EP1314856A1 - Dispositif de blocage des aubes dans une rainure d'un disque - Google Patents

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EP1314856A1
EP1314856A1 EP02292896A EP02292896A EP1314856A1 EP 1314856 A1 EP1314856 A1 EP 1314856A1 EP 02292896 A EP02292896 A EP 02292896A EP 02292896 A EP02292896 A EP 02292896A EP 1314856 A1 EP1314856 A1 EP 1314856A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groove
screw
screw head
locking element
radial
Prior art date
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Granted
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EP02292896A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1314856B1 (fr
Inventor
Bruno Antunes
Laurent Dezouche
Jean-Pierre Paul Henri Caubet
Nicolas Smirr
Alain Jean Charles Chatel
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 Moteurs SA
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
    • F01D5/303—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot
    • F01D5/3038—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot the slot having inwardly directed abutment faces on both sides

Definitions

  • the invention relates to a device for blocking the blades in the peripheral groove of a turbomachine disk, said blades with hammer-type feet likely to be introduced into said groove through a loading window and held in said groove by form cooperation with the side walls of the latter, said blocking device being capable of being introduced in said groove by said loading window and comprising a locking element arranged in the space separating two blade roots consecutive and capable of being reassembled in a lock housing formed in the side walls of said groove under the action of a screw radial operation, the head of which rests on the bottom of the groove, a radial clearance being provided between the bottom of the groove and the underside of the dawn feet.
  • the screw head which is wider than the barrel accommodates in an imprint made in the bottom of the groove to the right of the corresponding lock housing. Because the screw head is wider that the barrel, the screw is made captive.
  • the locking element consists of a protrusion formed on the upper face of a body which is in the locking position of the device and in abutment against the side walls of the groove in the vicinity of the groove groove. This body has a lower base which, in device locking position, away from the screw head, in order to allow said body to slide in the groove during blade assembly. Indeed to allow this sliding, the protuberance formed on the body must be in the groove, the base of the body is then supported on the screw head and located in the vicinity of the bottom of the groove.
  • the one-piece part constituted by the body and its protrusion does not include positive guiding means during sliding in the groove during assembly.
  • the screw head can therefore be improperly positioned in its imprint during tightening, which may result in a subsequent displacement of the screw head during the operation of the turbomachine and by a loss of the bracing effect. Tightening the incorrectly positioned screw can also lead to seizure of the thread, which can maintain the protuberance in the latch housing, but which subsequently causes difficulties in dismantling the device during maintenance operations.
  • the element of locking device is axially sliding in a radial opening a body having a section adapted to the section of the groove and fixed radially and the head of the screw is trapped between the bottom of the groove and the base of the body.
  • Means are provided to limit the reassembly of the locking element.
  • the body is guided when it slides in the groove, which ensures precise radial direction of the axis of the screw and prevents seizures.
  • the screw head is radially immobilized with respect to the body, and the action of centrifugal forces on the element of locking, in the event of partial loosening of the screw, prevents it from turn, because the screw head is then in positive support against the base from the body.
  • the body is arranged between the feet of a pair of blades and has a section adapted to the section of said groove. It has a base lower located above the bottom of the groove and a radial opening through of non-circular section in which the element of Lock is slidably mounted under the action of the operating screw.
  • the screw head is dimensioned so as to remain trapped between the bottom of the groove and the base of the body.
  • the section of the body in a plane perpendicular to the axis of the operating screw is greater than the cross section of the locking element in the same plane, and the section of the screw head is also greater than the cross section of the locking element so that the face upper part of the screw head can come to bear on the base of the body.
  • This technology is therefore not suitable for certain turbine disks due to lack of space between the feet of two blades consecutive.
  • the object of the invention is to propose a blocking device which overcomes this drawback and which can accommodate in a space circumferential reduced.
  • the diameter of the screw head is greater than the distance between the two blade feet adjacent.
  • the blocking device then comprises two parts: the element locking bolt and operating screw.
  • a intermediate plate is interposed between the screw head and the element locking, the ends of said plate being arranged under the two adjacent dawn feet.
  • the plate has means for preventing its rotation relative to the locking element.
  • These means consist, for example, of radial tabs which allow the element to rise locking during assembly.
  • the plate also includes means to immobilize the screw head in rotation.
  • These means consist of preferably by radial tabs pressing on the sides of the head quote. These tongues are flexible to allow rotation of the screw, during assembly, during the ascent of the locking element.
  • the element of locking has a greater protrusion in the vicinity of the end of the screw which comes to lodge in the orifice made in the platforms of the two adjacent blades.
  • This sleeve serves as a visual indicator of reassembly of the locking element.
