EP3105011B1 - Système de bridage de pièce et procédé d'étanchage de la virole intérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine - Google Patents

Système de bridage de pièce et procédé d'étanchage de la virole intérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine Download PDF

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EP3105011B1
EP3105011B1 EP15706915.4A EP15706915A EP3105011B1 EP 3105011 B1 EP3105011 B1 EP 3105011B1 EP 15706915 A EP15706915 A EP 15706915A EP 3105011 B1 EP3105011 B1 EP 3105011B1
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sealing
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Jean-Yves François Henri MAILLET
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Safran Aircraft Engines SAS
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    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/516—Surface roughness

Definitions

  • the present invention generally relates to the clamping of parts.
  • Such a system comprises for example a holding pad which forms a first jaw and which is coupled to a clamping screw. Said clamping screw passes through said pad and is engaged in a reference support with respect to which it is desired to position the part during the intervention.
  • Such a manual system has the disadvantage of not allowing a uniform clamping of a flange to another and require long setting times.
  • the force exerted on the part is not repetitive and can be highly variable from one operator to another.
  • Clamping is done by hydraulic or pneumatic compression.
  • Control and monitoring of the clamping pressure is also complex.
  • rectifier must be rotated.
  • a clamping by pneumatic or hydraulic energy would require to be able to accompany this rotation by winding the pipes of the hydraulic or pneumatic supply, which is particularly complex to organize.
  • the center of the rectifier can not be used to pass such pipes since it is used for other functions in these operations.
  • An object of the invention is to solve the problems of the state of the art and to propose a system that does not have the aforementioned drawbacks.
  • the invention proposes a clamping system comprising a clamping jaw mounted on the axis of a pneumatic or hydraulic jack, wherein said jack is of a structure which, when the supply of said jack in pneumatic or hydraulic energy is cut off, drives the clamping jaw towards its clamping position, supplying said jack with pneumatic or hydraulic energy opposing said clamping, characterized in that it comprises locking means of the jack when the clamping jaw is in the released position.
  • the proposed clamping system keeps the workpiece clamped when the pneumatic supply is cut off. This eliminates various needs for power, energy storage, etc.
  • the clamping is made repetitive, regardless of the flange.
  • a tool for sealing and / or injecting abradable on the inner shell of a low-pressure turbomachine rectifier characterized in that it comprises an intervention bench and at least one flange comprising such a system. clamping.
  • the rectifier R illustrated on the figure 1 comprises an inner ring VI, an outer shell VE and blades A assembled by welding to the outer shell VE.
  • These blades A are integral with the inner ring VI through an abradable surface AB.
  • this abradable surface is performed during sealing and injection operations requiring clamping of the outer shell VE and the inner ring VI on a support structure of a response bench.
  • the inner ferrule VI and outer ferrule VE are held at several points by means of reference flanges.
  • Such a clamping system is a system comprising one or more springs 2 exerting on the piston 3 of a jack 4 a force which is used to perform said clamping.
  • a hydraulic / pneumatic circuit 10 is provided, but only to ensure the loosening of the clamping system 1, no power supply being necessary for clamping.
  • one or more spring (s) 2 is (are) compressed (s) between the piston 3 and the bottom 5a of the body 5 of the cylinder 4.
  • the piston 3 is integral with the axis 6 of the cylinder, which opens out of the body 5.
  • said axis 6 is itself integral with a clamping jaw 7.
  • a cam 8 is provided to lock the clamping jaw 7 and the axis 6 in a disengaged high position (release position).
  • said cam 8 cooperates with a groove 9 that has the axis 6 and wherein it is possible to engage said cam 8 when the jaw 7 is in the high position.
  • the positioning of the cam on the cylinder 4 or disengagement is for example made manually.
  • the loosening is obtained by supplying pneumatic energy to the circuit 10 along the arrow E. A force is exerted against the piston 3, which is movable in the direction of the rise along the arrow M inside said body 5 and compresses the springs 2.
  • the displacement of the piston 3 and the axis 6 inside the body 5 of the jack 4 is done in a helical movement to rotate the jaw 7 90 degrees on itself when it moves to the loosening position.
  • a helical movement facilitates the disengagement of the workpiece to be clamped.
  • the body 5 of the cylinder 4 may be associated with different means 11 (clamping jaws for example) which allow to fix the system 1 on a given support with precision.
  • the figure 4 illustrates the use of clamping systems of the type of the system 1 which has just been described to achieve the positioning of the VI and VE ferrules of a rectifier R on an intervention bank B.
  • the different reference flanges 1 are first fixed in a precise manner on the B bench thanks to the fastening means 11 ( Figure 3 ) that they comprise, the flanges 1 and the bench B constituting part of the interventional equipment.
  • the rectifier R is thus maintained in position on the intervention bench B, the sealing operations are performed on the inner surfaces of the inner shell and in the openings thereof.
  • the sealing is done for example by depositing an RTV silicone. It allows to create a sealing of the track before injection of the abradable material itself.
  • the polymerization of the abradable material is then carried out on openings of the inner ferrule.
  • the unclamping / unlocking of the different flanges 1 is then ensured by putting the different flanges under hydraulic / pneumatic pressure.
  • the reference flanges 1 can then be removed.
  • the cams 8 can be disengaged in order to limit the biasing of the springs 2.
  • the clamping performed is particularly reliable and is not dependent on the level of hydraulic / pneumatic pressure provided by the circuits.

