EP1517004A1 - Rotor wheel for a turbomachine and assembly method therefor - Google Patents
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- EP1517004A1 EP1517004A1 EP04104494A EP04104494A EP1517004A1 EP 1517004 A1 EP1517004 A1 EP 1517004A1 EP 04104494 A EP04104494 A EP 04104494A EP 04104494 A EP04104494 A EP 04104494A EP 1517004 A1 EP1517004 A1 EP 1517004A1
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Definitions
- the present invention relates in a turbomachine turbine wheel, type comprising a turbine disk and a plurality of blade segments mounted on this disk of turbine.
- the invention relates also to a method of mounting such a wheel of turbine.
- a turbomachine turbine wheel has a turbine disk and a plurality of vanes mounted on the turbine disc, each dawn having a foot extending from a profile radially inside, and being provided with holdings known as fasteners fir tree ".
- the latter is usually provided of a series of essentially open axial grooves radially outward, having a shape complementary to that of the "fir fasteners" above mentioned, and in which the blades may be inserted one after the other, in order to be maintained by this turbine disk.
- the feet of the blades must necessarily be relatively large, just as the shapes (or teeth) of the turbine disk, in the purpose of allowing these elements to be properly maintained against each other, despite the radial efforts generated during the rotation of the wheel of turbine.
- these important volumes are translate directly into weight constraints and material cost constraints.
- the complex realization of forms "fir tree" blades and disk generates significant manufacturing costs.
- the upstream labyrinth required is a cumbersome, high mass and extremely complex to realize, so that its presence constitutes undoubtedly a very detrimental disadvantage, especially in terms of extra costs.
- the object of the invention is therefore to propose a Turbomachine turbine wheel having a disk turbine and a plurality of blade segments mounted on this turbine disk, and remedying at least partially to the disadvantages mentioned above relating to the achievements of the prior art.
- the invention also purpose of presenting a method of mounting such a wheel of turbine.
- the invention firstly for object a turbomachine turbine wheel having a turbine disk and a plurality vane segments mounted on this turbine disk, each blade segment comprising a foot as well as less a dawn attached to the foot.
- the turbine disk has an upstream wing and a downstream wing each extending substantially annularly around a longitudinal main axis of the wheel and radially to a radial end of the disc, each vane segment mounted on the turbine disc being likely to be retained by the latter in a external radial direction using means upstream commitment belonging to the foot and able to cooperate with means of upstream commitment complementary constituting a radial end the outer wing of the upstream wing, as well as by means of downstream commitment also belonging to the foot and able to cooperate with means of downstream engagement complementary constituting a radial end external of the downstream wing.
- the upstream wings and downstream of the turbine disk are designed to can be brought from a position away commitment to a close position, and vice versa, to allow mounting of each blade segment on the turbine disk.
- at least one of the upstream and downstream wings is designed so elastic so that the passage of these wings of the position spread to the close position and the passage from the close position to the discarded position can be respectively operated by exercising a pressure on the wings, and releasing the pressure exercised.
- the design specific to the turbine wheel according to the invention is such as mounting the blade segments on the disk of turbine is carried out by realizing in particular a simple bringing the upstream and downstream wings together setting up these segments.
- the record turbine is advantageously designed so that when the upstream and downstream wings occupy their position close, the means of commitment upstream and downstream additional resources are sufficiently clear of the location they occupy when the upstream wings and downstream are in the open commitment position, to enable segments to be put in place by insertion into each other of each blade segment and the turbine disk.
- vane segments can each be moved freely radially with respect to the turbine disk, without being hampered by upstream and downstream commitment complementary, which are respectively further downstream that the means of upstream engagement of the blade segments, and more upstream than the downstream commitment these same segments.
- the upstream and downstream wings can again be brought in their outset commitment position, in which complementary upstream and downstream commitment resources are then able to fulfill their primary function, namely, in combination with the means of engagement upstream and downstream, to ensure radial restraint towards the outside of each blade segment with respect to turbine disk.
- the wheel of turbine according to the invention is such that the assembly of vane segments on the turbine disk can be completed as soon as the upstream and downstream wings are brought in their discarded commitment position after being close-quarters, or understand operations subsequent additions as will be stated from detailed way below.
- the configuration of the various means of engagement can be such that the mere displacement of the upstream wings and downstream in the disconnected position of engagement, causes the automatic commitment of these means of engagement.
- the means of upstream and downstream engagement of blade segments cooperate respectively with the means of engagement upstream and downstream of the turbine disk, and the blade segments are automatically blocked in the outer radial direction with respect to disk.
- this configuration can in particular be obtained by providing commitment ensuring not only a blockage of blade segments in the outer radial direction, but also a blockage of these segments in the internal radial direction with respect to the disc of turbine. This avoids the means upstream and downstream commitment of some of these segments of blades does not disengage by gravity means complementary upstream and downstream commitment. In these conditions, once mounted, the blade segments therefore no freedom of radial displacement compared to the turbine disk.
- each of the upstream wings and downstream of the turbine disk is elastic.
- the turbine wheel so that the spaced engagement position of these wings corresponds at a rest position, it is then easily possible to bring these wings from the discarded position commitment to the close position by applying a simple effort on the latter, so as to generate a deformation of these same wings.
- the return to the discarded position commitment then automatically takes place releasing the effort exerted, because of the elasticity of these wings.
- the engagement means complementary upstream and downstream annular around the longitudinal main axis of the wheel, and the means of commitment upstream and downstream of each foot of the blade segment are each made of to form an annular portion of the same axis, extending circumferentially all along the foot of the blade segment. Therefore, because of the long circumferential length of cooperation between the various means of engagement it is possible to obtain a mechanical maintenance of the blade segments very powerful and easily resistant to efforts radials generated during the rotation of the wheel of turbine. Moreover, this arrangement also allows to ensure a very satisfactory seal between a apart from the blade segments, and on the other hand the disk of turbine.
- the engagement means upstream and downstream complementary as well as the means upstream and downstream commitment of the foot of each segment of blades each have a longitudinal section in hook shape, this shape being quite adapted to ensure a locking in the radial direction external.
- complementary means of upstream commitment have a longitudinal section in the form of hook projecting upstream and defining a substantially oriented engagement opening radially towards the inside of the wheel
- the means upstream commitment have a longitudinal section hook-shaped projecting downstream and defining an engagement opening substantially radially outwardly of the wheel
- the complementary downstream engagement means a longitudinal section in the form of a hook projecting downstream and defining an opening substantially radially oriented inside the wheel
- means downstream commitment have a longitudinal section hook-shaped protruding upstream and defining an engagement opening substantially oriented radially outwardly of the wheel.
- this preferred solution makes it possible to obtain a commitment then cooperation between the various means of engagement by simple radial relative movement between each of the vane segments and the turbine disk.
- the relative radial movement is preferably performed in moving this segment in the outer radial direction, while holding the fixed disk.
- each blade segment further comprises means for maintenance to ensure, when cooperating with the turbine disk, permanent cooperation between the upstream and downstream commitment means of the segment blade mounted on the turbine disk, and respectively upstream and downstream commitment means complementary to this same turbine disk.
- the permanent cooperation between the various means of engagement advantageously allows to maintain the vanes segments fixed with respect to the disk of turbine, and thus to obtain a radial indexing and circumferential accuracy of each of these segments of blades with respect to the turbine disk.
- holding means comprise at least one blade flexible belonging to the foot and one end free is able to take support on the record of turbine, each of these flexible blades being then accosted to the disc only after the wings upstream and downstream were brought back into their position spread of commitment, and the paddle segment correspondent having been radially solicited towards the outside to take support on the means of engagement complementary of the disc.
- the upstream and downstream wings of the turbine disc define between them a space annular arranged around the longitudinal main axis of the wheel, this annular space communicating with cooling passages provided on the feet of segments of blades.
- the upstream wing of the turbine has at least one injection hole crossing and opening inside the space ring, each injection hole being intended for cooperate with a cooling air injector from the turbomachine.
- the disc of turbine is monobloc.
- FIGS. 2 With reference in conjunction with FIGS. 2, there is shown a turbine wheel 1 for turbomachine, according to a first embodiment preferred embodiment of the present invention.
- the turbine wheel 1, main axis longitudinal section 2, comprises a turbine disk 4, monoblock preference, as well as a plurality of segments of blades 6 mounted on the disc 4, only one of these segments 6 being shown in FIG.
- Each blade segment 6 comprises a foot 8 extended radially outwards by a blade 10, or preferably by several blades.
- each segment 6 is provided with three blades 10 secured to an outer radial portion 11 of the foot 8, this part 11 of the metal plate type thickness possibly variable, for example take substantially the form of an angular sector of a cylindrical geometry with axis identical to the axis 2.
- the wheel of turbine 1 may be designed in such a way as to twenty segments 6 of three blades 10, these segments 6 being regularly distributed around the axis main longitudinal 2 and mounted on the disk of turbine 4.
- each space (not shown) between two directly consecutive segments 6 is sealed in a conventional manner using known means of the skilled person.
- the turbine disc 4 includes a body internal 12, preferably of the solid body type, or more classically pierced with a central hole if necessary to pass a low pressure turbine shaft through example, this inner body 12 being centered on the axis main longitudinal 2.
- the inner body 12 is extended radially outwards on the one hand by an upstream wing 14a, and secondly by a downstream wing 14b.
- the upstream wings 14a and the downstream wings 14b extend each substantially annularly around the axis longitudinal head 2 of wheel 1, and extend each radially to a radial end of the disc 4.
- upstream and downstream are defined by relative to a main direction of gas flow through the turbine wheel 1, this direction being schematically represented by the arrow Dp on the figure 1.
- the upstream wings 14a and downstream 14b are both elastic, so as to can be easily moved from one position deviation from commitment as shown on the Figures 1 and 2, at a close position, and Conversely.
- This specificity makes it possible to authorize mounting the blade segments 6 on the disk 4 monoblock, as will be exposed more detailed later.
- each segment 6 includes upstream commitment means 16a as well as downstream engagement means 16b, these extending radially inward from part 11 of the foot 8, to which they are joined.