  • Figure 3 shows in section a wheel disc 1 of turbomachine which has at its periphery a groove 2 intended for maintain the hammer-type dawn feet.
  • This groove 2 delimited by side walls 3a and 3b of curvilinear section, opens outwards by a groove 4 which has a dimension, in the direction of the axis of rotation of the wheel, less than the dimension of the cavity 5 formed in the bottom of groove 2.
  • the feet of the blades have a section according to the plan radial passing through the axis of rotation of the disc 1 adapted to the section of the groove 2 in order to be held there by form cooperation.
  • FIG. 1 is a top view of part of the disc 1.
  • the side walls 3a and 3b have opposite a first pair of radial notches 6a and 6b which constitute a loading window, allowing the introduction feet 7 of the vanes 8 in the groove 2 during the mounting of these vanes 8, as well as a second pair of radial notches 9a, 9b which constitute a housing for the lock of an object blade locking device of the invention.
  • the second pair of notches 9a, 9b is offset angularly with respect to the first pair of notches 6a, 6b of a distance equal to the angle formed by two consecutive blades or by a multiple of this angle.
  • the same wheel disc 1 can include several locking devices according to the invention.
  • FIG. 2 shows the same disc part 1 fitted with its blades 8.
  • Each blade 8 has, between its foot 7 and its aerodynamic part 10, a platform 11 which covers the periphery of the disc 1, all of the platforms 11 of the vanes 8 delimiting internally the gas flow vein.
  • each blade 8 is successively introduced in the groove 2 by the window formed by the first pair notches 6a, 6b and the blade 8 is made to slide in the direction of the arrow F until its platform 11 abuts against the platform of dawn previously introduced.
  • vanes 8 are identical except for the penultimate climb, referenced 8a, and the last climb, referenced 8b, which have on the adjacent edges of their platforms 11a and 11b notches 12a and 12b which constitute an orifice 13 whose function will be explained later in this memo.
  • a blocking device 14 is introduced through the window loading in the groove 2, then we position the foot 7 of the last blade in the loading window between the last blade 8a mounted and the first dawn climbed and we slide all of the blades 8 in the direction and arrow F, at an angle corresponding to the half measure the angle between two consecutive vanes, so that the platforms 11a and 11b of the first dawn mounted 8a and of the last dawn rise 8b be contiguous according to the median plane and the window of loading constituted by the first pair of notches 6a and 6b.
  • the locking device 14 disposed between the feet 7 of the blades 8a and 8b is located opposite the second pair of notches 9a and 9b.
  • the notches 9a and 9b have axial dimensions and peripheral lower than those of the notches 6a and 6b of the window of loading the vanes 8, to prevent the vanes from escaping 8 when they pass in front of these notches 9a and 9b.
  • Figures 3 to 5 show a first embodiment of the blocking device 14 which consists of two parts, namely a locking element 16 and an operating screw 17.
  • the locking element 16 has a section along a radial plane passing through the axis of rotation of the disc 1, which is drawn in such a way so that the locking element 16 can slide in the groove 2 during assembly. It has a radial thread fitted with a thread 31 intended to cooperate with the thread of the barrel 40 of the operating screw 17.
  • the operating screw 17 comprises a large screw head 41 which accommodates in the annular space 21 delimited by the bottom 15 of the feet blade 7 and the bottom of groove 2. The diameter of this head 41 is greater than the distance separating the two blade roots 7a and 7b adjacent, as seen in Figure 4.
  • the peripheral part of the upper face 42 of the screw head 41 can therefore come to bear against the undersides 15 of these two dawn feet 7a and 7b, which limits the possible radial displacement of the screw head 41.
  • the circumferential dimension of the notches 9a and 9b is advantageously less than the distance separating the two blade roots consecutive 7a and 7b.
  • the circumferential dimension of the base 23 of the locking element 16 is substantially equal to or less than the distance between the two adjacent blade roots 7a and 7b, while the circumferential dimension of the upper part of the element locking is substantially equal to the circumferential dimension of notches 9a and 9b, at least in the zones 22a, 22b which must accommodate in these notches 9a and 9b, after the element of the lock 16.
  • zones 22a and 22b are arranged in the cavity 5 of the groove 2, when the element of lock is in the lowered position. It is the same for the base 23 of the locking element 16, the lower face 24 of which is then little distance above the upper face 42 of the screw head.
  • the underside 24 of the locking element 16 is remote from the head quote.
  • the side walls 25a and 25b of the base 23 are then in abutment against the side walls 3a and 3b of the groove 2 in the vicinity of the notches 9a and 9b.
  • the forces centrifugal forces exerted on the locking element 16 tend to push the latter and the operating screw outwards.
