EP2376790A1 - Aube a calage variable pour etage de redresseur, comprenant une plateforme interne non circulaire - Google Patents

Aube a calage variable pour etage de redresseur, comprenant une plateforme interne non circulaire

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EP2376790A1
EP2376790A1 EP10700112A EP10700112A EP2376790A1 EP 2376790 A1 EP2376790 A1 EP 2376790A1 EP 10700112 A EP10700112 A EP 10700112A EP 10700112 A EP10700112 A EP 10700112A EP 2376790 A1 EP2376790 A1 EP 2376790A1
Authority
EP
European Patent Office
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blade
platform
radially inner
circle
inner platform
Prior art date
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Granted
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EP10700112A
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German (de)
English (en)
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EP2376790B1 (fr
Inventor
Aude Abadie
Claude Robert Louis Lejars
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Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of stages of variable-pitch vane straighteners, these stages being provided for equipping turbine engine modules, of the compressor or turbine type.
  • the invention is preferably applicable to aircraft turbomachines, for example of the turbojet or turboprop type.
  • the compressor 1 comprises, in a conventional manner, a plurality of rectifier stages 2a, 2b, 2c, and moving wheels (not shown). These elements, centered on the axis 4 of the turbomachine, are provided alternately in the axial direction, and intended to be traversed by a main air flow 6 flowing through the high pressure compressor.
  • Each stage of rectifier 2a, 2b, 2c comprises a plurality of blades 8, called variable pitch.
  • the pin 12 is connected to a system 14 for controlling the incidence of the blade 8, which system is mounted on the outer casing 10.
  • the system 14 is capable of controlling all the blades of its associated stator stage at the same time.
  • the blade 8 also has a foot, also usually comprising a radially internal platform 13 extending by a centering pin 16.
  • This pin 16 of axis identical to that of the pin 12 and corresponding to the axis 20 of the blade around which this blade can be pivoted in order to be wedged in incidence, is inserted into a rectifier ring 22.
  • the latter generally made from several annular ring sectors, has in fact a plurality of orifices 24 distributed circumferentially, each housing a bushing 26 for receiving a centering pin 16.
  • these orifices 24 open respectively in other holes 27 housing platforms 13.
  • the rectifier ring 22 participates in the construction of the inner surface delimiting the main vein crossed by the airflow 6.
  • Each bushing 26 comprises a collar 28 inserted into one of the orifices 24 of the ring, this collar defining a housing 30 of centering, in which the pin 16 of a blade is inserted.
  • the pin 16 is coated with a member 32, preferably secured to the latter, whose function is to promote sliding in the flange 28.
  • the sleeve 26 comprises a base 34 integral flange, and arranged radially inwardly relative thereto. The base 34 of each bushing rests in a circumferential groove 36 of the straightener ring 22, in order to ensure, in a known manner, a locking in rotation of this bushing.
  • each base 34 is delimited by two opposite faces in the circumferential direction 40, and two opposite faces in the axial direction 50, referenced 46 and 48.
  • the two faces 46, 48, said circumferential faces, are substantially flat and respectively facing two edges delimiting the groove 36, as shown in Figure 2. It is made so that the faces 46, 48 are at most ready respectively of the two groove edges facing one another, and spaced according to the axial direction 50. Generally, only a functional clearance is maintained between the elements facing two by two, in order to allow the housing of the bases 34 in the circumferential groove 36 provided with the orifices 24.
  • each blade 8 undergoes a spill caused by the resultant aerodynamic forces exerted on it.
  • This spill aerodynamic whose amplitude is greater than the aforementioned wear of the housing orifices 24 is large, has the consequence of creating friction between the radially inner platform 13 and its corresponding housing hole 27, practiced in the ring 22.
  • the object of the invention is therefore to remedy at least partially the disadvantages mentioned above, relating to the embodiments of the prior art.
  • the invention firstly relates to a variable-pitch blade for a turbomachine module rectifier stage, comprising a blade part on either side of which are provided a radially inner platform and a radially outer platform, and also having a first centering pin extending radially outwardly from said radially outer platform, and a second centering pin extending radially towards the interior from said radially inner platform, said first and second centering pins defining a common axis of blade rotation, and said blade portion, which has a first surface forming an extrados and a second surface forming an intrados, separating said platform radially internal in a first portion arranged on the side of the first blade surface and a second portion arranged on the side of the second blade surface.
  • said first part of the radially inner platform in view taken in the direction of the axis of blade rotation, has an outer contour superimposed on a circle, at a distance and within which there is at least a portion of the outer contour of said second portion of the radially inner platform.
  • the invention thus provides, in an original way, to break with the usual circular section shape for the radially inner platform of the blade.
  • the second part of the platform namely that which is the most subject to friction in its housing hole due to the aerodynamic discharge of the blade, is no longer circular, but has a peripheral shrinkage of material.
  • This removal makes it possible to spread it locally from the housing orifice of the ring in which this platform is intended to be housed, in order to reduce friction with this orifice.
