne puisse s'échapper.
Plus particulièrement, l'invention concerne une roue aubagée de rotor d'une turbo machine, comprenant une gorge de réception des pieds des aubes associées à cette roue, ladite gorge étant pourvue d'une lèvre annulaire amont et d'une lèvre annulaire aval définissant respectivement aux bords de la gorge une cavité annulaire amont et une cavité annulaire aval, du type dans laquelle une telle lèvre annulaire comporte une encoche d'introduction pour l'engagement des pieds d'aubes dans ladite gorge de réception et dans laquelle des verrous sont installés dans ladite gorge de réception de part et d'autre de ladite encoche, chaque verrou comportant une embase s'étendant entre les deux cavités annulaires two On the other hand, the assembly of the blades in the throat requires provide an insertion notch in an annular lip at a point from its periphery. This notch is more particularly provided on the upstream annular lip; it makes it possible to engage each dawn foot in the receiving groove before sliding said dawn along this until it reaches its final position.
To stabilize the blades and prevent them from moving circumferentially after mounting, it is necessary to mount locks in the throat, on both sides of the notch, circumferentially. This avoids a dawn is again in look at the notch, which would cause its ejection of the wheel.
It has been observed that in the event of an incident on the blades in the vicinity of this notch, the shock could result in local deformation of the annular lip upstream and therefore by an enlargement of the throat of receipt clean to cause the escape of a lock. This risk can cause an incident because in this case, the blades can be move circumferentially again in the receiving groove and escape one after the other when they reach the location the introductory notch.
The invention aims to prevent this major risk by improving the holding locks.
The basic idea of the invention consists in modifying the shape of the lock, on the side of the upstream annular lip, to reinforce the holding thereof in the throat, ensuring that, in case of enlargement thereof, the clearance between said lock and the groove remains negative and that said lock does not can escape.
More particularly, the invention relates to a bladed wheel of rotor of a turbo machine, including a receiving groove of the feet blades associated with this wheel, said groove being provided with a lip annular upstream and a downstream annular lip respectively defining at the edges of the groove an upstream annular cavity and an annular cavity downstream, of the type in which such an annular lip comprises a notch of introduction for the engagement of the blade roots in said receiving groove and in which locks are installed in said receiving groove on either side of said notch, each latch having a base extending between the two annular cavities
3 amont et aval, caractérisée en ce que, ladite cavité annulaire amont comportant une partie creusée au delà du fond de gorge, l'embase de chaque verrou comporte une nervure amont.
Cette nervure s'engage plus profondément dans la cavité amont et assure le maintien du verrou même en cas d'élargissement de la gorge.
Bien que l'épaisseur du verrou soit calculée pour que celui-ci coulisse au montage dans la gorge (entre l'encoche et sa position de montage) avec un jeu radial juste suffisant pour que ce coulissement puisse s'effectuer, comme cela est le cas dans le mode de réalisation antérieur, la présence de la nervure amont ne gêne en rien le coulissement circonférenciel du verrou au montage, puisque à cette extrémité amont de la gorge de réception, la profondeur de cette dernière est accrue radialement.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ledit verrou comporte deux échancrures d'allègement pratiquées de part et d'autre de l'embase.
Celle-ci comporte un trou taraudé. Le trou reçoit une vis. Au montage, la vis prend appui contre la paroi du disque entre les deux lèvres et provoque le soulèvement et la mise en place définitive du verrou à un emplacement tel qu'il se situe entre deux pieds d'aubes. La distance entre les deux verrous est telle que deux aubes se trouvent immobilisées entre eux.
Selon un mode de réalisation possible, le trou taraudé est ménagé
dans une colonnette s'étendant sensiblement au centre de l'embase.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de détail en perspective d'une roue de rotor, conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de détail en coupe radiale montrant les emplacements respectifs d'un verrou et d'une aube voisine ;
- la figure 3 est vue partielle en perspective, de dessous, montrant le pied de l'aube de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue en élévation du verrou ;
- la figure 5 est vue selon la flèche V de la figure 4 ; et - la figure 6 est vue selon la flèche VI de la figure 4. 3 upstream and downstream, characterized in that, said upstream annular cavity having a portion dug beyond the bottom of the groove, the base of each lock has an upstream rib.