  • the side walls 25a and 25b of the base 23 are then in positive support against the side walls 3a and 3b of the groove 2, and in the event of loosening of the operating screw 17, displacement of the screw head 41 will be limited, because the peripheral portion of the screw head 17 is retained by the adjacent blade roots 7a and 7b.
  • the head screw 17 may rest on the bottom of the groove 2, but the portions 22a and 22b of the locking element 16 will remain trapped in the notches 9a and 9b.
  • the references 26a and 26b designate radial outgrowths, parallel to the axis of the operating screw 17, which extends radially outward above the top of the element lock 16, and the vertices of which are arranged in the orifice 13 of the platforms 11a and 11b, when the locking element 16 is reassembled, to serve as a visual witness to the correct ascent of the locking element 16, during assembly, or during visits maintenance.
  • the first embodiment of the invention described above requires the diameter of the screw head 41 to be greater than the spacing between the two adjacent blade roots 7a and 7b. This requires that the axial dimension of the underside 15 of a blade root is greater than the distance separating the two adjacent blade roots 7a and 7b.
  • Figures 6 to 12 show a second embodiment of the invention which can be applied to any type of bladed disc of the type hammer attachment.
  • the element lock 16 is almost identical to that described above and will not not described further. Only the optional variants will be described.
  • the operating screw 17, according to the second embodiment of the invention has a screw head 41, of small diameter and preferably non-circular. This diameter is for example less than the distance separating the two adjacent blade roots 7a and 7b.
  • an intermediate plate 50 is interposed between the screw head 41 and the locking element 16.
  • This intermediate plate 50 which has a oblong shape, has a central orifice 51 crossed by the barrel 40 of the operating screw 17, and its circumferential dimension is such that its ends 52a and 52b are arranged under the two blade roots adjacent 7a and 7b.
  • the upper face 42 of the screw head 17 bears on the underside of the intermediate plate 50, of which the ends 52a and 52b come to bear on the undersides 15 of the two adjacent blade roots, which limits the radial movement of the head screw 41.
  • the intermediate plate 50 which is produced preferably from a sheet by cutting and folding, which is shown in detail in FIGS. 9 to 11, comprises two radial tongues 53a and 53b which extend outwards and which are housed in radial grooves 54a and 54b formed on two opposite faces of the element lock 16, as shown in Figure 12.
  • Cooperation tabs 53a and 53b with grooves 54a and 54b prevent the plate intermediate 50 to rotate relative to the locking element 16, while allowing the locking element 16 to slide by relative to the intermediate plate 50, during the ascent or the lowering of the locking element.
  • the grooves 54a and 54b are preferably arranged on the faces of the locking element 16 which are opposite the faces adjacent to the two blade roots 7a and 7b.
  • the intermediate plate 50 also includes and preferably two elastic tabs 55a and 55b which extend radially inward and which are intended to prevent loosening of the operating screw 17, the head 41 of the latter then comprising sections, six in number for example, on which the tongues 55a and 55b are in support.
  • the elasticity of the tongues 55a and 55b is calculated so as to allow the rotation of the screw head 17 when a torque is exerted predetermined on the end 43 of the operating screw 17, during the raising or lowering of the locking element 16, and is sufficient to prevent rotation of the screw head 17 in the absence of this torque.
  • FIG. 9 shows the development of the intermediate plate 50, before folding the tabs 53a, 53b, 55a and 55b. We notice that the orifice 51 is not circular.
  • the centering of the intermediate plate 50 relative to the screw maneuver 17 is achieved by the cooperation of the tongues 53a and 53b with the grooves 54a and 54b of the locking element 16.
  • the orifice 51 is however dimensioned in such a way that the screw head 41 is in pressing against the underside 55 of the intermediate plate 50.