  • the ring being less stressed in friction by the radially internal platforms that it supports, its life is advantageously increased.
  • the level of stress in the dawn remains the same as that for the new condition, and the life of the dawn is no longer impacted.
  • the portion of the contour of the radially inner platform, which deviates from said circle, extends over an angular sector between 100 and 140 °, centered on the center of said circle.
  • the portion of the contour of the radially inner platform, which deviates from said circle is at a maximum radial distance from said circle between a value corresponding to 7% of the diameter of the circle, and a value corresponding to 1% of the diameter of this circle.
  • the subject of the invention is also a set for a rectifier stage comprising a plurality of variable-pitch vanes such as the one described above, said assembly comprising a rectifier ring having, in association with each of said vanes, a housing orifice of the radially inner platform of the blade, opening at a main vein delimiting inner surface defined by the ring, and a housing hole of a centering sleeve of the blade in which is inserted said second centering pin so that taken in the direction of the axis of rotation of blade, said housing hole of the radially inner platform has an inner contour superimposed on a concentric circle and of diameter greater than said circle on which is superimposed the outer contour of said first portion of the radially inner platform.
  • each radially inner platform also forms a portion of said interior main vein delineation surface.
  • each centering sleeve comprises on the one hand a flange inserted in said socket receiving hole provided on the ring and defining a housing of the second centering pin, and on the other hand a base integral with said collar, said bushings, each extending along a bushing axis, succeeding each other in a circumferential direction of said ring.
  • each centering sleeve is housed in a circumferential groove of the ring, delimited by two songs opposite and spaced from each other in an axial direction of the ring.
  • the invention also relates to a variable-pitch vane stator stage, for a turbomachine module, comprising an assembly as described above.
  • the invention furthermore relates to a turbomachine module comprising at least one rectifier stage as described above.
  • the module may be a compressor, preferably a high pressure compressor, or a turbine.
  • the invention relates to a turbomachine comprising at least one module as described above.
  • the subject of the invention is also a process for manufacturing a variable-pitch vane for a turbomachine module rectifier stage, such as that described above, in which said radially internal platform is obtained from a circular section shape, machined on its periphery so as to obtain said second part of this platform.
  • the blade according to the invention can be obtained by any other method, without departing from the scope of the invention.
  • the radially inner platform can be manufactured to adopt directly its final shape, for example by casting, without passing through an intermediate shape of circular section.
  • FIG. 1 already described, shows a partial view in longitudinal half-section of a high-pressure turbine engine compressor for an aircraft, according to an embodiment known from the prior art;
  • FIG. 2 already described, represents an enlarged longitudinal half-section view of a portion of a rectifier stage of the compressor of FIG. 1, showing the assembly of a stator blade root on a ring. rectifier;
  • FIG. 3 already described, represents a perspective view of part of the assembly equipping the rectifier stage shown in FIG. 2, the assembly comprising the rectifier ring and vanes mounted thereon (only one dawn being represented);
  • FIG. 4 is a perspective view of a portion of a variable-pitch vane stator stage assembly according to a preferred embodiment of the present invention;
  • FIG. 5 represents an enlarged perspective view of part of the assembly shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a top view taken along the axis of rotation of the blade shown in Figure 5; and FIG. 7 represents a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6.
  • part of an assembly 160 according to a preferred embodiment of the present invention can be seen, this assembly 160 being intended to be an integral part of a variable-pitch vane straightener stage, for turbomachine module.
  • This first embodiment is intended to replace the assembly 60 of the prior art described above, and thus designed to be arranged within any of the stages of rectifier 2a, 2b, 2c of the high pressure compressor of FIG. 1.
  • the assembly has, in section along the line II-II of Figure 4, a shape identical or similar to that of the assembly 60 of Figure 2.
  • elements bearing identical reference numerals correspond to identical or similar elements.
  • the assembly 160 comprises a rectifier ring 22 identical to that described for the assembly 60 of the prior art.
  • the housing orifices 24, 27 regularly distributed in the circumferential or tangential direction 40, with the orifices 27 opening at a main vein delimiting inner surface 66 formed by the ring 22, and the orifices 24 opening at the circumferential groove (not visible in FIG. 4) delimited by the two groove edges facing each other and spaced from one another in the axial direction 50.
  • This ring is obviously centered on the axis of the turbomachine.
  • the assembly 160 is also equipped with a plurality of blade root receiving sleeves (not shown), of the type shown in FIG. 2, and provided in a number identical to that of the blades of the stator stage. , namely several tens.
  • the assembly 160 finally comprises a plurality of vanes 8 with variable pitch, each cooperating with a pair of orifices 24, 27 and a sleeve housed in the orifice 24.
  • each blade 8 comprises a blade portion 43 on either side of which are disposed a radially inner platform 13 and a radially outer platform 11, and also having a first centering pin 12 extending radially towards the outside from the platform 11, and a second centering pin (not visible in Figure 4) extending radially inward from the platform 13, these first and second centering pins defining a common axis of blade rotation 20.