This rib engages deeper into the upstream cavity and ensures the lock is maintained even if the throat is enlarged.
Although the thickness of the lock is calculated so that it slides when mounting in the groove (between the notch and its mounting position) with a radial clearance just enough for this sliding can be carried out, as is the case in the previous embodiment, the presence of the upstream rib does not interfere with sliding circumferential lock assembly, since at this upstream end of the receiving groove, the depth of the latter is increased radially.
According to another advantageous characteristic, said lock comprises two notches of relief practiced on both sides of the base.
This has a threaded hole. The hole receives a screw. When editing, the screw bears against the wall of the disc between the two lips and causes the uprising and the definitive establishment of the lock to a location as it is between two feet of blades. The distance between the two locks are such that two blades are immobilized between them.
According to one possible embodiment, the tapped hole is provided in a column extending substantially in the center of the base.
The invention will be better understood and other advantages thereof will appear better in the light of the description which will follow, given only by way of example and with reference to the accompanying drawings wherein FIG. 1 is a detailed perspective view of a wheel of rotor, according to the invention;
FIG. 2 is a detail view in radial section showing the respective locations of a latch and a neighboring blade;
FIG. 3 is a partial perspective view, from below, showing the foot of the dawn of Figure 2;
- Figure 4 is an elevational view of the lock;
- Figure 5 is seen along the arrow V of Figure 4; and FIG. 6 is seen according to the arrow VI of FIG.
4 Sur les dessins, on a représenté (figure 1) une partie du tambour du rotor d'une turbomachine (ici le compresseur basse pression d'un réacteur d'avion) communément appelée roue 11 (ou disque).
Chaque roue porte une pluralité d'aubes 12 (figure 3). Celles-ci sont retenues dans une gorge de réception 14 s'étendant circonférentiellement à la surface externe de la roue il. Le rotor est constitué par plusieurs roues aubagées de ce genre. Une aube 12 comporte à sa base une plateforme 15 qui délimite extérieurement une partie de la veine conique du compresseur et un pied d'aube 19 dit "attache marteau" qui s'étend sous ladite plateforme sur une partie de la largeur de celle-ci. Le pied d'aube 19 est engagé et retenu dans ladite gorge de réception 14 de la roue. Sur la figure 2, la position du pied d'aube apparaît en trait interrompu.
La gorge de réception 14 est pourvue d'une lèvre annulaire amont 16 et d'une lèvre annulaire aval 18. Ces deux lèvres définissent respectivement une cavité annulaire amont 20 et une cavité annulaire aval 21 dans lesquelles sont engagées des parties correspondantes des pieds d'aubes, la plateforme 15 venant recouvrir un secteur de la cavité 14. Une fois toutes les aubes mises en place, les plateformes 15, côte à côte, reconstituent une surface annulaire de la veine du compresseur.
Pour améliorer la tenue des aubes dans la gorge, cette dernière comporte, dans la cavité annulaire amont 20 une partie creusée 24, annulaire, plus profonde. Selon l'exemple décrit, cette partie creusée s'étend au-delà du fond 26 de la gorge 14, plus profondément dans l'épaisseur de la paroi de la roue i 1. Cette partie creusée 26 permet d'accueillir des pieds d'aubes présentant un talon amont plus volumineux, ce qui renforce la tenu des aubes, en cas d'avarie.
Par ailleurs, le montage des aubes impose de réaliser au moins une encoche d'introduction 30 sur l'une des lèvres annulaires de la gorge, ici la lèvre amont, en un emplacement de la périphérie de la roue 11.
Cette encoche permet d'engager les pieds d'aubes 19 les uns après les autres dans la gorge 14. Une fois qu'un pied d'aube est engagé dans cette gorge, on fait coulisser l'aube correspondante, circonférentiellement le long de la gorge jusqu'à sa position finale. Une fois les aubes montées, les pieds des deux aubes les plus proches de l'encoche 30 sont situées de part et d'autre de celle-ci, circonférentiellement.
