CA2936772C - Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance - Google Patents

Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance Download PDF

Info

Publication number
CA2936772C
CA2936772C CA2936772A CA2936772A CA2936772C CA 2936772 C CA2936772 C CA 2936772C CA 2936772 A CA2936772 A CA 2936772A CA 2936772 A CA2936772 A CA 2936772A CA 2936772 C CA2936772 C CA 2936772C
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
rotor
speed
critical
component
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CA2936772A
Other languages
English (en)
Other versions
CA2936772A1 (fr
Inventor
Julien Michel Patrick Christian Austruy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Publication of CA2936772A1 publication Critical patent/CA2936772A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of CA2936772C publication Critical patent/CA2936772C/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/10Anti- vibration means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • F05D2220/323Application in turbines in gas turbines for aircraft propulsion, e.g. jet engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/20Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/20Rotors
    • F05D2240/24Rotors for turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/50Bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/501Elasticity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention propose un rotor (10) de turbomachine d'aéronef d'axe principal A qui comporte des moyens (14) pour modifier la vitesse critique du rotor (10) selon que la vitesse de rotation du rotor (10) est inférieure ou supérieure à une vitesse de rotation prédéfinie,comportant : -un composant (16) qui est apte à occuper un premier état ou un deuxième état selon que la vitesse de rotation du rotor (10) est inférieure ou supérieure à la vitesse de rotation prédéfinie, chaque état du composant (16) correspondant à une vitesse critique du rotor (10), et -des moyens (18) d'entraînement du composant (16) vers l'un ou l'autre de ses deux états en fonction de la vitesse de rotation du rotor (10), caractérisé en ce que les moyens (14) pour modifier la vitesse critique du rotor (10) compotent en outre un composant (38) qui coopère avec les moyens d'entraînement (18) et qui est apte à être déformé élastiquement entre l'une ou l'autre de deux formes stables correspondant chacune à un état dudit composant (16)..

