FR2973066A1

FR2973066A1 - Dispositif de blocage d'aubes dans une rainure d'un disque de turbomachine

Info

Publication number: FR2973066A1
Application number: FR1152328A
Authority: FR
Inventors: Damien Cordier; Francois Jean Comin
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2011-03-21
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2012-09-28
Anticipated expiration: 2031-03-21
Also published as: FR2973066B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif de blocage d'aubes dans une rainure (6) d'un disque de turbomachine, le dispositif comportant : - Une vis (7) s'étendant suivant un axe de référence (8), la vis (7) comportant un fût (9) pourvu d'un filetage, la vis (7) comportant une tête de vis (11, 11'); - Un corps de verrou (1) percé par un taraudage pourvu d'un filetage complémentaire du filetage de la vis ; - Une plaquette de freinage (16) comportant au moins deux languettes de freinage (29), les languettes de freinage (29) et la tête de vis (11, 11') étant agencés de manière à freiner la rotation de la vis (7) au moins dans un sens par rapport à la plaquette de freinage (16), la plaquette de freinage (16) étant solidaire du corps de verrou (1).

Description

1 DISPOSITIF DE BLOCAGE D'AUBES DANS UNE RAINURE D'UN DISQUE DE TURBOMACHINE

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un dispositif de blocage d'aubes dans une rainure d'un disque de turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Les disques de turbomachine comportent généralement une rainure pourvue d'une fenêtre de chargement dans laquelle les aubes sont insérées les unes après les autres. Une fois toutes les aubes insérées dans la rainure sauf la dernière, un premier dispositif de blocage est inséré dans la rainure, la dernière aube est ensuite insérée, puis un deuxième dispositif de blocage est inséré dans la rainure. Les aubes sont ensuite placées dans la position tangentielle voulue, puis les dispositifs de blocage sont serrés de façon à bloquer les aubes dans cette position tangentielle choisie. Le document FR2832455 décrit un tel dispositif de blocage. Ce dispositif de blocage comporte un corps de verrou et une vis. La vis comporte un fût, une tête de vis destinée à loger dans un espace annulaire délimité par le dessous des pieds d'aube et le fond de la rainure, et des moyens aptes à coopérer avec une clef de serrage. Le diamètre de la tête de vis est supérieur à la distance séparant les deux pieds d'aubes adjacents de sorte que la partie supérieure de la tête de vis peut venir en appui contre le dessous de ces deux pieds d'aubes, afin de limiter le déplacement de la tête de vis. Le corps de verrou comporte une embase percée par un taraudage équipé d'un filetage destiné à coopérer avec le filetage du fût de la vis.

Lorsque la tête de vis est proche du corps de verrou, le dispositif de blocage peut se déplacer dans la rainure. Lorsque l'on veut bloquer les aubes dans une position choisie, on visse la vis dans le corps de verrou de façon à éloigner la tête de vis du corps de verrou, de sorte que la 2 tête de vis est en appui contre le fond de la rainure, tandis que l'embase du corps de verrou est en appui contre les rebords supérieurs de la rainure. Pour éviter que les risques de desserrage de la vis en fonctionnement, le dispositif de blocage comporte une plaquette de freinage disposée entre la tête de vis et le corps de verrou. Cette plaquette de freinage comporte deux languettes qui viennent en appui radial contre les pans de la tête de vis, de façon à freiner la rotation de la tête de vis par rapport à la plaquette de freinage. Par ailleurs, cette plaquette de freinage est immobilisée radialement par rapport au corps de verrou, grâce à deux autres languettes radiales qui viennent coopérer avec deux rainures réalisées dans le corps de verrou. Ainsi, cette plaquette de freinage permet d'éviter que la vis ne tourne par rapport au corps de verrou, et donc qu'elle se dévisse. Toutefois, on a constaté que cette plaquette de freinage a tendance à se fissurer en fonctionnement, de sorte que la fonction de freinage de la vis n'est plus assurée sur du long terme. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif de blocage dans lequel les risques de desserrage de la vis sont minimisés à long terme.

