FR2674909A1 - Stator de compresseur de turbomachine a aubes demontables. - Google Patents

Abstract

Les aubes (102) d'un étage d'aubage de stator de compresseur sont constituées d'une pale (18) portant à chaque extrémité une plate-forme (19, 20). La plate-forme inférieure (19) encastrée dans une virole intérieure (112) est fixée à celle-ci au moyen d'une liaison boulonnée (22, 24). La plate-forme supérieure (20) comporte un crochet axial amont (28) encastré dans une gorge (30) du bec de séparation (109) appartenant au capotage (113) de stator et un crochet aval à section en U renversé (29) encastré sur une bride (31) d'une virole voisine extérieure (115) du stator.

Description

DESCRIPTION
La présente invention concerne un stator de compresseur de turbomachine et notamment le premier étage d'aubes fixes constituant un aubage redresseur du compresseur à basse pression dtun turboréacteur du genre multiflux.

De manière connue, dans les compresseurs de turbomachine, le flux aérodynamique passe successivement au travers d'un étage d'aubes mobiles entraînées en rotation solidairement à un rotor puis d'un étage d'aubes fixes qui ont un effet de redressement du flux permettant d'orienter les vecteurs de vitesse de manière à accrottre I'efficacité de la compression. Dans les turboréacteurs, notamment du type à double flux, l'air ayant traversé la soufflante placée à l'avant de ce genre de moteur, entre ensuite dans sa partie dite de flux primaire, dans un compresseur à basse pression au niveau d'un premier étage d'aubes fixes de ce type. La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un stator de compresseur à basse pression d'un moteur existant. Le stator 1 comporte dans ce cas quatre étages 2, 3, 4 et 5.Les trois derniers étages 3, 4 et 5 sont réalisés en aubes unitaires reliées par une virole intérieure ou en plusieurs secteurs d'aubes 6 qui sont boulonnés en 7 sur la virole exterieure 8. Le premier étage 2 situé au droit d'un bec 9 de séparation entre le flux primaireentrant dans le compresseur et le flux secondaire extérieur audit compresseur se présente sous une forme monobloc comprenant une couronne d'aubes statoriques 10, montée entre une virole extérieure 11 et une virole intérieure 12 statorique coaxiales.

Diverses réalisations ont été proposées pour le montage et la fixation des aubes statoriques. Des exemples en sont fournis par GB-A-2 084 261, US-A-2 857 093, FR-A-2 321 616.

Une solution classique consiste notamment du côté interne à encastrer l'extrémité de la pale d'aube dans une virole intérieure soit par une liaison brasée, soit par l'intermédiaire d'un joint emboîté, comme décrit par
FR-A-2 600 379, soit par un scellement polymérisé faisant en outre fonction d'abradable.

La recherche d'une maintenance plus aise conduit toutefois à privilégier une solution où les aubes restent démontables une à une. Dans le cas d'un premier étage notamment, les aubes se trouvent les plus exposées aux impacts lors d'entrée de corps étrangers dans le flux d'admission d'air.

La réalisation connue présentée sur la figure 1 permet un démontage des aubes au niveau de la fixation boulonnée sur la virole extérieure pour les étages 3, 4 et 5 et
FR-A-2 321 616 déjà cité ci-dessus a également proposé une solutionau démontage des aubes. Toutefois, dans le cas d'une détérioration d'aube toutefois sur le premier étage 2 du stator de compresseur représenté sur la figure 1, un découpage de la partie monobloc et une réparation par soudage deviennent nécessaires, entratnant des conséquences préjudiciables, notamment du point de vue des coûts et des délais de réparation.

Les contraintes imposées par la recherche des performances souhaitées pour le bec 9 de séparation des flux et par la définition géométrique du capotage avant 13 ne permettent pas la mise en oeuvre, pour le premier étage 2, de la solution retenue pour les étages suivants 3, 4 et 5 comportant la mise en place de boulons 14 sur la virole extérieure, notamment par manque de place.

Afin de résoudre ces divers problèmes de manière avantageuse par rapport aux solutions connues antérieures, un aubage redresseur de compresseur de turbomachine du type précité est caractérisé en ce que chaque aube est constituée d'une pale portant à chacune de ses extrémités une plate-forme, la plate-forme inférieure étant encastrée dans la virole intérieure et fixée à ladite virole intérieure au moyen d'une liaison boulonnée, la plate-forme supérieure comportant du côté amont un crochet axial encastré dans une gorge du bec de séparation et du côté aval un crochet encastré sur une bride d'extrémité d'une virole voisine de stator.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 qui a précédemment fait l'objet d'une
description représente selon une vue schématique en coupe
axiale par un plan longitudinal passant par l'axe
de rotation de la turbomachine un stator de compresseur
à basse pression d'une turbomachine réalisé suivant une
définition déjà connue, - la figure 2 représente, selon une vue partielle du stator
de compresseur analogue à celle de la figure 1, un
premier étage d'aubage redresseur conforme à
l'invention, - la figure 3 représente, selon une vue partielle
schématique suivant la flèche F de la figure 2, le détail
d'une disposition d'anti-rotation appliquée à l'aubage
redresseur représenté sur la figure 2.