  • the blade portion 43 has a first surface forming an extrados 64 and a second surface opposite the first, forming a lower surface 62.
  • the base of this blade portion 43 separates the radially inner platform 13 into a first one. 13a portion arranged on the side of the upper surface 64, and a second portion 13b arranged on the side of the lower surface 62, as is best seen in Figure 5.
  • the first and second parts 13a, 13b are delimited by the extension of the skeleton 70 of the base of the blade.
  • the delimitation is always effected by the intrados 62 and the extrados 64, since the trailing edge of the blade extends well beyond the platform 13. Because of this extension of the blade 43 beyond the platform, the orifice 27 has a slight chamfer 72 at its portion may be covered by this blade.
  • 13b of the inner platform 13 also constitutes a part of the main vein delimiting inner surface 66, which is preferably inclined with respect to the axial direction, and which, in general, deviates from the driving axis by going downstream.
  • FIG. 6 One of the features of the invention has been shown schematically in Figure 6, showing one of the blades 8 mounted on the ring 22, in a view taken along the direction of the axis of rotation 20 of the blade.
  • the first portion 13a of the platform 13, located on the upper surface 64 has an outer contour referenced Ca, superimposed on a circle referenced C1 center corresponding to the axis 20. Due to the superposition of the contour Ca and Cl circle these two elements are represented by the same line in an arc.
  • At least one part CbI of the outer contour Cb of the second part 13b of the platform 13 is arranged at a distance and inside the aforementioned circle C1.
  • the portion CbI of the contour which is located inside the circle C1 corresponds to only a portion of this contour referenced Cb
  • the other part Cb2 is in turn superimposed on the circle C1.
  • the part Cb2 may be the one being in the continuity of the two ends of the contour of the portion Ca, while the CbI portion may extend over an angular sector 74 for example of the order of 120 °, centered on the center 20 of the circle Cl.
  • the portion CbI of the contour Cb may take the form of a circular arc centered on a center 76 offset from the center 20 of the circle C1.
  • the platform 13 which results from the geometric definition above, therefore has a shape general likelihood of cylindrical shape of circular section having a peripheral withdrawal of material at a portion of its second portion 13b, so that this portion is further from the orifice 27 that are the other portions of this platform 13.
  • the housing orifice 27 of the radially inner platform 13 has an inner contour C superimposed on a concentric circle C2 and of diameter greater than the above-mentioned Cl circle. Therefore, in the idle state, the first clearance separating the contour C and the contour portions Ca, Cb2 is substantially constant, for example of the order of 0.5 mm, and smaller than the second evolutionary game "j" separating the contour C from the contour portion CbI.
  • This second set "j" also referenced in FIG. 7, is moreover substantially identical to the first set near the two junctions with the contour Cb2, and then increases progressively as it gets closer to the central portion of the contour portion CbI. where it reaches its maximum, for example of the order of 1.75 mm.
  • the portion CbI of the contour Cb which deviates from the circle C1, to be at a maximum radial distance from this circle lying between a value corresponding to 7% of the diameter of the circle C1, and a value corresponding to 1% of the diameter of this circle Cl.
  • the radial distance must naturally be understood as the distance between the circle C1 and the contour CbI along a straight line passing through the center 20 of the circle C1.
  • the blade 8 undergoes a spill caused by the resultant aerodynamic forces exerted on it, which has the effect of bringing the contour CbI of the orifice 27, without causing harmful friction on the ring 22.
  • the lateral surface of the platform 13, defining the contours Ca, Cb, is cylindrical with axis 20, as well as abstraction made of the chamfer 72, the surface Lateral of the housing hole 27, defining the contour C, is also cylindrical axis 20.

Landscapes

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

Abstract

La présente invention se rapporte à une aube (8) à calage variable pour étage de redresseur, comprenant une pale (43) de part et d'autre de laquelle sont disposées une plateforme radialement interne (13) et une plateforme radialement externe, la pale (43), qui présente une surface (64) formant extrados ainsi qu'une surface (62) formant intrados, séparant la plateforme (13) en une partie (13a) agencée du côté extrados et une partie (13b) agencée du côté intrados. Selon l'invention, en vue prise selon la direction de l'axe de rotation d'aube (20), la partie (13a) présente un contour extérieur (Ca) superposé à un cercle (C1), à distance et à l'intérieur duquel se trouve au moins une partie (Cb1) du contour extérieur (Cb) de la partie (13b) de la plateforme (13).

Description

AUBE A CALAGE VARIABLE POUR ETAGE DE REDRESSEUR, COMPRENANT UNE PLATEFORME INTERNE NON CIRCULAIRE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte de façon générale au domaine des étages de redresseurs à aubes à calage variable, ces étages étant prévus pour équiper des modules de turbomachine, du type compresseur ou turbine .