Cependant, pour éviter que les aubes puissent ultérieurement se déplacer circonférentiellement au point que le pied de l'une de ces deux aubes vienne en regard de l'encoche, ce qui provoquerait l'échappement de ladite aube, on prévoit de monter deux verrous 32 dans la gorge 14, 4 In the drawings, there is shown (Figure 1) a part of the rotor drum of a turbomachine (here the low pressure compressor an aircraft reactor) commonly referred to as wheel 11 (or disk).
Each wheel carries a plurality of vanes 12 (FIG. 3). These are retained in a receiving groove 14 extending circumferentially on the outer surface of the wheel there. The rotor consists of several bladed wheels of this kind. A dawn 12 has at its base a platform 15 which externally delimits a portion of the conical vein compressor and a blade root 19 said "hammer tie" which extends under said platform over part of the width thereof. Foot blade 19 is engaged and retained in said receiving groove 14 of the wheel. In Figure 2, the position of the blade root appears as a line interrupted.
The receiving groove 14 is provided with an annular lip upstream 16 and a downstream annular lip 18. These two lips define respectively an upstream annular cavity 20 and a downstream annular cavity 21 in which are engaged corresponding parts of the feet of blades, the platform 15 coming to cover a sector of the cavity 14.
once all the blades set up, the platforms 15, side by side, reconstruct an annular surface of the compressor vein.
To improve the holding of blades in the throat, the latter comprises, in the upstream annular cavity 20 a hollow part 24, ring, deeper. According to the example described, this part dug extends beyond the bottom 26 of the groove 14, deeper into the thickness of the wall of the wheel i 1. This hollow part 26 allows to accommodate blade roots having a larger upstream heel, which reinforces the holding of the blades, in case of damage.
Moreover, the assembly of the blades requires to achieve at least an insertion notch 30 on one of the annular lips of the throat, here the upstream lip, at a location of the periphery of the wheel 11.
This notch makes it possible to engage the blade roots 19 one after the other.
others in the throat 14. Once a dawn foot is engaged in this the corresponding dawn, circumferentially the along the gorge to its final position. Once the blades are assembled, the feet of the two blades closest to the notch 30 are located both sides circumferentially.
However, to prevent the blades from move circumferentially to the point that the foot of one of these two vane comes next to the notch, which would cause the escape of said blade, it is planned to mount two locks 32 in the groove 14,
5 immobilisés dans celle-ci de part et d'autre de l'encoche 30, circonférentiellement, à des emplacements choisis et à égale distance de celle-ci. Sur la figure 1, les emplacements des verrous 32 sont décelés par des découpes de positionnement 36, 38 pratiquées dans les lèvres 16, 18, respectivement de part et d'autre de l'encoche 30.
Chaque verrou comporte une embase 40 d'épaisseur sensiblement égale à une hauteur radiale de coulissement définie par la gorge de réception. Autrement dit, pour le passage d'un verrou de l'emplacement défini par la gorge 30 jusqu'à son emplacement définitif en regard de découpes 36, 38, la forme et les dimensions de la gorge 14 (en section radiale, spécialement les cavités 20, 21) et la forme et les dimensions de l'embase 40 sont déterminées de telle sorte que ladite embase coulisse librement mais avec un jeu radial aussi réduit que possible (juste nécessaire) de la position d'introduction (encoche 30) jusqu'à l'emplacement de montage (découpes 36, 38).
L'embase comporte en outre des bossages de guidage de forme et dimension correspondant à celles des découpes 36, 38, respectivement.
On distingue un bossage de guidage amont 46 et un bossage de guidage aval 48. Les bossages 46, 48 coopèrent avec les découpes 36, 38 lorsque le verrou est à son emplacement de montage. Dans cette position, il peut être immobilisé au moyen d'une vis 50 le traversant, l'embase remontant radialement vers l'extérieur de la gorge 14 en étant guidée par les encoches 36, 38, jusqu'à ce que les extrémités amont et aval de l'embase prennent appui contre les faces intérieures des lèvres 16, 18. La vis 50 est engagée dans un trou taraudé 52 du verrou lui-même ménagé dans l'embase 40 et dans une colonnette 54 s'étendant sensiblement au centre de ladite embase.