- These means upstream 16a and downstream 16b cooperate respectively with means of upstream commitment complementary 18a constituting a radial end external of the upstream wing 14a, and with means complementary downstream commitment 18b constituting a outer radial end of the downstream wing 14b.
- upstream commitment complementary 18a constituting a radial end external of the upstream wing 14a
- means complementary downstream commitment 18b constituting a outer radial end of the downstream wing 14b.
- the blade segments 6 are in external radial abutment against the turbine disc 4, and these segments 6 can not therefore move in the external radial direction Re with respect to this same disc 4.
- the means complementary upstream commitment 18a and the means additional commitment agreements 18b, as well as upstream engagement means 16a and downstream 16b of the foot 8 of each blade segment 6, each have a section longitudinal hook-shaped.
- the means of engagement upstream complementary 18a have a section longitudinal hook-shaped projecting towards upstream.
- the means of engagement complementary upstream 18a project upstream relative to the rest of the upstream wing 14a.
- these means 18a define an engagement opening 20a substantially oriented radially inwards of the wheel 1, as it appears clearly in the figure 3.
- the free end 22a of the hook point radially inward of the wheel 1.
- the upstream engagement means 16a also have a shaped longitudinal section hook, the latter protruding downstream.
- these means 16a define an opening 24a engagement substantially radially oriented towards the outside of the wheel 1. Always in a preferred way and in longitudinal section, the free end 26a of the hook tip radially outward of the wheel 1.
- the free end 22a passes through the opening of engagement 24a and is in contact with a background of hook 28a of upstream engagement means 16a.
- the free end 26a crosses the engagement opening 20a and is in contact with a hook bottom 30a means of upstream commitment complementary 18a.
- manufacture it might be decided to favor one or the other of the contacts 28a or 30a, without leaving the framework of the invention.
- the means of engagement complementary upstream 18a extending preferentially annularly around the main axis longitudinal axis 2 of the wheel 1, and the engagement means upstream 16a of each blade segment 6 being each made to form an annular portion of same axis extending circumferentially all the way of the foot 8 on a circumferential length L, it is then possible to obtain an upstream seal particularly satisfactory.
- the centrifugal force generated during the rotation of wheel 1 causes significant pressure on the one hand between the free end 26a and the hook bottom 30a, and / or on the other hand between the free end 22a and the 28a hook background.
- the observed support is substantially circumferential axis identical to the longitudinal main axis 2, and thus contributes strongly to obtain an upstream seal perfectly adapted to the needs encountered.
- the means of engagement complementary downstream 18b have a section longitudinal hook-shaped projecting towards downstream.
- the means of engagement complementary downstream 18b project downstream through compared to the rest of the downstream wing 14b.
- these means 18b define a commitment opening 20b substantially oriented radially inwards of the wheel 1, as it appears clearly in the figure 3.
- the free end 22b of the hook point radially inward of the wheel 1.
- downstream engagement means 16b also have a shaped longitudinal section hook, the latter protruding upstream.
- these means 16b define an opening 24b engagement substantially radially oriented towards the outside of the wheel 1. Always in a preferred way and in longitudinal section, the free end 26b of hook tip radially outward of the wheel 1.
- the means of engagement complementary downstream 18b also extending preferably annularly around the axis longitudinal head 2 of wheel 1, and the means downstream commitment 16b of each blade segment 6 being each made to form an annular portion of the same axis extending circumferentially all the along the foot 8 along a circumferential length identical to that of the upstream commitment means 16a, it it is possible to obtain a downstream seal particularly satisfactory. This is explained always because of the centrifugal force generated during of the rotation of the wheel 1, causing a pressure important on the one hand between the free end 26b and the 30b hook bottom, and secondly between the end free 22b and hook bottom 28b.
- each of the segments of blades 6 of the turbine wheel 1 also has holding means 32a and 32b ensuring the retention of these segments 6 in the internal radial direction Ri.
- the holding means 32a of each segment 6 take the form of an upstream flexible blade, the latter extending radially inwards of the wheel 1.
- the upstream flexible blade 32a has a solidarity end of the means upstream commitment 16a of the segment 6, and an end free 34a having a notch 36a. So, in the state mounted shown in Figures 1 and 2, a pin 38a secured to the upstream wing 14a and protruding from this one upstream, is inserted until the bottom notch 36a open radially inwards of the wheel 1. Therefore, the pin 38a therefore ensures the internal radial stop function for segment 6 concerned.
- the holding means 32b of each segment 6 take the form of a blade downstream flexible, the latter extending radially towards the inside of the wheel 1.
- the blade downstream flexible hose 32b has an integral end of downstream commitment means 16b of the segment 6, and a free end 34b having a notch (no referenced).
- a pin 38b secured to the downstream flange 14b and projecting from it downstream is inserted into the bottom of the notch open radially towards the inside of the wheel 1. Therefore, the pin 38b therefore ensures also the function of internal radial stop for the segment 6 concerned.
- the flexible blades upstream 32a and downstream 32b can be connected respectively to the upstream commitment means 16a and the means downstream commitment 16b, at a portion of these means 16a and 16b defining the hook bottoms 28a and 28b.
- the junction between the blades flexible 32a and 32b and the engagement means 16a and 16b is carried out at the level of a portion of these means 16a and 16b located radially the most inwards of the turbine wheel 1.
- the upstream wings 14a and downstream 14b define between them, when they occupy their position spread of engagement, an annular space 40 arranged around the longitudinal main axis 2.
- This space ring 40 open radially outward, therefore communicates with cooling passages 42 provided on the foot 8 of the blade segments 6, and more precisely on the outer radial part 11 of this same foot.
- the upstream wing 14a has least one injection hole 44 passing through it and opening into the annular space 40. From this way, each injection hole 44 being intended for cooperate with an air injection system from cooling of the turbomachine (not shown), it so is easily possible to cool the blades 10 without requiring an upstream labyrinth. Indeed, the cooling air ejected injectors can then borrow successively injection holes 44, the annular space 40, then the cooling passages 42 communicating with a cooling circuit (not shown) practiced in inside the blades 10.
- FIGS. 6a to 6d it is represented various stages of a mounting process according to a preferred embodiment of this invention, of the turbine wheel 1 which has just been described.
- a first step of this process consists in bringing the upstream wings 14a and downstream 14b of the deviated position of commitment, to the position close. This is done using a tool appropriate diagrammatically represented by the references 46, and whose function is to exercise a pressure on the upstream wings 14a and downstream 14b of the disc monobloc 4, so that they deform and become bring one closer to the other.
- both wings 14a and 14b are each subjected to pressure distributed annularly around the main axis longitudinal 2, and respectively applied to a upstream face of the upstream wing 14a and on a downstream face of the downstream wing 14b.
- a next step is to set up the various segments 6 with respect to turbine disc 4, as shown on the Figure 6b.
- the installation is preferably carried out in moving radially towards the inside of the wheel 1 each of the segments 6, so that the means complementary upstream commitment 18a and downstream 18b are inserted within those same segments 6, without being hampered by the means upstream commitment 16a and downstream 16b.
- the engagement means complements 18a and 18b can therefore easily be introduced in a space delimited jointly by the upstream commitment means 16a, the means 16b downstream engagement, as well as the radial portion external 11 of the foot 8 of segment 6 concerned.
- this step of setting up is completed only when segments 6 have been placed sufficiently radially inwards by compared to disk 4, so that when the upstream wings 14a and downstream 14b are again brought into their deviated position of commitment, means of engagement upstream 16a and downstream 16b of the foot 8 of each segment 6 able to engage respectively with the complementary upstream commitment means 18a and downstream 18b of the turbine disk 4, during a relative radial displacement of these various elements.
- this step of setting up only ends when the means of engagement 18a and 18b have come into contact with the part 11 of the foot 8 of each segment 8, as the shows Figure 6b.
- the means complementary commitment 18a and 18b then an internal radial stop function for the segments 6, indicating that the blade segments 6 are actually correctly set up.
- the next step in this assembly process can then consist in carrying out a displacement of each of the blade segments 6 in the radial direction external Re relative to the disk 4, so as to ensure commitment between the various means commitment 16a, 16b, 18a and 18b, that is to say cause the introduction of the free ends 22a, 22b, 26a and 26b respectively in the openings engagement 24a, 24b, 20a and 20b.
- this radial displacement is stopped by the cooperation between the various means of engagement 16a, 16b, 18a and 18b, namely by the coming into contact of the free ends 22a, 22b, 26a and 26b respectively with the hook bottoms 28a, 28b, 30a and 30b.
- turbine wheels 100 and 200 for a turbomachine respectively according to a second and according to a third embodiment preferred embodiments of the present invention.
- the turbine wheel 100 according to the second preferred embodiment shown in the FIG. 4 is substantially similar to wheel 1 according to the first preferred embodiment described above.
- the main difference is that segments 6 of the wheel 100 do not have means of maintenance permitting permanent cooperation between the various engagement means 16a, 16b, 18a and 18b, the latter being moreover substantially identical to those described for the turbine wheel 1.
- the various engagement means 16a, 16b, 18a and 18b being moreover substantially identical to those described for the turbine wheel 1.
- the turbine wheel 200 according to the third preferred embodiment shown in FIG. 5 differs from the turbine wheels 1 and 100 in that the repositioning upstream wings 14a and downstream 14b in their discarded commitment position causes simultaneously a commitment and a cooperation between the various engagement means 16a, 16b, 18a and 18b.
- these various means of engagement 16a, 16b, 18a and 18b are designed so that when they cooperate with each other, they ensure the restraint of segments 6 relative to the disk 4 in the outer radial direction Re, as well only in the internal radial direction Ri. Segments 6 blades do not require means of maintenance such as those described for the turbine wheel 1.
- the upstream commitment means 16a and the downstream commitment device 16b each may have an annular groove 48a and 48b respectively open downstream and open towards upstream.
- the means of engagement complementary 18a and 18b can each be provided an annular projection 50a and 50b making respectively upstream and downstream, and having a form complementary to that of annular grooves 48a and 48b so as to be maintained correctly. With such an arrangement, the engagement means 16a, 16b, 18a and 18b do not require so more to present the shape of a hook in section longitudinal.
