FR3053112A1 - Procede de mesure d'un angle de vrillage d'une aube de roue de turbomachine - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de mesure d'un angle de vrillage d'une aube de roue de turbomachine axisymétrique par rapport à un axe (A) ou d'un secteur d'une telle roue de turbomachine, l'aube (1) comportant une surface d'extrados ladite surface d'extrados étant coupée dans une section cylindrique par rapport à l'axe (A), à au moins un rayon (r) donné de l'axe (A), selon une section de la surface d'extrados (4) dont la forme est maîtrisée sur un intervalle donné situé entre un bord d'attaque (5) et un bord de fuite (6), caractérisé en ce qu'il comprend pour ladite aube (1) les étapes suivantes : - une mesure dans ladite section cylindrique de la position du bord d'attaque (5), - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d'un premier point (12) défini par rapport à la section de surface d'extrados (4), à proximité du bord d'attaque (5) et dans l'intervalle donné, - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d'un deuxième point (14) défini par rapport à la section de surface d'extrados (4), à proximité du bord de fuite (6) et dans l'intervalle donné, et - un calcul de l'angle de vrillage (α) de l'aube, qui est égal à l'angle obtenu entre une droite (G) joignant le premier point (12) et le deuxième point (14), et une direction (x) perpendiculaire à l'axe (A) et sensiblement tangente à ladite section cylindrique.

Description

Procédé de mesure d’un angle de vrillage d’une aube de roue de turbomachine Domaine de l’invention:

La présente invention se rapporte au domaine des roues aubagées de turbomachine, notamment les redresseurs dans les compresseurs. L’invention concerne plus particulièrement les mesures d’angle de calage ou angle de vrillage des aubes.

Etat de la technique :

Une roue aubagée de redresseur basse pression, notamment, est généralement réalisée en plaçant des aubes préalablement fabriquées entre deux viroles concentriques, définissant la veine au niveau du redresseur. Les aubes doivent être fabriquées individuellement avant assemblage en respectant une forme donnée avec la précision souhaitée. De plus, le positionnement desdites aubes dans le redresseur doit être vérifié après l’opération d’assemblage.

En particulier, l’angle de calage des aubes dans chaque étage d’une turbomachine est un paramètre important pour la performance. Il est donc important, lorsque la roue du redresseur est assemblée, de vérifier l’angle de calage des aubes pour, éventuellement, effectuer des opérations correctives si l’angle mesuré est hors tolérance. L’angle de calage d’une aube est l’angle entre la référence de la pièce et la droite passant par les intersections du squelette de l’aube avec le bord de fuite et le bord d’attaque, le squelette étant déterminé, dans une coupe transversale de l’aube, par la courbe médiane entre la surface d’extrados et la surface d’intrados.

Il est possible de mesurer le profil complet d’une aube par des méthodes connues à une section donnée pour y identifier le bord d’attaque et le bord de fuite afin de calculer un angle de calage. Cependant, ce procédé est très long, surtout lorsqu’il faut vérifier toutes les aubes de la roue du redresseur.

Une méthode plus simple et plus rapide consiste à faire reposer un outil allongé, de type couteau, sur le bord d’attaque et le bord de fuite, du côté intrados à une section donnée. En théorie, si les extrémités du profil de l’aube sont pointues, cela donne l’angle de calage.

Cependant, le bord d’attaque, notamment, présente généralement un rayon de courbure faible mais non nul ce qui fait qu’on ne mesure pas exactement l’angle de calage mais un angle de bitangente. Le procédé permet néanmoins une vérification rapide de cet angle de bitangente pour l’ensemble des aubes du redresseur.

Un autre inconvénient de cette dernière méthode vient du fait que la bitangente est tributaire de l’ajustage des extrémités de l’aube, le bord d’attaque et le bord de fuite. On risque ainsi de mesurer des droites qui ne représentent pas exactement les mêmes caractéristiques géométriques d’une aube à une autre. Cette mesure manque donc de précision et de fiabilité. Cela entraîne un grand nombre de détections de sorties de tolérance, pas forcément justifiées, et donc, de retouches sur les redresseurs.