  • the locking element 16 does not need the radial grooves 54a and 54b described above, which are used to prevent rotation of the plate intermediate 50.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de blocage des aubes dans la rainure périphérique (2) d'un disque (1) de turbomachine, lesdites aubes comportant des pieds (7) de type attache marteau susceptibles d'être introduits dans ladite rainure (2) par une fenêtre de chargement et maintenus dans ladite rainure (2) par coopération de forme avec les parois latérales (3a,3b) de cette dernière, ledit dispositif de blocage étant susceptible d'être introduit dans ladite rainure par ladite fenêtre de chargement et comportant un élément de verrouillage (16) disposé dans un espace séparant deux pieds d'aube consécutifs (7a) et susceptible d'être remonté dans un logement de verrou ménagé dans les parois latérales de ladite rainure sous l'action d'une vis de manoeuvre (17) radiale dont la tête (41) est en appui sur le fond de la rainure, un jeu radial étant prévu entre le fond de la rainure (2) et le dessous des pieds d'aube, caractérisé par le fait que la tête de vis (41) est retenue radialement vers l'extérieur par les deux pieds d'aube adjacents (7a). <IMAGE>

Description

L'invention concerne un dispositif de blocage des aubes dans la rainure périphérique d'un disque de turbomachine, lesdites aubes comportant des pieds de type attache marteau susceptibles d'être introduits dans ladite rainure par une fenêtre de chargement et maintenus dans ladite rainure par coopération de forme avec les parois latérales de cette dernière, ledit dispositif de blocage étant susceptible d'être introduit dans ladite rainure par ladite fenêtre de chargement et comportant un élément de verrouillage disposé dans l'espace séparant deux pieds d'aube consécutifs et susceptible d'être remonté dans un logement de verrou ménagé dans les parois latérales de ladite rainure sous l'action d'une vis de manoeuvre radiale dont la tête est en appui sur le fond de la rainure, un jeu radial étant prévu entre le fond de la rainure et le dessous des pieds d'aube.
Il peut être prévu plusieurs dispositifs de verrouillage de ce type par étage. En général, la tête de vis qui est plus large que le fût loge dans une empreinte ménagée dans le fond de la rainure au droit du logement de verrou correspondant. Du fait que la tête de vis est plus large que le fût, la vis est rendue imperdable. Dans les constructions actuelles, l'élément de verrouillage est constitué d'une excroissance formée sur la face supérieure d'un corps qui est en position de verrouillage du dispositif et en appui contre les parois latérales de la rainure au voisinage de la gorge de la rainure. Ce corps présente une embase inférieure qui, en position de verrouillage du dispositif, est éloignée de la tête de vis, afin de permettre le coulissement dudit corps dans la rainure au cours du montage des aubes. En effet pour permettre ce coulissement, l'excroissance formée sur le corps doit se trouver dans la rainure, l'embase du corps est alors en appui sur la tête de vis et située au voisinage du fond de la rainure.
Lorsque le dispositif est positionné en regard du logement de verrou, en faisant pivoter l'ensemble des aubes autour du disque, on remonte le corps vers l'extérieur en actionnant la vis de manoeuvre au moyen d'une clef s'adaptant sur l'extrémité de la vis opposée à la tête et positionnée dans un orifice ménagé dans les plates-formes des deux aubes adjacentes. Le maintien de l'excroissance dans le logement de verrou s'effectue par arc-boutement entre, d'une part, le corps de verrou en appui dans la gorge du disque et, d'autre part, la tête de vis logée dans une empreinte effectuée au fond de la rainure. Le système fonctionne selon le type vis/écrou et est freiné soit par une déformation locale, soit par un filet rapporté, soit par tout autre moyen.
Si l'on perd l'effet d'arc-boutement, seul l'auto-frein retient la vis et empêche l'excroissance de s'échapper du logement de verrou.
Par construction, la pièce monobloc constituée par le corps et son excroissance ne comporte pas de moyens de guidage positifs lors de son coulissement dans la rainure pendant le montage. La tête de vis peut donc être mal positionnée dans son empreinte au cours du serrage, ce qui peut se traduire par un déplacement ultérieur de la tête de vis au cours du fonctionnement de la turbomachine et par une perte de l'effet d'arc-boutement. Le serrage de la vis mal positionnée peut également entraíner un grippage du filetage, ce qui peut assurer un maintien de l'excroissance dans le logement de verrou, mais ce qui provoque ultérieurement des difficultés pour démonter le dispositif lors des opérations de maintenance.
En outre, lorsque la turbomachine est en fonctionnement, la vis est soumise à des forces centrifuges considérables, qui, si l'effet d'arc-boutement est perdu, peuvent entraíner une rotation de la vis qui sort alors dans la veine de gaz, ce qui, à la longue, peut libérer l'excroissance du logement de verrou lors de l'arrêt de la turbomachine.
Dans un autre dispositif de blocage connu, l'élément de verrouillage est monté axialement coulissant dans une ouverture radiale d'un corps ayant une section adaptée à la section de la rainure et immobilisé radialement et la tête de la vis est emprisonnée entre le fond de la rainure et l'embase du corps. Des moyens sont prévus pour limiter la remontée de l'élément de verrouillage.