L'invention s'applique de préférence aux turbomachines pour aéronef, par exemple du type turboréacteur ou turbopropulseur .
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
En référence à la figure 1, on peut apercevoir une partie d'un compresseur haute pression pour turboréacteur, de conception connue de l'art antérieur. Le compresseur 1 comprend, de façon classique, une pluralité d'étages de redresseur 2a, 2b, 2c, et de roues mobiles (non représentées) . Ces éléments, centrés sur l'axe 4 de la turbomachine, sont prévus en alternance dans la direction axiale, et destinés à être traversés par un flux d' air principal 6 s' écoulant à travers ce compresseur haute pression.
Chaque étage de redresseur 2a, 2b, 2c comprend une pluralité d'aubes 8, dites à calage variable. Les aubes 8, réparties circonférentiellement autour de l'axe 4, présentent chacune une tête reliée à un carter extérieur 10 du compresseur, cette tête comprenant habituellement une plateforme radialement externe 11 se prolongeant par un pion de centrage 12. Le pion 12 est relié à un système 14 permettant le pilotage en incidence de l'aube 8, système qui est monté sur le carter extérieur 10. De manière connue, le système 14 est capable de piloter en incidence toutes les aubes de son étage de redresseur associé, simultanément .
En référence à la figure 2, on peut voir que l'aube 8 présente également un pied, comprenant aussi habituellement une plateforme radialement interne 13 se prolongeant par un pion de centrage 16. Ce pion 16, d'axe identique à celui du pion 12 et correspondant à l'axe 20 de l'aube autour duquel cette aube peut être pivotée afin d'être calée en incidence, est inséré dans un anneau de redresseur 22.
Ce dernier, généralement réalisé à partir de plusieurs secteurs angulaires d'anneau, présente en effet une pluralité d'orifices 24 répartis circonférentiellement , chacun logeant une douille 26 de réception d'un pion de centrage 16. De plus, ces orifices 24 débouchent respectivement dans d'autres orifices 27 de logement des plateformes 13. De façon connue, outre le logement des douilles 26 et des plateformes radialement internes 13, l'anneau de redresseur 22 participe à la construction de la surface intérieure de délimitation de la veine principale traversée par le flux d'air 6.
Chaque douille 26 comprend une collerette 28 insérée dans l'un des orifices 24 de l'anneau, cette collerette définissant un logement 30 de pion de centrage, dans lequel le pion 16 d'une aube est inséré. Sur la figure 2, on peut voir que le pion 16 est revêtu d'un organe 32, de préférence solidaire de ce dernier, ayant pour fonction de favoriser le glissement dans la collerette 28. Par ailleurs, la douille 26 comporte une embase 34 solidaire de la collerette, et disposée radialement vers l'intérieur par rapport à celle-ci. L'embase 34 de chaque douille repose dans une rainure circonférentielle 36 de l'anneau de redresseur 22, afin d'assurer, de manière connue, un blocage en rotation de cette douille.
Effectivement, chaque embase 34 est délimitée par deux faces opposées selon la direction circonférentielle 40, et deux faces opposées selon la direction axiale 50, référencées 46 et 48. Les deux faces 46, 48, dites faces circonférentielles, sont sensiblement planes et en regard respectivement des deux chants délimitant la rainure 36, comme montré sur la figure 2. II est fait en sorte que les faces 46, 48 soient au plus prêt respectivement des deux chants de rainure en regard l'un de l'autre, et espacés selon la direction axiale 50. Généralement, seul un jeu fonctionnel est conservé entre les éléments en regard deux à deux, afin de permettre le logement des embases 34 dans la rainure circonférentielle 36 pourvue des orifices 24.
Avec cette configuration typique rencontrée dans l'art antérieur, lorsque le système de pilotage en incidence 14 entraîne les aubes 8 en rotation autour des axes de rotation 20 afin de les caler en incidence selon un angle précis, le pion de centrage 16 de chaque aube à tendance à entraîner avec lui la douille 26 en rotation, du fait des forces de frottement s' exerçant entre l'orifice 30 et l'organe 32 entourant le pied 16. Cette rotation relative de chaque douille
26, selon son axe 20, par rapport à l'anneau 22, est stoppée par la consommation des jeux fonctionnels initialement prévus entre les faces circonférentielles 46, 48 et les chants de la rainure 36. Une fois le contact établi entre les faces 46, 48 de l'embase 34 et ces chants de rainure, la rotation relative de l'embase est stoppée, alors que la rotation relative de l'aube 8 par rapport à sa douille 26 et à l'anneau 22 peut se poursuivre, afin d'obtenir le calage désiré. Si cet ensemble 60 pour étage de redresseur, comprenant l'anneau 22, les douilles 26 et les aubes 8, est largement répandu dans les réalisations de l'art antérieur, il présente néanmoins un inconvénient non négligeable, résidant dans la forte usure des pièces en présence. En particulier, il se produit une usure extrêmement rapide des chants de rainure impactés en permanence par les embases 34, cette usure ayant pour conséquence d' augmenter dans une proportion analogue l'amplitude de rotation des douilles à chaque changement de calage en incidence, et donc de provoquer également l'usure d'autres parties de l'anneau, comme celles en regard des collerettes 28, entraînant l'élargissement par usure de l'orifice 24.