Description

ORGANE MOBILE DE TURBOMACHINE QUI COMPORTE DES MOYENS POUR CHANGER
SA FRÉQUENCE DE RÉSONANCE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention propose un rotor de turbomachine d'aéronef qui comporte des moyens pour modifier sa vitesse critique, en fonction des conditions de fonctionnement de la turbomachine. La vitesse critique étant définie comme la coïncidence entre les fréquences de rotation et de résonnance du rotor.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un organe mobile de turbomachine, tel qu'un rotor de turbomachine, possède une vitesse critique qui lui est propre. Lorsque le rotor tourne à une vitesse de rotation très proche de cette vitesse critique, les vibrations du rotor sont amplifiées, ce qui nuit à l'efficacité de la turbomachine.
Pour limiter ces vibrations, il est connu de relier le rotor au stator de la turbomachine par des moyens d'amortissement.
Il est aussi connu de réduire la période de temps pendant laquelle le rotor tourne à la vitesse de rotation proche de la vitesse critique. Pour cela, les accélérations ou décélérations du rotor sont mises en oeuvre rapidement, ce qui présente l'inconvénient d'appliquer au rotor, ainsi qu'a l'ensemble de la turbomachine, des contraintes mécaniques importantes.
Ces solutions ne sont que partiellement efficaces, car elles soumettent quand même la turbomachine à des amplitudes de vibrations importantes lorsque le rotor tourne à une vitesse de rotation proche de la vitesse critique du rotor.
Le document US-2005/152626 décrit un dispositif de modification de la vitesse critique d'un support de palier de guidage d'un rotor comportant deux structures mécaniques portantes de raideurs différentes combinées pour porter le palier, dont les
2 fréquences de résonance propres sont distinctes. Le support comporte aussi des moyens pour modifier la position angulaire des structures l'une par rapport à l'autre pour que la vitesse critique du support soit égale à l'une ou l'autre de deux vitesses critique des structures.
Ce document décrit donc des moyens qui nécessitent un organe de commande provoquant le changement de la position angulaire relative des deux structures.
L'invention a pour but de proposer un rotor qui est apte à tourner à une vitesse de rotation qui est toujours différente de la vitesse critique du rotor.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
L'invention propose un rotor de turbomachine d'aéronef d'axe principal A, qui comporte des moyens pour modifier la vitesse critique du rotor entre une première vitesse critique et une deuxième vitesse critique selon que la vitesse de rotation du rotor est inférieure ou supérieure à une vitesse de rotation prédéfinie comprise entre la première vitesse critique et la deuxième vitesse critique, lesdits moyens pour modifier la vitesse critique du rotor (10) comportant :
- un composant qui est apte à occuper un premier état ou un deuxième état selon que la vitesse de rotation du rotor est inférieure ou supérieure à
la vitesse de rotation prédéfinie, chaque état du composant correspondant à une vitesse critique du rotor, et - des moyens d'entrainement du composant vers l'un ou l'autre de ses deux états en fonction de la vitesse de rotation du rotor, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la vitesse critique du rotor comportent en outre un composant qui coopère avec les moyens d'entrainement et qui est apte à être déformé élastiquement entre l'une ou l'autre de deux formes stables correspondant chacune à un état dudit composant.
3 La modification de la vitesse critique du rotor de la turbomachine, en fonctionnement, permet de commuter d'une vitesse critique à une autre, lorsque la vitesse de rotation du rotor se rapproche de l'une des vitesses critique.
Cela permet d'éviter que le rotor ne tourne à une vitesse correspondant à sa vitesse critique, limitant par conséquent les contraintes mécaniques dans la turbomachine. Aussi, la commutation peut être effectuée rapidement.
De préférence, le composant consiste en un système du type à cage souple inversée, conférant ou non une souplesse aux moyens pour modifier la vitesse critique du rotor selon qu'il est dans l'un ou l'autre de ses deux états de fonctionnement.
De préférence, les moyens d'entrainement comportent au moins un organe d'actionnement qui est monté mobile et est apte à se déplacer radialement par action centrifuge lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure à
ladite vitesse de rotation prédéfinie.
De préférence, les moyens d'entrainement comportent un insert mobile le long de l'axe principal du rotor et qui est apte à être accouplé avec le composant pour changer l'état du composant.
De préférence, les moyens d'entrainement comportent des moyens de transformation du déplacement radial de l'organe d'actionnement en un déplacement axial de l'insert.
De préférence, les moyens de transformation du déplacement radial de l'organe d'actionnement comportent deux portions de révolution en vis-à-vis et mobiles l'une par rapport à l'autre, entre lesquelles l'organe d'actionnement est disposé et les faces d'appui en vis-à-vis des portions de révolution sont inclinées l'une par rapport à
l'autre.
De préférence, les moyens d'entrainement comportent des moyens élastiques d'entraînement de l'insert vers une position correspondant à l'état du composant associé à une vitesse critique du rotor inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
les moyens d'entrainement comportent une paroi d'orientation principale radiale qui est bombée axialement, qui est reliée à l'insert, et ladite paroi
4 bombée est deformable élastiquement et est apte à occuper deux formes stables réparties de chaque côté d'un plan radial passant par un bord radialement externe de la paroi bombée.
De préférence, les moyens pour changer la vitesse critique du rotor sont réalisés de manière à réduire la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure à la vitesse de rotation prédéfinie et de manière à
augmenter la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
L'invention propose aussi une turbomachine d'aéronef comportant un rotor selon l'invention, qui est muni de moyens aptes à changer la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure ou inférieure à
une vitesse de rotation prédéfinie.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en section axiale d'une partie d'un rotor de turbomachine réalisé selon l'invention;
- la figure 2 est un détail à plus grande échelle des moyens d'accouplement de l'organe mobile avec l'arbre, représentés en position de séparation ;
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, montrant les moyens d'accouplement en position d'accouplement.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
On a représenté à la figure 1 une partie d'un rotor 10 de turbomachine d'aéronef telle qu'un turbopropulseur.
Il sera compris que l'invention n'est pas limitée à un rotor 10 et que l'invention peut aussi s'appliquer à un autre composant de la turbomachine qui est mobile en rotation, tel que par exemple un arbre de transmission de puissance.