Ainsi, le corps est guidé lors de son coulissement dans la rainure, ce qui assure une direction radiale précise de l'axe de la vis et évite les grippages. En outre, la tête de vis est radialement immobilisée par rapport au corps, et l'action des forces centrifuges sur l'élément de verrouillage, en cas de desserrage partiel de la vis, empêche celle-ci de tourner, du fait que la tête de vis est alors en appui positif contre l'embase du corps. Le corps est disposé entre les pieds d'une paire d'aubes et a une section adaptée à la section de ladite rainure. Il comporte une embase inférieure située au-dessus du fond de la rainure et une ouverture radiale traversante de section non circulaire dans laquelle l'élément de verrouillage est monté coulissant sous l'action de la vis de manoeuvre. La tête de vis est dimensionnée de manière à rester emprisonnée entre le fond de la rainure et l'embase du corps.
La section du corps dans un plan perpendiculaire à l'axe de la vis de manoeuvre est supérieure à la section de l'élément de verrouillage dans le même plan, et la section de la tête de vis est également supérieure à la section de l'élément de verrouillage afin que la face supérieure de la tête de vis puisse venir en appui sur l'embase du corps. Cette technologie n'est donc pas adaptée pour certains disques de turbine pour cause de manque de place entre les pieds de deux aubes consécutives.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de blocage qui pallie cet inconvénient et qui puisse loger dans un espace circonférentiel réduit.
Ce but est réalisé selon l'invention par le fait que la tête de vis est retenue radialement vers l'extérieur par les deux pieds d'aube adjacents.
Ainsi, en cas de desserrage de la vis lors du fonctionnement, sous l'action des forces centrifuges, le déplacement vers l'extérieur de la vis est limité par le jeu entre le fond de la rainure et le dessous des pieds d'aube. Lorsque la tête de vis est en appui positif contre les pieds d'aube, les mêmes forces centrifuges agissant sur l'élément de verrouillage repoussent ce dernier vers l'extérieur, ce qui empêche un serrage plus grand de la vis et aurait même tendance à le faire tourner en sens inverse.
Selon un premier mode de réalisation simplifié, le diamètre de la tête de vis est supérieur à l'écartement entre les deux pieds d'aube adjacents. Le dispositif de blocage comporte alors deux pièces : l'élément de verrouillage et la vis de manoeuvre.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, une plaque intermédiaire est interposée entre la tête de vis et l'élément de verrouillage, les extrémités de ladite plaque étant disposées sous les deux pieds d'aube adjacent.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la plaque comporte des moyens pour empêcher sa rotation par rapport à l'élément de verrouillage. Ces moyens sont constitués par exemple par des languettes radiales qui permettent la remontée de l'élément de verrouillage lors du montage.
Avantageusement, la plaque comporte également des moyens pour immobiliser en rotation la tête de vis. Ces moyens sont constitués de préférence par des languettes radiales appuyant sur des pans de la tête de vis. Ces languettes sont flexibles afin de permettre la rotation de la vis, lors du montage, au cours de la remontée de l'élément de verrouillage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément de verrouillage présente une excroissance supérieure au voisinage de l'extrémité de la vis qui vient loger dans l'orifice ménagé dans les plates-formes des deux aubes adjacentes. Ce manchon sert de témoin visuel de remontée de l'élément de verrouillage.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue de dessus d'une partie de disque de roue non équipée d'aubes ;
  • la figure 2 est une vue de dessus d'une partie de disque de roue équipée d'aubes à attache marteau immobilisées par un dispositif de verrouillage conforme à l'invention ;
  • la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2 d'un dispositif de blocage selon un premier mode de réalisation de l'invention, cette coupe étant prise selon un plan radial passant par l'axe de la turbomachine, les aubes n'étant pas montrées par souci de clarté ;
  • la figure 4 est une vue axiale du dispositif de blocage entre deux pieds d'aube selon le premier mode de réalisation ;
  • la figure 5 concerne également le premier mode de réalisation selon la ligne III-III, l'élément de verrouillage n'étant pas encore remonté ;
  • les figure 6, 7 et 8 sont semblables respectivement aux figures 3, 4 et 5 et concernent un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 9 est une vue développée de la plaque en tôle utilisée dans le deuxième mode de réalisation ;
  • la figure 10 est une coupe de la plaque intermédiaire selon la ligne X-X de la figure 11 ;
  • la figure 11 est une vue de dessus de la plaque intermédiaire ; et
  • la figure 12 est une vue de dessus de l'élément de verrouillage selon le deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure 3 montre en coupe un disque 1 de roue de turbomachine qui comporte à sa périphérie une rainure 2 destinée à maintenir les pieds d'aube de type à attache marteau. Cette rainure 2, délimitée par des parois latérales 3a et 3b de section curviligne, s'ouvre vers l'extérieur par une gorge 4 qui a une dimension, dans le sens de l'axe de rotation de la roue, inférieure à la dimension de la cavité 5 formée dans le fond de la rainure 2. Les pieds des aubes ont une section selon le plan radial passant par l'axe de rotation du disque 1 adaptée à la section de la rainure 2 afin d'y être maintenus par coopération de forme.