Pour ce faire, est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un dispositif de blocage d'aubes dans une rainure d'un disque de turbomachine, le dispositif comportant : - Une vis s'étendant suivant un axe de référence, la vis comportant un fût pourvu d'un filetage, la vis comportant une tête de vis; - Un corps de verrou percé par un taraudage pourvu d'un filetage complémentaire du filetage de la vis ; - Une plaquette de freinage comportant au moins deux languettes de freinage en appui radial contre la tête de vis, les languettes de freinage et la tête de vis étant 3 agencés de manière à freiner la rotation de la vis au moins dans un sens par rapport à la plaquette de freinage, la plaquette de freinage étant solidaire du corps de verrou. Dans ce document, le terme « axial » désigne une direction parallèle à l'axe de référence, tandis que le terme « radial » désigne une direction perpendiculaire à l'axe s de référence. Le fait d'avoir une plaquette de freinage qui est solidaire du corps de verrou, c'est-à-dire qui est immobilisée axialement et radialement par rapport au corps de verrou, permet d'éviter les vibrations de la plaquette de freinage. Or ce sont ces vibrations qui étaient à l'origine de la création de fissures dans les plaquettes de l'art antérieur. Zo Par conséquent, le fait d'avoir une plaquette de freinage solidaire du corps de verrou permet de diminuer les risques d'apparition de fissures dans la plaquette de freinage, et donc elle permet d'éviter que la plaquette de freinage ne se casse. Ainsi, la plaquette de freinage empêche le desserrage de la vis sur le long terme. En effet, la plaquette de freinage empêche la rotation de la vis par rapport à la plaquette de 15 freinage, or comme la plaquette de freinage est solidaire du corps de verrou, la rotation de la vis est également empêchée par rapport au corps de verrou. En outre, le fait que la plaquette de freinage soit solidaire du corps de verrou est avantageux car il permet d'éviter de perdre la plaquette de freinage ou d'oublier de l'insérer entre la tête de vis et le corps de verrou. 20 Le dispositif de blocage selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques décrites ci-dessous, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon différents modes de réalisation : - la plaquette de freinage est formée par une plaque qui épouse le corps de 25 verrou, ce qui permet de limiter les efforts exercés sur la plaquette de freinage ;

- les deux languettes de freinage sont diamétralement opposées par rapport à la tête de vis, ce qui permet d'optimiser le freinage de la tête de vis par les 30 languettes ; 4 la plaquette de freinage comporte au moins une fenêtre d'accrochage, le corps de verrou comportant au moins une partie en saillie, la partie en saillie étant insérée dans la fenêtre d'accrochage ; - la plaquette de freinage comporte deux fenêtres d'accrochage, le corps de verrou comportant deux parties en saillie, chaque partie en saillie étant insérée dans une des fenêtres d'accrochage ; 10 - la plaque est percée d'un trou traversé par la vis ; - la tête de vis présente une surface extérieure formée de pans séparés par des discontinuités, chaque languette de freinage étant en appui radial contre un des pans de la tête de vis. Ainsi, la rotation de la vis par rapport à la plaquette 15 de freinage est empêchée grâce à deux languettes de freinage en appui radial contre deux pans de la tête de vis. Pour que la vis puisse tourner, les languettes doivent franchir les discontinuités qui séparent les pans et qui sont difficilement franchissables par les languettes de freinage. Les discontinuités forment donc des obstacles pour les languettes de freinage. Par conséquent, 20 pour que la vis puisse tourner, il faut que les languettes de freinage soient déformées élastiquement pour franchir les discontinuités, ce qui limite la rotation de la vis. - la tête de vis présente des dimensions radiales au niveau des discontinuités 25 différentes des dimensions radiales de la tête de vis au niveau des pans de sorte que les discontinuités sont difficilement franchissables pour les languettes de freinage. La tête de vis présente de préférence des dimensions radiales au niveau des discontinuités supérieures aux dimensions radiales de la tête de vis au niveau des pans ; 30 - les pans de la tête de vis sont séparés par des arêtes ; - la tête de vis présente une section polygonale ;5 - les pans et les discontinuités de la tête de vis forment un système anti-retour qui ne peut être parcouru que dans un sens par les languettes de freinage ; Ainsi, le système anti-retour permet de préférence le vissage de la vis dans le corps de verrou de façon à placer le dispositif de blocage dans une position 5 dans laquelle il est bloqué dans la rainure. Par contre, le système anti-retour empêche le dévissage de la vis, de sorte qu'une fois que le dispositif de blocage est bloqué dans la rainure, il ne peut pas se desserrer sous l'effet des vibrations ; - la tête de vis comporte six pans. Un autre aspect de l'invention concerne une turbomachine comportant un dispositif de blocage selon le premier aspect de l'invention.

BREVES DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - La figure 1, une vue en perspective d'un dispositif de blocage d'aubes selon un mode de réalisation de l'invention dans une rainure d'un disque de turbomachine ; - La figure 2, une vue en perspective du dispositif de blocage de la figure 1 ; - La figure 3, une autre vue en perspective du dispositif de blocage de la figure 1; - La figure 4, une vue en perspective éclatée du dispositif de blocage de la figure 1 ; - La figure 5, une vue en perspective d'un dispositif de blocage selon un autre mode de réalisation de l'invention ; - La figure 6, une vue en coupe de la tête de vis du dispositif de blocage de la figure 5. 3o Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de références identiques sur l'ensemble des figures. 6 DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION Les figures 1 à 4 représentent un dispositif de blocage selon un mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif de blocage comporte un corps de verrou 1 qui comporte une embase 2. Cette embase 2 comporte une paroi inférieure 20, deux parois latérales d'appui 5 destinées à venir en contact avec les parois latérales de la rainure 6 lorsque le dispositif de blocage est en position serrée, et deux parois latérales d'accrochage 21. Cette embase 2 est conformée de façon à : - pouvoir coulisser dans une rainure 6 d'une gorge de turbomachine lorsque le dispositif de blocage est desserré, et de manière à - ce que ses parois latérales d'appui 5 viennent en appui axial contre les parois latérales 4 de la rainure 6 lorsque le dispositif de blocage est serré de façon à empêcher le dispositif de blocage de sortir de la rainure 6.

