FR2978196A1 - Aubes de turbomachine comprenant une plaque rapportee sur une partie principale - Google Patents

Aubes de turbomachine comprenant une plaque rapportee sur une partie principale Download PDF

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Abstract

Une plaque (10) fermant la partie principale (5) d'une aube en deux parties. Une cavité interne (8) est close par la plaque (10). Autour d'une portée d'appui (12) de la plaque (10), une gorge (14) reçoit un joint (11) élastique, et le bord extérieur (29) de la plaque (10) s'étend par-dessus la gorge (14) pour comprimer le joint (11) et établir une excellente étanchéité. La position de la plaque (10) peut être garantie par des pions de centrage pénétrant dans des perçages adjacents au joint (11) et que celui-ci vient combler quand les pions ont été retirés, ce qui complète la fermeture de la cavité (8). Application notamment aux aubes stationnaires de redressement des gaz dans les turbomachines.

Description

1 AUBES DE TURBOMACHINE COMPRENANT UNE PLAQUE RAPPORTEE SUR UNE PARTIE PRINCIPALE
DESCRIPTION Le sujet de l'invention est une aube de turbomachine du genre comprenant une plaque rapportée sur une partie principale, structurale, de l'aube et qui peut trouver notamment emploi pour des aubes de redresseur (OGV : outlet guide vane). Un exemple de telles aubes est donné dans le document EP-A-1 557 529. Une cavité est creusée au centre de la partie principale, et la plaque permet de la couvrir. Des nervures portées par la partie principale s'étendent toutefois dans la cavité et 15 divisent son volume. La plaque repose sur les nervures quand elle est montée, ce qui la soutient. On citera encore le document US-A-2010/0247322 qui décrit un dispositif analogue. Divers procédés sont utilisés pour joindre 20 la plaque à la partie principale. Dans le document cité en dernier, un soudage par friction est proposé. D'autres modes de soudage ou des collages sont aussi praticables ; mais quel que soit le procédé utilisé, une fermeture étanche de la cavité consécutive à 25 l'assemblage n'est pas garantie, puisque la couche de liant installée entre la partie principale et la plaque peut être rendue discontinue accidentellement, pendant l'enduction du liant ou pendant le procédé d'assemblage. Une autre difficulté à surmonter est 30 qu'il faut s'assurer que la plaque est parfaitement 10 2 mise en place sur la partie principale et qu'elle le reste pendant le procédé d'assemblage. L'invention a été conçue pour obvier à ces inconvénients, et elle se signale par une excellente précision de position entre la partie principale et la plaque en préalable à leur assemblage, et par une obtention beaucoup plus sûre de l'étanchéité de la cavité après l'assemblage. Un autre avantage est que le niveau de vibrations dont l'aube est le siège est réduit. Sous une forme générale, l'invention peut être définie comme une aube de turbomachine comprenant une partie principale contenant une cavité et des nervures s'étendant dans la cavité, et une plaque jointe à la partie principale en fermant la cavité et en reposant sur les nervures, caractérisée en ce que la plaque est jointe à la partie principale en reposant sur une portée d'appui de la partie principale, en retrait par rapport à une face extérieure de la partie principale qui l'entoure, par une région adjacente à un bord extérieur de la plaque, et le bord extérieur de la plaque s'étend au-dessus d'une gorge de la partie principale qui entoure la portée d'appui et est comblée par un joint en matière élastique, le joint étant comprimé par le bord extérieur. La plaque affleure à la surface extérieure de la partie principale, et l'aube possède ainsi une surface d'une continuité parfaite. L'appui de la plaque sur les nervures réduit ses possibilités de vibrer.
L'aspect le plus remarquable est toutefois qu'une 3 étanchéité est garantie par la compression du joint par le bord extérieur de la plaque. La mise en position de la plaque et de la partie principale est avantageusement procurée par des pions de centrage pénétrant dans des perçages alignés ; il est alors avantageux que le joint s'étende dans ces perçages une fois que les pions de centrage ont été retirés. Les perçages peuvent s'étendre à l'endroit 10 des nervures, près de leur raccordement à la partie principale proprement dite. Un autre aspect de l'invention est un procédé caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir posé la plaque sur les nervures et avant de fixer la 15 plaque sur la partie principale, à introduire des pions de centrage dans les perçages alignés. L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures suivantes, qui en donnent quelques réalisation à titre purement illustratif : 20 -la figure 1 est une pièce de turbomachine où l'invention est présente, - la figure 2 est une vue éclatée d'une aube conforme à l'invention, - la figure 3 est une coupe de l'aube, 25 -la figure 4 est un détail de la figure 3, - les figures 5 et 6 sont des détails de la partie principale de l'aube, - les figures 7 à 9 illustrent des alternatives de réalisation pour les nervures des 30 aubes. 4 La figure 1 représente un carter intermédiaire d'une turbomachine comprenant une virole extérieure 1, une virole intérieure 2 et un cercle d'aubes 3 disposé entre les viroles 1 et 2. Quelques bras radiaux 4 relient encore les viroles 1 et 2 afin de renforcer l'assemblage. Les aubes 3 sont disposées à travers un écoulement de gaz qu'elles contribuent à redresser entre deux étages d'aubes mobiles, ainsi qu'il est usuel dans ce genre d'appareils.
La figure 2 illustre les constituants des aubes 3 : on trouve d'abord une partie principale 5, comprenant la plus grande partie de la structure de l'aube 3 ainsi que des pattes 6 ou des plates-formes 7 d'assemblage par boulonnage aux viroles 1 et 2 ; la partie principale 5 est continue sur une face de l'aube 3 mais comporte une cavité 8 qui s'ouvre sur l'autre face. Des nervures 9 s'étendent dans cette cavité 8 ; leur nombre et leur disposition ne sont pas très importants et on a représenté d'ailleurs ici une seule nervure 9, qui s'étend du bord intérieur au bord extérieur de la cavité 8 ; des nervures qui ne traverseraient pas complètement la cavité seraient aussi envisageables. Les autres éléments de l'aube 3 sont une plaque 10 lisse qui s'assemble à la partie principale 5 en fermant la cavité 8 et un joint en élastomère 11 dont la forme correspond au contour de la plaque 10. D'autres détails de l'invention vont maintenant être décrits au moyen des figures 3 et 4. La plaque 10 repose sur les nervures 9 ainsi que sur une portée d'appui 12 de la partie principale 5 quand elle est installée ; la portée d'appui 12 est en retrait par rapport à la face extérieure 13 de la partie principale 5, de sorte que la plaque 10 affleure à cette face extérieure 13 et que l'aube est lisse et permet un bon 5 écoulement des gaz. Le joint 11 est logé dans une gorge 14 de la partie principale 5 qui s'étend tout autour de la portée 12. Le bord extérieur de la plaque 10 comprime le joint 11, qui est en élastomère ou une autre matière élastique, en s'étendant au-dessus de la gorge 14, et c'est donc une partie adjacente à ce bord extérieur 29 qui repose sur la portée d'appui 12. Les figures 5 et 6 représentent encore d'autres détails de l'invention. La gorge 14 présente une projection 15 aux endroits où elle s'étend devant les raccordements de la nervure 9 au bord de la partie principale 5, et l'extrémité de la projection 15, qui s'étend sur la nervure 9, comporte un perçage borgne 16. Des perçages 17 sont par ailleurs établis à des endroits correspondants à travers la plaque 10 à l'assemblage de la plaque 10 sur la partie principale 5, on réalise l'alignement des perçages 16 et 17, et l'introduction de pions de centrage 18 dans ces alignements garantit une bonne position invariable de la plaque 10 jusqu'à ce qu'elle soit fixée définitivement à la partie principale 5 (figure 2). Le procédé de fixation peut être accompli par collage, ou tout procédé de brasage ou de soudage : un soudage par faisceau d'électrons à l'endroit de la portée d'appui 12 et de la nervure 9 peut être envisagé. Les surfaces d'assemblage ont été enduites de liant comme il est connu dans l'art. Les pions de centrage 18 sont retirés 6 après la fixation. On remarque à la figure 2 que le joint 11 possède des renflements 19 à l'endroit des projections 15, ces renflements 19, comprimés auparavant par les pions de centrage 18, pénétrent au fond des projections 15 dès que ces pions ont été retirés, obturant les perçages 16 et 17 de sorte à renforcer l'étanchéité et améliorer l'aspect de l'aube. Les figures 7 à 9 illustrent quelques autres dispositions possibles pour les nervures : respectivement une nervure 20 en direction transversale de l'aube 3, à rayon invariable dans la machine ; une disposition en croix comprenant à la fois les nervures 9 et 20 ; et une autre disposition en croix, à disposition en X d'où deux nervures 21 et 22 s'étendent en diagonale à travers la cavité 8. Les autres caractéristiques de l'invention ne sont pas modifiées, à l'exception éventuellement de la position des points d'assemblage utilisant les pions de centrage 18, qu'il est toujours avantageux d'établir au raccordement entre les nervures et la partie principale 5 par des perçages situés dans la nervure (pour la partie principale) et devant elle (pour la plaque) ; mais la précision de l'assemblage subsiste.25

