FR2576635A1

FR2576635A1 - Plate-forme d'aube.

Info

Publication number: FR2576635A1
Application number: FR8600608A
Authority: FR
Inventors: Ralph Adrian Kirkpatrick; Kenneth Willgoose; Omer Duane Erdmann
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1986-08-01
Also published as: DE3601911A1; GB2170275B; JPH0411723B2; SE8600315D0; CA1254840A; DE3601911C2; IT8619181A0; GB8601001D0; JPS61205304A; IT1188313B; US4688992A; SE458543B; FR2576635B1; GB2170275A; SE8600315L

Abstract

PLATE-FORME D'AUBE PERFECTIONNEE PERMETTANT DE REDUIRE LES INEGALITES D'USURE. ELLE COMPREND: DES BORDS30 DE SENS OPPOSE, REGARDANT GENERALEMENT CIRCULAIREMENT, CHAQUE BORD COMPORTANT DES PREMIERE ET DEUXIEME SURFACES AXIALES32, 34 SEPAREES PAR UNE SAILLIE36. APPLICATION AUX MOTEURS A TURBINE A GAZ.

Description

L'invention concerne de manière générale les aubes de turbomachine et,

plus particulièrement, une configuration

de plateforme d'aube pour des aubes montées circulairement.

Les moteurs à turbine à gaz comportent générale-

ment un générateur de gaz avec un compresseur pour comprimer

l'air s'écoulant à travers le moteur, une chambre de combus-

tion dans laquelle le combustible est mélangé avec l'air comprimé et enflammé pour former un courant de gaz d'énergie

élevée et une turbine pour entraîner le compresseur. De nom-

breux moteurs comportent en outre une turbine supplémentaire située à l'arrière du générateur de gaz qui entraîne une

soufflante ou une hélice. Dans de tels moteurs, chacun d'en-

tre les turbines et le compresseur comprend une ou plusieurs grilles d'aubes. Chacune des grilles d'aubes comprend des aubes individuelles montées sur une structure de support

d'aube tel qu'un disque de rotor ou un carter.

On connaît de nombreuses configurations d'aubage pour monter les aubes à l'intérieur de ces structures de support. Ces configurations peuvent être classées grosso

modo entre aubes montées axialement et aubes montées circu-

lairement. Les aubes montées axialement comportent classi-

quement une plateforme et/ou un pied a la base de l'aube qui

est inséré et maintenu par une fente axiale de forme corres-

pondante dans la structure de support. Les aubes montées circulairement comportent classiquement une plateforme et/ou -2- un pied qui est inséré dans et maintenu par un évidement

circulaire dans la structure de support.

A la différence des aubes montées axialement, les aubes montées circulairement sont en contact généralement l'une avec l'autre à l'intérieur de l'évidement circulaire. Lorsque ces aubes sont soumises aux forces associées à

l'écoulement dans la turbomachine, les forces axiales tan-

gentielles et de torsion sont équilibrées entre la platefor-

me d'aube et la structure de support et -entre des plateforme

d'aubes adjacentes.

Dans les configurations de l'art antérieur, les plateformes d'aubes montées circulairement sont en contact

avec les plateformes d'aubes adjacentes sur une surface re-

lativement importante. A moins de maintenir de très petites tolérances dans l'usinage des surfaces de contact entre ces

aubes, une charge concentrée non uniforme entre la platefor-

me d'aubes et la structure de support et entre des platefor-

mes d'aubes adjacentes peut avoir lieu. Cette charge concen-

trée peut avoir pour résultat une usure inégale et peut en-

traîner un enlèvement et un remplacement prématuré des aubes

ainsi qu'une diminution du rendement de fonctionnement pro-

voquée par des aubes mal ajustées.

La présente invention a pour objets de réaliser: - une nouvelle plateforme d'aube perfectionnée pour une aube montée circulairement; - une nouvelle plateforme d'aube perfectionnée pour une aube montée circulairement avec une possibilité de

prévision améliorée de la répartition des charges tangen-

tielles et-axiales;

- une nouvelle configuration perfectionnée d'auba-

ge de turbomachine qui diminue l'usure des plateformes d'au-

bes.

La présente invention concerne une plateforme per-

fectionnée pour une aube montée circulairement. La platefor-

me comprend des bords se faisant face circulairement de sens

opposé. Chaque bord comprend les première et deuxième surfa-

ces axiales séparées par une saillie.

Dans un autre mode de réalisation, la présente

invention concerne une configuration d'aubage de turbomachi-

S ne. Cette configuration comprend un évidement circulaire situé dans une structure de support d'aube. La configuration comporte aussi une série d'aubes. Chaque aube comprend une

plateforme pour permettre son montage à l'intérieur de l'é-

videment. Chaque plateforme comporte des bords se faisant face circulairement de sens opposé. Chacun des bords a des

première et deuxième surfaces axiales séparée par une sail-

lie. Les surfaces sont en contact avec des surfaces corres-

pondantes sur des aubes adjacentes.

La description qui va suivre se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement:

- Figure 1, une vue latérale partielle d'une con-

figuration d'aubage de turbomachine selon un mode de réali-

sation de la présente invention;

- Figure 2, une vue en plan éclatée de la configu-

ration représentée figure 1; - Figure 3, une vue similaire à celle de la figure

Z selon un autre mode de réalisation de la présente inven-

tion.