Il existe donc un besoin de mesurer un paramètre de calage de l’ensemble des aubes d’une roue aubagée, notamment de redresseur, qui soit simple et rapide tout en garantissant les exigences géométriques liées à l’aérodynamique et en donnant une information fiable sur le calage de chaque aube.

Exposé de l’invention : A cet effet, l’invention concerne un procédé de mesure d’un angle de vrillage d’une aube de roue de turbomachine axisymétrique par rapport à un axe ou d’un secteur d’une telle roue de turbomachine, l’aube comportant une surface d’extrados, ladite surface d’extrados étant coupée dans une section cylindrique par rapport à l’axe, à au moins un rayon donné de l’axe, selon une section de la surface d’extrados dont la forme est maîtrisée sur un intervalle donné, situé entre un bord d’attaque et un bord de fuite, caractérisé en ce qu’il comprend pour ladite aube les étapes suivantes : - une mesure dans ladite section cylindrique de la position du bord d’attaque, - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d’un premier point défini par rapport à la section de surface d’extrados, à proximité du bord d’attaque et dans l’intervalle donné, - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d’un deuxième point défini par rapport à la section de surface d’extrados, à proximité du bord de fuite et dans l’intervalle donné, et - un calcul de l’angle de vrillage de l’aube, qui est égal à l’angle obtenu entre une droite joignant le premier point et le deuxième point, et une direction perpendiculaire à l’axe et sensiblement tangente à ladite section cylindrique. L’angle de calage de l’aube est son orientation dans le repère en coordonnées cylindriques par rapport à l’axe de la roue. En se plaçant à une section cylindrique de rayon donné, il est ici donné par l’inclinaison de la droite joignant le bord d’attaque et le bord de fuite par rapport à l’axe de la roue.

Ici l’angle de vrillage de l’aube est défini comme l’inclinaison de la droite passant par deux points définis sur l’extrados par rapport à l’axe de la roue. La forme de l’extrados étant connue, l’angle de vrillage est donc une caractéristique intrinsèque de l’aube, caractérisant le calage de l’aube. La mesure d’un écart sur cet angle de vrillage par rapport à une position nominale de l’aube donne donc aussi l’écart de l’angle de calage de cette aube.

De préférence, le rayon de la section cylindrique correspond à une position éloignée des extrémités longitudinales des aubes, à l’intérieur de la veine dans laquelle travaille l’aube, pour éviter d’éventuels effets de bord à la jonction de l’aube avec une virole interne ou externe de la roue. Avantageusement ce rayon correspond à une section au milieu de la veine.

La mesure de la position du bord d’attaque permet de localiser l’aube dans le référentiel de la roue. En particulier, elle fournit une origine pour placer le profil connu de la section de surface d’extrados et repérer ainsi les points définis par rapport à ce profil. Ainsi, les deux étapes suivantes peuvent mesurer les positions de deux points définis sur l’extrados en comparant leurs coordonnées à celles du bord d’attaque et en utilisant la forme connue de la section de surface d’extrados. Les trois premières étapes permettent donc de retrouver les deux points définis par rapport au profil de la section de surface d’extrados afin de calculer l’angle de vrillage dans la quatrième étape.

Le procédé utilise la surface extrados de l’aube comme référence de manière à se conformer à des prescriptions communément utilisées de contrôler le vrillage uniquement sur la surface d’extrados des sections des aubes des redresseurs.

Le terme de maîtrise de la forme de la surface d’extrados indique que, sur l’intervalle considéré, la forme de la section de surface d’extrados est paramétrée entre le bord d’attaque et le bord de fuite par des formules connues, par exemple un paramétrage de conception assistée par ordinateur, et que le procédé de fabrication de l’aube permet de suivre ce paramétrage avec un faible écart de tolérance.

En utilisant des mesures de position de points de la section de surface d’extrados dans l’intervalle de maîtrise on s’affranchit des problèmes d’ajustage au bord d’attaque et au bord de fuite.

De préférence, l’intervalle dans lequel la forme de la section de surface d’extrados est maîtrisée s’approche très près du bord de fuite et du bord d’attaque, à une distance de l’ordre de l’épaisseur de l’aube. Typiquement, pour les aubes de redresseur, cette distance est de l’ordre de quelques millimètres.

Cela permet d’écarter le premier et le deuxième point au maximum par rapport à la corde du profil et d’avoir ainsi une bonne précision de l’orientation de la ligne qui joint ces deux points.