Cette embase 2 est percée par un taraudage 3 pourvu d'un filetage. Le dispositif de blocage comporte également une vis 7 qui s'étend suivant un axe de référence 8. La vis 7 comporte un fût 9 pourvu d'un filetage complémentaire du filetage du corps de verrou.

20 Le fût 9 comporte une première extrémité 10 pourvue d'une tête de vis 11 et une deuxième extrémité 12 pourvue de moyens de serrage 13 aptes à coopérer avec une clef de serrage.

La vis 7 est insérée dans le taraudage du corps de verrou 1. 25 Le dispositif de blocage peut être placé dans une position desserrée dans laquelle il peut se déplacer dans la rainure 6. La position desserrée est une position dans laquelle la tête de vis 11 est suffisamment proche du corps de verrou 1 pour que le dispositif de blocage puisse se déplacer dans la rainure sans buter contre son fond 30 14 ou contre ses bordures supérieures 4.15 7 Le dispositif de blocage peut également être placé dans une position serrée, dans laquelle il est immobilisé dans la rainure 6. Pour cela, la tête de verrou 11 est en appui contre le fond 14 de la rainure 6, tandis que l'embase 2 est en appui contre la bordure supérieure 4 de la rainure. La position serrée est donc la position dans laquelle la tête de vis 11 est suffisamment éloignée du corps de verrou 1 pour que la tête de vis 11 soit en appui contre le fond 14 tandis que l'embase est en appui contre la bordure supérieure 4.

Le dispositif de blocage comporte également une plaquette de freinage 16. Cette plaquette de freinage 16 est située entre le corps de verrou 1 et la tête de vis 11. La plaquette de freinage 16 est solidaire du corps de verrou 1, de sorte qu'elle ne peut effectuer aucun mouvement par rapport au corps de verrou 1, ce qui permet de limiter les risques de détérioration de la plaquette de freinage 16 par vibrations.

Pour cela, la plaquette de freinage est de préférence formée d'une plaque 17 qui épouse l'embase 2 du corps de verrou 1. La plaque 17 comporte donc une base 22 en appui axial contre la paroi inférieure 20 du corps de verrou. La plaque 17 comporte également deux branches 23 qui s'étendent suivant des directions sensiblement perpendiculaires à la direction de la base 22. Chaque branche 23 longe une des parois latérales d'accroche 21 du corps de verrou. La plaque 17 présente donc sensiblement une section en forme de U. La base 22 de la plaque 17 est percée d'un trou 18 de façon à ce que le fût 9 de la vis puisse passer à travers ce trou 18. La plaquette de freinage 16 est solidarisée au corps de verrou 1 grâce à : - deux fenêtres d'accrochage 19, chaque fenêtre d'accrochage 19 étant percée dans une des branches 23 de la plaquette de freinage ; - deux parties en saillie 24, chaque partie en saillie 24 faisant saillie radialement des parois latérales d'accrochage 21 du corps de verrou.

Chaque partie en saillie 24 est insérée dans une des fenêtres d'accrochage 19.

Lorsque les deux parties en saillie 24 sont insérées dans les fenêtres d'accrochage 19, la base 22 de la plaquette de freinage 16 est en appui contre la partie inférieure 20 de l'embase 2, et les branches 23 de la plaquette de freinage 16 sont en appui 8 contre les parois latérales d'accrochage 21, de sorte que la plaquette de freinage 16 est immobilisée axialement et radialement par rapport au corps de verrou.

Afin d'empêcher le desserrage du dispositif de blocage, la tête de vis 11 est pourvue s de plusieurs pans 25, par exemple de six pans, qui sont séparés entre eux par des discontinuités 26.

Par ailleurs, la plaquette de freinage 16 est pourvue de languettes de freinage 29 qui font saillie des branches 23 de façon à s'étendre le long de deux pans 10 diamétralement opposés de la tête de vis.

