FR2956152A1 - Dispositif d'amortissement de vibrations entre talons d'aubes adjacentes en materiau composite d'une roue mobile de turbomachine. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'amortissement de vibrations entre talons d'aubes adjacentes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine, comprenant une pièce d'amortissement (100) destinée à être positionnée entre les bords latéraux (24c) des talons (24) de deux aubes (14) adjacentes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine, la pièce d'amortissement comprenant au moins deux éléments surfaciques (102a à 102c) destinés en fonctionnement à venir en appui sous chaque talon d'aube, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien axial et radial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes.

Description

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des aubes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine. Elle concerne plus particulièrement l'amortissement des vibrations apparaissant en fonctionnement entre les talons de deux aubes adjacentes d'une roue mobile. Une roue mobile de turbomachine, comme par exemple une roue mobile d'un étage de turbine basse-pression d'un turboréacteur, comprend un disque sur lequel sont montées une pluralité d'aubes. Au niveau de leur extrémité radiale libre, les aubes présentent chacune un élément transversal, appelé talon, qui a notamment pour fonction de délimiter à l'extérieur la veine d'écoulement du flux gazeux traversant la turbine. Le talon d'une telle aube comporte un bord amont et un bord aval orientés perpendiculairement au sens d'écoulement du flux gazeux. Ces bords sont reliés entre eux par l'intermédiaire de deux bords latéraux avec lesquels le talon de l'aube vient en contact avec les talons des deux aubes de la roue mobile qui lui sont directement adjacentes. Généralement, dans le cas d'aubes métalliques, ces bords latéraux ont un profil dit en Z, c'est-à-dire qu'ils comportent chacun deux portions axiales reliées entre elles par une portion sensiblement transversale. En effet, afin d'amortir les vibrations auxquelles elles sont soumises lors du fonctionnement de la turbine, il est connu de monter les aubes sur le disque avec une contrainte de torsion autour de leur axe principal. Au niveau du talon d'une aube particulière, cette contrainte de torsion se traduit par une mise en contact des portions transversales du talon de l'aube avec les portions transversales des talons des aubes voisines. Les efforts de contact et de frottement ainsi générés au niveau des talons des aubes permettent de dissiper l'énergie vibratoire résultant du fonctionnement de la turbine. Un tel amortissement des vibrations n'est cependant pas applicable aux roues mobiles dont les aubes sont en matériau composite. En particulier, dans le cas d'une aube en CMC (composite à matrice céramique), les contraintes générées par une mise en torsion de l'aube sont trop élevées au regard des capacités du matériau composite. Par ailleurs, le recours à des aubes en matériau composite a également pour inconvénient d'engendrer de fortes marches ou d'importants débattements entre les talons d'aubes adjacentes en cas de basculement des aubes entre elles.

Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant d'amortir efficacement les vibrations entre talons d'aubes adjacentes en matériau composite sans générer de contraintes excessives dans les aubes.

Ce but est atteint grâce à un dispositif d'amortissement de vibrations entre talons d'aubes adjacentes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine, comprenant une pièce d'amortissement destinée à être positionnée entre les bords latéraux des talons de deux aubes adjacentes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine, la pièce d'amortissement comprenant au moins deux éléments surfaciques destinés en fonctionnement à venir en appui sous chaque talon d'aube, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien axial et radial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes. En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue, les éléments surfaciques de la pièce d'amortissement viennent se plaquer et frotter contre les faces intérieures des talons des aubes. Ce frottement permet de limiter le déplacement des aubes et ainsi de dissiper l'énergie vibratoire liée à la rotation de la roue mobile. Aucune contrainte n'est appliquée sur les aubes pour obtenir une telle dissipation d'énergie.

La durée de vie des aubes s'en trouve augmentée. Le montage et le démontage du dispositif d'amortissement sont aussi aisés et l'ajout de masse réduit. De préférence, la pièce d'amortissement présente un élément surfacique destiné en fonctionnement à venir en appui sous le talon de l'une des deux aubes et deux autres éléments surfaciques qui sont destinés en fonctionnement à venir en appui sous le talon de l'autre aube. Un appui en trois points est particulièrement efficace pour garantir en fonctionnement un contact satisfaisant et répétitif entre la pièce d'amortissement et les talons des aubes, notamment quel que soit le décalage radial entre les aubes.