La figure 1 est une vue de dessus d'une partie du disque 1. Comme on le voit sur cette figure 1, les parois latérales 3a et 3b comportent en vis-à-vis une première paire d'échancrures radiales 6a et 6b qui constituent une fenêtre de chargement, permettant l'introduction des pieds 7 des aubes 8 dans la rainure 2 lors du montage de ces aubes 8, ainsi qu'une deuxième paire d'échancrures radiales 9a, 9b qui constituent un logement pour le verrou d'un dispositif de verrouillage des aubes objet de l'invention. La deuxième paire d'échancrures 9a, 9b est décalée angulairement par rapport à la première paire d'échancrures 6a, 6b d'une distance égale à l'angle formé par deux aubes consécutives ou à un multiple de cet angle. Il est à noter que le même disque 1 de roue peut comporter plusieurs dispositifs de verrouillage conformes à l'invention.
La figure 2 montre la même partie de disque 1 équipée de ses aubes 8. Chaque aube 8 comporte, entre son pied 7 et sa partie aérodynamique 10, une plate-forme 11 qui vient recouvrir la périphérie du disque 1, l'ensemble des plates-formes 11 des aubes 8 délimitant intérieurement la veine du flux gazeux.
Pour le montage des aubes 8 sur le disque 1, on procède de la même manière. On introduit successivement le pied 7 de chaque aube 8 dans la rainure 2 par la fenêtre constituée par la première paire d'échancrures 6a, 6b et on fait coulisser l'aube 8 dans le sens de la flèche F jusqu'à ce que sa plate-forme 11 vienne buter contre la plate-forme de l'aube précédemment introduite.
Toutes les aubes 8 sont identiques à l'exception de l'avant-dernière montée, référencée 8a, et de la dernière montée, référencée 8b, qui présentent sur les bords adjacents de leurs plates-formes 11a et 11b des encoches 12a et 12b qui constituent un orifice 13 dont la fonction sera expliquée plus loin dans le présent mémoire.
Après l'introduction de l'avant-dernière aube 8a dans la rainure 2, on introduit un dispositif de blocage 14 par la fenêtre de chargement dans la rainure 2, puis on positionne le pied 7 de la dernière aube dans la fenêtre de chargement entre la dernière aube montée 8a et la première aube montée et on fait coulisser l'ensemble de toutes les aubes 8 dans le sens et la flèche F, d'un angle correspondant à la demi-mesure de l'angle entre deux aubes consécutives, de telle manière que les plates-formes 11a et 11b de la première aube montée 8a et de la dernière aube montée 8b soient jointives selon le plan médian et la fenêtre de chargement constituée par la première paire d'échancrures 6a et 6b. Dans cette position, le dispositif de blocage 14 disposé ente les pieds 7 des aubes 8a et 8b se trouve en face de la deuxième paire d'échancrures 9a et 9b.
Les échancrures 9a et 9b ont des dimensions axiale et périphérique inférieures à celles des échancrures 6a et 6b de la fenêtre de chargement des aubes 8, pour éviter l'échappement des aubes 8 lorsqu'elles passent devant ces échancrures 9a et 9b.
Il est à noter qu'il existe un jeu entre le dessous 15 des pieds 7 des aubes et le fond de la rainure 2.
Les figures 3 à 5 montrent un premier mode de réalisation du dispositif de blocage 14 qui est constitué de deux pièces, à savoir un élément de verrouillage 16 et une vis de manoeuvre 17.
L'élément de verrouillage 16 a une section, selon un plan radial passant par l'axe de rotation du disque 1, qui est dessinée de telle manière que l'élément de verrouillage 16 puisse coulisser dans la rainure 2 lors du montage. Il présente un taraudage radial équipé d'un filetage 31 destiné à coopérer avec le filetage du fût 40 de la vis de manoeuvre 17. La vis de manoeuvre 17 comporte une tête de vis 41 de grande dimension qui loge dans l'espace annulaire 21 délimité par le dessous 15 des pieds d'aube 7 et le fond de la rainure 2. Le diamètre de cette tête 41 est supérieure à la distance séparant les deux pieds d'aube 7a et 7b adjacents, ainsi que cela se voit sur la figure 4. La partie périphérique de la face supérieure 42 de la tête de vis 41 peut donc venir en appui contre les dessous 15 de ces deux pieds d'aube 7a et 7b, ce qui limite le déplacement radial possible de la tête de vis 41. L'extrémité 43 de la vis de manoeuvre 17, opposée à la tête de vis, loge dans l'orifice 13 formé par les encoches 12a et 12b des plates-formes 11a et 11b. Cette extrémité 43 est munie de moyens coopérant avec une clef de serrage du type "Allen" par exemple, afin de pouvoir remonter l'élément de verrouillage 16 radialement vers l'extérieur lorsqu'il est positionné en face de la deuxième paire d'échancrures 9a et 9b.
