EP1433925A1 - Procédé de solidarisation d'une aube sur virole - Google Patents

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EP1433925A1
EP1433925A1 EP02447280A EP02447280A EP1433925A1 EP 1433925 A1 EP1433925 A1 EP 1433925A1 EP 02447280 A EP02447280 A EP 02447280A EP 02447280 A EP02447280 A EP 02447280A EP 1433925 A1 EP1433925 A1 EP 1433925A1
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EP
European Patent Office
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ferrule
blade
cavity
compressor
rectifier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02447280A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Alain Derclaye
Yvan Radovcic
Mathieu Bos
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 Aero Boosters SA
Original Assignee
Techspace Aero SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • 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
    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/542—Bladed diffusers

Definitions

  • the present invention relates to a method of securing a dawn on a ferrule in view to obtain a sealed mechanical connection.
  • the present invention relates to a joining process intended to be used to fix the blades on the outer ferrules turbocharger rectifiers.
  • the turbojet compressors are often made up of a succession of moving floors (made up of movable blades) which allow a compression of the air flow, and of fixed stages or rectifiers in which the blades are held in place by ferrules that align the air flow of so that the next movable floor works in good conditions.
  • the present invention relates more precisely to a process of joining the blades to the external shrouds.
  • these blades are made integral with said ferrule by welding techniques. These welds allow to obtain a mechanical connection while also ensuring sealing in the fluid vein of the rectifier stage of a compressor.
  • this cord contains an element hardener that will allow the material to polymerize or harden in the conditions of use after placement of said dawn on the ferrule which is secured using rivets, for example.
  • the present invention therefore aims to provide a solution that allows for riveted or screwed blades to ferrules of rectifier stages to present a sufficient tightness, while reducing the installation time of the sealing element.
  • the present invention therefore aims to allow reduce the costs of placing the blades and therefore manufacture of a compressor.
  • the present invention relates to a process for a rectifier stage of a compressor, said compressor allowing circulation within it air according to a certain flow defining the vein aerodynamics to secure fixed blades to a ferrule, in particular an external rectifier ferrule, using mechanical fastening means, characterized in that there is a preformed joint stabilized in a cavity which will be present between said dawn and the ferrule at the junction area of these two elements and which will allow sealing the aerodynamic stream.
  • the seal material consists of fluorocarbon elastomer (Viton).
  • Figure 1 shows a sectional view of a blade fixed on an outer shroud of a rectifier using the method according to a first embodiment.
  • Figure 2 shows a sectional view of a blade fixed on an outer shroud of a rectifier using the method according to a second embodiment.
  • the present invention therefore relates to a method of securing the blades on a ferrule exterior of a rectifier stage.
  • Figures 1 and 2 show two examples execution of such a process.
  • the present invention proposes to solve the problem of overflow of the material overflow by the provision of a preformed seal 6, that is to say made of a material which is already stabilized, so that its shape essentially corresponds to that of the groove or cavity 4 provided to receive it at the intersection of dawn and the ferrule.
  • a preformed seal 6 that is to say made of a material which is already stabilized, so that its shape essentially corresponds to that of the groove or cavity 4 provided to receive it at the intersection of dawn and the ferrule.
  • the preformed seal 6 is made of fluorocarbon elastomer (Viton).
  • the seal 6 has a slightly larger than the groove or cavity 4 in which it will be placed.
  • the technique of joining the blades onto a ferrule allows particularly advantageous to increase productivity and therefore reduce the cost of making such compressors because they no longer require the use of a manual operation which consisted in carefully dosing the amount of polymer before assembly and remove joint overflows after assembly.

Landscapes

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

Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé destiné à un étage redresseur d'un compresseur, ledit compresseur autorisant en son sein la circulation d'air selon un certain flux définissant la veine aérodynamique pour solidariser des aubes fixes (1) à une virole (3), en particulier une virole extérieure de redresseur, à l'aide de moyens (5) de solidarisation mécanique, caractérisé en ce que l'on dispose un joint (6) préformé stabilisé dans une cavité (4) qui sera présente entre ladite aube (1) et la virole (3) à la zone (2) de jonction de ces deux éléments (1, 3) et qui permettra d'assurer l'étanchéité de la veine aérodynamique. <IMAGE>