Les éléments surfaciques de la pièce d'amortissement sont avantageusement des portées sphériques. Selon une disposition avantageuse, la masse de la pièce d'amortissement est comprise entre 2% et 6% - et correspond de préférence à 5% - de la masse d'une aube de la roue mobile. Selon un mode de réalisation, la pièce d'amortissement se présente sous la forme d'une plaque sensiblement triangulaire dont chaque sommet constitue l'un des éléments surfaciques destinés en fonctionnement à venir en appui sous les talons des aubes.

Dans ce cas, la plaque peut comprendre une nervure circonférentielle s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinée à venir se loger dans une encoche sensiblement circonférentielle pratiquée dans un talon d'aube de façon à assurer un maintien axial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes, la nervure circonférentielle se terminant à son extrémité libre par un rebord de maintien radial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes. Alternativement, la plaque peut comprendre une nervure axiale s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinée à venir s'intercaler tangentiellement entre les bords latéraux des talons des aubes, la nervure axiale se terminant à son extrémité libre par un double rebord de maintien de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes. Alternativement encore, deux des éléments surfaciques peuvent comprendre chacun un doigt s'étendant depuis la surface externe de la plaque perpendiculairement à celle-ci, ces doigts étant destinés à traverser de part en part le talon d'une des aubes, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien des doigts de la plaque au travers du talon de l'aube afin de privilégier une orientation permettant d'obtenir un fonctionnement optimal.

Selon un autre mode de réalisation, la pièce d'amortissement se présente sous la forme d'une tôle dont la surface externe présente les éléments surfaciques, la tôle ayant deux agrafes s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinées à venir se loger dans des encoches sensiblement circonférentielles pratiquées dans un talon d'aube de façon à assurer un maintien axial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes L'invention concerne également un élément de roue mobile de turbomachine comprenant une paire d'aubes adjacentes en matériau composite comprenant chacune à une extrémité radiale libre un talon, chaque talon d'aube ayant un bord amont et un bord aval reliés entre eux par deux bords latéraux, et un dispositif d'amortissement de vibrations tel que défini précédemment qui est disposé entre les talons des aubes. L'invention concerne encore une roue mobile de turbomachine comprenant une pluralité d'éléments tels que définis ci-dessus. Enfin, l'invention concerne aussi une turbomachine comprenant au moins une telle roue mobile.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 montre de façon schématique le montage d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un premier mode de réalisation de l'invention dans le talon d'une aube en matériau composite ; - la figure 2 est une vue agrandie et en perspective du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus de plusieurs aubes adjacentes avec des dispositifs de la figure 1 entre les talons de ces aubes ; - la figure 4 montre le montage d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un deuxième mode de réalisation de l'invention dans le talon d'une aube ; - la figure 5 est une vue agrandie et en perspective du dispositif de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue de dessous de deux talons d'aubes adjacentes avec le dispositif de la figure 4 entre les talons de ces aubes ; - la figure 7 représente une variante du dispositif d'amortissement selon le deuxième mode de réalisation ; - la figure 8 montre le montage d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un troisième mode de réalisation de l'invention dans le talon d'une aube ; - la figure 9 est une vue agrandie et en perspective du dispositif de la figure 8 ; - la figure 10A est une vue de dessus de deux aubes adjacentes avec le dispositif de la figure 8 entre les talons de ces aubes ; - la figure 10B est une vue en coupe radiale des aubes de la figure 10A ; - la figure 11 montre le montage d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un quatrième mode de réalisation de l'invention dans le talon d'une aube ; - la figure 12 est une vue agrandie et en perspective du dispositif de la figure 11 ; - la figure 13 est une vue en coupe radiale de deux talons d'aubes adjacentes avec le dispositif de la figure 12 ; - la figure 14 représente une variante du dispositif selon le quatrième mode de réalisation ; - la figure 15 montre le montage d'un dispositif d'amortissement de vibrations selon un cinquième mode de réalisation de l'invention dans le talon d'une aube ; - la figure 16 est une vue agrandie et en perspective du dispositif de la figure 15 ; - la figure 17 est une vue de dessus de deux aubes adjacentes avec le dispositif de la figure 15 entre les talons de ces aubes ; et - les figures 18 et 19 représentent deux variantes du dispositif selon le cinquième mode de réalisation.