Le rotor 10 comporte un arbre 12 monté mobile en rotation par rapport au stator (non représenté) de la turbomachine autour de l'axe principal A du rotor 10.
L'arbre 12 porte une pluralité de composants (non représentés) du rotor 10 tels que par exemple des aubes de compresseur ou des aubes de turbine.
5 Lors du fonctionnement de la turbomachine, malgré un équilibrage dynamique du rotor 10, le rotor 10, ainsi que l'arbre 12 vibrent à une fréquence correspondant à la vitesse de rotation.
L'amplitude de ces vibrations du rotor 10 et de l'arbre 12 dépend de la vitesse de rotation du rotor 10. En particulier, l'amplitude des vibrations augmente lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 se rapproche d'une vitesse critique du rotor 10.
La vitesse critique étant définie comme la coïncidence entre les fréquences de rotation et de résonnance du rotor.
Cette vitesse critique du rotor 10 dépend de la conception de la turbomachine, elle dépend notamment de la masse des composants du rotor 10, ainsi que de la position des portées de guidage de l'arbre 12 en rotation dans le stator.
Si le rotor 10 tourne à cette vitesse critique, les vibrations du rotor 10 ont une amplitude importante pouvant endommager le rotor 10 ou le stator.
Pour empêcher que le rotor 10 ne tourne à une vitesse de rotation proche de sa vitesse critique, le rotor comporte des moyens 14 permettant de modifier la vitesse critique du rotor 10 lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 se rapproche de la vitesse critique du rotor 10.
Les moyens 14 de modification de la vitesse critique du rotor 10 sont réalisés de manière à changer la vitesse critique du rotor 10 de manière quasiment instantanée, lorsque la vitesse de rotation du rotor devient supérieure à une vitesse de rotation prédéfinie ou lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
Les moyens 14 de modification de la vitesse critique forment alors un système dit "bistable", apte à occuper deux états stables de fonctionnement, chaque état stable de fonctionnement étant associé à une plage de vitesse de rotation du rotor 10 supérieure ou inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
6 Cette vitesse de rotation prédéfinie est comprise entre une première vitesse critique dite inférieure, qui est la vitesse critique du rotor 10 lorsque les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans un premier état, et une deuxième vitesse critique dite supérieure, qui est la vitesse critique du rotor 10 lorsque les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur deuxième état.
Aussi, les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont conçus pour que lorsque le rotor 10 tourne à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie, les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur deuxième état, la vitesse critique du rotor 10 est alors la vitesse critique supérieure. La vitesse de rotation du rotor 10 est alors toujours inférieure à la vitesse critique supérieure définie ci-dessus.
Par contre, lorsque le rotor 10 tourne à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation prédéfinie, les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur premier état, la vitesse critique du rotor 10 est alors la vitesse critique inférieure. La vitesse de rotation du rotor 10 est alors toujours supérieure à
sa vitesse critique inférieure définie ci-dessus.
Par conséquent, quelle que soit la vitesse de rotation du rotor 10, grâce au changement d'état des moyens 14 de modification de la vitesse critique, le rotor 10 ne peut pas atteindre une vitesse de rotation correspondant à sa vitesse critique.
Pour modifier la vitesse critique du rotor, les moyens 14 de modification de la vitesse critique comportent un composant 16 dont l'état varie selon que les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur premier état ou dans leur deuxième état.
Selon un mode de réalisation préféré, le composant 16 est un système du type à cage souple inversée, c'est-à-dire que la cage souple est accouplée au rotor 10.
Dans un système à cage souple classique, la cage souple est accouplée au stator.
Le changement d'état de la cage souple 16 est réalisé en l'accouplant ou non avec un insert 40. Comme on peut le voir aux figures, l'insert 40 consiste en un élément solidaire du rotor 10, qui est mobile axialement par rapport au rotor 10 et par rapport à la cage souple 16 entre une position d'accouplement avec la cage souple 16