Abstract
Description
La présente invention se rapporte de façon générale à une roue de turbine pour turbomachine, du type comprenant un disque de turbine ainsi qu'une pluralité de segments d'aubes montés sur ce disque de turbine.The present invention relates in a turbomachine turbine wheel, type comprising a turbine disk and a plurality of blade segments mounted on this disk of turbine.
Par ailleurs, l'invention se rapporte également à un procédé de montage d'une telle roue de turbine.Moreover, the invention relates also to a method of mounting such a wheel of turbine.
De façon classique et connue dans l'art antérieur, une roue de turbine pour turbomachine comporte un disque de turbine ainsi qu'une pluralité d'aubes montées sur le disque de turbine, chaque aube comportant un pied en prolongement d'un profil radialement intérieur, et étant muni de formes de retenues connues sous la dénomination « d'attaches sapin ».In a conventional manner and known in the art previous, a turbomachine turbine wheel has a turbine disk and a plurality of vanes mounted on the turbine disc, each dawn having a foot extending from a profile radially inside, and being provided with holdings known as fasteners fir tree ".
Pour assurer le montage des aubes sur le disque de turbine, ce dernier est habituellement pourvu d'une série de rainures sensiblement axiales ouvertes radialement vers l'extérieur, possédant une forme complémentaire de celle des « attaches sapin » précitées, et dans lesquelles les aubes peuvent être insérées les unes après les autres, afin d'être maintenues par ce disque de turbine.To assemble the blades on the turbine disk, the latter is usually provided of a series of essentially open axial grooves radially outward, having a shape complementary to that of the "fir fasteners" above mentioned, and in which the blades may be inserted one after the other, in order to be maintained by this turbine disk.
Bien que cette solution soit très répandue dans les turbines des turbomachines actuelles, elle présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients majeurs.Although this solution is widespread in the turbines of current turbomachines, she nevertheless presents a number of disadvantages major.
En effet, il est tout d'abord indiqué que les pieds des aubes doivent nécessairement être relativement volumineux, au même titre que les formes complémentaires (ou dents) du disque de turbine, dans le but de permettre un bon maintien de ces éléments les uns par rapport aux autres, malgré les efforts radiaux élevés générés lors de la rotation de la roue de turbine. Naturellement, ces volumes importants se traduisent directement par des contraintes de poids et des contraintes de coûts de matière. A ce titre, il est également indiqué que la réalisation complexe des formes « sapin » des aubes et du disque engendre des coûts de fabrication non négligeables.Indeed, it is first stated that the feet of the blades must necessarily be relatively large, just as the shapes (or teeth) of the turbine disk, in the purpose of allowing these elements to be properly maintained against each other, despite the radial efforts generated during the rotation of the wheel of turbine. Naturally, these important volumes are translate directly into weight constraints and material cost constraints. As such, it is also indicated that the complex realization of forms "fir tree" blades and disk generates significant manufacturing costs.
D'autre part, il est évident qu'avec ce type de solution de l'art antérieur, un pied donné ne peut pas comporter un nombre d'aubes élevé, celui-ci étant habituellement inférieur ou égal à deux. Cela s'explique notamment par le fait que si le nombre d'aubes appartenant à un même pied était plus important, le pied devrait alors présenter une longueur et une épaisseur également plus grandes, tout comme l'encoche prévue pour assurer l'introduction de ces aubes dans le disque. Or dans un tel cas, il est clair que la masse de l'ensemble « aubes-disque » augmente de façon inacceptable, en regard de l'intérêt relatif à la diminution des coûts de fabrication.On the other hand, it is obvious that with this type of solution of the prior art, a given foot does not may not have a high number of blades, this one usually less than or equal to two. it can be explained in particular by the fact that if the number of blades belonging to the same foot was more important, the foot should then have a length and a thickness also larger just like the notch provided for the introduction of these blades in the disc. In such a case, it is clear that the mass of the set of "blade-blades" increases by unacceptable way, with regard to the interest in the lower manufacturing costs.
A cet égard et comme cela se présente dans la technique antérieure, il est noté que l'impossibilité de prévoir des segments munis d'un nombre conséquent d'aubes, donc de concevoir des segments de grande longueur circonférentielle, engendre un inconvénient majeur. En effet, plus la longueur circonférentielle des segments d'aubes est petite, plus le nombre de segments prévus autour du disque de turbine est important, et donc plus le nombre d'espaces à étancher entre deux segments directement consécutifs est élevé.In this respect and as it is in the prior art, it is noted that the impossibility of providing segments with a number of blades, so to design segments of great circumferential length, generates a major disadvantage. Indeed, the longer the length circumferential blade segments is small, more the number of segments provided around the disc of turbine is important, and therefore more the number of spaces to seal between two directly consecutive segments is high.
Par ailleurs, ce type de réalisation ne procurant pas une étanchéité suffisamment satisfaisante entre d'une part le disque de turbine et d'autre part les segments d'aubes, il est généralement nécessaire d'adjoindre un labyrinthe amont relié par un système de brides au disque de turbine. Le labyrinthe amont permet ainsi, tout en jouant un rôle d'arrêt axial des aubes de turbine dans leurs attaches, de protéger le circuit de refroidissement des aubes du croisement intempestif des gaz chauds provenant de la veine de turbine, qui pourrait traverser la roue de turbine en empruntant le jeu existant entre le disque et les aubes. Effectivement, de façon connue, l'adjonction du labyrinthe amont limite fortement le passage de l'air de refroidissement entre le disque de turbine et les segments d'aubes, grâce à sa participation à la création d'une chambre intermédiaire amont autorisant l'alimentation des aubes en air de refroidissement. Moreover, this type of realization not providing a sufficiently satisfactory seal between on the one hand the turbine disk and on the other hand the blade segments, it is usually necessary to add an upstream labyrinth connected by a system of flanges to the turbine disk. The upstream labyrinth allows thus, while playing an axial stopping role of the blades turbine in their fasteners, to protect the circuit cooling the blades of the inadvertent crossing hot gases from the turbine vein, which could cross the turbine wheel by borrowing the existing game between the disc and the blades. Indeed, in a known manner, the addition of the upstream labyrinth strongly limits the passage of air of cooling between the turbine disk and the segments of blades, thanks to his participation in the creation of an intermediate upstream chamber authorizing feeding the blades with cooling air.
Cependant, le labyrinthe amont requis est une pièce encombrante, de masse élevée et extrêmement complexe à réaliser, de sorte que sa présence constitue assurément un inconvénient largement préjudiciable, notamment en termes de surcoûts engendrés.However, the upstream labyrinth required is a cumbersome, high mass and extremely complex to realize, so that its presence constitutes undoubtedly a very detrimental disadvantage, especially in terms of extra costs.
L'invention a donc pour but de proposer une roue de turbine pour turbomachine comportant un disque de turbine ainsi qu'une pluralité de segments d'aubes montés sur ce disque de turbine, et remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l'art antérieur.The object of the invention is therefore to propose a Turbomachine turbine wheel having a disk turbine and a plurality of blade segments mounted on this turbine disk, and remedying at least partially to the disadvantages mentioned above relating to the achievements of the prior art.
D'autre part, l'invention a également pour but de présenter un procédé de montage d'une telle roue de turbine.On the other hand, the invention also purpose of presenting a method of mounting such a wheel of turbine.
Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet une roue de turbine pour turbomachine comportant un disque de turbine ainsi qu'une pluralité de segments d'aubes montés sur ce disque de turbine, chaque segment d'aubes comportant un pied ainsi qu'au moins une aube solidaire du pied. Le disque de turbine comporte une aile amont ainsi qu'une aile aval s'étendant chacune sensiblement annulairement autour d'un axe principal longitudinal de la roue et radialement jusqu'à une extrémité radiale du disque, chaque segment d'aubes monté sur le disque de turbine étant susceptible d'être retenu par ce dernier dans une direction radiale externe à l'aide de moyens d'engagement amont appartenant au pied et aptes à coopérer avec des moyens d'engagement amont complémentaires constituant une extrémité radiale externe de l'aile amont, ainsi qu'à l'aide de moyens d'engagement aval appartenant également au pied et aptes à coopérer avec des moyens d'engagement aval complémentaires constituant une extrémité radiale externe de l'aile aval. De plus, les ailes amont et aval du disque de turbine sont conçues de manière à pouvoir être amenées d'une position écartée d'engagement à une position rapprochée, et inversement, afin d'autoriser un montage de chaque segment d'aubes sur le disque de turbine. Selon l'invention, au moins l'une des ailes amont et aval est conçue de façon élastique de sorte que le passage de ces ailes de la position écartée à la position rapprochée et le passage de la position rapprochée à la position écartée puissent respectivement être opérés en exerçant une pression sur les ailes, et en relâchant la pression exercée.To do this, the invention firstly for object a turbomachine turbine wheel having a turbine disk and a plurality vane segments mounted on this turbine disk, each blade segment comprising a foot as well as less a dawn attached to the foot. The turbine disk has an upstream wing and a downstream wing each extending substantially annularly around a longitudinal main axis of the wheel and radially to a radial end of the disc, each vane segment mounted on the turbine disc being likely to be retained by the latter in a external radial direction using means upstream commitment belonging to the foot and able to cooperate with means of upstream commitment complementary constituting a radial end the outer wing of the upstream wing, as well as by means of downstream commitment also belonging to the foot and able to cooperate with means of downstream engagement complementary constituting a radial end external of the downstream wing. In addition, the upstream wings and downstream of the turbine disk are designed to can be brought from a position away commitment to a close position, and vice versa, to allow mounting of each blade segment on the turbine disk. According to the invention, at least one of the upstream and downstream wings is designed so elastic so that the passage of these wings of the position spread to the close position and the passage from the close position to the discarded position can be respectively operated by exercising a pressure on the wings, and releasing the pressure exercised.