Description détaillée de modes de réalisation L'invention est applicable à différents types d'aubes de turbomachine, notamment des aubes de compresseur et de turbine de différents corps de turbines à gaz, par exemple à une aube de roue mobile d'un étage de turbine basse-pression, telle que celle illustrée par la figure 1. De façon bien connue en soi, la roue mobile 10 d'un étage de turbine basse-pression comprend un rotor de turbine 12 (partiellement représenté) d'axe de rotation X-X et sur lequel sont montées plusieurs aubes 14 sensiblement identiques les unes aux autres (en terme de composition, masse, dimensions et forme géométrique). Pour des raisons de simplification, une seule aube est représentée sur la figure 1. L'aube 14 de la figure 1 comprend une pale 16, un pied 18, par exemple à section en forme de bulbe, prolongé par une échasse 20, une plateforme intérieure 22 située entre l'échasse et la pale, et un talon 24 situé au voisinage de l'extrémité libre de la pale. La pale 16 s'étend en direction longitudinale entre la plateforme 22 et le talon 24 et présente en section transversale un profil incurvé entre son bord d'attaque 16a et son bord de fuite 16b. L'aube 14 est montée sur le rotor de turbine 12 par engagement de son pied 18 dans un logement 26 de forme correspondante aménagé à la périphérie du rotor. A son extrémité radiale externe, la pale 16 se raccorde au talon 24 sur une face intérieure 28 du talon qui délimite, à l'extérieur, la veine d'écoulement du flux gazeux traversant la turbine. Du côté externe, le talon porte des léchettes 30 à profil en forme de dents dont les extrémités peuvent pénétrer dans une couche de matériau abradable d'un anneau de turbine (non représenté) pour réduire le jeu entre le sommet d'aube et l'anneau de turbine. Le talon 24 de l'aube est de forme sensiblement parallélépipédique avec un bord amont 24a et un bord aval 24b orientés perpendiculairement au sens f d'écoulement du flux gazeux et reliés par des deux bords latéraux 24ç avec lesquels le talon vient en contact avec les talons des deux aubes de la roue mobile qui lui sont directement adjacentes.

L'aube illustrée sur la figure 1 est réalisée en matériau composite, par exemple en CMC, à partir d'un procédé de fabrication tel que celui décrit par exemple dans la demande de brevet français n° 08 58090 déposée conjointement par Snecma et Snecma Propulsion Solide.

Le procédé décrit dans cette demande de brevet présente la particularité que l'ébauche fibreuse réalisée par tissage tridimensionnel est mise en forme pour obtenir une préforme fibreuse en une seule pièce ayant une première partie formant préforme de pale 16 et pied 18 d'aube et une deuxième partie formant préforme de plateforme 22 ou de talon 24. Ainsi, après densification de la préforme, on obtient une aube en matériau composite ayant un renfort fibreux constitué par la préforme et densifié par la matrice, et formant une seule pièce avec plateforme et/ou talon intégrés. Bien entendu, d'autres procédés de fabrication d'une aube en matériau composite peuvent être utilisés pour la réalisation des aubes.

En fonctionnement, les aubes 14 de la roue mobile 10 sont soumises à des vibrations qu'il est nécessaire d'amortir. A cet effet, il est prévu d'intercaler des dispositifs d'amortissement de vibrations entre les talons des aubes adjacentes. Ces dispositifs d'amortissement comprennent chacun une pièce d'amortissement qui est destinée à être positionnée entre les bords latéraux 24c en regard des talons 24 des aubes. Des moyens sont prévus pour assurer un maintien axial et radial de cette pièce d'amortissement sur le talon des aubes. Ces pièces d'amortissement ont la particularité de comprendre au moins deux éléments surfaciques destinés en fonctionnement à venir en appui sous chaque talon d'aube. Différents modes de réalisation vont à présent être décrits.

Premier mode de réalisation (figures 1 à 3) En liaison avec les figures 1 à 3, chaque pièce d'amortissement 100 selon ce premier mode de réalisation se présente sous la forme d'une plaque sensiblement triangulaire dont chaque sommet présente un élément surfacique 102a, 102b et 102c venant en fonctionnement en appui sous le talon des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement.