Claims (4)

  1. REVENDICATIONS1. Aube de turbomachine comprenant une partie principale (5) contenant une cavité (8) et des nervures (9) s'étendant dans la cavité, et une plaque (10) jointe à la partie principale (5) en fermant la cavité (8) et en reposant sur les nervures (9), caractérisée en ce que la plaque (10) est jointe à la partie principale (5) en reposant sur une portée d'appui (12) de la partie principale, en retrait par rapport à une face extérieure de la partie principale qui l'entoure, par une région adjacente à un bord extérieur (29) de la plaque (10), et le bord extérieur (29) de la plaque s'étend au-dessus d'une gorge (14) de la partie principale (5) qui entoure la portée d'appui (12) et est comblée par un joint (11) en matière élastique, le joint étant comprimé par le bord extérieur (29).
  2. 2. Aube de turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le joint s'étend dans des perçages (16, 17) alignés de la partie principale (5) et de la plaque (10), utilisés pour centrer la plaque par rapport à la partie principale et voisins de la gorge.
  3. 3. Aube de turbomachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les perçages (16, 17) alignés s'étendent dans et devant les nervures 30 (9). 8
  4. 4. Procédé de fabrication d'une aube de turbomachine conforme à l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir posé la plaque sur les nervures et avantde fixer la plaque sur la partie principale, à introduire des pions de centrage (18) dans les perçages (16, 17) alignés.10
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