De préférence, la mesure de position dans les trois premières étapes est effectuée par palpage.

Avantageusement, un unique palpeur, comprenant une bille portée par une extrémité libre d’un corps allongé, de préférence cylindrique, est utilisé dans les trois premières étapes.

De préférence, la première étape est effectuée en amenant le corps du palpeur en contact avec le bord d’attaque. L’utilisation d’un tel palpeur permet d’éviter des changements d’outils, donc d’augmenter la rapidité des mesures pour une vérification systématique du calage de l’ensemble des aubes d’une roue aubagée.

Avantageusement, le contact est effectué avec le corps du palpeur orienté suivant une première direction, sensiblement perpendiculaire à la section de surface d’extrados au bord d’attaque dans la section cylindrique.

La perpendicularité par rapport au bord d’attaque peut être appréciée en utilisant la tangente à la ligne médiane entre la section de surface d’extrados et la section de surface d’intrados. Malgré le problème d’ajustage aux extrémités qui peuvent entraîner des imprécisions sur la position de l’extrados ou de l’intrados au voisinage du bord d’attaque, le contact suivant cette direction donne une bonne définition de la position du bord d’attaque, notamment pour servir d’origine à la définition paramétrée du profil de la section de surface d’extrados.

Avantageusement, la deuxième étape est effectuée en amenant la bille au contact de la surface d’extrados tout en maintenant le corps du palpeur sensiblement parallèle à la première direction, et/ou sensiblement perpendiculaire à la surface d’extrados.

La première direction est sensiblement perpendiculaire à la surface de l’extrados au niveau du bord d’attaque. Donc, si on reste parallèle à cette première direction en se plaçant près du bord d’attaque tout en restant dans l’intervalle donné de maîtrise, typiquement quelques millimètres, le corps du palpeur reste sensiblement perpendiculaire à la surface palpée, ce qui simplifie le détermination du premier point de contact.

Ledit premier point peut être défini comme le point de contact de la bille avec la surface d’extrados.

Avantageusement, la troisième étape est effectuée en amenant la bille au contact de la surface d’extrados tout en maintenant le corps du palpeur orienté suivant une deuxième direction sensiblement parallèle à l’axe de la roue.

Cela permet notamment de faire pénétrer le capteur entre la surface extrados de l’aube mesurée et l’intrados de l’aube voisine pour s’approcher du bord de fuite.

De préférence, la bille est amenée au contact de la surface d’extrados dans la troisième étape en déplaçant le capteur perpendiculairement à l’axe dans la section cylindrique.

Ledit deuxième point peut être défini comme le centre de la bille lorsque cette dernière entre en contact avec la surface d’extrados.

Ce point est donné directement par la mesure, sans compensation du rayon de la bille du capteur.

Avantageusement, le procédé est appliqué à l’ensemble des aubes de la roue ou du secteur en utilisant sensiblement le même rayon donné pour chaque aube.

Brève description des figures :

La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 présente très schématiquement une vue en perspective d’une roue aubagée sur laquelle le procédé de mesure s’applique ; la figure 2 présente schématiquement la position d’un profil d’aube dans une section cylindrique par rapport à la roue de la figure 1 ; la figure 3 présente schématiquement une vue en perspective d’un moyen de mesure pour la mise en oeuvre d’un procédé selon l’invention ; les figures 4a et 4b présentent les déplacements d’un capteur dans la section de la figure 1 pour la mise en oeuvre de la première étape de mesure d’un procédé selon l’invention ; les figures 5a à 5d présentent les déplacements d’un capteur dans la section de la figure 1 pour la mise en oeuvre de la deuxième étape de mesure d’un procédé selon l’invention ; les figures 6a à 6d présentent les déplacements d’un capteur dans la section de la figure 1 pour la mise en oeuvre de la troisième étape de mesure d’un procédé selon l’invention ; et la figure 7 présente, dans la section de la figure 1, les éléments utilisés dans un procédé selon l’invention pour évaluer l’angle de calage à partir des étapes de mesure des figures précédentes.