La dimension circonférentielle des échancrures 9a et 9b est avantageusement inférieure à la distance séparant les deux pieds d'aube consécutifs 7a et 7b. La dimension circonférentielle de l'embase 23 de l'élément de verrouillage 16 est sensiblement égale ou inférieure à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b, tandis que la dimension circonférentielle de la partie supérieure de l'élément de verrouillage est sensiblement égale à la dimension circonférentielle des échancrures 9a et 9b, au moins dans les zones 22a, 22b qui doivent loger dans ces échancrures 9a et 9b, après la remontée de l'élément de verrouillage 16.
Ainsi que cela est montré sur la figure 5, les zones 22a et 22b sont disposées dans la cavité 5 de la rainure 2, lorsque l'élément de verrouillage est dans la position abaissée. Il en est de même de l'embase 23 de l'élément de verrouillage 16, dont la face inférieure 24 est alors à peu de distance au-dessus de la face supérieure 42 de la tête de vis.
Lorsque l'élément de verrouillage 16 est remonté par rotation de la vis de manoeuvre 17, ainsi que cela est montré sur la figure 3, la face inférieure 24 de l'élément de verrouillage 16 est éloignée de la tête de vis. Les parois latérales 25a et 25b de l'embase 23 sont alors en appui contre les parois latérales 3a et 3b de la rainure 2 au voisinage des échancrures 9a et 9b.
Lors du fonctionnement de la turbomachine, les forces centrifuges exercées sur l'élément de verrouillage 16 ont tendance à repousser ce dernier ainsi que la vis de manoeuvre vers l'extérieur. Les parois latérales 25a et 25b de l'embase 23 sont alors en appui positif contre les parois latérales 3a et 3b de la rainure 2, et en cas de desserrage de la vis de manoeuvre 17, le déplacement de la tête de vis 41 sera limité, car la portion périphérique de la tête de vis 17 est retenue par les pieds d'aube 7a et 7b adjacents. Lors de l'arrêt du disque 1, la tête de vis 17 pourra reposer sur le fond de la rainure 2, mais les portions 22a et 22b de l'élément de verrouillage 16 resteront prisonnières dans les échancrures 9a et 9b.
Les références 26a et 26b désignent des excroissances radiales, parallèles à l'axe de la vis de manoeuvre 17, qui s'étendend radialement vers l'extérieur au-dessus de la partie supérieure de l'élément de verrouillage 16, et dont les sommets sont disposés dans l'orifice 13 des plates-formes 11a et 11b, lorsque l'élément de verrouillage 16 est remonté, afin de servir de témoin visuel de la bonne remontée de l'élément de verrouillage 16, au cours du montage, ou au cours des visites d'entretien.
Le premier mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus nécessite que le diamètre de la tête de vis 41 soit supérieur à l'écartement entre les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b. Ceci exige que la dimension axiale du dessous 15 d'un pied d'aube soit supérieure à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b.
Les figure 6 à 12 montrent un deuxième mode de réalisation de l'invention qui peut s'appliquer à tout type de disque aubagé du type attache marteau.
Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, l'élément de verrouillage 16 est quasi-identique à celui décrit ci-dessus et ne sera pas décrit davantage. Seules les variantes optionnelles seront décrites.
La vis de manoeuvre 17, selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, présente une tête de vis 41, de faible diamètre et de préférence non circulaire. Ce diamètre est par exemple inférieur à la distance séparant les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b.
Pour limiter le déplacement radial possible de la tête de vis 41, une plaque intermédiaire 50 est interposée entre la tête de vis 41 et l'élément de verrouillage 16. Cette plaque intermédiaire 50, qui a une forme oblongue, présente un orifice central 51 traversé par le fût 40 de la vis de manoeuvre 17, et sa dimension circonférentielle est telle que ses extrémités 52a et 52b sont disposées sous les deux pieds d'aube adjacents 7a et 7b.
Ainsi, en cas de desserrage de la vis au cours du fonctionnement de la turbomachine, la face supérieure 42 de la tête de vis 17 vient en appui sur la face inférieure de la plaque intermédiaire 50, dont les extrémités 52a et 52b viennent en appui sur les dessous 15 des deux pieds d'aube adjacents, ce qui limite le déplacement radial de la tête de vis 41.