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR
  • La présente invention concerne de façon générale le bridage de pièces.
  • Elle trouve avantageusement application dans le domaine de l'aéronautique pour la mise en oeuvre d'opérations d'étanchage et/ou d'injection d'abradable sur des viroles intérieures de redresseurs basse pression de turbomachines.
    • ETAT DE LA TECHNIQUE
  • Il est classique de maintenir des pièces dans des positions précises sur des bancs d'intervention grâce à des brides de référence.
  • On connaît notamment des systèmes de bridage à réglage manuel. Un tel système comporte par exemple un patin de maintien qui forme une première mâchoire et qui est couplé à une vis de serrage. Ladite vis de serrage traverse ledit patin et est engagée dans un support de référence par rapport auquel on souhaite positionner la pièce pendant l'intervention.
  • Un tel système manuel a l'inconvénient de ne pas permettre un serrage uniforme d'une bride à l'autre et de nécessiter des temps de mise en place longs.
  • Par ailleurs l'effort exercé sur la pièce n'est pas répétitif et peut être fortement variable d'un opérateur à l'autre.
  • On connaît par ailleurs des systèmes de bridage à commande hydraulique ou pneumatique.
  • Le serrage y est réalisé par compression hydraulique ou pneumatique.
  • Ceci suppose toutefois de disposer d'un stockage d'énergie hydraulique ou pneumatique important et en particulier de pouvoir disposer de réserves de sécurité pour pallier les cas d'une éventuelle défaillance dans la production de la pression hydraulique ou pneumatique.
  • La gestion de l'énergie et la maintenance de ces systèmes sont onéreuses.
  • Le pilotage et la surveillance de la pression de serrage s'avère en outre complexe.
  • Par ailleurs, ces techniques sont peu adaptées aux opérations d'étanchage et/ou d'injection d'abradable sur des viroles intérieures de redresseur basse pression de turbomachines.
  • Lors de ces opérations en effet, le redresseur doit être mis en rotation. Un bridage par énergie pneumatique ou hydraulique nécessiterait de pouvoir accompagner cette rotation par un enroulement des tuyaux de l'alimentation hydraulique ou pneumatique, ce qui est particulièrement complexe à organiser.
  • En particulier, le centre du redresseur ne peut être utilisé pour faire passer de tels tuyaux étant donné qu'il est utilisé pour d'autres fonctions dans ces opérations.
  • Parmi les systèmes de bridage à commande hydraulique ou pneumatique, il existe des systèmes pour lesquels la commande déclenche le désengagement du système (document EP 1 310 331 A2 ).
    • PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION
  • Un but de l'invention est de résoudre les problématiques de l'état de la technique et de proposer un système qui ne présente pas les inconvénients précités.
  • Plus particulièrement l'invention propose un système de bridage comportant une mâchoire de bridage montée sur l'axe d'un vérin pneumatique ou hydraulique, dans lequel ledit vérin est d'une structure qui, lorsque l'alimentation dudit vérin en énergie pneumatique ou hydraulique est coupée, entraîne la mâchoire de bridage vers sa position de serrage, l'alimentation dudit vérin en énergie pneumatique ou hydraulique s'opposant audit serrage , caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de verrouillage du vérin lorsque la mâchoire de bridage est en position desserrée.
  • Le système de serrage proposé permet de maintenir bridée la pièce lorsque l'on coupe l'alimentation pneumatique. On supprime ainsi les besoins divers d'alimentation, de stockage d'énergie, etc.
  • Le bridage est rendu très fiable et sans risque pour l'opérateur.
  • En particulier, le serrage est rendu répétitif, quelle que soit la bride.
  • Du fait qu'il est rendu permanent, le système ne nécessite en outre pas ou peu d'opérations de maintenance.
  • L'invention propose également un procédé d'étanchage et/ou d'injection d'abradable sur la virole intérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
    • positionnement sur un banc d'intervention de brides comportant un système de bridage du type précité,
    • positionnement du redresseur sur ledit banc,
    • enlèvement des moyens de verrouillage du vérin situés au niveau de la virole extérieure,
    • serrage d'au moins une bride par coupure de son alimentation pneumatique ou hydraulique.
  • Elle propose en outre un outillage pour étanchage et/ou injection d'abradable sur la virole intérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte un banc d'intervention et au moins une bride comportant un tel système de bridage.
    • PRÉSENTATION DES FIGURES
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles :
    • La figure 1 représente schématiquement en perspective un redresseur basse pression de turbomachine ;
    • La figure 2 illustre schématiquement le principe d'un système énergisé à serrage positif conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;
    • La figure 3 illustre en perspective un exemple de réalisation pour le système de bridage de la figure 2 ;
    • La figure 4 illustre un exemple d'utilisation pour le bridage de la virole intérieure ou de la virole extérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine.
    DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION OU DE MISE EN OEUVRE
  • Le redresseur R illustré sur la figure 1 comporte une virole intérieure VI, une virole extérieure VE et des aubes A assemblées par soudage à la virole extérieure VE.
