FR2748774A1

FR2748774A1 - Rotor a pales

Info

Publication number: FR2748774A1
Application number: FR9705585A
Authority: FR
Inventors: Martyn Richards
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 1997-11-21
Anticipated expiration: 2017-05-06
Also published as: GB2313162B; GB2313162A; FR2748774B1; US5860787A; GB9610400D0

Abstract

Un rotor à pales (10) comporte des pales (16) adaptées dans des rainures (12) autour de son bord. Les pales (16) sont empêchées de réaliser un mouvement significatif longitudinalement dans leurs rainures (12) par des éléments de butée (26) qui sont formés de telle manière à permettre une mise en place et un enlèvement sans l'utilisation d'outils spéciaux.

Description

La présente invention concerne un rotor pour un moteur à turbine à gaz,

qui peut comprendre une soufflante canalisée,

le rotor supportant une rangée périphérique de pales.

Le rotor peut comprendre la soufflante.

Pendant le fonctionnement d'un moteur associé, les pales de rotor sont soumises à des charges de fluides qui les entraînent à essayer de se déplacer dans une direction axiale du moteur. Il s'ensuit qu'elles doivent être retenues. Toutefois, la manière de retenir doit être telle qu'elle facilite un enlèvement aisé, de préférence, de pales individuelles dans le but de réparation ou de substitution,

sans avoir besoin d'utiliser un outillage spécial.

Alors qu'il est connu de retenir des éléments contre un mouvement axial dans un moteur associé, o les éléments sont situés dans des rainures dans la partie de bord d'un rotor, ces éléments ne comportent pas de pales se projetant à partir d'eux. Un exemple d'un tel arrangement est décrit et illustré dans le brevet GB-1 514 724. Dans cette divulgation, un rotor a une rainure périphérique coupée par des rainures axiales qui sont engagées par des pieds coopèrants sur des éléments individuels. Chaque élément comporte une rainure dans son pied, qui correspond en profil à celui du rotor. Un ressort à lame, ou un dispositif de verrouillage à ressort, est disposé dans la rainure périphérique et est aplatie par un outil de manière à permettre la mise en place d'un élément dans une rainure d'intersection. Après la mise en place d'un élément, le ressort est relâché, s'arquant ainsi dans la rainure dans le pied des éléments. Le ressort ou le dispositif est suffisamment long pour traverser la rainure dans le pied de l'élément et toute tendance de l'élément à se déplacer axialement par rapport au moteur est empêchée par l'interaction entre le ressort ou le dispositif et les

extrémités et les parois de la rainure périphérique.

L'arrangement du brevet GB-1 514 724 est complètement inapproprié pour être utilisé avec des éléments comprenant

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une pale. Il n'y a pas d'équipement pour fournir des ouvertures d'insertion d'outil et, par conséquent, aucun

moyen de manipuler le dispositif à ressort.

La présente invention cherche à fournir un rotor à pales amélioré. La présente invention fournit un rotor à pales ayant un axe de rotation et comprenant une pluralité de pales montée sur la périphérie d'un rotor, lesdites pales ayant des pieds qui sont disposés dans des rainures arrangées axialement dans le bord du rotor, ledit bord de rotor ayant une rainure périphérique, chaque pied de pale ayant une rainure en alignement avec ladite rainure périphérique, lesdites rainures de pied comprenant des garnitures opposées sur leurs faces et, pour chaque pale, des moyens de rétention de pale, lesdits moyens de rétention de pale comprenant un élément de butée disposé en relation de glissement étroite dans ladite rainure périphérique de rotor et ayant une longueur périphérique suffisante pour traverser une desdites rainures axiales et une projection qui, sur ledit élément de butée positionnée de telle manière à traverser une desdites rainures axiales, est disposé entre une paire desdites garnitures opposées et pour empêcher un mouvement significatif de la pale associée dans une direction axiale du rotor, en transférant des charges axiales générées par

ladite pale aux parois latérales de la rainure périphérique.

L'invention va maintenant être décrite à titre d'exemple en référence au dessin joint,qui est une vue partielle explosée d'un rotor à pales incorporant la présente invention. Sur le dessin, un rotor 10, dont seulement une partie de son bord est représentée, et qui dans l'exemple est un rotor de soufflante pour un moteur à turbine à gaz à soufflante canalisée (non représenté), comporte une pluralité de rainures en queue d'aronde 12 formées dans son bord, de manière connue. Les rainures 12 sont prévues pour la réception des pieds 14 de pales de rotor 16, un pied de pale

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14 par rainure 12. Les rainures 12 sont orientées de telle manière à avoir leur dimension majeure parallèle à l'axe de

rotation du rotor 10.

Une autre rainure périphérique 18 est formée dans le bord du rotor et a une profondeur radiale égale à celle des

rainures 12.

Chaque pied de pale 14 comporte également une rainure , et lorsque chaque pied de pale est proprement positionné dans sa rainure respective 12, sa rainure 20 est alignée

avec la rainure périphérique 18.

Les parois latérales de chaque rainure de pied 20 sont formées de telle manière à définir des garnitures saillantes

22, une sur chaque paroi, opposée l'une à l'autre.