7 représentée aux figures 1 et 2, et une position de non accouplement avec la cage souple 16.
La cage souple 16 est conçue de manière que lorsqu'elle est accouplée avec l'insert 40, des efforts entre le rotor 10 et le stator sont transmis au niveau de la cage souple par la cage souple 16 et des portées de guidage du rotor 10. Ces deux chemins d'efforts créent une raideur de la cage souple 16, ce qui confère au rotor 10 sa vitesse critique supérieure ou inférieure.
Ainsi, lorsque l'insert 40 est accouplé avec la cage souple 16, les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur deuxième état.
Par contre, lorsque l'insert 40 n'est pas accouplé avec la cage souple 16, les efforts à transmettre au niveau de la cage souple 16 ne peuvent transiter que par la cage souple 16. Ce seul chemin d'efforts créé une souplesse du système, ce qui confère au rotor 10 sa vitesse critique inférieure.
Ainsi, lorsque l'insert 40 n'est pas accouplé avec la cage souple 16, les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur premier état.
Comme on peut le voir à la figure 1, la cage souple 16 est solidaire de l'arbre 12, elle est par exemple fixée à l'arbre 12 par soudage.
Les moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10 comportent un dispositif 18 d'entrainement de l'insert 40, qui provoque le déplacement de l'insert 40 entre une position d'accouplement avec la cage souple 16 et une position dans laquelle l'insert n'est pas accouplé avec la cage souple 16 lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient supérieure ou inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
Le dispositif d'entrainement 18 de l'insert 40 provoque le déplacement de l'insert 40 sous l'effet de l'action centrifuge. Ainsi, le dispositif d'entrainement 18 n'est relié à aucun dispositif de commande, ce qui permet de simplifier l'intégration des moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10.
Comme on peut le voir aux figures, le dispositif d'entrainement 18 comporte une cage 20 qui est montée sur l'arbre 12, et un manchon cylindrique 22 qui est relié à l'insert 40.
8 Selon le mode de réalisation représenté aux figures, le manchon cylindrique 22 est monté mobile par rapport à la cage 20 en translation le long de l'axe principal A du rotor 10.
La cage 20 et le manchon 22 sont solidaires de l'arbre 12 en rotation et ils sont traversés par l'axe 12.
Le manchon cylindrique 22 est apte à occuper, par rapport à la cage 20, une première position représentée à la figure 2, correspondant à la position d'accouplement de l'insert 40 avec la cage souple 16 et une deuxième position représentée à la figure 3, correspondant à la position dans laquelle l'insert 40 n'est pas accouplé avec la cage souple 16.
Le guidage du manchon cylindrique 22 en déplacement par rapport à la cage 20 est réalisé par une première portée 24 solidaire de la cage 20.
La première portée 24 est reliée au reste de la cage 20 par l'intermédiaire d'une paroi 34 qui s'étend dans un plan radial par rapport à
l'axe A.
Comme on l'a dit précédemment, les moyens 14 de modification de la vitesse critique du rotor 10 ont un caractère bistable, c'est-à-dire qu'ils possèdent deux positions stables de fonctionnement.
La transition entre chacune des deux positions stables de fonctionnement des moyens 14 de modification de la vitesse critique est réalisée par des moyens d'entrainement du manchon cylindrique 22, qui changent la position du manchon 22 lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient supérieure ou inférieure à la vitesse prédéfinie.
Le caractère bistable des moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10 est en outre renforcé par une paroi 38 de la cage 20 qui est bombée axialement et qui est reliée en son centre au manchon cylindrique 22 par l'intermédiaire d'une deuxième portée 26.
La deuxième portée 26 est solidaire du manchon cylindrique 22 en translation axialement et la paroi 38 est apte à se déformer élastiquement lors du déplacement axial de son centre.
9 De par sa forme bombée, la paroi 38 n'est apte à occuper que deux formes stables représentées aux figures 2 et 3, qui sont réparties de chaque côté d'un plan radial passant par le bord radialement externe de la paroi 38. Dans chacune de ces formes stables, la paroi 38 est bombée axialement dans un sens, ou dans l'autre.