Plus précisément, l'un 102a de ces trois éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des aubes et les deux autres éléments surfaciques 102b et 102c viennent en appui sous le talon de l'autre aube. Comme représenté de façon plus précise sur la figure 2, ces éléments surfaciques sont ici des portées sphériques faisant saillie par rapport à sa surface externe. Chaque pièce d'amortissement 100 comprend en outre une nervure circonférentielle 104 qui s'étend depuis la surface externe de la plaque perpendiculairement à celle-ci. Cette nervure est destinée à venir se loger dans une encoche 32 pratiquée dans le talon de l'une des deux aubes selon une direction sensiblement tangentielle (l'encoche étant par exemple réalisée par usinage du talon de l'aube après l'étape de densification de l'aube). La nervure circonférentielle 104 se termine à son extrémité libre par un rebord 106 qui s'étend de façon sensiblement parallèle à la surface externe de la plaque. Ce rebord 106 permet d'assurer un maintien radial de la pièce d'amortissement sur le talon de l'aube. En effet, lorsque la nervure circonférentielle 104 de la pièce d'amortissement est logée dans l'encoche du talon de l'aube, la présence du rebord 106 permet de maintenir radialement la pièce sur le talon de l'aube. En outre, la pièce d'amortissement est bloquée axialement sur celui-ci par contact de la nervure dans son encoche. En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue mobile, les portées sphériques 102a à 102c des pièces d'amortissement vont venir se plaquer contre la face intérieure 28 des talons des aubes et frotter sur celle-ci. Un tel frottement va avoir pour conséquence de dissiper l'énergie vibratoire résultant de la rotation de la roue. Selon une disposition avantageuse de ce premier mode de réalisation représentée sur la figure 3, les encoches 32 pratiquées dans les talons des aubes sont inclinées (d'un angle A non nul) par rapport à un axe tangentiel Y-Y de la roue perpendiculaire à la fois à l'axe X-X et à un axe radial. Un angle non nul permet d'éviter les chocs au démarrage de la turbomachine et une immobilisation de la pièce d'amortissement qui résulterait d'un appui sur le profil de l'aube adjacente.

Par ailleurs, la pièce d'amortissement 100 peut, dans ce mode de réalisation, être réalisée par moulage par exemple.

Deuxième mode de réalisation (figures 4 à 7) Comme pour le précédent mode de réalisation, chaque pièce d'amortissement 200 de ce deuxième mode de réalisation se présente sous la forme d'une plaque triangulaire dont chaque sommet présente un élément surfacique 202a, 202b et 2028 (ici des portées sphériques) venant en fonctionnement en appui sous le talon des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement.

L'un 202a de ces trois éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des aubes et les deux autres éléments surfaciques 20212 et 202c viennent en appui sous le talon de l'autre aube. Par ailleurs, la plaque comprend une nervure axiale 204 qui s'étend depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci. Cette nervure axiale est destinée à venir s'intercaler tangentiellement entre les bords latéraux 24c des talons des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement. La nervure axiale 204 se termine à son extrémité libre par un double rebord 206 qui s'étend de façon sensiblement parallèle à la surface externe de la plaque. Comme représenté sur la figure 5, ce double rebord 206 peut présenter une forme sensiblement identique à la forme triangulaire de la plaque avec notamment une branche 206a située du côté de l'élément surfacique 202a et deux branches 20612, 206c situées respectivement du côté des éléments surfaciques 20212, 202c.

Le double rebord 206 a pour fonction d'assurer un maintien à la fois radial et axial de la pièce d'amortissement 200 sur le talon des aubes. Le maintien radial de la pièce d'amortissement est obtenu par la présence des branches 206a à 206c du double rebord qui retiennent la plaque entre les talons des aubes à l'arrêt de la roue. Quant au maintien axial, il est obtenu par une mise en butée axiale des branches 206a à 206e du double rebord contre les léchettes 30 des talons des aubes (sur la figure 6, la branche 206c est montrée en contact contre une léchette 30 d'un talon d'aube). En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue mobile, les portées sphériques 202a à 202c des pièces d'amortissement vont venir se plaquer contre les faces intérieures 28 des talons des aubes et frotter sur celles-ci afin de dissiper l'énergie vibratoire résultant de la rotation de la roue. Dans une variante de ce deuxième mode de réalisation illustrée sur la figure 7, la branche 206'a du double rebord 206' de la pièce d'amortissement 200' vient se loger tangentiellement dans une rainure 34 pratiquée dans l'extrémité radiale externe de la pale 16 de l'aube correspondante. Le contact entre la branche 206'a du double rebord 206' dans la rainure 34 permet ainsi d'assurer un maintien axial de la pièce d'amortissement sur le talon de l'aube correspondante. Par ailleurs, il est possible avec cette variante de réalisation de maîtriser l'orientation de la pièce d'amortissement 200' lors des excitations vibratoires, cette maîtrise se faisant toutefois au détriment de sa masse.