De plus, le verrou comporte deux échancrures d'allègement 56, pratiquées de part et d'autre de l'embase à partir des bords longitudinaux de celle-ci.
Le verrou est conformé pour présenter une facette amont 57 prenant appui sous la lèvre amont 16 et une facette aval 58 prenant appui 5 immobilized therein on either side of the notch 30, circumferentially, at selected locations and equidistant from it. In FIG. 1, the locations of the locks 32 are detected by positioning cutouts 36, 38 made in the lips 16, 18, respectively on both sides of the notch 30.
Each lock has a base 40 thick substantially equal to a radial sliding height defined by the receiving throat. In other words, for the passage of a lock of the location defined by the gorge 30 to its final location in cutouts 36, 38, the shape and dimensions of the groove 14 (in radial section, especially the cavities 20, 21) and the shape and dimensions of the base 40 are determined so that said base slides freely but with a radial clearance as small as possible (just needed) from the insertion position (notch 30) to the mounting location (cutouts 36, 38).
The base also comprises form guiding bosses and dimension corresponding to those of the cutouts 36, 38, respectively.
There is an upstream guide boss 46 and a guide boss 48. The bosses 46, 48 cooperate with the cutouts 36, 38 when the lock is at its mounting location. In this position, he can be immobilized by means of a screw 50 therethrough, the base ascending radially outwardly of the groove 14 being guided by the notches 36, 38, until the upstream and downstream ends of the base bear against the inner faces of the lips 16, 18. The screw 50 is engaged in a threaded hole 52 of the lock itself in the base 40 and in a column 54 extending substantially in the center of said base.
In addition, the lock has two lightening notches 56, practiced on both sides of the base from the longitudinal edges of it.
The lock is shaped to present an upstream facet 57 taking support under the upstream lip 16 and a downstream facet 58 taking support
6 sous la lèvre aval 18. Les bossages 46, 48 se détachent de ces facettes.
La facette amont 57 est plane et inclinée sur toute l'épaisseur de l'embase.
Selon une caractéristique remarquable de l'invention, l'embase 40 de chaque verrou comporte une nervure amont 60 susceptible de s'engager dans la partie creusée 24, au montage. Cette nervure amont se situe dans le prolongement inférieur de la facette amont 57. Elle s'étend au-delà de la face inférieure de l'embase 40. Malgré la présence de cette nervure, le verrou peut être engagé sans difficulté dans la gorge 14, au montage, en raison de la présence de la partie creusée 24 dans la cavité
amont 20.
Une fois le verrou en position (figure 2) la facette amont s'engage plus profondément sous la lèvre amont, grâce à la nervure 60.
Par conséquent, même si la gorge 14 tend à s'élargir sous l'effet d'une sollicitation sur l'une des aubes voisines, le verrou restera emprisonné
dans la gorge 14.
Les bords 17 des plateformes situées de part et d'autre d'un emplacement d'un verrou sont munis de découpes 62 permettant de dégager la partie supérieure de la colonnette 54, pour le serrage de la vis 50. 6 under the lip downstream 18. The bosses 46, 48 are detached from these facets.
The upstream facet 57 is flat and inclined over the entire thickness of the base.
According to a remarkable characteristic of the invention, the base 40 of each latch has an upstream rib 60 capable of engage in the excavated part 24, assembly. This upstream rib is located in the lower extension of the upstream facet 57. It extends beyond the lower face of the base 40. Despite the presence of this rib, the lock can be engaged without difficulty in the groove 14, the mounting, due to the presence of the hollow part 24 in the cavity upstream 20.
Once the lock is in position (Figure 2) the upstream facet engages deeper under the upstream lip, thanks to rib 60.
Therefore, even if the groove 14 tends to widen under the effect of a solicitation on one of the neighboring blades, the lock will remain imprisoned in the throat 14.
The edges 17 of the platforms located on either side of a location of a lock are provided with cutouts 62 allowing disengage the upper part of the baluster 54, for tightening the screw 50.