De façon avantageuse, la conception spécifique de la roue de turbine selon l'invention est telle que le montage des segments d'aubes sur le disque de turbine s'effectue en réalisant notamment un simple rapprochement des ailes amont et aval autorisant une mise en place de ces segments. Effectivement, le disque de turbine est avantageusement conçu de sorte que lorsque les ailes amont et aval occupent leur position rapprochée, les moyens d'engagement amont et aval complémentaires sont suffisamment dégagés de l'emplacement qu'ils occupent lorsque les ailes amont et aval sont dans la position écartée d'engagement, pour permettre une mise en place des segments, par insertion l'un dans l'autre, de chaque segment d'aubes et du disque de turbine.Advantageously, the design specific to the turbine wheel according to the invention is such as mounting the blade segments on the disk of turbine is carried out by realizing in particular a simple bringing the upstream and downstream wings together setting up these segments. Yes, the record turbine is advantageously designed so that when the upstream and downstream wings occupy their position close, the means of commitment upstream and downstream additional resources are sufficiently clear of the location they occupy when the upstream wings and downstream are in the open commitment position, to enable segments to be put in place by insertion into each other of each blade segment and the turbine disk.
En d'autres termes, dans la position rapprochée, les moyens d'engagement amont et aval complémentaires sont suffisamment rapprochés pour que lorsque les segments d'aubes sont insérés dans le disque de turbine par un déplacement radial de ceux-ci vers l'intérieur de la roue, ils ne forment pas de butée pour les moyens d'engagement amont et aval appartenant aux pieds des segments. Par conséquent, les segments d'aubes peuvent chacun être déplacés librement radialement par rapport au disque de turbine, sans être gênés par les moyens d'engagement amont et aval complémentaires, qui sont respectivement plus en aval que les moyens d'engagement amont des segments d'aubes, et plus en amont que les moyens d'engagement aval de ces mêmes segments.In other words, in the position close, the means of commitment upstream and downstream complementary measures are sufficiently close together for when the blade segments are inserted into the turbine disc by radial displacement thereof towards the inside of the wheel, they do not form stop for the upstream and downstream commitment means belonging to the feet of the segments. Therefore, vane segments can each be moved freely radially with respect to the turbine disk, without being hampered by upstream and downstream commitment complementary, which are respectively further downstream that the means of upstream engagement of the blade segments, and more upstream than the downstream commitment these same segments.
De plus, une fois que tous les segments d'aubes ont été mis en place sur le disque de turbine, les ailes amont et aval peuvent à nouveau être amenées dans leur position écartée d'engagement, dans laquelle les moyens d'engagement amont et aval complémentaires sont alors en mesure de remplir leur fonction première, à savoir, en combinaison avec les moyens d'engagement amont et aval, d'assurer la retenue radiale vers l'extérieur de chaque segment d'aubes par rapport au disque de turbine.Plus, once all segments of blades have been put in place on the turbine disc, the upstream and downstream wings can again be brought in their outset commitment position, in which complementary upstream and downstream commitment resources are then able to fulfill their primary function, namely, in combination with the means of engagement upstream and downstream, to ensure radial restraint towards the outside of each blade segment with respect to turbine disk.
A ce titre, il est précisé que la roue de turbine selon l'invention est telle que le montage des segments d'aubes sur le disque de turbine peut être achevé dès que les ailes amont et aval sont amenées dans leur position écartée d'engagement après avoir été rapprochées, ou encore comprendre des opérations supplémentaires ultérieures comme cela sera exposé de façon détaillée ci-dessous.As such, it is specified that the wheel of turbine according to the invention is such that the assembly of vane segments on the turbine disk can be completed as soon as the upstream and downstream wings are brought in their discarded commitment position after being close-quarters, or understand operations subsequent additions as will be stated from detailed way below.
Dans le premier cas où le montage des segments est terminé lorsque les ailes amont et aval sont amenées dans leur position écartée d'engagement, la configuration des divers moyens d'engagement peut être telle que le simple déplacement des ailes amont et aval dans la position écartée d'engagement, provoque l'engagement automatique de ces moyens d'engagement. En d'autres termes, une fois que les ailes amont et aval occupent leur position écartée d'engagement, les moyens d'engagement amont et aval des segments d'aubes coopèrent respectivement avec les moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine, et les segments d'aubes sont donc automatiquement bloqués dans la direction radiale externe par rapport au disque. Il est noté que cette configuration peut notamment être obtenue en prévoyant des moyens d'engagement assurant non seulement un blocage des segments d'aubes dans la direction radiale externe, mais également un blocage de ces segments dans la direction radiale interne par rapport au disque de turbine. Cela permet d'éviter que les moyens d'engagement amont et aval de certains de ces segments d'aubes ne se désengagent par gravité des moyens d'engagement amont et aval complémentaires. Dans ces conditions, une fois montés, les segments d'aubes n'ont donc aucune liberté de déplacement radial par rapport au disque de turbine. In the first case where the assembly of segments is completed when the upstream and downstream wings are brought into their disconnected position of engagement, the configuration of the various means of engagement can be such that the mere displacement of the upstream wings and downstream in the disconnected position of engagement, causes the automatic commitment of these means of engagement. In other words, once the upstream and downstream wings occupy their discarded commitment position, the means of upstream and downstream engagement of blade segments cooperate respectively with the means of engagement upstream and downstream of the turbine disk, and the blade segments are automatically blocked in the outer radial direction with respect to disk. It is noted that this configuration can in particular be obtained by providing commitment ensuring not only a blockage of blade segments in the outer radial direction, but also a blockage of these segments in the internal radial direction with respect to the disc of turbine. This avoids the means upstream and downstream commitment of some of these segments of blades does not disengage by gravity means complementary upstream and downstream commitment. In these conditions, once mounted, the blade segments therefore no freedom of radial displacement compared to the turbine disk.
A l'inverse, on peut également prévoir une configuration dans laquelle lorsque les segments sont dans un état monté, celui-ci étant obtenu par un simple déplacement des ailes amont et aval dans la position écartée d'engagement, les segments d'aubes peuvent se déplacer radialement de façon limitée par rapport au disque de turbine, toujours en étant susceptibles d'être retenus dans la direction radiale externe par l'intermédiaire des divers moyens d'engagement. De cette manière, notamment lorsque la roue n'est pas en rotation, les moyens d'engagement amont et aval de certains segments d'aubes ne coopèrent pas avec les moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine, en raison de la gravité impliquant que ces segments concernés sont en butée radiale interne contre le disque de turbine, donc à l'opposé de la position dans laquelle ils sont retenus dans la direction radiale externe par ce même disque de turbine. Ainsi, dans cette configuration, c'est uniquement lorsque la roue est mise en rotation que la force centrifuge engendrée provoque l'engagement puis la coopération entre les moyens d'engagement amont et aval de la totalité des segments d'aubes, et les moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine. Dans ces conditions dynamiques, ces moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine jouent donc effectivement le rôle de butée radiale externe pour les moyens d'engagement amont et aval des segments d'aubes.Conversely, it is also possible to provide configuration in which when the segments are in a mounted state, the latter being obtained by a simple displacement of the upstream and downstream wings in the position away from engagement, the blade segments can be move radially in a limited way compared to turbine disk, still being susceptible to be held in the outer radial direction by through the various means of engagement. Of this way, especially when the wheel is not in rotation, the means of commitment upstream and downstream of some segments of blades do not cooperate with complementary upstream and downstream commitment turbine disk, because of the gravity implying that these segments concerned are in radial abutment internal against the turbine disk, so the opposite of the position in which they are retained in the external radial direction by this same disk of turbine. So, in this configuration, it's only when the wheel is rotated generated centrifugal force causes engagement and then the cooperation between the means of upstream commitment and downstream of all the blade segments, and the means complementary upstream and downstream commitment of the turbine. In these dynamic conditions, these means complementary upstream and downstream commitment of the turbine thus actually play the role of thrust external radial for the upstream commitment means and downstream of the blade segments.
Dans le second cas où le montage des segments s'effectue non seulement en amenant les ailes amont et aval dans leur position écartée d'engagement, mais également et procédant à la mise en oeuvre d'opérations supplémentaires, il est indiqué que ces dernières peuvent avoir pour but d'obtenir une coopération permanente entre les moyens d'engagement amont et aval de tous les segments d'aubes et les moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine, comme cela sera exposé de façon détaillée ultérieurement.In the second case where the assembly of segments is carried out not only by bringing the wings upstream and downstream in their disconnected position of commitment, but also and proceeding with the implementation additional operations, it is stated that these past may be aimed at obtaining a permanent cooperation between means of engagement upstream and downstream of all blade segments and complementary upstream and downstream commitment turbine disc, as will be exposed so detailed later.
Ainsi, quelle que soit la configuration adoptée pour la roue de turbine selon l'invention, celle-ci n'engendre quasiment plus de restriction quant au nombre maximum d'aubes à prévoir sur chaque segment. Cela permet par conséquent de diminuer considérablement le nombre de ces segments d'aubes, et donc également le nombre d'espaces à étancher entre deux segments d'aubes directement consécutifs, par rapport à celui rencontré dans les réalisations de l'art antérieur. L'étanchéité globale de la roue de turbine est donc naturellement sensiblement améliorée.So, whatever the configuration adopted for the turbine wheel according to the invention, this hardly gives rise to any more restriction as to the maximum number of blades to provide on each segment. It therefore allows for a considerable reduction the number of these blade segments, and therefore also the number of spaces to be sealed between two segments of blades directly consecutive, compared to the one encountered in the embodiments of the prior art. sealing overall of the turbine wheel is therefore naturally significantly improved.
De plus, la possibilité de diminuer le nombre de segments en prévoyant une pluralité d'aubes sur chacun d'entre-eux engendre une baisse significative des coûts de production et de montage.In addition, the possibility of reducing number of segments by providing a plurality of vanes on each of them causes a drop significant cost of production and assembly.
Enfin, il est indiqué que le fait de prévoir d'une part une coopération entre les moyens d'engagement amont et les moyens d'engagement amont complémentaires, et d'autre part entre les moyens d'engagement aval et les moyens d'engagement aval complémentaires, permet de procurer des étanchéités amont et aval tout à fait satisfaisantes entre le disque de turbine et les segments d'aubes, de sorte qu'il n'est alors plus nécessaire de prévoir de labyrinthe amont pour assurer l'alimentation des aubes en air de refroidissement.Finally, it is stated that the fact provide for cooperation between the means upstream commitment and upstream commitment complementary, and secondly between the means downstream commitment and downstream commitment means complements, makes it possible to provide seals upstream and downstream quite satisfactory between the turbine disk and vane segments, so that it is no longer necessary to provide upstream labyrinth for feeding the blades in cooling air.