Lorsque la paroi 38 est déformée élastiquement autrement que dans ces deux formes stables, elle a naturellement tendance à revenir vers l'une de ces deux formes, dépendant du fait qu'elle est déformée d'un côté ou de l'autre d'un point dur correspondant globalement au point lorsque son centre est à la même cote axiale que son bord radialement externe.
Ainsi, lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient supérieure ou inférieure à la vitesse prédéfinie, la paroi 38 entraine très rapidement le manchon cylindrique 22 vers l'une de ses deux positions, de sorte que le manchon 22, et par conséquent l'insert 40, restent très brièvement dans une position axiale intermédiaire.
La paroi bombée 38 confère aux moyens 14 de modification de la vitesse critique du rotor 10 un caractère discontinu.
Le dispositif d'actionnement 18 est conçu pour entraîner le manchon cylindrique 22 en déplacement axial pour que la deuxième portée 26 franchisse ce point dit dur lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient égale à la vitesse de rotation prédéfinie pour laquelle les moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10 changent d'état.
Les moyens de solidarisation de la deuxième portée 26 avec le manchon cylindrique 22, en déplacement axial par rapport à la cage 20 comportent un épaulement 28 du manchon cylindrique 22 qui est en appui dans un premier sens, ici vers la gauche, contre une extrémité axiale en vis-à-vis de la deuxième portée 26.
L'épaulement 28 est ici situé à une extrémité 22a du manchon cylindrique située la plus proche du composant 16.
Les moyens de solidarisation de la deuxième portée 26 avec le manchon cylindrique 22 comportent aussi des moyens élastiques qui exercent en permanence un effort d'appui de la deuxième portée 26 contre l'épaulement 28 dans le deuxième sens, c'est-à-dire ici vers la droite.
10 Ces moyens élastiques 30 exercent en outre une action permanente d'entraînement de la deuxième portée 26 vers la position stable de la paroi bombée 38 représentée aux figures 1 et 2, correspondant au deuxième état des moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10, pour lequel la vitesse critique du rotor 10 est la 5 vitesse critique supérieure.
Ici, les moyens élastiques 30 consistent en un ressort de compression qui est comprimé entre les deux portées 24, 26.
Le dispositif d'actionnement 18 comporte des moyens d'entraînement du manchon cylindrique 22 en déplacement axial vers sa deuxième position représentée à
10 la figure 3, lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient supérieure à la vitesse prédéfinie, correspondant au premier état des moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10, pour lequel la vitesse critique du rotor 10 est la vitesse critique inférieure.
Ces moyens d'entraînement sont du type à effet centrifuge, c'est-à-dire qu'ils comportent au moins un élément 32 mobile radialement par rapport à
l'axe A, qui se déplace radialement en s'éloignant de l'axe A au fur et à mesure que la vitesse de rotation du rotor 10 augmente, par effet centrifuge.
Ici, les moyens d'entraînement comportent plusieurs éléments mobiles 32, qui consistent en des billes interposées axialement entre la paroi radiale 34 qui porte la première portée 24, et une portion de révolution 36 portée par la deuxième extrémité
22b du manchon cylindrique 22.
Cette portion de révolution 36 s'étend radialement vers l'extérieur à
partir de la deuxième extrémité 22b du manchon cylindrique 22 et elle comporte une face d'appui 36a située en vis-à-vis d'une face d'appui 34a de la paroi radiale 34 qui porte la première portée 24, sur laquelle les billes 32 sont en appui axialement.
Les faces d'appui en vis-à-vis 36a, 34a de la portion de révolution 36 et de la paroi radiale 34 sont inclinées l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'au moins une de ces deux faces d'appui 36a, 34a est de forme conique, et la distance entre les faces d'appui 36a, 34a diminue en s'éloignant de l'axe principal A.
11 De ce fait, lorsque les billes 32 se déplacent radialement vers l'extérieur, en s'éloignant de l'axe principal A, elles s'appuient contre les faces d'appui 34a, 36a et provoquent un déplacement du manchon cylindrique 22 par rapport à la cage 20 vers sa deuxième position.