Description d’un mode de réalisation :

Un redresseur de turbomachine, tel que schématiquement représenté sur la figure 1, forme une roue aubagée comportant une rangée annulaire d’aubes, généralement placées entre une virole interne 2a et une virole externe 2b, qui définissent la veine de passage du flux d’air dans le redresseur. Pour la commodité de la représentation, seules quelques aubes 1, 1 ’, 1 ” de la rangée annulaire d’aubes sont indiquées.

Les aubes sont fabriquées individuellement. Le procédé de fabrication des aubes permet ici de maîtriser leur forme, généralement donnée par un logiciel de conception assistée par ordinateur. Lors de l’assemblage du redresseur, chaque aube 1 est fixée entre les viroles interne 2a et externe, de manière à être positionnée dans un référentiel de coordonnées cylindriques, en azimut X et en ordonnée Z suivant l’axe A de la roue ainsi qu’en angle de calage autour d’un axe sensiblement parallèle à la direction radiale Y.

Il peut y avoir des écarts par rapport à la position nominale de chaque aube 1. La figure 2 présente une coupe pour l’aube 1 selon une section cylindrique à un rayon r intermédiaire entre les viroles interne 2a et externe. Elle représente de manière exagérée les écarts de positionnement qui peuvent apparaître pour les trois paramètres précités entre l’aube 1 telle que fixée dans le redresseur et sa position nominale 1t.

Le profil de l’aube 1 dans la section cylindrique au rayon r est formé d’une ligne d’intrados 3 et d’une ligne d’extrados 4, qui se rejoignent en amont au bord d’attaque 5 et en aval au bord de fuite 6. Comme on l’a rappelé plus haut, la forme de l’aube est connue et son profil dans la section cylindrique l’est aussi. Par exemple, si l’on définit une droite C passant par le bord d’attaque 5 et le bord de fuite 6, la ligne d’intrados 3 peut être définie de manière univoque par une fonction S1(w) donnant la distance à la droite C en fonction de l’abscisse w sur cette droite. De même, la ligne d’extrados 4 peut être définie par une deuxième fonction S2(w).

Les lignes intrados 3t et extrados 4T de l’aube dans sa position nominale 1t sont définies par les mêmes fonctions S1(wT) et S2(wT) de l’abscisse wt selon la ligne Ct passant par le bord d’attaque 5t et le bord de fuite 6t en position nominale. On peut donc se convaincre, que les écarts de positionnement de l’aube 1 par rapport à sa position nominale sont univoquement caractérisés par trois paramètres : - le déport dz, correspondant par exemple à l’écart entre les ordonnées du bord d’attaque 5 et de sa position nominale 5t suivant l’axe A ; - le désaxage dx, correspondant par exemple à l’écart entre les abscisses tangentielles du bord d’attaque 5 et de sa position nominale 5T ; - la différence entre l’angle de calage Θ que forme la droite C avec la direction tangentielle x et l’angle de calage θτ que forme la droite nominale Cj avec la direction tangentielle x.

Autrement dit, l’angle de calage Θ est l’angle que forme la droite C avec un plan perpendiculaire à l’axe A (direction z), mesuré dans le plan défini par les directions x et z, perpendiculaire au premier plan.

Le procédé selon l’invention a pour objet de mesurer ces écarts, en particulier celui lié au calage, pour vérifier qu’ils restent dans les plages de tolérance ou pour prendre des mesures correctives si nécessaires.

Pour cela, en référence à la figure 3, la roue aubagée du redresseur est avantageusement montée sur un outillage 7, centrée sur ses références et bridée. Ici, le redresseur comprend une virole interne 2a et une virole externe 2b entourant la rangée annulaire d’aubes 1. L’outillage 7 maintient la roue du redresseur par la virole externe 2b et se trouve sur un plateau tournant 8.

La roue aubagée peut ainsi être tournée autour de son axe A pour placer successivement chaque aube 1 devant un capteur 9 agencé pour pouvoir mesurer la position de points sur la surface de l’aube. Le capteur est placé à une distance r de l’axe A correspondant à un rayon intermédiaire entre les deux extrémités radiales des aubes, typiquement proche du milieu de la hauteur de veine entre la virole interne 2a et la virole externe 2b. Ainsi, le capteur 9 peut fournir des mesures du profil de chaque aube 1 dans la section cylindrique correspondant à ce rayon r, telle qu’elle a été indiquée dans la figure 2.