En fonctionnement, chaque aube 8 subit un déversement provoqué par la résultante des forces aérodynamiques s' exerçant sur celle-ci. Ce déversement aérodynamique, dont l'amplitude est d'autant plus importante que l'usure précitée des orifices de logement 24 est grande, a pour conséquence la création de frottements entre la plateforme radialement interne 13 et son orifice de logement correspondant 27, pratiqué dans l'anneau 22.
Du fait de l'orientation de la résultante des forces aérodynamiques s' exerçant sur l'aube, ces frottements sont localisés au niveau de la partie de la plateforme 13 située du côté de l'intrados 62 de la pale 43 de l'aube, à savoir la partie de la plateforme 13 en regard de la portion de l'orifice portant la référence numérique 27 sur la figure 3.
Ces frottements entre la plateforme 13 de section circulaire, et la paroi de l'orifice de logement 27, ont pour conséquence néfaste une usure rapide de l'anneau 22, qui doit de ce fait être remplacé fréquemment.
Ces frottements ont aussi pour conséquence d'augmenter les contraintes dans la base de la pale coté intrados, ce qui réduit la durée de vie des aubes, qui ne peuvent alors pas tenir la durée de vie du moteur .
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci- dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet une aube à calage variable pour étage de redresseur de module de turbomachine, comprenant une partie pale de part et d'autre de laquelle sont disposées une plateforme radialement interne et une plateforme radialement externe, et comportant également un premier pion de centrage s' étendant radialement vers l'extérieur à partir de ladite plateforme radialement externe, ainsi qu'un second pion de centrage s' étendant radialement vers l'intérieur à partir de ladite plateforme radialement interne, lesdits premier et second pions de centrage définissant un axe commun de rotation d'aube, et ladite partie pale, qui présente une première surface formant extrados ainsi qu'une seconde surface formant intrados, séparant ladite plateforme radialement interne en une première partie agencée du côté de la première surface de pale et une seconde partie agencée du côté de la seconde surface de pale. Selon l'invention, en vue prise selon la direction de l'axe de rotation d'aube, ladite première partie de la plateforme radialement interne présente un contour extérieur superposé à un cercle, à distance et à l'intérieur duquel se trouve au moins une partie du contour extérieur de ladite seconde partie de la plateforme radialement interne.
L' invention prévoit donc, de manière originale, de rompre avec la forme habituelle de section circulaire pour la plateforme radialement interne de l'aube. En effet, la seconde partie de la plateforme, à savoir celle qui est la plus sujette au frottement dans son orifice de logement du fait du déversement aérodynamique de l'aube, n'est donc plus circulaire, mais présente un retrait périphérique de matière. Ce retrait permet de l'écarter localement de l'orifice de logement de l'anneau dans lequel cette plateforme est destinée à être logée, dans le but de diminuer les frottements avec cet orifice. Ainsi, l'anneau étant moins sollicité en frottements par les plateformes radialement internes qu'il supporte, sa durée de vie est avantageusement accrue. De même, le niveau de contrainte dans l'aube reste identique à ce qu'il est prévu pour l'état neuf, et la durée de vie de l'aube n'est donc plus impactée .
Par ailleurs, le fait de localiser ce retrait de matière, et donc de ne pas l'appliquer tout autour de la plateforme radialement interne, permet de conserver des jeux faibles entre la portion de la plateforme de section circulaire restante, et l'orifice de logement de l'anneau dans lequel cette plateforme est destinée à être logée. Cela permet de n' impacter que très faiblement le flux aérodynamique traversant l'aube, du fait des faibles recirculations aérodynamiques observées.
De préférence, la partie du contour de la plateforme radialement interne, qui s'écarte dudit cercle, s'étend sur un secteur angulaire compris entre 100 et 140°, centré sur le centre dudit cercle.
De préférence, la partie du contour de la plateforme radialement interne, qui s'écarte dudit cercle, se trouve à une distance radiale maximale dudit cercle comprise entre une valeur correspondant à 7% du diamètre du cercle, et une valeur correspondant à 1% du diamètre de ce cercle.
L'invention a également pour objet un ensemble pour étage de redresseur comprenant une pluralité d'aubes à calage variable telles que celle décrite ci-dessus, ledit ensemble comportant un anneau de redresseur présentant, en association avec chacune desdites aubes, un orifice de logement de la plateforme radialement interne de l'aube, débouchant au niveau d'une surface intérieure de délimitation de veine principale définie par l'anneau, ainsi qu'un orifice de logement d'une douille de centrage de l'aube dans laquelle est inséré ledit second pion de centrage de sorte qu'en vue prise selon la direction de l'axe de rotation d'aube, ledit orifice de logement de la plateforme radialement interne présente un contour intérieur superposé à un cercle concentrique et de diamètre supérieur audit cercle auquel est superposé le contour extérieur de ladite première partie de la plateforme radialement interne.