Troisième mode de réalisation (figures 8 à 10A et 10B) Comme pour les précédents modes de réalisation, chaque pièce d'amortissement 300 de ce troisième mode de réalisation se présente sous la forme d'une plaque triangulaire dont chaque sommet présente un élément surfacique 302a, 302b et 302c (ici des portées sphériques) venant en fonctionnement en appui sous le talon des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement. L'un 302a de ces trois éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des aubes et les deux autres éléments surfaciques 302b et 302c viennent en appui sous le talon de l'autre aube (figures 10A et 10B).

Par ailleurs, deux des éléments surfaciques (à savoir les éléments 302b et 302ç) comprennent chacun un doigt, respectivement 304b et 304c, s'étendant depuis la surface externe de la plaque perpendiculairement à celle-ci. Ces doigts sont destinés à traverser de part en part le talon de l'aube correspondante (en passant par des orifices circulaires 36 formées au travers du talon). Une fraisure conique 37 est de préférence intégrée dans chaque orifice 36 du talon de l'aube correspondante pour privilégier un contact linéique circulaire entre la pièce d'amortissement et le talon de l'aube (voir la figure 10B). L'extrémité libre des doigts 304b et 304c est en outre pliée à 90° pour former un crochet 306b et 306c de façon à assurer un maintien des doigts au travers du talon de l'aube. Grâce à ces crochets, la pièce d'amortissement est maintenue à la fois radialement et axialement sur le talon de l'aube. En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue mobile, les portées sphériques 302a à 302c des pièces d'amortissement vont venir se plaquer contre la face intérieure 28 des talons des aubes et frotter sur celle-ci afin de dissiper l'énergie vibratoire résultant de la rotation de la roue. On notera que la liaison crochet / talon d'aube doit être réalisée de façon à éviter tout désengagement de la pièce d'amortissement du talon de l'aube correspondante. Le désengagement de la pièce d'amortissement ne peut se faire ici que lorsque l'aube correspondante est désolidarisée au préalable de la roue mobile, c'est-à-dire sans la présence des aubes voisines. On notera également que si l'encombrement des crochets 30612 et 306c s'avère délicat, il est possible de réaliser ces crochets par déformation (les extrémités libres des doigts sont repliées à 90° une fois les doigts passés au travers des orifices 36 dans les talons des aubes).

Quatrième mode de réalisation (figures 11 à 14) Ce quatrième mode de réalisation est proche du précédent : chaque pièce d'amortissement 400 se présente sous la forme d'une plaque triangulaire dont chaque sommet présente un élément surfacique 402x, 402b et 402ç (ici des portées sphériques) venant en fonctionnement en appui sous le talon des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement. L'un 402a de ces trois éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des aubes et les deux autres éléments surfaciques 40212 et 402c viennent en appui sous le talon de l'autre aube.

Par ailleurs, deux des éléments surfaciques (à savoir les éléments 40212 et 4020 comprennent chacun un doigt, respectivement 404b et 404c, s'étendant depuis la surface externe de la plaque perpendiculairement à celle-ci. Ces doigts sont destinés à traverser de part en part le talon de l'aube correspondante (en passant par des orifices circulaires 36 formées au travers du talon). Une fraisure conique 37 est de préférence intégrée dans chaque orifice 36 du talon de l'aube correspondante pour privilégier un contact linéique circulaire entre la pièce d'amortissement et le talon de l'aube (figures 13 et 14). En outre, pour chaque doigt 40412, 404ç de la plaque, il est prévu une rondelle 40612, 406c centrée sur le doigt et maintenue entre l'extrémité libre du doigt et la surface externe du talon de l'aube (voir la figure 13 notamment). Ces rondelles 406b, 406ç, qui sont par exemple soudées sur l'extrémité libre des doigts 40412, 404c une fois ces derniers passés au travers des orifices 36, permettent d'assurer un maintien à la fois radial et axial de la pièce d'amortissement sur le talon de l'aube correspondante.