Bien entendu, cette suppression permet également de diminuer largement les coûts de production de la roue de turbine.Of course, this deletion allows also greatly reduce production costs of the turbine wheel.
De préférence, chacune des ailes amont et aval du disque de turbine est élastique. De cette façon, en concevant la roue de turbine de sorte que la position écartée d'engagement de ces ailes corresponde à une position de repos, il est alors facilement possible d'amener ces ailes de la position écartée d'engagement à la position rapprochée en appliquant un simple effort sur ces dernières, de manière à générer une déformation de ces mêmes ailes. De plus, comme mentionné précédemment, le retour à la position écartée d'engagement s'effectue alors automatiquement en relâchant l'effort exercé, du fait de l'élasticité de ces ailes.Preferably, each of the upstream wings and downstream of the turbine disk is elastic. Of this way, by designing the turbine wheel so that the spaced engagement position of these wings corresponds at a rest position, it is then easily possible to bring these wings from the discarded position commitment to the close position by applying a simple effort on the latter, so as to generate a deformation of these same wings. Moreover, as previously mentioned, the return to the discarded position commitment then automatically takes place releasing the effort exerted, because of the elasticity of these wings.
Bien entendu, il serait également possible de prévoir qu'une seule des deux ailes amont et aval soient conçue pour se déformer suite à l'application de l'effort requis pour obtenir la position rapprochée, sans sortir du cadre de l'invention.Of course, it would also be possible to provide only one of the two upstream and downstream wings are designed to deform following the application of the effort required to obtain the close position, without departing from the scope of the invention.
Préférentiellement, les moyens d'engagement amont et aval complémentaires s'étendent de façon annulaire autour de l'axe principal longitudinal de la roue, et les moyens d'engagement amont et aval de chaque pied de segment d'aubes sont chacun réalisés de façon à former une portion annulaire de même axe, s'étendant circonférentiellement tout le long du pied du segment d'aubes. Par conséquent, en raison de la grande longueur circonférentielle de coopération entre les divers moyens d'engagement, il est possible d'obtenir un maintien mécanique des segments d'aubes très performant et résistant facilement aux efforts radiaux générés lors de la rotation de la roue de turbine. Par ailleurs, cet agencement permet également d'assurer une étanchéité très satisfaisante entre d'une part les segments d'aubes, et d'autre part le disque de turbine.Preferably, the engagement means complementary upstream and downstream annular around the longitudinal main axis of the wheel, and the means of commitment upstream and downstream of each foot of the blade segment are each made of to form an annular portion of the same axis, extending circumferentially all along the foot of the blade segment. Therefore, because of the long circumferential length of cooperation between the various means of engagement it is possible to obtain a mechanical maintenance of the blade segments very powerful and easily resistant to efforts radials generated during the rotation of the wheel of turbine. Moreover, this arrangement also allows to ensure a very satisfactory seal between a apart from the blade segments, and on the other hand the disk of turbine.
De façon préférée, les moyens d'engagement amont et aval complémentaires ainsi que les moyens d'engagement amont et aval du pied de chaque segment d'aubes présentent chacun une section longitudinale en forme de crochet, cette forme étant tout à fait adaptée pour assurer un blocage dans la direction radiale externe.Preferably, the engagement means upstream and downstream complementary as well as the means upstream and downstream commitment of the foot of each segment of blades each have a longitudinal section in hook shape, this shape being quite adapted to ensure a locking in the radial direction external.
En effet, il est alors possible de prévoir que les moyens d'engagement amont complémentaires présentent une section longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers l'amont et définissant une ouverture d'engagement sensiblement orientée radialement vers l'intérieur de la roue, que les moyens d'engagement amont présentent une section longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers l'aval et définissant une ouverture d'engagement sensiblement orientée radialement vers l'extérieur de la roue, que les moyens d'engagement aval complémentaires présentent une section longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers l'aval et définissant une ouverture d'engagement sensiblement orientée radialement vers l'intérieur de la roue, et enfin que les moyens d'engagement aval présentent une section longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers l'amont et définissant une ouverture d'engagement sensiblement orientée radialement vers l'extérieur de la roue.Indeed, it is then possible to predict complementary means of upstream commitment have a longitudinal section in the form of hook projecting upstream and defining a substantially oriented engagement opening radially towards the inside of the wheel, that the means upstream commitment have a longitudinal section hook-shaped projecting downstream and defining an engagement opening substantially radially outwardly of the wheel, that the complementary downstream engagement means a longitudinal section in the form of a hook projecting downstream and defining an opening substantially radially oriented inside the wheel, and finally that means downstream commitment have a longitudinal section hook-shaped protruding upstream and defining an engagement opening substantially oriented radially outwardly of the wheel.
Dans ces conditions, une fois les segments mis en place et les ailes amont et aval à nouveau amenées dans la position écartée d'engagement, cette solution préférée permet d'obtenir un engagement puis une coopération entre les divers moyens d'engagement par simple mouvement relatif radial entre chacun des segments d'aubes et le disque de turbine. Naturellement, pour chaque segment d'aubes, le mouvement relatif radial est de préférence effectué en déplaçant ce segment dans la direction radiale externe, tout en maintenant le disque fixe.In these circumstances, once the segments set up and the wings upstream and downstream again brought into the discarded commitment position, this preferred solution makes it possible to obtain a commitment then cooperation between the various means of engagement by simple radial relative movement between each of the vane segments and the turbine disk. Naturally, for each blade segment, the relative radial movement is preferably performed in moving this segment in the outer radial direction, while holding the fixed disk.
Toujours de manière préférentielle, chaque segment d'aubes comporte en outre des moyens de maintien permettant d'assurer, lorsqu'ils coopèrent avec le disque de turbine, une coopération permanente entre les moyens d'engagement amont et aval du segment d'aubes monté sur le disque de turbine, et respectivement les moyens d'engagement amont et aval complémentaires de ce même disque de turbine. De cette façon, la coopération permanente entre les divers moyens d'engagement permet avantageusement de maintenir les segments d'aubes fixes par rapport au disque de turbine, et donc d'obtenir une indexation radiale et circonférentielle précise de chacun de ces segments d'aubes par rapport au disque de turbine. Still preferentially, each blade segment further comprises means for maintenance to ensure, when cooperating with the turbine disk, permanent cooperation between the upstream and downstream commitment means of the segment blade mounted on the turbine disk, and respectively upstream and downstream commitment means complementary to this same turbine disk. Of this way, the permanent cooperation between the various means of engagement advantageously allows to maintain the vanes segments fixed with respect to the disk of turbine, and thus to obtain a radial indexing and circumferential accuracy of each of these segments of blades with respect to the turbine disk.
Pour ce faire, on peut prévoir que les moyens de maintien comportent au moins une lame flexible appartenant au pied et dont une extrémité libre est apte à prendre appui sur le disque de turbine, chacune de ces lames flexibles étant alors accostée sur le disque uniquement après que les ailes amont et aval aient été ramenées dans leur position écartée d'engagement, et le segment d'aubes correspondant ayant été radialement sollicité vers l'extérieur à prendre appui sur les moyens d'engagement complémentaires du disque.To do this, we can predict that holding means comprise at least one blade flexible belonging to the foot and one end free is able to take support on the record of turbine, each of these flexible blades being then accosted to the disc only after the wings upstream and downstream were brought back into their position spread of commitment, and the paddle segment correspondent having been radially solicited towards the outside to take support on the means of engagement complementary of the disc.
De préférence, les ailes amont et aval du disque de turbine définissent entre-elles un espace annulaire agencé autour de l'axe principal longitudinal de la roue, cet espace annulaire communiquant avec des passages de refroidissement prévus sur les pieds de segments d'aubes. De plus, l'aile amont du disque de turbine présente au moins un trou d'injection la traversant et débouchant à l'intérieur de l'espace annulaire, chaque trou d'injection étant destiné à coopérer avec un injecteur d'air de refroidissement de la turbomachine.Preferably, the upstream and downstream wings of the turbine disc define between them a space annular arranged around the longitudinal main axis of the wheel, this annular space communicating with cooling passages provided on the feet of segments of blades. In addition, the upstream wing of the turbine has at least one injection hole crossing and opening inside the space ring, each injection hole being intended for cooperate with a cooling air injector from the turbomachine.
Toujours préférentiellement, le disque de turbine est monobloc.Always preferentially, the disc of turbine is monobloc.
D'autre part, l'invention a également pour objet un procédé de montage d'une roue de turbine telle que celle qui vient d'être décrite et également objet de la présente invention, ce procédé comportant les étapes successives suivantes consistant à :
- amener les ailes amont et aval du disque de turbine dans la position rapprochée ;
- positionner chaque segment d'aubes par rapport au disque de turbine de sorte que lorsque les ailes amont et aval du disque de turbine sont à nouveau amenées dans leur position écartée d'engagement, les moyens d'engagement amont et aval du pied de chaque segment d'aubes soient en mesure de s'engager respectivement avec les moyens d'engagement amont et aval complémentaires du disque de turbine ; et
- amener les ailes amont et aval du disque de turbine dans leur position écartée d'engagement.
- bringing the upstream and downstream wings of the turbine disk into the close position;
- positioning each vane segment relative to the turbine disk so that when the upstream and downstream wings of the turbine disk are again brought into their spaced engagement position, the upstream and downstream engagement means of the foot of each segment blades are able to engage respectively with the complementary upstream and downstream engagement means of the turbine disk; and
- bringing the upstream and downstream wings of the turbine disk into their spaced engagement position.
Les étapes consistant à amener les ailes amont et aval du disque de turbine dans la position rapprochée et à amener les ailes amont et aval du disque de turbine dans leur position écartée d'engagement s'effectuant respectivement en exerçant une pression sur les ailes amont et aval à l'aide d'un outillage approprié, et en relâchant la pression exercée.The steps of bringing the wings upstream and downstream of the turbine disk in the position close together and bring the upstream and downstream wings of the turbine disc in their discarded position commitment taking place respectively by exercising pressure on the upstream and downstream wings using a appropriate tools and releasing the pressure exercised.