Les modifications apportées à un stator de compresseur d'un genre connu tel que celui qui a été précédemment décrit en référence à la figure 1 pour réaliser un stator de compresseur conforme à l'invention sont illustrés à titre d'exemple non limitatif par la figure 2. Pour la clarté de l'exposé, on conservera pour des pièces remplissant les mêmes fonctions le même repère de référence que celui qui a été utilisé pour la description de la réalisation représentée sur la figure 1, augmenté d'une centaine.On retrouve ainsi, de manière analogue, un capotage avant 113 de stator dont l'extremite avant constitue un bec 109 de separaration entre les flux primaire symbolisé par la flèche fl, entrant dans le compresseur à basse-pression et secondaire, symbolise par la flèche f2, s'écoulant dans le canal secondaire (non représenté sur les dessins), dans le cas de l'application prise en exemple à un turboréacteur aéronautique à double flux. La partie du stator 101 de compresseur immédiatement voisine du premier étage 102 d'aubage redresseur objet de l'invention comporte notamment une virole 115 de stator située au droit d'un étage d'aubes mobiles de rotor de compresseur, schématisées en 16 sur la figure 1.La face diamétralement intérieure de ladite virole 115 comporte notamment un logement où est placé un joint 17 d'étanchéité et d'usure dit abradable', au droit des extrémités des aubes mobiles 16, de manière bien connue en soi.

L'aubage redresseur 102 se compose d'une pluralité d'aubes statoriques 110 montées de manière remarquable et conforme à l'invention sur une virole intérieure 112. Dans ce cas, chaque aube 110 se compose d'une pale 18 portant à chaque extrémité, respectivement une plate-forme inférieure 19 et une plate-forme supérieure 20. Ladite plate-forme inférieure 19 présente une forme générale rectangulaire et vient se placer en encastrement dans un logement 21 ménagé sur la face radialement externe de ladite virole intérieure 112. L'extrémité inférieure de chaque aube 110 porte en outre un pivot cylindrique fileté 22 dirigé selon une direction générale radiale et qui traverse un trou 23 ménagé dans la virole intérieure 112 au droit de chaque aube. Le vissage d'un écrou 24 permet ainsi d'assurer une fixation par liaison boulonnée de l'aube 110 sur la virole intérieure 112.L'encastrement de la plate-forme inférieure 19 empêche par ailleurs toute rotation de l'extremite d'aube autour du pivot 22.

A L'extrémité supérieure, le bord amont 25 de la plateforme supérieure 20 de l'aube 110 vient se loger sous le bec de séparation 109.

Ladite plate-forme supérieure 20 porte en outre du côté radialement externe, d'une part, en position intermédiaire un crochet axial 28 et, d'autre part, sur son bord aval, un crochet 29 à section en forme de U renversé. Ledit crochet axial 28 vient s'encastrer dans une gorge 30 ménagée sur le bec de séparation 109 tandis que le crochet en U 29 vient coiffer en encastrement une bride radiale amont 31 solidaire de la virole voisine 115 de stator. Le blocage axial est obtenu au niveau de ladite bride 31, au moyen du crochet 29 et dans ce cas, il peut exister un léger jeu entre l'extremite amont 26 du bord amont 25 de la plate-forme 20 et le rebord intérieur 27 ménagé sur le bec 109. En variante, un appui axial peut être prévu entre les bords 26 et 27.

Comme schématisé sur la figure 3, ladite bride 31 de la virole 115 de stator porte des encoches équidistantes 32 qui empêchent la rotation des aubes 110 à leur extrémité supérieure, notamment sous l'effet d'impacts provenant de corps étrangers introduits dans le flux d'admission d'air.

Les dispositions conformes à l'invention qui viennent d'être décrites en référence aux figures 2 et 3 permettent d'assurer dans les meilleures conditions la fixation et le maintien en place des aubes statoriques 110 de l'aubage redresseur 102 lors du fonctionnement de la turbomachine.

En outre, un des avantages principaux de l'invention est de permettre, lorsqu'une des aubes 110 se trouve endommagé et nécessite un remplacement ou une réparation, son démontage.

Il suffit pour cela d'accéder par l'avant de la machine au pivot fileté 22 de l'aube 110 concernée et d'effectuer le démontage au niveau de la virole intérieure 112 qui est suivi d'un démontage facile au niveau de l'extremite supérieure et de la plate-forme supérieure 20 de l'aube 110. Une remise en place individuelle de l'aube 110 est aussi aisée.

On note également dans la phase de montage de l'aubage 102 que l'ensemble des crochets 29 sont mis en place, ce qui assure le centrage de l'ensemble, aubes 110 et virole 112, par l'appui des crochets 29 sur le diamètre extérieur 33 de la bride 31 de la virole 115. Les aubes 110 sont ensuite serrées sur la virole 112 par vissage des écrous 24.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Stator de compresseur de turbomachine comportant au moins un étage d'aubage redresseur composé d'aubes statoriques montées entre une virole extérieure et une virole intérieure caractérisé en ce qu'au moins un aubage redresseur (102) est composé d'aubes (110), chacune constituée d'une pale (18) portant à chacune de ses extrémités une plate-forme, la plate-forme inférieure (19) étant encastrée dans la virole intérieure (112) et fixée à ladite virole intérieure (112) au moyen d'une liaison boulonnée (22-24), la plate-forme supérieure (20) comportant, du côté amont, un crochet axial (28) encastré dans une gorge (30) ménagée sur un bec de séparation (109) constituant l'extremite amont du capotage avant (113) de stator et, du côté aval, un crochet à section en U renversé (29) encastré sur une bride (31) d'extrémité d'une virole extérieure (115) voisine du stator.

2. Stator de compresseur selon la revendication 1 comportant plusieurs étages d'aubages redresseurs dans lequel ledit aubage redresseur est le premier étage.

3. Stator de compresseur selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel ladite bride (31) d'extrémité amont de la virole extérieure (115) de stator comporte plusieurs encoches (32) équidistantes assurant l'anti-rotation de l'extrémité supérieure des aubes (110).

4. Stator de compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la plate-forme inférieure (19) des aubes (110) présente une forme générale rectangulaire de manière que leur encastrement dans un logement (21) ménagé sur la virole intérieure (112) assure une fonction d'anti-rotation de l'extrémité inférieure des aubes (110)