De préférence, chaque plateforme radialement interne forme également une partie de ladite surface intérieure de délimitation de veine principale . De préférence, chaque douille de centrage comprend d'une part une collerette insérée dans ledit orifice de logement de douille prévu sur l'anneau et définissant un logement du second pion de centrage, et d'autre part une embase solidaire de ladite collerette, lesdites douilles, s' étendant chacune selon un axe de douille, se succédant les unes les autres selon une direction circonférentielle dudit anneau.
De préférence, l'embase de chaque douille de centrage est logée dans une rainure circonférentielle de l'anneau, délimitée par deux chants en regard et espacés l'un de l'autre selon une direction axiale de l'anneau.
L'invention a également pour objet un étage de redresseur à aubes à calage variable, pour module de turbomachine, comprenant un ensemble tel que décrit ci- dessus .
L'invention a par ailleurs pour objet un module de turbomachine comprenant au moins un étage de redresseur tel que décrit ci-dessus. A cet égard, le module peut être un compresseur, de préférence un compresseur haute pression, ou une turbine.
L'invention a pour objet une turbomachine comprenant au moins un module tel que décrit ci-dessus. Enfin, l'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une aube à calage variable pour étage de redresseur de module de turbomachine, telle que celle décrite ci-dessus, dans lequel ladite plateforme radialement interne est obtenue à partir d'une forme de section circulaire, usinée sur sa périphérie de manière à obtenir ladite seconde partie de cette plateforme. Naturellement, l'aube selon l'invention peut être obtenue selon tout autre procédé, sans sortir du cadre de l'invention. A ce titre, la plateforme radialement interne peut être fabriquée de manière à adopter directement sa forme finale, par exemple par fonderie, sans passer par une forme intermédiaire de section circulaire.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1, déjà décrite, représente une vue partielle en demi-coupe longitudinale d'un compresseur haute pression de turbomachine pour aéronef, selon une réalisation connue de l'art antérieur ;
- la figure 2, déjà décrite, représente une vue agrandie en demi-coupe longitudinale d'une partie d'un étage de redresseur du compresseur de la figure 1, montrant l'assemblage d'un pied d'aube de redresseur sur un anneau de redresseur ;
- la figure 3, déjà décrite, représente une vue en perspective d'une partie de l'ensemble équipant l'étage de redresseur montré sur la figure 2, l'ensemble comprenant l'anneau de redresseur et des aubes montées sur celui-ci (une seule aube étant représentée) ; - la figure 4 représente une vue en perspective d'une partie d'un ensemble pour étage de redresseur à aubes à calage variable, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ;
- la figure 5 représente une vue agrandie en perspective d'une partie de l'ensemble montré sur la figure 4 ;
- la figure 6 est une vue de dessus prise selon l'axe de rotation de l'aube montrée sur la figure 5 ; et - la figure 7 représente une vue en coupe prise le long de la ligne VII-VII de la figure 6. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence à la figure 4, on peut apercevoir une partie d'un ensemble 160 selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, cet ensemble 160 étant destiné à faire partie intégrante d'un étage de redresseur à aubes à calage variable, pour module de turbomachine .
Ce premier mode de réalisation est prévu pour remplacer l'ensemble 60 de l'art antérieur décrit précédemment, et donc conçu pour être agencé au sein de l'un quelconque des étages de redresseur 2a, 2b, 2c du compresseur haute pression de la figure 1. A cet égard, il est noté que l'ensemble présente, en coupe selon la ligne II-II de la figure 4, une forme identique ou similaire à celle de l'ensemble 60 de la figure 2. D'ailleurs, sur les figures, les éléments portant des références numériques identiques correspondent à des éléments identiques ou similaires.
Ainsi, l'ensemble 160 comprend un anneau de redresseur 22 identique à celui décrit pour l'ensemble 60 de l'art antérieur. En particulier, il est pourvu des orifices de logement 24, 27 répartis de manière régulière selon la direction circonférentielle ou tangentielle 40, avec les orifices 27 débouchant au niveau d'une surface intérieure de délimitation de veine principale 66 formée par l'anneau 22, et les orifices 24 débouchant au niveau de la rainure circonférentielle (non visible sur la figure 4) délimitée par les deux chants de rainure en regard et espacés l'un de l'autre selon la direction axiale 50. Cet anneau est bien évidemment centré sur l'axe de la turbomachine .
L'ensemble 160 est également équipé d'une pluralité de douilles de réception de pied d'aube (non représentées) , du type de celle montrée sur la figure 2, et prévues en nombre identique à celui des aubes de l'étage de redresseur, à savoir plusieurs dizaines. Les douilles 26, logées dans les orifices 24, se succèdent donc les unes les autres en étant agencées côte-à-côte tout le long de la direction circonférentielle 40, sur 360°.