La figure 1 représente une configuration 10 d'au-

bage de turbomachine selon un mode de réalisation de la pré-

sente invention. La configuration 10 d'aubage comporte une ou plusieurs aubes 12 situées dans un trajet d'écoulement 14. L'aube 12 peut être une aube rotative telle une aube de turbine, une aube de compresseur ou une aube de soufflante ou une aube non rotative de stator dans une turbomachine. La configuration 10 d'aubage comprend un évidement circulaire 16 dans une structure de support d'aube 18. La structure de support d'aube 18 peut être un disque ou un carter annulaire

et peut porter des aubes 12 dirigées radialement vers l'ex-

térieur comme représenté. En variante, la structure de sup-

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port d'aubes 18 peut être située radialement vers l'exté-

rieur par rapport au trajet d'écoulement 14 et supporter une

série d'aubes s'étendant radialement vers l'intérieur.

L'évidement circulaire 16 comporte des fentes cir-

culaires axialement opposées 20 et 22. Chaque aube 12- com- porte une plateforme 24 avec des ergots 26 et 28 regardant vers l'axe qui sont adaptés pour s'ajuster aux fentes 20 et

22 respectivement.

Comme représenté de manière plus détaillée figure 2, chaque plateforme 24 d'une aube montée circulairement 12,

comprend des bords 29 regardant vers l'axe et des bords di-

rigés circulairement de sens opposé.30. Chaque bord 30 com-

prend des première et deuxième surfaces axiales 32 et 34

séparées par une saillie 36. Chacune des première et deuxiè-

me surfaces axiales 32 et 34 est située sur les ergots 26 et 28, respectivement, de la plateforme 24. Les plateformes

d'aubes adjacentes 24 et 24a ont des configurations similai-

res de sorte que les surfaces axiales 32 et 34 viennent en contact avec les surfaces correspondantes 32a et 34a. De cette manière, pratiquement toutes les forces circulaires

sont transmises par ces surfaces.

Dans les configurations d'aubage représentées fi-

gure 2, les ergots 26 et 28 sont décalés circulairement.

Dans ce contexte, "circulairement décalé", se réfère aux surfaces 32 et 34 et signifie qu'elles sont contenues dans

des plans radiaux séparés. Ceci a pour résultat que la pla-

teforme 24 a une forme générale de parallélogramme. La figu-

re 3 représente un autre mode de réalisation de la présente

invention dans lequel les ergots 38 et 40 sont alignés cir-

culairement. Dans ce contexte, "circulairement aligné", si-

gnifie que les première et deuxième surfaces axiales 44 et 48 de la plateforme 42 sont généralement coplanaires. Ceci donne une forme généralement rectangulaire à la plateforme

d'aube 42. Cependant dans les deux modes de réalisation re-

présentés figure Z et figure 3, des plateformes adjacentes

sont en contact mutuel seulement sur les surfaces axiales.

En fonctionnement, chaque aube subira des forces de réaction axiales, tangentielles et de torsion. Les forces axiales seront transmises à la structure de support 18 et

S les forces tangentielles seront transmises dans les plate-

forme d'aubes adjacentes 24 et en fait, équilibrées par un

blocage de la plateforme d'aube (non représenté). En réali-

sant les surfaces axiales 32 et 34 les forces y seront équi-

librées bien que la grandeur relative des forces tangentiel-

les dans ces surfaces varient. De cette manière et en ré-

glant soigneusement les tolérances des surfaces 32 et 34, la

charge nette sur chaque aube demeurera généralement cons-

tante et prévisible. On peut ainsi diminuer une usure iné-

gale et le frottement des bords de plateforme 29, 32 et 34.

Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la

présente invention n'est pas limitée par les modes de réali-

sation spécifiques décrits et représentés ici. Pas plus que la présente invention n'est limitée à des configurations

d'aubage de rotor mais s'applique également à des configura-

tions d'aubage de stator.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Plateforme pour une aube montée circulairement caractérisée en ce qu'elle comporte des bords (30) de sens opposé, regardant généralement circulairement, chaque bord comportant des première et deuxième surfaces axiales (32,

34) séparées par une saillie (36).

2. Plateforme selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que les première et deuxième surfaces (32, 34) de

chaque bord (30) sont généralement coplanaires.

3. Plateforme selon la revendication 1, caractéri-

sée en ce que les première et deuxième surfaces de chaque

bord sont circulairement décalées.

4. Configuration d'aubage de turbomachine compor-

tant un évidement (16) circulaire dans une structure de sup-

port d'aubes (18) et une série d'aubes (12), chaque aube

ayant une plateforme (24) permettant son montage à l'inté-

rieur de l'évidement, caractérisée en ce que chaque plate-

forme (24) comprend des bords (30) de sens opposé, regardant

généralement circulairement, chaque bord comprenant des pre-

mière et deuxième surfaces axiales (32, 34) séparées par une

saillie (36), ces surfaces entrant en contact avec des sur-

faces correspondantes sur des aubes adjacentes.

5. Configuration d'aubage pour turbomachine com-

prenant un carter annulaire (18) avec un évidement circulai-

re (16), l'évidement comportant:

- des fentes circulaires (20, 22) axialement oppo-

sées; et

- une série d'aubes (12) ayant chacune une plate-

forme (24) avec des ergots (26, 28) regardant vers l'axe, adaptés pour s'ajuster aux fentes (20, 22), caractérisée en ce que chacun des ergots (26, 28) comporte des surfaces (32, 34) se faisant face circulairement pour entrer en contact

avec les surfaces correspondantes (32a, 34a) d'aubes adja-

centes et en ce que pratiquement toutes les forces circulai-

res sont transmises dans ces surfaces.

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6. Configuration selon la revendication 5, carac-

térisée en ce que les plateformes adjacentes (24, 24a) sont

en contact mutuel seulement sur lesdites surfaces.

7. Configuration selon la revendication 5, carac-

térisée en ce que les ergots (26, 28) de chaque plateforme

(24) sont alignés circulairement.

8. Configuration selon la revendication 5, carac-

térisée en ce que les ergots de chaque plateforme (24) sont

décalées circulairement.