En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue mobile, les portées sphériques 402a à 402c des pièces d'amortissement vont venir se plaquer contre la face intérieure 28 des talons des aubes et frotter sur celle-ci afin de dissiper l'énergie vibratoire résultant de la rotation de la roue. On notera que les rondelles 406b, 406c sont fixées sur l'extrémité libre des doigts 404b, 404c de sorte à ménager un jeu 3 entre la surface externe du talon de l'aube correspondante et les rondelles. Ce jeu est calculé de sorte à toujours respecter un contact entre les fraisures coniques 37 des orifices 36 et les portées sphériques respectives 402b et 402c. Ce jeu est également calculé pour assurer un degré de liberté limité de rotation de la pièce d'amortissement pour rattraper les différentes positions radiales des talons des aubes. La figure 14 représente une variante de ce quatrième mode de réalisation. Dans cette variante, une fois les doigts 404b et 404c de la pièce d'amortissement 400' montés au travers des orifices 36 du talon de l'aube, les rondelles 406b, 406c sont enfilées sur les extrémités libres des doigts par le dessus du talon de l'aube. Ensuite, l'extrémité libre des doigts est pliée à 90° par-dessus les rondelles. De la sorte, la pièce d'amortissement est maintenue axialement et radialement sur le talon de l'aube. On notera que pour conserver le jeu J, il est possible, lors de l'opération de pliage de l'extrémité libre des doigts, d'insérer provisoirement des cales entre les rondelles et la surface externe du talon de l'aube (non représentée sur les figures).

Cinquième mode de réalisation (figures 15 à 19) Contrairement aux autres modes de réalisation, la pièce d'amortissement 500 de ce cinquième mode de réalisation se présente sous la forme d'une tôle dont la surface externe présente deux éléments surfaciques 502a et 5022, à savoir ici des portions de la surface externe de la tôle. Chacun de ces deux éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des deux aubes entre lesquelles est positionnée la pièce d'amortissement. Par ailleurs, la tôle présente deux agrafes (ou pattes) 504a et 504b qui s'étendent depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci. Ces agrafes sont destinées à venir se loger dans des encoches 38 pratiquées selon une direction sensiblement circonférentielle dans le talon de l'aube sur lequel est montée la pièce d'amortissement (voir la figure 15). Ainsi, ces agrafes permettent d'assurer à la fois radial et axial de la pièce d'amortissement sur le talon de l'aube correspondante.

En fonctionnement, sous l'effet de la force centrifuge de rotation de la roue mobile, les éléments surfaciques 502a et 50212 des pièces d'amortissement vont venir se plaquer contre la face intérieure 28 des talons des aubes et frotter sur celle-ci afin de dissiper l'énergie vibratoire résultant de la rotation de la roue.

Dans l'exemple de réalisation des figures 15 à 17, les agrafes 504a et 504b sont repliées à leur extrémité libre l'une vers l'autre pour assurer un maintien radial de la pièce d'amortissement sur le talon de l'aube correspondante. Aussi, pour éviter qu'en fonctionnement les agrafes 504a et 50412 ne viennent se bloquer dans leur encoche 38 respective, il est nécessaire que ces encoches présentent une largeur suffisante par rapport à l'épaisseur des agrafes. En outre, toujours dans le but d'éviter un blocage de la pièce d'amortissement, des chanfreins 40 peuvent être réalisés dans ces encoches (figure 18). Dans la variante de réalisation de la figure 18, les 504a et 50412 de la pièce d'amortissement 500' sont en revanche repliées en direction des léchettes 30 du talon de l'aube correspondante. De la sorte, il est possible de limiter le débattement axial de la pièce d'amortissement dans les encoches 38 de façon à éviter tout blocage de celle-ci sur le talon de l'aube.

Enfin, dans la variante de réalisation de la figure 19, la pièce d'amortissement 500" présente une forme sensiblement triangulaire avec trois éléments surfaciques 502x, 502b et 502ç, à savoir ici des portées sphériques. Aussi, dans cette variante, l'un 502a de ces éléments surfaciques vient en fonctionnement en appui sous le talon de l'une des aubes et les deux autres éléments surfaciques 502b et 502c viennent en appui sous le talon de l'autre aube.

On décrira maintenant certaines caractéristiques avantageuses communes à l'ensemble de ces modes de réalisation.