Description

Objet de l'invention
La présente invention se rapporte à un procédé de solidarisation d'une aube sur une virole en vue d'obtenir une liaison mécanique étanche.
Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un procédé de solidarisation destiné à être utilisé pour fixer les aubes sur les viroles extérieures des redresseurs de turbocompresseurs.
Arrière-plan technologique
Les compresseurs de turboréacteurs sont souvent constitués d'une succession d'étages mobiles (constitués d'aubes mobiles) qui permettent de réaliser une compression du flux d'air, et d'étages fixes ou redresseurs dans lesquels les aubes sont maintenues par des viroles extérieures et qui permettent d'aligner le flux d'air de façon à ce que l'étage mobile suivant fonctionne dans de bonnes conditions.
La présente invention se rapporte plus précisément à un procédé de solidarisation des aubes aux viroles extérieures des redresseurs.
Dans plusieurs exemples de réalisation existantes, ces aubes sont rendues solidaires de ladite virole par des techniques de soudure. Ces soudures permettent d'obtenir une solidarisation mécanique tout en assurant également l'étanchéité dans la veine fluide de l'étage redresseur d'un compresseur.
D'autres techniques de solidarisation consistent à utiliser des moyens de solidarisation mécanique, tels que des vis ou des rivets, qui permettent un assemblage mécanique très résistant. Cependant, de tels procédés de solidarisation présentent l'inconvénient qu'il est nécessaire, pour obtenir l'étanchéité adéquate dans la veine fluide, de disposer de joints supplémentaires à l'interface de liaison de l'aube sur la virole.
Selon une technique classique, on dispose un dépôt de polymère, par exemple un cordon de silicone souple, qui est de type bi-composant ou même mono-composant. Avantageusement, ce cordon contient un élément durcisseur qui permettra à la matière de polymériser ou de durcir dans les conditions d'utilisation après placement de ladite aube sur la virole que l'on solidarise à l'aide de rivets, par exemple.
Cependant, en l'absence de précautions particulières, on observe après le durcissement du cordon, un débordement de matière qui perturbe la veine aérodynamique, ce qui peut être fortement préjudiciable au rendement du compresseur.
De ce fait, il est nécessaire d'éliminer ces matières excédentaires par une opération manuelle qui est de ce fait influencée par la compétence et l'habilité de l'opérateur. Ceci bien entendu rend les coûts de réalisation de tels compresseurs relativement élevés.
Buts de l'invention
La présente invention vise donc à proposer une solution qui permet pour des aubes rivetées ou vissées à des viroles d'étages redresseurs de présenter une étanchéité suffisante, tout en permettant de réduire le temps de mise en place de l'élément de l'étanchéité.
La présente invention vise donc à permettre de réduire les coûts de placement des aubes et donc de fabrication d'un compresseur.
Principaux éléments caractéristiques
La présente invention se rapporte à un procédé destiné à un étage redresseur d'un compresseur, ledit compresseur autorisant en son sein la circulation d'air selon un certain flux définissant la veine aérodynamique pour solidariser des aubes fixes à une virole, en particulier une virole extérieure de redresseur, à l'aide de moyens de solidarisation mécanique, caractérisé en ce que l'on dispose un joint préformé stabilisé dans une cavité qui sera présente entre ladite aube et la virole à la zone de jonction de ces deux éléments et qui permettra d'assurer l'étanchéité de la veine aérodynamique.
De manière particulièrement avantageuse, la matière du joint est constituée d'élastomère fluorocarboné (Viton).
Description détaillée des figures
La figure 1 représente une vue en coupe d'une aube fixée sur une virole extérieure d'un redresseur utilisant le procédé selon une première forme d'exécution.
La figure 2 représente une vue en coupe d'une aube fixée sur une virole extérieure d'un redresseur utilisant le procédé selon une seconde forme d'exécution.
Description détaillée d'une forme d'exécution de l'invention
La présente invention se rapporte donc à un procédé de solidarisation des aubes sur une virole extérieure d'un étage redresseur.
Les figures 1 et 2 représentent deux exemples d'exécution d'un tel procédé. A la figure 1, on observe en coupe une aube 1 solidarisée à une virole 3 par l'intermédiaire d'au moins un rivet 5.
Le point délicat dans ce procédé de solidarisation réside dans l'étanchéité à obtenir à la jonction 2 de l'aube avec la virole.
Habituellement, on dispose à cet endroit un dépôt de polymère qui, après durcissement et polymérisation, a la capacité, dans les conditions d'utilisation, de remplir une cavité 4 réalisée à la jonction 2 aube - virole. Cependant, on observe en pratique que selon l'état de la technique, non seulement le dépôt de polymère aura tendance à effectivement remplir ladite cavité 4, mais également à déborder en dehors de cette cavité 4, créant un trop-plein de matière.
Ainsi qu'illustré à la figure 1, la présente invention se propose de résoudre le problème de débordement du trop-plein de matière par la disposition d'un joint préformé 6, c'est-à-dire réalisé dans une matière qui est déjà stabilisée, de telle manière que sa forme corresponde essentiellement à celle de la gorge ou de la cavité 4 prévue pour le recevoir à l'intersection de l'aube et de la virole. Après la pose de l'aube, qui est solidarisée de manière classique à l'aide de moyens mécaniques, tels que des rivets 5, le joint 6 aura tendance à remplir complètement ladite gorge ou cavité 4, sans toutefois qu'il y ait de débordement de matière en dehors de celle-ci. Ceci est dû essentiellement au fait que le joint 6 a été préalablement stabilisé afin d'éviter toute réaction de polymérisation ultérieure in situ.
De manière particulièrement avantageuse, le joint préformé 6 est réalisé en élastomère fluorocarboné (Viton).
Selon une forme d'exécution particulière telle qu'illustrée à la figure 2, le joint 6 présente un dimensionnement légèrement supérieur à celui de la gorge ou cavité 4 dans laquelle il va être disposé.
Comparativement aux procédés de l'état de l'art, la technique de solidarisation des aubes sur une virole, telle que décrite ci-dessus, permet de manière particulièrement avantageuse d'augmenter la productivité et donc de réduire le coût de réalisation de tels compresseurs, car ils ne nécessitent plus le recours à une opération manuelle qui consistait à doser soigneusement la quantité de polymère avant assemblage et à éliminer les débordements de matière du joint après assemblage.

Claims (2)

  1. Procédé destiné à un étage redresseur d'un compresseur, ledit compresseur autorisant en son sein la circulation d'air selon un certain flux définissant la veine aérodynamique pour solidariser des aubes fixes (1) à une virole (3), en particulier une virole extérieure de redresseur, à l'aide de moyens (5) de solidarisation mécanique, caractérisé en ce que l'on dispose un joint (6) préformé stabilisé dans une cavité (4) qui sera présente entre ladite aube (1) et la virole (3) à la zone (2) de jonction de ces deux éléments (1, 3) et qui permettra d'assurer l'étanchéité de la veine aérodynamique.
  2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la matière du joint est constituée d'élastomère fluorocarboné (Viton).
EP02447280A 2002-12-24 2002-12-24 Procédé de solidarisation d'une aube sur virole Withdrawn EP1433925A1 (fr)

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