L'ensemble 160 comporte enfin une pluralité d'aubes 8 à calage variable, chacune coopérant avec un couple d'orifices 24, 27 et une douille logée dans l'orifice 24.
Comme mentionné précédemment, chaque aube 8 comprend une partie pale 43 de part et d'autre de laquelle sont disposées une plateforme radialement interne 13 et une plateforme radialement externe 11, et comportant également un premier pion de centrage 12 s' étendant radialement vers l'extérieur à partir de la plateforme 11, ainsi qu'un second pion de centrage (non visible sur la figure 4) s' étendant radialement vers l'intérieur à partir de la plateforme 13, ces premier et second pions de centrage définissant un axe commun de rotation d'aube 20.
En outre, la partie pale 43 présente une première surface formant extrados 64 ainsi qu'une seconde surface opposée à la première, formant intrados 62. La base de cette partie pale 43 sépare la plateforme radialement interne 13 en une première partie 13a agencée du côté de l'extrados 64, et une seconde partie 13b agencée du côté de l'intrados 62, comme cela est le mieux visible sur la figure 5. A titre indicatif, il peut être considéré qu'au niveau du bord d'attaque 68 de la pale, les première et seconde parties 13a, 13b sont délimitées par le prolongement du squelette 70 de la base de la pale. A l'opposé de cette zone, la délimitation s'effectue toujours par l'intrados 62 et l'extrados 64, puisque le bord de fuite de la pale s'étend bien au-delà de la plateforme 13. D'ailleurs, en raison de cette extension de la pale 43 au-delà de la plateforme, l'orifice 27 présente un léger chanfrein 72 au niveau de sa partie susceptible d'être recouverte par cette pale. La surface supérieure des parties 13a et
13b de la plateforme interne 13 constitue également une partie de la surface intérieure de délimitation de veine principale 66, qui est de préférence inclinée par rapport à la direction axiale, et qui, de manière générale, s'écarte de l'axe moteur en allant vers 1' aval .
L'une des particularités de l'invention a été schématisée sur la figure 6, montrant l'une des aubes 8 montée sur l'anneau 22, dans une vue prise selon la direction de l'axe de rotation 20 de cette aube. Dans cette vue, la première partie 13a de la plateforme 13, située du côté extrados 64, présente un contour extérieur référencé Ca, superposé à un cercle référencé Cl de centre correspondant à l'axe 20. Du fait de la superposition du contour Ca et du cercle Cl, ces deux éléments sont représentés par la même ligne en arc de cercle.
En outre, au moins une partie CbI du contour extérieur Cb de la seconde partie 13b de la plateforme 13 se trouve agencée à distance et à l'intérieur du cercle précité Cl. Dans le mode de réalisation préféré représenté, la partie CbI du contour qui se trouve agencée à l'intérieur du cercle Cl ne correspond qu'à une portion de ce contour référencé Cb, l'autre partie Cb2 étant quant à elle superposée au cercle Cl. Comme visible sur la figure 6, la partie Cb2 peut être celle se trouvant dans la continuité des deux extrémités du contour de la partie Ca, tandis que la partie CbI peut s'étendre sur un secteur angulaire 74 par exemple de l'ordre de 120°, centré sur le centre 20 du cercle Cl. A titre d'exemple, la partie CbI du contour Cb peut prendre la forme d'un arc de cercle centré sur un centre 76 décalé du centre 20 du cercle Cl. La plateforme 13 qui résulte de la définition géométrique ci-dessus, présente donc une forme générale assimilable à une forme cylindrique de section circulaire présentant un retrait périphérique de matière au niveau d'une portion de sa seconde partie 13b, afin que cette portion soit plus éloignée de l'orifice 27 que ne le sont les autres portions de cette plateforme 13.
En effet, toujours en référence à la figure 6, l'orifice de logement 27 de la plateforme radialement interne 13 présente un contour intérieur C superposé à un cercle C2 concentrique et de diamètre supérieur au cercle Cl précité. Par conséquent, à l'état de repos, le premier jeu séparant le contour C et les parties de contour Ca, Cb2 est sensiblement constant, par exemple de l'ordre de 0,5 mm, et inférieur au second jeu évolutif « j » séparant le contour C de la partie de contour CbI. Ce second jeu « j », également référencé sur la figure 7, est d'ailleurs sensiblement identique au premier jeu à proximité des deux jonctions avec le contour Cb2, puis augmente progressivement en se rapprochant de la portion centrale de la partie de contour CbI, où il atteint son maximum, par exemple de l'ordre de 1,75 mm.
A cet égard, on peut prévoir que la partie CbI du contour Cb, qui s'écarte du cercle Cl, se trouve à une distance radiale maximale de ce cercle comprise entre une valeur correspondant à 7% du diamètre du cercle Cl, et une valeur correspondant à 1% du diamètre de ce cercle Cl. Il est noté que la distance radiale doit naturellement être comprise comme la distance entre le cercle Cl et le contour CbI selon une ligne droite passant par le centre 20 du cercle Cl.