Naturellement, comme mentionné ci-dessus, dans l'étape consistant à positionner chaque segment d'aubes par rapport au disque de turbine, il est à comprendre que les divers moyens d'engagement doivent être en mesure de pouvoir s'engager soit directement durant l'étape visant à ramener les ailes amont et aval dans leur position écartée d'engagement, soit suite à une rotation de la roue, ou encore suite à la mise en oeuvre d'opérations ultérieures comme cela sera exposé plus précisément ci-dessous.Naturally, as mentioned above, in the step of positioning each segment of blades with respect to the turbine disk, it is understand that the various means of engagement must to be able to engage either directly during the step to bring back the upstream and downstream wings in their excluded position of commitment, either following rotation of the wheel, or following the subsequent operations as will be explained more precisely below.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaítront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Other advantages and features of the invention will appear in the detailed description non-limiting below.
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue en demi-coupe longitudinale d'une roue de turbine selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, cette roue de turbine étant représentée à l'état monté ;
- la figure 2 représente une vue partielle en perspective de la roue de turbine représentée sur la figure 1 ;
- la figure 3 représente une vue partielle agrandie de la figure 1 ;
- la figure 4 représente une vue partielle en demi-coupe longitudinale d'une roue de turbine selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention, cette roue de turbine étant représentée à l'état monté ;
- la figure 5 représente une vue partielle en demi-coupe longitudinale d'une roue de turbine selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention, cette roue de turbine étant représentée à l'état monté ; et
- les figures 6a à 6d illustrent diverses
étapes d'un procédé de montage selon un mode de
réalisation préféré de la présente invention, de la
roue de turbine représentée sur les figures 1
et 2.
- FIG. 1 represents a longitudinal half-sectional view of a turbine wheel according to a first preferred embodiment of the present invention, this turbine wheel being shown in the assembled state;
- Figure 2 shows a partial perspective view of the turbine wheel shown in Figure 1;
- Figure 3 shows an enlarged partial view of Figure 1;
- FIG. 4 shows a partial longitudinal half-section view of a turbine wheel according to a second preferred embodiment of the present invention, this turbine wheel being shown in the assembled state;
- FIG. 5 shows a partial longitudinal half-section view of a turbine wheel according to a third preferred embodiment of the present invention, this turbine wheel being shown in the assembled state; and
- Figures 6a to 6d illustrate various steps of a mounting method according to a preferred embodiment of the present invention, of the turbine wheel shown in Figures 1 and 2.
En référence conjointement aux figures 1 et
2, il est représenté une roue de turbine 1 pour
turbomachine, selon un premier mode de réalisation
préféré de la présente invention.With reference in conjunction with FIGS.
2, there is shown a
La roue de turbine 1, d'axe principal
longitudinal 2, comporte un disque de turbine 4, de
préférence monobloc, ainsi qu'une pluralité de segments
d'aubes 6 montés sur le disque 4, un seul de ces
segments 6 étant représenté sur la figure 2.The
Chaque segment d'aubes 6 comprend un pied 8
prolongé radialement vers l'extérieur par une aube 10,
ou de préférence par plusieurs aubes 10. A titre
d'exemple indicatif, chaque segment 6 est muni de trois
aubes 10 solidaires d'une partie radiale externe 11 du
pied 8, cette partie 11 du type plaque métallique
d'épaisseur éventuellement variable pouvant par exemple
prendre sensiblement la forme d'un secteur angulaire
d'une géométrie cylindrique d'axe identique à l'axe
principal longitudinal 2. Par ailleurs, la roue de
turbine 1 peut être conçue de manière à présenter une
vingtaine de segments 6 de trois aubes 10, ces segments
6 étant répartis régulièrement autour de l'axe
principal longitudinal 2 et montés sur le disque de
turbine 4. De plus, chaque espace (non représenté)
entre deux segments 6 directement consécutifs est
étanché de façon classique, à l'aide de moyens connus
de l'homme du métier.Each
Le disque de turbine 4 comprend un corps
interne 12, de préférence du type corps plein, ou plus
classiquement percé d'un trou central si nécessaire
pour passer un arbre de turbine basse pression par
exemple, ce corps interne 12 étant centré sur l'axe
principal longitudinal 2. Le corps interne 12 est
prolongé radialement vers l'extérieur d'une part par
une aile amont 14a, et d'autre part par une aile aval
14b. Comme on peut le voir de façon claire sur la
figure 1, les ailes amont 14a et aval 14b s'étendent
chacune sensiblement annulairement autour de l'axe
principal longitudinal 2 de la roue 1, et s'étendent
chacune radialement jusqu'à une extrémité radiale du
disque 4.The
Naturellement, dans toute la description,
les termes « amont » et « aval » sont définis par
rapport à une direction principale d'écoulement des gaz
à travers la roue de turbine 1, cette direction étant
représentée schématiquement par la flèche Dp sur la
figure 1.Naturally, throughout the description,
the terms "upstream" and "downstream" are defined by
relative to a main direction of gas flow
through the
De manière préférée, les ailes amont 14a et
aval 14b sont toutes les deux élastiques, de façon à
pouvoir être facilement déplacées d'une position
écartée d'engagement telle que représentée sur les
figures 1 et 2, à une position rapprochée, et
inversement. Cette spécificité permet d'autoriser le
montage des segments d'aubes 6 sur le disque 4
monobloc, comme cela sera exposé de façon plus
détaillée ultérieurement.Preferably, the
A l'état monté représenté sur les figures 1
et 2, les segments d'aubes 6 sont non seulement retenus
dans une direction radiale externe indiquée
schématiquement par la flèche Re, mais également
retenus dans une direction radiale interne indiquée
schématiquement par la flèche Ri. De cette façon, comme
cela va apparaítre plus clairement dans la suite de la
description, la spécificité de ce premier mode de
réalisation préféré de la présente invention réside
dans le fait que les segments d'aubes 6 n'ont aucune
liberté de déplacement radial par rapport au disque de
turbine 4.In the assembled state shown in FIGS.
and 2, the
Pour assurer la retenue des segments
d'aubes 6 par le disque de turbine 4 dans la direction
radiale externe Re, il est prévu que chaque segment 6
comprenne des moyens d'engagement amont 16a ainsi que
des moyens d'engagement aval 16b, ceux-ci s'étendant
radialement vers l'intérieur depuis la partie 11 du
pied 8, à laquelle ils sont solidarisés. Ces moyens
d'engagement amont 16a et aval 16b coopèrent
respectivement avec des moyens d'engagement amont
complémentaires 18a constituant une extrémité radiale
externe de l'aile amont 14a, et avec des moyens
d'engagement aval complémentaires 18b constituant une
extrémité radiale externe de l'aile aval 14b. Bien
entendu, il est à comprendre par le terme « coopérer »
que les divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b
assurent effectivement une retenue, dans la direction
radiale externe Re, de chaque segment 6 par rapport au
disque 4. Par conséquent, à l'état monté dans lequel
les divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b
coopèrent entre-eux, les segments d'aubes 6 sont en
butée radiale externe contre le disque de turbine 4, et
ces segments 6 ne peuvent donc pas se déplacer dans la
direction radiale externe Re par rapport à ce même
disque 4.To ensure the restraint of the segments
of
En référence à la figure 3, on peut voir de
façon plus détaillée les divers moyens d'engagement
16a, 16b, 18a et 18b, lorsqu'ils coopèrent les uns avec
les autres.With reference to Figure 3, we can see
more detailed ways of
Dans ce premier mode de réalisation préféré
de la présente invention, on peut voir que les moyens
d'engagement amont complémentaires 18a et les moyens
d'engagement aval complémentaires 18b, ainsi que les
moyens d'engagement amont 16a et aval 16b du pied 8 de
chaque segment d'aubes 6, présentent chacun une section
longitudinale en forme de crochet.In this first preferred embodiment
of the present invention, it can be seen that the means
complementary
Plus précisément, les moyens d'engagement
amont complémentaires 18a présentent une section
longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers
l'amont. En d'autres termes, les moyens d'engagement
amont complémentaires 18a se projettent vers l'amont
par rapport au reste de l'aile amont 14a. De plus, ces
moyens 18a définissent une ouverture d'engagement 20a
sensiblement orientée radialement vers l'intérieur de
la roue 1, comme cela apparaít clairement sur la figure
3.More specifically, the means of engagement
upstream complementary 18a have a section
longitudinal hook-shaped projecting towards
upstream. In other words, the means of engagement
complementary upstream 18a project upstream
relative to the rest of the
De manière préférentielle, toujours en
section longitudinale, l'extrémité libre 22a du crochet
pointe radialement vers l'intérieur de la roue 1.Preferably, always in
longitudinal section, the
Par ailleurs, pour chaque segment d'aubes 6
de la roue 1, les moyens d'engagement amont 16a
présentent également une section longitudinale en forme