En se déplaçant, le manchon cylindrique 22 entraîne la deuxième portée 26 et provoque la déformation élastique de la paroi bombée 38.
L'angle défini par les faces d'appui 34a, 36a, les dimensions et la masse des billes 32, ainsi que les dimensions du ressort 30 sont définies en fonction de la vitesse de rotation prédéfinie.
Lorsque le rotor 10 tourne à cette vitesse de rotation prédéfinie, ou à
une vitesse de rotation supérieure, l'effort d'appui des billes 32 sur les parois 34a, 36a en vis-à-vis est supérieur à l'effort exercé par le ressort de rappel 30 et par la paroi bombée 38. Le manchon cylindrique 22 est alors entrainé axialement vers sa deuxième position, provoquant un changement d'état de la paroi bombée 38.
Lorsque la paroi bombée 38 change d'état, l'effort élastique de rappel qu'elle exerce change de direction, la paroi bombée 38 coopère alors avec les moyens d'entraînement centrifuge pour entraîner le manchon cylindrique 22, à
l'encontre de l'effort de rappel exercé par le ressort 30.
Ainsi, lorsque le rotor 10 tourne à une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation prédéfinie, qui est, comme on l'a dit précédemment, supérieure à la vitesse critique inférieure du rotor 10, le manchon cylindrique 22 est entrainé vers sa deuxième position pour laquelle l'insert 40 n'est pas accouplé avec la cage souple 16 qui est donc dans son état avec jeux. Les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur premier état, associé à la vitesse critique basse du rotor 10.
Par conséquent, le rotor 10 tourne à une vitesse supérieure à la vitesse critique du rotor 10.
Par contre, lorsque la vitesse de rotation du rotor 10 devient inférieure à cette vitesse de rotation prédéfinie, l'effort exercé par le ressort de rappel 30 est supérieur à l'effort exercé par les billes 32 sur les parois 34a, 36a en vis-à-vis et par l'effort
12 de rappel de la paroi bombée 38. Le manchon cylindrique 22 est alors entraîné
par le ressort 30 et la paroi bombée 38 vers sa position représentée aux figures 1 et 2.
Ainsi, lorsque le rotor 10 tourne à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie, qui est, comme on l'a dit précédemment, inférieure à la vitesse critique supérieure du rotor 10, le manchon cylindrique 22 est entrainé vers sa position pour laquelle l'insert 40 est accouplé avec la cage souple 16 qui est donc dans son état sans jeux. Les moyens 14 de modification de la vitesse critique sont dans leur deuxième état, associé à la vitesse critique supérieure du rotor 10.
Par conséquent, le rotor 10 tourne à une vitesse de rotation inférieure à
la vitesse critique du rotor 10.
La combinaison des moyens d'entrainement par action centrifuge avec la déformation rapide de la paroi bombée 38 permet d'entraîner rapidement le manchon cylindrique 22 vers sa position représentée à la figure 3. Cela permet par conséquent d'avoir un retrait rapide de l'insert 40 hors de la cage souple 16, pour modifier la vitesse critique du rotor 10.
Le rotor 10 compote aussi des paliers de guidage 42, qui sont ici au nombre de trois, et qui réalisent le guidage en rotation de l'arbre 12, des moyens 14 pour modifier la vitesse critique du rotor 10, et de la cage souple 16.
Un premier palier 42 est agencé au niveau d'une partie amont de l'arbre 12, selon le sens d'écoulement des gaz dans la turbomachine, ici du côté droit des figures.
Ce premier palier 42 est situé au niveau du carter d'entrée de la turbomachine.
Les deux autres paliers 42 sont agencés de part et d'autre d'une turbine basse pression de la turbomachine.
Le deuxième palier 42, qui est agencé au niveau d'une partie aval de l'arbre 12. Est relié à un carter d'échappement de la turbine basse pression.
Le troisième palier 42, qui est situé entre les deux autres paliers 42, est relié à la cage souple 16 et est relié à un carter inter-turbines.
Selon une variante de réalisation, le composant 16 est une masse mobile, qui peut être sélectivement accouplée ou non à l'arbre 12 par l'intermédiaire des
13 moyens 14 de modification de vitesse critique ou qui peut être déplacée axialement par les moyens 14 de modification de la vitesse critique.
Le changement d'état de la masse mobile 16 consiste alors en un accouplement sélectif, ou un déplacement de la masse mobile 16, et permet de modifier la vitesse critique du rotor 10 comme décrit précédemment.