Les pales 16 sont adaptées sur le rotor 10 en glissant leurs pieds 14 à travers les rainures 12, jusqu'à ce que leurs extrémités sont affleurantes avec les faces de rotor concernées. Pendant le fonctionnement d'un moteur (non représenté) qui comprend le rotor de la présente invention, des forces rotationnelles se développent qui amènent chaque pale 16 à se déplacer radialement vers l'extérieur du rotor jusqu'à ce que les flancs des pieds 14 sont en prise avec les flancs des rainures 12. Un écartement 24 est ainsi formé entre les fonds des rainures 23 et les côtés inférieurs des pieds 14. L'écartement 24 s'étend sur la totalité de la longueur de chaque pied, qui comprend également les faces d'extrémité radialement internes de chaque garniture, et est utilisé comme suit: une pluralité d'éléments de bandes arquées 26 est formée, en nombre égal au nombre de pales 16 sur le rotor 10. Le rayon de l'arc formé sur leur surface concave 28 correspond au rayon de l'arc du fond de la rainure périphérique 18, et la largeur de la partie de bande de chaque élément 26 est telle qu'elle réalise une adaptation à glissement dans la rainure périphérique 18 et chaque rainure de pied 20. L'épaisseur de la partie de bande de l'élément 26 est telle qu'elle s'adaptera sous chaque pied de pale 14 lorsque la pale 16 est dans sa position

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contrainte de fonctionnement, et sa longueur précise est telle que, lorsque positionnée avec sa longueur moyenne centrée sur la largeur de la rainure respectif 12, elle traverse la rainure 12, ses extrémités recouvrant les parois latérales de la rainure périphérique 18. Ainsi, lorsqu'en position telle que décrite ci-dessus, si l'élément de bande 26 essaie de se déplacer longitudinalement dans sa rainure 12, ses extrémités viendront en butée contre l'une ou l'autre des parois latérales opposées de la rainure

périphérique 18.

Chaque élément de bande 26 comporte une projection 30 formée à milongueur sur son côté convexe. La projection 30 est proportionnée de telle sorte que lorsque l'élément 26 est positionné comme ci-dessus, il repose en relation étroitement espacée avec et entre les garnitures opposées 22, et une fente 32 formée dans son côté concave est alignée avec une fente dimensionnée de manière identique 34 formée dans le côté inférieur de chaque pied 14. Une cheville 36 est insérée à travers la fente 34 et la fente 32 de telle manière à retenir l'élément 26 contre un mouvement sur la périphérie de la rainure 18. La cheville 36 peut être

retenue par un quelconque moyen approprié (non représenté).

L'épaisseur des projections 30 est inférieure à la largeur de leurs parties de bande associées, de sorte qu'une

face 38 est définie sur chaque côté de chaque projection 30.

Lorsque les éléments 26 sont dans leur position de fonctionnement, les faces 38 sont situées sous les extrémités radialement internes 40 de leurs garnitures associées 22, et les éléments 26 sont ainsi retenus contre des mouvements non souhaités radialement vers l'extérieur du

rotor 10.

En lisant cette description, l'homme de l'art appréciera

que pendant le fonctionnement du moteur susmentionné (non représenté) toute charge de fluide ressentie par les pales 16, qui les amènera à essayer de se déplacer le long de leurs rainures respectives 12, résultera dans l'une ou

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l'autre de leurs garnitures 22 à venir en prise avec la projection associée 30 et amènera les éléments associés 26 via leurs extrémités à venir en prise avec une paroi latérale de la rainure périphérique 18. La pale ou les pales 16 sont ainsi retenues contre un mouvement supplémentaire

longitudinalement dans leurs rainures 12.

L'élément 26 peut être réalisé comme représenté, c'est-

à-dire de telle sorte qu'un élément individuel est fourni pour chaque pale 16. Toutefois, dans un tel cas, chaque élément nécessitera sa propre cheville 36. Dans une conception alternative, un nombre réduit de bandes de longueur augmentée peut être fourni, chacune ayant une pluralité de projections 30. Une telle conception, utilisant par exemple trois bandes de longueur égale, qui ensemble fourniraient des projections 30 suffisantes pour toutes les pales 16 qui doivent être adaptées sur le rotor 10 nécessiterait seulement trois chevilles 36 pour les retenir

contre un mouvement périphérique par rapport au rotor.

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Claims

Revendications:

1.- Rotor à pales ayant un axe de rotation et comprenant une pluralité de pales (16) montée sur la périphérie d'un rotor (10), lesdites pales (16) ayant des pieds (14) qui sont disposés dans des rainures (12) arrangées axialement dans le bord du rotor, ledit bord de rotor ayant une rainure périphérique (18), chaque pied de pale (14) ayant une rainure (20) en alignement avec ladite rainure périphérique (18), lesdites rainures de pied (20) comprenant des garnitures opposées (22) sur leurs faces et, pour chaque pale (16), des moyens de rétention de pale, caractérisé en ce que lesdits moyens de rétention de pale (26) comprennent un élément de butée (26) disposé en relation de glissement étroite dans ladite rainure périphérique de rotor (18) et ayant une longueur périphérique suffisante pour traverser une desdites rainures axiales (12) et une projection (30) qui, sur ledit élément de butée (26) positionnée de telle manière à traverser une desdites rainures axiales (12), est disposé entre une paire desdites garnitures opposées (22) et pour empêcher un mouvement significatif de la pale associée (16) dans une direction axiale du rotor (10), en transférant des charges axiales générées par ladite pale (16) aux parois

latérales de la rainure périphérique (18).

2.- Rotor à pales selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites projections (30) sont plus étroites que des bandes sur lesquelles elles sont formées de telle manière à fournir des faces (38) qui in situ sont situées sous les bords radialement internes desdites garnitures

respectives (22).

3.- Rotor à pales selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit rotor comprend des chevilles (36), une pour chaque élément de butée (26), et passant à travers des fentes alignées (32, 34) prévue dans les pieds de pale (14) et les éléments de butée (26) dans une direction axiale du rotor (10), de telle manière à

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empêcher un mouvement desdits éléments de butée (26) à partir de leur position de fonctionnement, dans des directions périphériques de la rainure (18) dans le rotor (10).