de crochet, ce dernier faisant saillie vers l'aval. De
plus, ces moyens 16a définissent une ouverture
d'engagement 24a sensiblement orientée radialement vers
l'extérieur de la roue 1. Toujours de façon préférée et
en section longitudinale, l'extrémité libre 26a du
crochet pointe radialement vers l'extérieur de la roue
1.Moreover, for each
Ainsi, à l'état monté correspondant à un
état dans lequel les moyens d'engagement amont
complémentaires 18a coopèrent avec les moyens
d'engagement amont 16a de chacun des segments d'aubes
6, l'extrémité libre 22a traverse l'ouverture
d'engagement 24a et est en contact avec un fond de
crochet 28a des moyens d'engagement amont 16a. De la
même manière, l'extrémité libre 26a traverse
l'ouverture d'engagement 20a et est en contact avec un
fond de crochet 30a des moyens d'engagement amont
complémentaires 18a. Pour des raisons pratiques de
fabrication, il pourrait être décidé de privilégier
l'un ou l'autre des contacts 28a ou 30a, sans sortir du
cadre de l'invention.Thus, in the mounted state corresponding to a
state in which the upstream commitment means
complementary 18a cooperate with the means
Par conséquent, les moyens d'engagement
amont complémentaires 18a s'étendant préférentiellement
de façon annulaire autour de l'axe principal
longitudinal 2 de la roue 1, et les moyens d'engagement
amont 16a de chaque segment d'aubes 6 étant chacun
réalisés de façon à former une portion annulaire de
même axe s'étendant circonférentiellement tout le long
du pied 8 sur une longueur circonférentielle L, il est
alors possible d'obtenir une étanchéité amont
particulièrement satisfaisante. En effet, il est noté
que la force centrifuge générée lors de la rotation de
la roue 1 provoque une pression importante d'une part
entre l'extrémité libre 26a et le fond de crochet 30a,
et/ou d'autre part entre l'extrémité libre 22a et le
fond de crochet 28a. Dans les deux cas, l'appui observé
est sensiblement circonférentiel d'axe identique à
l'axe principal longitudinal 2, et contribue donc
fortement à l'obtention d'une étanchéité amont
parfaitement adaptée aux besoins rencontrés.Therefore, the means of engagement
complementary upstream 18a extending preferentially
annularly around the main axis
De façon analogue, les moyens d'engagement
aval complémentaires 18b présentent une section
longitudinale en forme de crochet faisant saillie vers
l'aval. En d'autres termes, les moyens d'engagement
aval complémentaires 18b se projettent vers l'aval par
rapport au reste de l'aile aval 14b. De plus, ces
moyens 18b définissent une ouverture d'engagement 20b
sensiblement orientée radialement vers l'intérieur de
la roue 1, comme cela apparaít clairement sur la figure
3.In a similar way, the means of engagement
complementary downstream 18b have a section
longitudinal hook-shaped projecting towards
downstream. In other words, the means of engagement
complementary downstream 18b project downstream through
compared to the rest of the
De manière préférentielle et toujours en
section longitudinale, l'extrémité libre 22b du crochet
pointe radialement vers l'intérieur de la roue 1.Preferentially and always in
longitudinal section, the
Par ailleurs, pour chaque segment d'aubes 6
de la roue 1, les moyens d'engagement aval 16b
présentent également une section longitudinale en forme
de crochet, ce dernier faisant saillie vers l'amont. De
plus, ces moyens 16b définissent une ouverture
d'engagement 24b sensiblement orientée radialement vers
l'extérieur de la roue 1. Toujours de façon préférée et
en section longitudinale, l'extrémité libre 26b du
crochet pointe radialement vers l'extérieur de la roue
1.Moreover, for each
Ainsi, à l'état monté correspondant à un
état dans lequel les moyens d'engagement aval
complémentaires 18b coopèrent avec les moyens
d'engagement aval 16b de chacun des segments d'aubes 6,
l'extrémité libre 22b traverse l'ouverture d'engagement
24b et est en contact avec un fond de crochet 28b des
moyens d'engagement aval 16b. De la même manière,
l'extrémité libre 26b traverse l'ouverture d'engagement
20b et est en contact avec un fond de crochet 30b des
moyens d'engagement aval complémentaires 18b. Ici
encore, pour des raisons pratiques de fabrication, il
pourrait être décidé de privilégier l'un ou l'autre des
contacts 28a ou 30a, sans sortir du cadre de
l'invention.Thus, in the mounted state corresponding to a
state in which the downstream commitment means
complementary 18b cooperate with the means
Par conséquent, les moyens d'engagement
aval complémentaires 18b s'étendant également
préférentiellement de façon annulaire autour de l'axe
principal longitudinal 2 de la roue 1, et les moyens
d'engagement aval 16b de chaque segment d'aubes 6 étant
chacun réalisés de façon à former une portion annulaire
de même axe s'étendant circonférentiellement tout le
long du pied 8 sur une longueur circonférentielle
identique à celle des moyens d'engagement amont 16a, il
est ainsi possible d'obtenir une étanchéité aval
particulièrement satisfaisante. Ceci s'explique
toujours en raison de la force centrifuge générée lors
de la rotation de la roue 1, provoquant une pression
importante d'une part entre l'extrémité libre 26b et le
fond de crochet 30b, et d'autre part entre l'extrémité
libre 22b et le fond de crochet 28b.Therefore, the means of engagement
complementary downstream 18b also extending
preferably annularly around the axis
Pour assurer une coopération permanente
entre les divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et
18b, donc un contact permanent entre les extrémités
libres 22a, 22b, 26a et 26b et respectivement les fonds
de crochet 28a, 28b, 30a et 30b, chacun des segments
d'aubes 6 de la roue de turbine 1 dispose également de
moyens de maintien 32a et 32b assurant la retenue de
ces segments 6 dans la direction radiale interne Ri.To ensure permanent cooperation
between the various engagement means 16a, 16b, 18a and
18b, so a permanent contact between the ends
free 22a, 22b, 26a and 26b and respectively the
Effectivement, à nouveau en référence aux
figures 1 et 2, les moyens de maintien 32a de chaque
segment 6 prennent la forme d'une lame flexible amont,
cette dernière s'étendant radialement vers l'intérieur
de la roue 1. De préférence, la lame flexible amont 32a
dispose d'une extrémité solidaire des moyens
d'engagement amont 16a du segment 6, et d'une extrémité
libre 34a présentant une encoche 36a. Ainsi, à l'état
monté représenté sur les figures 1 et 2, un téton 38a
solidaire de l'aile amont 14a et faisant saillie de
celle-ci vers l'amont, est inséré jusque dans le fond
de l'encoche 36a ouverte radialement vers l'intérieur
de la roue 1. Par conséquent, le téton 38a assure donc
la fonction de butée radiale interne pour le segment 6
concerné.Indeed, again with reference to
FIGS. 1 and 2, the holding means 32a of each
De manière analogue, les moyens de maintien
32b de chaque segment 6 prennent la forme d'une lame
flexible aval, cette dernière s'étendant radialement
vers l'intérieur de la roue 1. De préférence, la lame
flexible aval 32b dispose d'une extrémité solidaire des
moyens d'engagement aval 16b du segment 6, et d'une
extrémité libre 34b présentant une encoche (non
référencée). Ainsi, à l'état monté, un téton 38b
solidaire de l'aile aval 14b et faisant saillie de
celle-ci vers l'aval, est inséré jusque dans le fond de
l'encoche ouverte radialement vers l'intérieur de la
roue 1. Par conséquent, le téton 38b assure donc
également la fonction de butée radiale interne pour le
segment 6 concerné.Similarly, the holding means
32b of each
De préférence et comme cela apparaít
clairement sur les figures, les lames flexibles amont
32a et aval 32b peuvent être raccordées respectivement
aux moyens d'engagement amont 16a et aux moyens
d'engagement aval 16b, au niveau d'une portion de ces
moyens 16a et 16b définissant les fonds de crochet 28a
et 28b. En d'autres termes, la jonction entre les lames
flexibles 32a et 32b et les moyens d'engagement 16a et
16b s'effectue au niveau d'une portion de ces moyens
16a et 16b située radialement la plus vers l'intérieur
de la roue de turbine 1.Preferably and as it appears
clearly in the figures, the flexible blades upstream
32a and downstream 32b can be connected respectively
to the upstream commitment means 16a and the means
De cette façon, lorsque les lames flexibles
32a et 32b sont mises en place, le contact obtenu entre
les diverses moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b
ainsi que le contact entre les extrémités libres 34a,
34b et les tétons 38a, 38b, permet de réaliser une
indexation radiale et circonférentielle précise de
chacun des segments d'aubes 6 par rapport au disque de
turbine 4.In this way, when the
Dans ce premier mode de réalisation
préféré, les ailes amont 14a et aval 14b définissent
entre-elles, lorsqu'elles occupent leur position
écartée d'engagement, un espace annulaire 40 agencé
autour de l'axe principal longitudinal 2. Cet espace
annulaire 40, ouvert radialement vers l'extérieur,
communique donc avec des passages de refroidissement 42
prévus sur le pied 8 des segments d'aubes 6, et plus
précisément sur la partie radiale externe 11 de ce même
pied. In this first embodiment
preferred, the
Par ailleurs, l'aile amont 14a présente au
moins un trou d'injection 44 la traversant et
débouchant à l'intérieur de l'espace annulaire 40. De
cette façon, chaque trou d'injection 44 étant destiné à
coopérer avec un système d'injection d'air de
refroidissement de la turbomachine (non représenté), il
est donc facilement possible de refroidir les aubes 10
sans pour autant nécessiter de labyrinthe amont.