Avantageusement, la plaque intermédiaire 50, qui est réalisée de préférence à partir d'une tôle par découpe et pliage, et qui est montrée en détail sur les figures 9 à 11, comporte deux languettes radiales 53a et 53b qui s'étendent vers l'extérieur et qui logent dans des rainures radiales 54a et 54b ménagées sur deux faces opposées de l'élément de verrouillage 16, ainsi que cela est montré sur la figure 12. La coopération des languettes 53a et 53b avec les rainures 54a et 54b empêche la plaque intermédiaire 50 de tourner par rapport à l'élément de verrouillage 16, tout en permettant le coulissement de l'élément de verrouillage 16 par rapport à la plaque intermédiaire 50, lors de la remontée ou de la descente de l'élément de verrouillage. Les rainures 54a et 54b sont ménagées de préférence sur les faces de l'élément de verrouilllage 16 qui sont en vis-à-vis des faces adjacentes des deux pieds d'aube 7a et 7b.
La plaque intermédiaire 50 comporte également et de préférence deux languettes 55a et 55b élastiques qui s'étendent radialement vers l'intérieur et qui sont destinées à empêcher le desserrage de la vis de manoeuvre 17, la tête 41 de cette dernière comportant alors des pans, au nombre de six par exemple, sur lesquels les languettes 55a et 55b sont en appui.
L'élasticité des languettes 55a et 55b est calculée de manière à permettre la rotation de la tête de vis 17 lorsqu'on exerce un couple prédéterminé sur l'extrémité 43 de la vis de manoeuvre 17, lors de la montée ou de la descente de l'élément de verrouillage 16, et est suffisante pour empêcher la rotation de la tête de vis 17 en l'absence de ce couple.
La figure 9 montre le développé de la plaque intermédiaire 50, avant le pliage des languettes 53a, 53b, 55a et 55b. On remarque que l'orifice 51 n'est pas circulaire.
Le centrage de la plaque intermédiaire 50 par rapport à la vis de manoeuvre 17 est réalisé par la coopération des languettes 53a et 53b avec les rainures 54a et 54b de l'élément de verrouillage 16. L'orifice 51 est toutefois dimensionné de telle manière que la tête de vis 41 soit en appui contre la face inférieure 55 de la plaque intermédiaire 50.
Il est à noter que l'élément de verrouillage 16 selon le premier mode de réalisation de l'invention n'a pas besoin des rainures radiales 54a et 54b décrites ci-dessus, qui servent à empêcher la rotation de la plaque intermédiaire 50.
Toutefois, le même type d'élément de verrouillage ayant des rainures radiales 54a et 54b peut être utilisé dans les deux modes de réalisation de l'invention. Seule la géométire de l'espace accueillant la tête de vis 41 est à considérer pour faire le choix du mode de réalisation préféré de l'invention.

Claims (7)

  1. Dispositif de blocage des aubes (8) dans la rainure périphérique (2) d'un disque (1) de turbomachine, lesdites aubes comportant des pieds (7) de type attache marteau susceptibles d'être introduits dans ladite rainure (2) par une fenêtre de chargement (6a, 6b) et maintenus dans ladite rainure (2) par coopération de forme avec les parois latérales (3a, 3b) de cette dernière, ledit dispositif de blocage étant susceptible d'être introduit dans ladite rainure par ladite fenêtre de chargement et comportant un élément de verrouillage (16) disposé dans un espace séparant deux pieds d'aube consécutifs (7a, 7b) et susceptible d'être remonté dans un logement de verrou ménagé dans les parois latérales de ladite rainure sous l'action d'une vis de manoeuvre (17) radiale dont la tête (41) est en appui sur le fond de la rainure, un jeu radial étant prévu entre le fond de la rainure (2) et le dessous (15) des pieds d'aube,
       caractérisé par le fait que la tête de vis (41) est retenue radialement vers l'extérieur par les deux pieds d'aube adjacents (7a, 7b).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le diamètre de la tête de vis (41) est supérieur à l'écartement entre lesdits deux pieds d'aube (7a, 7b).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une plaque intermédiaire (50) est interposée entre la tête de vis (17) et l'élément de verrouillage (16), les extrémités (52a, 52b) de ladite plaque (50) étant disposées sous lesdits deux pieds d'aube adjacents (7a, 7b).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la plaque (50) comporte des moyens pour empêcher sa rotation par rapport à l'élément de verrouillage (16).
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont constitués par des languettes radiales (53a, 53b).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait que la plaque comporte des moyens pour immobiliser en rotation la tête de vis (41).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens comportent des languettes radiales (54a, 54b) appuyant sur des pans de la tête de vis (41).
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