Claims (10)

REVEND I CAT I ONS
1. Rotor de turbomachine d'aéronef d'axe principal qui comporte des moyens de modification de la vitesse critique du rotor pour que la vitesse critique du rotor soit égale à une première vitesse critique ou à une deuxième vitesse critique, selon que la vitesse de rotation du rotor est inférieure ou supérieure à une vitesse de rotation prédéfinie comprise entre la première vitesse critique et la deuxième vitesse critique, lesdits moyens pour modifier la vitesse critique du rotor comportant :
- un composant qui est apte à occuper un premier état ou un deuxième état selon que la vitesse de rotation du rotor est inférieure ou supérieure à
la vitesse de rotation prédéfinie, chaque état du composant correspondant à l'une de la première vitesse critique et de la deuxième vitesse critique du rotor, et - des moyens d'entrainement du composant vers l'un ou l'autre de ses deux états en fonction de la vitesse de rotation du rotor, caractérisé en ce que les moyens pour modifier la vitesse critique du rotor comportent en outre un composant qui coopère avec les moyens d'entrainement et qui est apte à être déformé élastiquement entre l'une ou l'autre de deux formes stables correspondant chacune à un état dudit composant parmi le premier état ou le deuxième état dudit composant.
2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant consiste en un système du type à cage souple inversée.
3. Rotor selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comportent au moins un organe d'actionnement qui est monté
mobile et est apte à se déplacer radialement par action centrifuge lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure à ladite vitesse de rotation prédéfinie.
4. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comportent un insert mobile le long de l'axe principal du rotor et qui est apte à être accouplé avec le composant pour changer l'état du composant.
Date Reçue/Date Received 2022-02-25
5. Rotor selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comportent un insert mobile le long de l'axe principal du rotor et qui est apte à être accouplé avec le composant pour changer l'état du composant et les moyens d'entrainement comportent des moyens de transformation du déplacement radial de l'organe d'actionnement en un déplacement axial de l'insert.
6. Rotor selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de transformation du déplacement radial de l'organe d'actionnement comportent deux portions de révolution en vis-à-vis et mobiles l'une par rapport à l'autre, entre lesquelles l'organe d'actionnement est disposé et en ce que les portions de révolution comportent des faces d'appui en vis-à-vis qui sont inclinées l'une par rapport à l'autre.
7. Rotor selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les moyens d'entrainement comportent des moyens élastiques d'entraînement de l'insert vers une position correspondant à l'état du composant associé à une vitesse de rotation du rotor inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ledit composant consiste en une paroi d'orientation principale radiale qui est bombée axialement, qui est reliée à l'insert, et en ce que ladite paroi bombée est déformable élastiquement et est apte à occuper l'une ou l'autre de deux formes stables réparties de chaque côté d'un plan radial passant par un bord radialement externe de la paroi bombée.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens pour changer la vitesse critique du rotor sont réalisés de manière à réduire la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure à la vitesse de rotation prédéfinie et de manière à augmenter la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est inférieure à la vitesse de rotation prédéfinie.
Date Reçue/Date Received 2022-02-25
10. Turbomachine d'aéronef comportant un rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, qui est muni de moyens aptes à changer la vitesse critique du rotor lorsque la vitesse de rotation du rotor est supérieure ou inférieure à une vitesse de rotation prédéfinie.
Date Reçue/Date Received 2022-02-25
CA2936772A 2014-01-20 2015-01-19 Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance Active CA2936772C (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1450424A FR3016659B1 (fr) 2014-01-20 2014-01-20 Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance
FR1450424 2014-01-20
PCT/FR2015/050118 WO2015107310A1 (fr) 2014-01-20 2015-01-19 Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa fréquence de résonance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CA2936772A1 CA2936772A1 (fr) 2015-07-23
CA2936772C true CA2936772C (fr) 2023-03-14