Effectivement, l'air de refroidissement éjecté des
injecteurs peut alors emprunter successivement les
trous d'injection 44, l'espace annulaire 40, puis les
passages de refroidissement 42 communiquant avec un
circuit de refroidissement (non représenté) pratiqué à
l'intérieur des aubes 10.In addition, the
En référence aux figures 6a à 6d, il est
représenté diverses étapes d'un procédé de montage
selon un mode de réalisation préféré de la présente
invention, de la roue de turbine 1 qui vient d'être
décrite.With reference to FIGS. 6a to 6d, it is
represented various stages of a mounting process
according to a preferred embodiment of this
invention, of the
En se référant tout d'abord à la figure 6a,
on peut voir qu'une première étape de ce procédé
consiste à amener les ailes amont 14a et aval 14b de la
position écartée d'engagement, à la position
rapprochée. Cela est effectué à l'aide d'un outillage
approprié représenté schématiquement par les références
numériques 46, et dont la fonction est d'exercer une
pression sur les ailes amont 14a et aval 14b du disque
monobloc 4, de sorte qu'elles se déforment et se
rapprochent l'une de l'autre. De préférence, les deux
ailes 14a et 14b sont chacune soumises à une pression
répartie de façon annulaire autour de l'axe principal
longitudinal 2, et respectivement appliquée sur une
face amont de l'aile amont 14a et sur une face aval de
l'aile aval 14b.Referring first to Figure 6a,
we can see that a first step of this process
consists in bringing the
La position rapprochée est obtenue lorsque
les moyens d'engagement amont complémentaires 18a et
les moyens d'engagement aval complémentaires 18b sont
suffisamment dégagés de l'emplacement qu'ils occupent
lorsque les ailes amont 14a et aval 14b sont dans la
position écartée d'engagement, pour permettre une mise
en place des segments 6, par insertion l'un dans
l'autre de chaque segment d'aubes 6 et du disque de
turbine 4.The close position is obtained when
complementary upstream commitment means 18a and
the complementary downstream commitment means 18b are
sufficiently clear of the location they occupy
when the
En effet, une étape suivante consiste à
mettre en place les divers segments 6 par rapport au
disque de turbine 4, comme cela est représenté sur la
figure 6b. La mise en place s'effectue de préférence en
déplaçant radialement vers l'intérieur de la roue 1
chacun des segments 6, de sorte que les moyens
d'engagement amont complémentaires 18a et aval
complémentaires 18b soient insérés à l'intérieur de ces
mêmes segments 6, sans être gênés par les moyens
d'engagement amont 16a et aval 16b. Dans un tel cas,
pour chaque segment d'aubes 6, les moyens d'engagement
complémentaires 18a et 18b peuvent donc facilement être
introduits dans un espace délimité conjointement par
les moyens d'engagement amont 16a, les moyens
d'engagement aval 16b, ainsi que la partie radiale
externe 11 du pied 8 du segment 6 concerné.Indeed, a next step is to
set up the
En outre, cette étape de mise en place
n'est terminée que lorsque les segments 6 ont été
placés suffisamment radialement vers l'intérieur par
rapport au disque 4, pour que lorsque les ailes amont
14a et aval 14b sont à nouveau amenées dans leur
position écartée d'engagement, les moyens d'engagement
amont 16a et aval 16b du pied 8 de chaque segment 6
soient en mesure de s'engager respectivement avec les
moyens d'engagement amont complémentaires 18a et aval
complémentaires 18b du disque de turbine 4, lors d'un
déplacement relatif radial de ces divers éléments.In addition, this step of setting up
is completed only when
A titre d'exemple illustratif, il est
possible de prévoir que cette étape de mise en place
s'achève uniquement lorsque les moyens d'engagement
complémentaires 18a et 18b sont entrés en contact avec
la partie 11 du pied 8 de chaque segment 8, comme le
montre la figure 6b. De cette façon, les moyens
d'engagement complémentaires 18a et 18b remplissent
alors une fonction de butée radiale interne pour les
segments 6, indiquant que les segments d'aubes 6 sont
effectivement correctement mis en place.As an illustrative example, it is
possible to foresee that this step of setting up
only ends when the means of
Il est ensuite procédé à une étape
consistant à ramener les ailes amont 14a et aval 14b
dans la position écartée d'engagement, par simple
relâchement de la pression exercée sur ces mêmes ailes
à l'aide de l'outillage approprié 46.It is then proceeded to a step
consisting of bringing back the
Dans cette position écartée d'engagement,
comme on peut l'apercevoir sur la figure 6c, les
extrémités libres 22a, 22b, 26a et 26b se trouvent
respectivement en regard et à distance des ouvertures
d'engagement 24a, 24b, 20a et 20b, et les moyens
d'engagement complémentaires 18a et 18b sont de
préférence toujours en contact avec la partie radiale
externe 11 des pieds 8. Par ailleurs, on peut
apercevoir sur cette figure 6c que les lames flexibles
32a et 32b sont respectivement plaquées contre
l'extrémité des tétons 38a et 38b, mais que ces
derniers ne coopèrent pas encore avec les encoches 36a
en raison du décalage radial existant à cet instant de
la mise en oeuvre du procédé.In this excluded commitment position,
as can be seen in Figure 6c, the
L'étape suivante de ce procédé de montage
peut alors consister à réaliser un déplacement de
chacun des segments d'aubes 6 dans la direction radiale
externe Re par rapport au disque 4, de manière à
assurer l'engagement entre les divers moyens
d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b, c'est-à-dire de
provoquer l'introduction des extrémités libres 22a,
22b, 26a et 26b respectivement dans les ouvertures
d'engagement 24a, 24b, 20a et 20b.The next step in this assembly process
can then consist in carrying out a displacement of
each of the
Bien entendu, comme cela est représenté sur
la figure 6d, ce déplacement radial est stoppé par la
coopération entre les divers moyens d'engagement 16a,
16b, 18a et 18b, à savoir par l'entrée en contact des
extrémités libres 22a, 22b, 26a et 26b respectivement
avec les fonds de crochets 28a, 28b, 30a et 30b.Of course, as shown on
FIG. 6d, this radial displacement is stopped by the
cooperation between the various means of
Enfin, si l'on a pris la précaution, lors
de cette opération de déplacement radial, de
prépositionner circonférentiellement chacun des
segments 6 de façon à ce que la direction radiale des
lames flexibles 32a et 32b coïncide avec celle des
tétons 38a et 38b associés, alors en fin de
déplacement, ces tétons 38a et 38b vont venir
automatiquement se loger au fond des encoches du fait
de l'élasticité des lames flexibles 32a et 32b, comme
cela est visible sur la figure 6d. Naturellement, la
coopération entre ces encoches 36a (non référencées sur
la figure 6d) et les tétons 38a et 38b assure une
indexation circonférentielle et radiale des segments 6,
ainsi que le blocage de ces derniers par rapport au
disque de turbine 4.Finally, if we took the precaution,
of this radial displacement operation,
circumferentially preposition each of the
D'autre part, il est précisé que c'est à
partir de cet instant que le montage des segments
d'aubes 6 sur le disque de turbine 4 est achevé.
Néanmoins, le procédé de montage de la roue 1 peut
comprendre des étapes préliminaires ou ultérieures
classiques, telles que celles visant à étancher les
divers espaces formés entre les segments d'aubes 6, par
exemple en introduisant des languettes d'étanchéité 39
telles que celle représentée sur la figure 2, au niveau
du pied 8 et entre deux segments d'aubes 6 consécutifs.
Cette étape est bien entendu mise en oeuvre avant de
procéder à l'indexation finale de ces segments 6 sur le
disque 4.On the other hand, it is stated that it is
from this moment that the assembly of the segments
of
En référence à présent aux figures 4 et 5,
il est partiellement représenté des roues de turbine
100 et 200 pour turbomachine, respectivement selon un
second et selon un troisième modes de réalisation
préférés de la présente invention.Referring now to Figures 4 and 5,
it is partially represented
Le point commun entre ces deux modes de
réalisation préférés réside dans le fait que le montage
des segments d'aubes 6 sur le disque de turbine 4 est
achevé dès que les ailes amont 14a et aval 14b ont été
ramenées dans leur position écartée d'engagement, le
montage ne nécessitant par conséquent pas d'étape de
déplacement radial des segments 6, comme décrit
précédemment pour le premier mode de réalisation
préféré. Bien entendu, suite à la remise en place des
ailes amont 14a et aval 14b dans leur position écartée
d'engagement, et donc dès que le montage des segments 6
sur le disque 4 est achevé, il est naturellement
possible d'effectuer les étapes classiques de finition
telles que celles visant à étancher les divers espaces
formés entre les segments d'aubes 6.The common point between these two modes of
preferred embodiment lies in the fact that the
Ainsi, la roue de turbine 100 selon le
second mode de réalisation préféré représenté sur la
figure 4 est sensiblement similaire à la roue 1 selon
le premier mode de réalisation préféré décrit ci-dessus.
La principale différence est que les segments 6
de la roue 100 ne disposent pas de moyens de maintien
permettant d'obtenir une coopération permanente entre
les divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b,
ces derniers étant d'ailleurs sensiblement identiques à
ceux décrits pour la roue de turbine 1. De cette façon,
comme on peut le voir clairement sur la figure 4, à
l'état monté et lorsque la roue 1 n'est pas en
rotation, certains segments sont en butée radiale
interne contre les moyens d'engagement complémentaires
18a et 18b, en raison de la gravité. En conséquence,
c'est uniquement lorsque la roue 1 est mise en rotation
que la force centrifuge engendrée provoque l'engagement
puis la coopération entre les moyens d'engagement amont
16a et aval 16b de la totalité des segments d'aubes 6,
et les moyens d'engagement amont complémentaires 18a et
aval complémentaires 18b du disque de turbine 4.Thus, the
Naturellement, cette solution est moins
avantageuse que celle du premier mode de réalisation
préféré, dans la mesure où il n'est pas possible
d'obtenir une indexation radiale et circonférentielle
précise des segments 6 par rapport au disque 4.Naturally, this solution is less
advantageous than that of the first embodiment
preferred, since it is not possible
to obtain a radial and circumferential indexation
specifies
La roue de turbine 200 selon le troisième
mode de réalisation préféré représenté sur la figure 5
diffère des roues de turbine 1 et 100 en ce sens que la
remise en place des ailes amont 14a et aval 14b dans
leur position écartée d'engagement provoque
simultanément un engagement puis une coopération entre
les divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b. De
plus, ces divers moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et
18b sont conçus pour que lorsqu'ils coopèrent entre-eux,
ils assurent la retenue des segments 6 par rapport
au disque 4 dans la direction radiale externe Re, ainsi
que dans la direction radiale interne Ri. Les segments
d'aubes 6 ne nécessitent donc pas de moyens de maintien
tels que ceux décrits pour la roue de turbine 1.The
Pour ce faire, comme représenté sur la
figure 5, les moyens d'engagement amont 16a et aval 16b
peuvent chacun comporter une rainure annulaire 48a et
48b, respectivement ouverte vers l'aval et ouverte vers
l'amont. De plus, les moyens d'engagement
complémentaires 18a et 18b peuvent chacun être munis
d'une projection annulaire 50a et 50b faisant
respectivement saillie vers l'amont et vers l'aval, et
disposant d'une forme complémentaire de celle des
rainures annulaires 48a et 48b de façon à être
maintenue correctement. Avec un tel agencement, les
moyens d'engagement 16a, 16b, 18a et 18b ne nécessitent
donc plus de présenter la forme d'un crochet en section
longitudinale. To do this, as shown on the
FIG. 5, the upstream commitment means 16a and the
Bien entendu, diverses modifications
peuvent être apportées par l'homme du métier aux roues
de turbine 1, 100, 200 et au procédé de montage qui
viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples
non limitatifs.Of course, various modifications
may be brought by the skilled person to the wheels
of
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