  • Ces aubes A sont solidaires de la virole intérieure VI par le biais d'une surface abradable AB.
  • Le dépôt de cette surface abradable est réalisé lors d'opérations d'étanchage et d'injection nécessitant un bridage de la virole extérieure VE et de la virole intérieure VI sur une structure support d'un banc d'intervention.
  • À cet effet, la virole intérieure VI et la virole extérieure VE sont maintenues en plusieurs points au moyen de brides de référence.
  • Pour ce faire, il est proposé d'utiliser des systèmes de bridage à serrage permanent du type du système 1 illustré sur la figure 2.
  • Un tel système de bridage est un système comportant un ou plusieurs ressorts 2 exerçant sur le piston 3 d'un vérin 4 un effort qui est utilisé pour réaliser ledit serrage.
  • Un circuit hydraulique / pneumatique 10 est prévu, mais uniquement pour assurer le desserrage du système de bridage 1, aucune alimentation n'étant nécessaire pour le bridage.
  • Dans l'exemple schématique illustré sur la figure 2, un ou plusieurs ressort(s) 2 est (sont) comprimé(s) entre le piston 3 et le fond 5a du corps 5 du vérin 4. Le piston 3 est solidaire de l'axe 6 du vérin, lequel débouche du corps 5. À son extrémité opposée au piston 3, ledit axe 6 est lui-même solidaire d'une mâchoire de bridage 7.
  • Une came 8 est prévue pour bloquer la mâchoire de bridage 7 et l'axe 6 dans une position haute dégagée (position de desserrage). À cet effet, ladite came 8 coopère avec une rainure 9 que présente l'axe 6 et dans laquelle il est possible d'engager ladite came 8 lorsque la mâchoire 7 est en position haute.
  • La mise en position de la came sur le vérin 4 ou son désengagement sont par exemple réalisés manuellement.
  • Lorsque la came 8 et la rainure 9 sont désengagées, les ressorts 2 repoussent le piston 3 du vérin 4. Ledit piston 3 se déplace à l'intérieur du corps 5 du vérin 4. La mâchoire 7, qui se déplace avec le piston 3, est mobile dans le sens de la descente suivant la flèche D pour réaliser le serrage de la pièce à brider.
  • Le desserrage s'obtient par alimentation en énergie pneumatique du circuit 10 suivant la flèche E. Un effort est exercé contre le piston 3, lequel est mobile dans le sens de la montée suivant la flèche M à l'intérieur dudit corps 5 et comprime les ressorts 2.
  • Lorsque l'énergie hydraulique / pneumatique est par contre coupée, les ressorts 2 exercent leur effort de compression, mais la mâchoire 7 reste dans sa position haute de desserrage si la came 8 a été engagée dans la rainure 9.
  • Il peut en outre être prévu que le déplacement du piston 3 et de l'axe 6 à l'intérieur du corps 5 du vérin 4 se fasse selon un mouvement hélicoïdal permettant de faire tourner la mâchoire 7 de 90 degrés sur elle-même lorsqu'elle se déplace vers la position de desserrage. Un tel mouvement hélicoïdal facilite le désengagement de la pièce à brider.
  • Par ailleurs, ainsi que représenté sur la figure 3, le corps 5 du vérin 4 peut être associé à différents moyens 11 (mâchoires de serrage par exemple) qui permettent de fixer le système 1 sur un support donné avec précision.
  • La figure 4 illustre l'utilisation de systèmes de bridage du type du système 1 qui vient d'être décrit pour réaliser le positionnement des viroles VI et VE d'un redresseur R sur un banc d'intervention B.
  • Les différentes brides de référence 1 sont tout d'abord fixées de façon précise sur le banc B grâce aux moyens de fixation 11 (Figure 3) qu'elles comportent, les brides 1 et le banc B constituant une partie de l'outillage d'intervention.
  • Puis le redresseur R est mis en place sur ledit banc B.
  • Les cames de blocage des brides 1 de référence situées au niveau de la virole extérieure VE sont ensuite enlevées.
  • Ces brides 1 de référence sont alors serrées sur la virole extérieure VE par coupure de la pression pneumatique dans le circuit.
  • La virole VE étant ainsi bridée, on procède ensuite au bridage de la virole intérieure VI.
  • Le redresseur R étant ainsi maintenu en position sur le banc d'intervention B, les opérations d'étanchage sont réalisées sur les surfaces intérieures de la virole intérieure ainsi que dans les ajours de celle-ci.
  • L'étanchage se fait par exemple par dépôt d'un silicone RTV. Il permet de créer une étanchéité de la piste avant injection de la matière abradable elle-même.
  • La polymérisation de la matière abradable est ensuite réalisée sur ajours de la virole intérieure.
  • Le débridage/déverrouillage des différentes brides 1 est ensuite assuré en remettant les différentes brides sous pression hydraulique / pneumatique.
  • Lorsque les différentes cames 8 sont repositionnées, la pression hydraulique / pneumatique peut à nouveau être coupée.
  • Les brides de référence 1 peuvent alors être enlevées.
  • Lorsque les brides 1 ne sont pas utilisées, les cames 8 peuvent être désengagées afin de limiter la sollicitation des ressorts 2.
  • On comprend que l'énergie ainsi nécessitée pour la réalisation des bridages est faible.
  • Par ailleurs, le bridage réalisé est particulièrement fiable et n'est pas dépendant du niveau de la pression hydraulique / pneumatique assurée par les circuits.
  • Il est répétitif, le serrage étant le même quel que soit la bride.
  • Il se réalise rapidement et est sans effort pour l'utilisateur qui réalise le bridage.
  • Il ne nécessite pas de stockage d'énergie hydraulique / pneumatique important.
  • Il ne nécessite que très peu de maintenance.