Family

ID=50290156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CA2936772A Active CA2936772C (fr) 2014-01-20 2015-01-19 Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9624777B2 (fr)
EP (1) EP3097266B1 (fr)
CN (1) CN105917079B (fr)
BR (1) BR112016016336B1 (fr)
CA (1) CA2936772C (fr)
FR (1) FR3016659B1 (fr)
RU (1) RU2683334C1 (fr)
WO (1) WO2015107310A1 (fr)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3064764B1 (fr) * 2017-03-28 2019-06-28 Hutchinson Generateur d'efforts dynamiques comprenant au moins deux balourds et actionneur comprenant de tels generateurs

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3032985A (en) * 1960-07-27 1962-05-08 Gen Motors Corp Dual rotor governor
FR2336550A1 (fr) * 1975-12-24 1977-07-22 Europ Propulsion Montage d'arbre long, notamment pour turbomachine
US4117742A (en) * 1977-07-29 1978-10-03 Stein Philip C Permanent automatic rotor balancer for shafts operating above critical speed
RU1828166C (ru) * 1989-11-09 1995-09-10 Научно-производственное предпри тие "Завод им.В.Я.Климова" Роторная машина (ее варианты)
FR2864995B1 (fr) * 2004-01-12 2008-01-04 Snecma Moteurs Support de palier a double raideur
EP1892379B1 (fr) * 2006-08-16 2015-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Rotor pour une turbomachine
FR2918107B1 (fr) * 2007-06-26 2013-04-12 Snecma Dispositif amortisseur adapte aux arbres de turbomachine.
US8013481B2 (en) * 2009-03-27 2011-09-06 General Electric Company Detuner for tuning torsional mode of a rotating body

Also Published As

Publication number Publication date
FR3016659B1 (fr) 2016-03-04
EP3097266B1 (fr) 2017-11-15
FR3016659A1 (fr) 2015-07-24
BR112016016336A2 (fr) 2017-08-08
CN105917079B (zh) 2018-01-26
EP3097266A1 (fr) 2016-11-30
CA2936772A1 (fr) 2015-07-23
US20160333696A1 (en) 2016-11-17
BR112016016336B1 (pt) 2022-08-09
RU2683334C1 (ru) 2019-03-28
US9624777B2 (en) 2017-04-18
CN105917079A (zh) 2016-08-31
RU2016129585A (ru) 2018-01-24
WO2015107310A1 (fr) 2015-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2621842C (fr) Soufflante de turbomachine
CA2802397C (fr) Secteur angulaire de redresseur pour compresseur de turbomachine, redresseur de turbomachine et turbomachine comprenant un tel secteur
CA2718619C (fr) Systeme d'helices contrarotatives disposant d'un dispositif de mise en drapeau des pales d'helices
CA2593193C (fr) Rotor de turbomachine et turbomachine comportant un tel rotor
CA2813569C (fr) Boitier de liaison entre un arbre d'entrainement de soufflante de moteur et un palier de roulement
CA2726018C (fr) Rotor de soufflante pour une turbomachine
CA2650767A1 (fr) Guidage d'un arbre dans une turbomachine
CA2842088C (fr) Roue a aubes de turbomachine
FR3071546B1 (fr) Retention axiale de l'arbre de soufflante dans un moteur a turbine a gaz
FR3036150B1 (fr) Dispositif d'amortissement d'oscillations de torsion
FR3026774A1 (fr) Turbomachine comportant un dispositif de freinage du rotor de soufflante.
EP3894668B1 (fr) Dispositif pour le centrage et le guidage en rotation d'un arbre de turbomachine comprenant plusieurs films fluides d'amortissement optimises
CA2725868C (fr) Systeme simplifie de commande de calage de pale d'une helice d'un turbomoteur pour aeronef
CA2936772C (fr) Organe mobile de turbomachine qui comporte des moyens pour changer sa frequence de resonance
WO2015022474A1 (fr) Rotor pour helice de turbomachine avec dispositif de mise en drapeau des pales de l'helice
FR3075897A1 (fr) Dispositif de suspension de palier a raideur variable
CA2931307C (fr) Turbomachine comprenant un fourreau d'arbre et tube de fourreau associe
FR2954806A1 (fr) Electrovanne de commutation notamment vanne de reglage de debit a commande electromagnetique pour une pompe haute pression de carburant
CA2874841C (fr) Soufflante a calage variable par rotation differentielle des disques de soufflante
FR3122713A1 (fr) Palier à roulement comprenant un amortisseur à compression de film d’huile pourvu d’évidements de perturbation fluidique
FR3127790A1 (fr) Dispositif de transmission de mouvement en rotation dans une turbomachine d’aéronef et chaine de transmission pour accessoires d’aéronef
WO2024003475A1 (fr) Reservoir d'huile pour turbomachine avec roue centrifugeuse compatible g negatif
WO2023247847A1 (fr) Reservoir d'huile pour turbomachine avec circulation cyclonique compatible g negatif

Legal Events

Date Code Title Description
EEER Examination request

Effective date: 20200102

EEER Examination request

Effective date: 20200102

EEER Examination request

Effective date: 20200102

EEER Examination request

Effective date: 20200102

EEER Examination request

Effective date: 20200102