Les discontinuités 26 sont agencées de façon à être difficilement franchissables par les languettes de freinage 29 lorsque celles-ci sont en appui radial contre les pans 25. Pour cela, les discontinuités sont donc de préférence agencées de façon à ce 15 que les languettes de freinage 29 doivent se déformer élastiquement pour les franchir. Par exemple, la tête de vis 11 peut présenter des dimensions radiales au niveau des discontinuités 26 supérieures aux dimensions radiales de la tête de vis 11 au niveau des pans 25.

20 La rotation de la tête de vis 11 par rapport à la plaquette de freinage 16 et donc par rapport au corps de verrou est donc limitée par la présence de ces languettes de freinage 29 qui doivent donc se déformer élastiquement pour franchir les discontinuités 26 séparant deux pans 25 consécutifs. Les languettes de freinage 29 opposent donc une résistance à la rotation de la tête de vis 11, de sorte que le 25 dispositif de blocage ne peut pas se desserrer accidentellement sous l'effet des vibrations.

La figure 5 représente un dispositif de blocage selon un autre mode de réalisation. Ce dispositif de blocage est identique à celui décrit en référence aux figures 1 à 4 à 30 l'exception de la tête de vis 11' qui est pourvue d'un système anti-retour. La figure 6 représente une vue en coupe de la tête de vis 11'. La tête de vis 11' comporte plusieurs pans 27 qui sont séparés entre eux par des décrochages 28. Les languettes de freinage 29 viennent en appui radial contre ces pans 27. Lorsque les 9 languettes de freinage 29 sont en appui contre ces pans 27, elles ne subissent pas d'effort mécanique. Ces pans 27 et ces décrochages 29 sont agencés de façon à ce que la rotation de la vis soit favorisée dans un premier sens F, qui correspond au sens de serrage du dispositif de blocage, mais qu'elle soit empêchée dans le sens s opposé -F, qui correspond au sens de desserrage de la vis. En effet, lorsque les languettes de freinage 29 parcourent les pans 27 de la tête de vis 11' dans le sens F, elles s'écartent progressivement l'une de l'autre, ce qui est possible. Par contre, les languettes de freinage 29 ne peuvent pas se déplacer dans le sens -F car elles devraient pour cela franchir les décrochages 28 qui sont abruptes, ce qui n'est pas Zo possible sous l'effet des vibrations uniquement. Ainsi, seul le serrage du dispositif de blocage est possible.

Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits en référence aux figures et des variantes pourraient être envisagées sans sortir du 15 cadre de l'invention. Par exemple, la vis pourrait présenter d'autres géométries, tout comme le corps de verrou.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de blocage d'aubes dans une rainure (6) d'un disque de s turbomachine, le dispositif comportant : - Une vis (7) s'étendant suivant un axe de référence (8), la vis (7) comportant un fût (9) pourvu d'un filetage, la vis (7) comportant une tête de vis (11, 11'); - Un corps de verrou (1) percé par un taraudage pourvu d'un filetage Zo complémentaire du filetage de la vis ; - Une plaquette de freinage (16) comportant au moins deux languettes de freinage (29) en appui radial contre la tête de vis (11, 11'), les languettes de freinage (29) et la tête de vis (11, 11') étant agencés de manière à freiner la rotation de la vis (7) au moins dans un sens par rapport à la plaquette de 15 freinage (16); caractérisé en ce la plaquette de freinage (16) est solidaire du corps de verrou (1).
2. Dispositif de blocage selon la revendication précédente, dans lequel la 20 plaquette de freinage (16) est formée par une plaque (17) qui épouse le corps de verrou (1).
3. Dispositif de blocage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les deux languettes de freinage (29) sont diamétralement opposées par 25 rapport à la tête de vis (11, 11 ').
4. Dispositif de blocage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la plaquette de freinage (16) comporte au moins une fenêtre d'accrochage (19), le corps de verrou (1) comportant au moins une partie en 30 saillie (24), la partie en saillie (24) étant insérée dans la fenêtre d'accrochage (19). 2973066 n
5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la plaquette de freinage comporte deux fenêtres d'accrochage (19), le corps de verrou (1) comportant deux parties en saillie (24), chaque partie en saillie (24) étant insérée dans une des fenêtres d'accrochage (19).
6. Dispositif de blocage selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel la plaque (17) est percée d'un trou (18) traversé par la vis (7).
7. Dispositif de blocage selon l'une des revendications précédentes dans 10 lequel la tête de vis présente une surface extérieure formée de pans (25, 27) séparés par des discontinuités (26, 28), chaque languette de freinage (29) étant en appui radial contre un des pans (25, 27) de la tête de vis.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la tête de vis (11) 15 présente des dimensions radiales au niveau des discontinuités (26, 28) différentes des dimensions radiales de la tête de vis (11) au niveau des pans (25, 27).
9. Dispositif de blocage selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel 20 les pans (25, 27) de la tête de vis (11) sont séparés par des arêtes.
10. Turbomachine comportant un dispositif de blocage selon l'une des revendications précédentes. 25