On se réfère à présent à la figure 4a. De préférence, le capteur 9 est un palpeur qui comprend un corps cylindrique 10 portant une bille 11 à son extrémité libre. Le corps cylindrique 10 et la bille 11 sont tous les deux aptes à fournir une indication de contact sur leur surface. Le diamètre db de la bille 11 de palpage est généralement supérieur à celui du corps cylindrique 10. Le corps 10 du palpeur peut être incliné par rapport à l’axe A dans le plan tangent de la section cylindrique et l’ensemble peut également être déplacé en translation le long de cet axe A. De la sorte, en faisant tourner le plateau 8 et en déplaçant le capteur 9 suivant ses deux degrés de liberté, on peut atteindre différents points de la surface de chaque aube 1 dans la section cylindrique de rayon r.

Pour chaque aube 1, une première étape de la mesure est destinée à localiser l’aube 1 dans le référentiel du redresseur. En référence à la figure 4a, le capteur 9 est premièrement présenté devant l’aube 1, le corps 10 incliné le long d’une droite D qui passe du côté de l’intrados 3 de l’aube devant le bord d’attaque 5 et de telle sorte que le centre de la bille 11 se trouve décalé vers le bord de fuite 9 par rapport au bord d’attaque suivant l’axe A. Pour cela, bien qu’on ne connaisse pas précisément la localisation du bord d’attaque 5, on peut utiliser la position théorique 5t du bord d’attaque et on effectue un décalage en se plaçant en dehors des intervalles de tolérance de fabrication lors de l’assemblage du redresseur.

Dans la figure 4a et les suivantes, l’axe des ordonnées z représente la direction parallèle à l’axe A dans la section cylindrique, orienté du bord de fuite 6 vers le bord d’attaque 5, et l’axe des abscisses x représente la direction transversale dans cette même section cylindrique, orienté de la partie extrados 4 vers la partie intrados 3 des aubes.

Dans cette représentation, le centre de la bille 11 a donc, au début de la première étape, une abscisse supérieure à celle du bord d’attaque 5 et une ordonnée inférieure à celle dudit bord d’attaque.

Par ailleurs, une aube 1 de redresseur est généralement relativement fine. On peut définir un squelette du profil de l’aube 1 en prenant une ligne médiane entre la ligne d’intrados 3 et la ligne d’extrados 4. Cette ligne médiane rencontre le bord d’attaque 5 avec une tangente N1 et le bord de fuite 6 avec une tangente N2. Le bord d’attaque 5, est généralement bien localisé sur la droite N1, de même que le bord de fuite 6 l’est sur la droite N2. En revanche, les problèmes d’ajustage lors de la fabrication des aubes, ainsi que la finesse du bord d’attaque et du bord de fuite rendent les mesures moins précises si l’on essaie de les approcher suivant une direction proche des tangentes N1 et N2.

Le choix de l’orientation de la droite D est donc fait pour que le corps 10 du capteur soit sensiblement perpendiculaire à la droite N1. Comme pour la position du bord de fuite 5, on peut utiliser la valeur nominale de l’orientation de la droite N1 pour définir D.

Ensuite, on effectue un déplacement du capteur 9 relativement à l’aube 1 parallèlement à l’axe x en se rapprochant de l’aube 1.

En référence à la figure 4b, le déplacement s’arrête lorsque le corps 10 du capteur entre en contact avec le bord d’attaque 5. Comme le corps cylindrique 10 est sensiblement perpendiculaire au bord d’attaque 5, ce contact permet de localiser le bord d’attaque 5. On obtient ainsi ses coordonnées x5 et z5, ce qui permet de définir le déport z5-z5T et le désaxage X5-X5T de l’aube 1. Cela donne aussi une première référence pour localiser le profil de l’aube 1 et définir ses lignes intrados 3 et extrados 4 respectivement par les fonctions S1(w) et S2(w) le long de la droite C joignant le bord de fuite 6 et le bord d’attaque 5.

Dans une variante non décrite, cette première étape pourrait être réalisée avec un capteur de palpage cylindrique seul, sans bille de palpage à son extrémité. Cette variante nécessiterait de changer de capteur pour passer aux étapes suivantes.