Claims (8)

  1. Système de bridage (1) comportant une mâchoire de bridage (7) montée sur l'axe (6) d'un vérin pneumatique ou hydraulique, (10) dans lequel ledit vérin est d'une structure qui, lorsque l'alimentation dudit vérin en énergie pneumatique ou hydraulique est coupée, entraine la mâchoire de bridage vers sa position de serrage, l'alimentation dudit vérin en énergie pneumatique ou hydraulique s'opposant audit serrage, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (8) de verrouillage du vérin lorsque la mâchoire de bridage est en position desserrée.
  2. Système de bridage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit vérin comporte un piston et au moins un ressort de compression qui agit à l'encontre du piston, la mâchoire de bridage étant liée audit piston et étant déplacée, pour réaliser son serrage, sous l'effort de compression du ou des ressorts.
  3. Système de bridage selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la structure du vérin est adaptée pour que le déplacement de la mâchoire de bridage entre ses positions de serrage et de desserrage se fasse selon un mouvement hélicoïdal.
  4. Système de bridage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la rotation de la mâchoire de bridage entre les positions de serrage et de desserrage est de 90°.
  5. Procédé d'étanchage et/ou d'injection d'abradable sur la virole intérieure (VI) d'un redresseur (R) basse pression de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes consistant à :
    - positionner sur un banc d'intervention (B) de brides comportant un système de bridage selon l'une des revendications précédentes,
    - positionner le redresseur sur ledit banc,
    - Enlever les moyens de verrouillage du vérin situés au niveau de la virole extérieure, (VE)
    - serrer au moins une bride par coupure de son alimentation pneumatique ou hydraulique.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on réalise le bridage de la virole extérieure, puis le bridage de la virole intérieure.
  7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que, après les opérations d'étanchage et/ou de polymérisation, les brides sont déverrouillées par alimentation pneumatique ou hydraulique.
  8. Outillage pour étanchage et/ou injection d'abradable sur la virole intérieure d'un redresseur basse pression de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte un banc d'intervention et au moins une bride comportant un système de bridage selon l'une des revendications 1 à 4.
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EP (1) EP3105011B1 (fr)
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