En particulier, chaque pièce d'amortissement possède une masse qui est comprise entre 2% et 6% - et de préférence égale à 5% - de la masse d'une aube 14 de la roue mobile. Une telle masse permet aux pièces d'amortissement de parfaitement remplir leur fonction d'amortisseurs de vibrations. Par ailleurs, les pièces d'amortissement de tous les modes de réalisation peuvent être réalisées en métal.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif d'amortissement de vibrations entre talons d'aubes adjacentes en matériau composite d'une roue mobile de turbomachine, comprenant une pièce d'amortissement (100 à 500) destinée à être positionnée entre les bords latéraux (24c) des talons (24) de deux aubes (14) adjacentes en matériau composite d'une roue mobile (10) de turbomachine, la pièce d'amortissement comprenant au moins deux éléments surfaciques (102a à 1020 destinés en fonctionnement à venir en appui sous chaque talon d'aube, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien axial et radial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la pièce d'amortissement présente un élément surfacique (102x) destiné en fonctionnement à venir en appui sous le talon de l'une des deux aubes et deux autres éléments surfaciques (102a, 10212) qui sont destinés en fonctionnement à venir en appui sous le talon de l'autre aube.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les éléments surfaciques de la pièce d'amortissement sont des portées sphériques.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 25 dans lequel la masse de la pièce d'amortissement est comprise entre 2% et 6% de la masse d'une aube de la roue mobile.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la masse de la pièce d'amortissement correspond à 5% de la 30 masse d'une aube de la roue mobile.
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la pièce d'amortissement (100 à 400) se présente sous la forme d'une plaque sensiblement triangulaire dont chaque sommet 35 constitue l'un des éléments surfaciques destinés en fonctionnement à venir en appui sous les talons des aubes.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la plaque comprend une nervure circonférentielle (104) s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinée à venir se loger dans une encoche (32) sensiblement circonférentielle pratiquée dans un talon d'aube de façon à assurer un maintien axial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes, la nervure circonférentielle se terminant à son extrémité libre par un rebord (106) de maintien radial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes.
8. 8. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la plaque comprend une nervure axiale (204) s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinée à venir s'intercaler tangentiellement entre les bords latéraux des talons des aubes, la nervure axiale se terminant à son extrémité libre par un double rebord (206) de maintien de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes.
9. 9. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel deux des éléments surfaciques comprennent chacun un doigt (30412, 304ç ; 40412, 4040 s'étendant depuis la surface externe de la plaque perpendiculairement à celle-ci, ces doigts étant destinés à traverser de part en part le talon d'une des aubes, le dispositif comprenant en outre des moyens de maintien des doigts de la plaque au travers du talon de l'aube.
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel l'extrémité libre des doigts (304b, 304c) est pliée pour former un crochet (30612, 306ç) de façon à assurer un maintien desdits doigts au travers du talon de l'aube.
11. 11. Dispositif selon la revendication 9, comprenant pour chaque doigt (404b, 404c) de la plaque une rondelle (40612, 406ç) centrée sur le doigt et maintenue entre l'extrémité libre du doigt et la surface externe du talon de l'aube de façon à assurer un maintien desdits doigts au travers du talon de l'aube.
12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la pièce d'amortissement (500) se présente sous la forme d'une tôle dont la surface externe présente les éléments surfaciques (502a, 502b), la tôle ayant deux agrafes (504a, 504b) s'étendant depuis sa surface externe perpendiculairement à celle-ci et destinées à venir se loger dans des encoches sensiblement circonférentielles pratiquées dans un talon d'aube de façon à assurer un maintien axial de la pièce d'amortissement sur le talon des aubes.
13. 13. Elément de roue mobile de turbomachine comprenant : une paire d'aubes (14) adjacentes en matériau composite comprenant chacune à une extrémité radiale libre un talon (24), chaque talon d'aube ayant un bord amont (24a) et un bord aval (24b) reliés entre eux par deux bords latéraux (24g), et un dispositif d'amortissement de vibrations (100 à 500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 qui est disposé entre les talons des aubes.
14. 14. Elément selon la revendication 13, dans lequel les aubes sont en matériau composite à matrice céramique et la pièce d'amortissement du dispositif d'amortissement des vibrations est en métal.
15. 15. Roue mobile de turbomachine comprenant une pluralité d'éléments selon l'une des revendications 13 et 14.
16. 16. Turbomachine comprenant au moins une roue mobile selon la revendication 15.