Ici, en référence à la figure 5a, on démarre la deuxième étape en remontant d’une cote zO fixe le capteur 9 suivant l’axe z de telle sorte que la bille 11 soit à une ordonnée z supérieure à celle du bord d’attaque 5. Dans un deuxième temps, en référence à la figure 5b, on déplace le capteur 9 en translation suivant l’axe x d’une cote xO fixe vers l’extrados du profil d’aube 1, jusqu’à ce que le corps cylindrique 10 soit centré sur une ligne D’, parallèle à la droite D et située à une distance d1 de la droite D.

Ensuite, en référence successivement aux figures 5c et 5d, on déplace le capteur 9 le long de cette ligne D’ vers l’aube 1 jusqu’à ce que la bille 11 touche la ligne d’extrados 4 en un premier point 12. Compte tenu de la courbure de la bille 11 et de la ligne d’extrados 4, le premier point 12 de contact avec l’extrados 4 ne se trouve généralement pas exactement sur la ligne D’ et est à une distance d2 de la droite D passant par le bord d’attaque 5 légèrement inférieure à d1. Cette étape donne les coordonnées xi2 et z12, du premier point de contact 12.

On notera ici que le profil de la section de surface d’extrados est maîtrisé, de telle sorte qu’il suit la définition géométrique de l’aube avec une bonne précision, dans un intervalle qui s’étend entre une zone proche du bord d’attaque 5 affectée par d’éventuels problèmes d’ajustage et une zone proche du bord de fuite 6 également affectée par d’éventuels problèmes d’ajustage. Cet intervalle n’est pas représenté sur les figures mais ses extrémités sont proches des bords d’attaque 5 et de fuite 6. Typiquement, les zones affectées par les problèmes d’ajustage n’ont que deux à trois millimètres d’extension sur des aubes de redresseur.

Le choix de la distance d1 entre les droites D et D’ est fait de telle sorte que le point de contact 12 se trouve proche du bord d’attaque 5 mais dans cet intervalle de maîtrise. Typiquement, pour les aubes d’un redresseur, le premier point de contact 12 se trouve à environ trois millimètres du bord d’attaque 5.

Par ailleurs, connaissant la position de la bille 11, son diamètre db et la position du bord d’attaque, il est possible de repérer le premier point 12 de contact sur la géométrie de la ligne d’extrados 4 par ses paramètres dans la définition numérique de cette ligne. En reprenant par exemple la définition de la ligne d’extrados 4 par un paramétrage suivant la ligne C de liaison entre les bords d’attaque 5 et de fuite 6, on connaît la valeur wi2 de l’abscisse sur C définissant le premier point de contact 12 avec la courbe S2(w).

Par ailleurs, la direction de la droite D’ est ici maintenue parallèle à celle de la droite D, ce qui simplifie les déplacements du palpeur 9 et permet d’obtenir, compte tenu de la faible distance avec le bord d’attaque 5, une direction du corps 10 du palpeur sensiblement perpendiculaire à la surface palpée. Cependant, dans une variante non décrite ici, il est possible de modifier l’orientation du corps 10 du palpeur en choisissant une orientation de la droite D’ qui serait estimée plus proche de la perpendiculaire à la surface palpée pour rechercher le contact de la bille 11 avec l’extrados 4.

En référence aux figures 6a et 6b, on démarre la troisième étape de la mesure en écartant le capteur 9 de l’aube 1 parallèlement à l’axe x et en le redressant pour l’aligner avec une droite H sensiblement parallèle à l’axe z, dont l’abscisse est suffisamment inférieure à l’abscisse xe du bord de fuite 6 pour permettre au capteur 9 de passer derrière l’extrados 4 de l’aubel mais également suffisamment proche de l’aube pour passer devant l’intrados de l’aube voisine, non représentée. Le capteur 9 est ensuite descendu parallèlement à l’axe z. Le capteur 9 est ensuite descendu parallèlement à l’axe Z de manière à amener le centre 14 de la bille 11 à une distance d3 du point 12. Cette distance est fixe, et de préférence identique pour toutes les aubes mesurées. La distance suivant la direction z entre le centre 14 de la bille 11 et le bord de fuite 6 est donc théorique (d’environ 3 mm dans ce cas précis), car il n’est pas possible d’amener le capteur par le haut pour localiser le bord de fuite 6 de la même manière que le bord d’attaque 5. Cette position, notamment son ordonnée z6, donc est estimée.