Ainsi, en fonctionnement, l'aube 8 subit un déversement provoqué par la résultante des forces aérodynamiques s' exerçant sur celle-ci, qui a pour conséquence de rapprocher le contour CbI de l'orifice 27, sans provoquer de frottements néfastes sur l'anneau 22.
De préférence, il est noté que la surface latérale de la plateforme 13, définissant les contours Ca, Cb, est cylindrique d'axe 20, de même qu'abstraction faite du chanfrein 72, la surface latérale de l'orifice de logement 27, définissant le contour C, est également cylindrique d'axe 20.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Aube (8) à calage variable pour étage de redresseur de module de turbomachine, comprenant une partie pale (43) de part et d'autre de laquelle sont disposées une plateforme radialement interne (13) et une plateforme radialement externe (11), et comportant également un premier pion de centrage (12) s' étendant radialement vers l'extérieur à partir de ladite plateforme radialement externe, ainsi qu'un second pion de centrage (16) s' étendant radialement vers l'intérieur à partir de ladite plateforme radialement interne, lesdits premier et second pions de centrage (12, 16) définissant un axe commun (20) de rotation d'aube, et ladite partie pale (43), qui présente une première surface (64) formant extrados ainsi qu'une seconde surface (62) formant intrados, séparant ladite plateforme radialement interne (13) en une première partie (13a) agencée du côté de la première surface de pale (64) et une seconde partie (13b) agencée du côté de la seconde surface de pale (62), caractérisée en ce qu'en vue prise selon la direction de l'axe de rotation d'aube (20), ladite première partie (13a) de la plateforme radialement interne présente un contour extérieur (Ca) superposé à un cercle (Cl), à distance et à l'intérieur duquel se trouve au moins une partie (CbI) du contour extérieur
(Cb) de ladite seconde partie (13b) de la plateforme radialement interne.
2. Aube selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie (CbI) du contour de la plateforme radialement interne (13), qui s'écarte dudit cercle (Cl), s'étend sur un secteur angulaire (74) compris entre 100 et 140°, centré sur le centre dudit cercle (Cl) .
3. Aube selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la partie (CbI) du contour de la plateforme radialement interne (13), qui s'écarte dudit cercle (Cl), se trouve à une distance radiale maximale dudit cercle comprise entre une valeur correspondant à 7% du diamètre du cercle, et une valeur correspondant à 1% du diamètre de ce cercle.
4. Ensemble (160) pour étage de redresseur comprenant une pluralité d'aubes à calage variable (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit ensemble comportant un anneau de redresseur (22) présentant, en association avec chacune desdites aubes
(8), un orifice (27) de logement de la plateforme radialement interne (13) de l'aube, débouchant au niveau d'une surface intérieure de délimitation de veine principale (66) définie par l'anneau, ainsi qu'un orifice (24) de logement d'une douille (26) de centrage de l'aube dans laquelle est inséré ledit second pion de centrage (16) de sorte qu'en vue prise selon la direction de l'axe de rotation d'aube, ledit orifice (27) de logement de la plateforme radialement interne (13) présente un contour intérieur (C) superposé à un cercle (C2) concentrique et de diamètre supérieur audit cercle (Cl) auquel est superposé le contour extérieur (Ca) de ladite première partie (13a) de la plateforme radialement interne (13) .
5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque plateforme radialement interne (13) forme également une partie de ladite surface intérieure de délimitation de veine principale (66) .
6. Ensemble selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que chaque douille de centrage (26) comprend d'une part une collerette
(28) insérée dans ledit orifice de logement de douille (24) prévu sur l'anneau (22) et définissant un logement du second pion de centrage (30), et d'autre part une embase (34) solidaire de ladite collerette, lesdites douilles, s' étendant chacune selon un axe de douille
(20), se succédant les unes les autres selon une direction circonférentielle (40) dudit anneau.
7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'embase (34) de chaque douille de centrage (26) est logée dans une rainure circonférentielle (36) de l'anneau, délimitée par deux chants en regard et espacés l'un de l'autre selon une direction axiale (50) de l'anneau.
8. Etage (2a, 2b, 2c) de redresseur à aubes (8) à calage variable, pour module de turbomachine, comprenant un ensemble (160) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7.
9. Module de turbomachine (1) comprenant au moins un étage de redresseur (2a, 2b, 2c) selon la revendication 8.
10. Module selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' il est un compresseur ou une turbine.
11. Turbomachine comprenant au moins un module (1) selon l'une des revendications 9 ou 10.
12. Procédé de fabrication d'une aube à calage variable pour étage de redresseur de module de turbomachine, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ladite plateforme radialement interne est obtenue à partir d'une forme de section circulaire, usinée sur sa périphérie de manière à obtenir ladite seconde partie de cette plateforme.
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