En référence aux figures 6c et 6d, le capteur 9 est déplacé parallèlement à l’axe x vers l’aube 1 jusqu’à ce que la bille 11 touche la ligne d’extrados 4 en un deuxième point 13. Compte tenu de la courbure de la bille 11 et de la ligne d’extrados 4, le deuxième point 13 de contact avec l’extrados ne se trouve généralement pas exactement à la même ordonnée que le centre 14 de la bille 11. Cette étape donne les coordonnées X13 et zi3 du deuxième point de contact 13. Le choix de l’écart d3 entre les ordonnées du centre 14 de la bille 11 et du premier point de contact 12 est fait de telle sorte que le point de contact 13 se trouve sur une portion de la ligne d’extrados 4 proche du bord de fuite 6 mais qui reste dans l’intervalle de maîtrise précédemment défini. Typiquement, pour les aubes d’un redresseur, le deuxième point de contact 13 se trouve à environ trois millimètres du bord de fuite 6.

Par ailleurs, connaissant la position de la bille 11, son diamètre db et la position du bord d’attaque 5, il est également possible de repérer le deuxième point 13 de contact sur la géométrie de la ligne d’extrados 4 par ses paramètres dans la définition numérique de cette ligne. En reprenant par exemple la définition de la ligne d’extrados par un paramétrage suivant la ligne C de liaison entre les bords d’attaque 5 et de fuite 6, on connaît la valeur w13 de l’abscisse sur C définissant le deuxième point de contact 13 avec la courbe S2(w).

Dans l’exemple, le capteur 9 est parallèle à l’axe z et suit un déplacement en x puis en z. Il pourrait être légèrement incliné et suivre un autre déplacement, avant d’être approché de l’aube 1 en suivant l’axe x. L’important est de pouvoir amener le capteur 9 entre l’aube 1 et sa voisine, non représentée, puis qu’il palpe la ligne d’extrados 4 avec la bille 11 et non avec le corps cylindrique 10.

On notera également que, si la mesure permet d’accéder aux coordonnées x13 et z13 du deuxième point de contact 13, elle fournit encore plus directement les coordonnées Xi4 et z14 du centre de la bille 11 au moment du contact. Le centre de la bille peut ensuite être repéré par rapport au point de contact 13 dans la géométrie du profil de l’aube.

Dans une étape d’exploitation de la mesure, en référence à la figure 7, on utilise les coordonnées xi2 et zi2, du premier point de contact 12 et les coordonnées xi4 et zi4 du centre de la bille 11 lors du deuxième contact 13, pour calculer l’angle a que fait la droite G passant par ces deux points avec l’axe x dans le plan des directions x et Z, perpendiculaire au plan perpendiculaire à l’axe A de la roue. L’angle a est un angle de vrillage, caractéristique de l’orientation de l’aube 1 au même titre que le calage.

En effet, compte tenu du fait que l’on a pu repérer le premier point de contact 12 et le deuxième point de contact 13 par leur définition, respectivement ici S2(w12) et S2(wi3), dans la définition du profil de l’aube, et que l’on sait repérer le centre de la bille 11 par rapport au deuxième point de contact dans la géométrie de ce profil, on est capable de définir la position nominale de la droite G et la valeur de son angle aj (non représenté sur les figures) avec l’axe x, pour l’aube 1 dans sa position nominale 1j. L’écart a - aT entre ces deux angles donne l’écart d’angle de calage Θ - 0Tde l’aube 1 par rapport à sa position nominale.

Comme le premier point de contact 12 et le deuxième point de contact 13 sont proches respectivement du bord d’attaque 5 et du bord de fuite 6, on est proche de la précision maximale possible pour définir l’orientation de l’aube 1 en utilisant toute sa corde.

Dans une variante, on peut utiliser les coordonnées X13 et z13 du deuxième point de contact 13 pour définir une droite non représentée dont on utilise l’angle avec l’axe x pour calculer l’écart d’angle de calage de l’aube 1.

La méthode qui vient d’être décrite pour une aube peut être utilisée systématiquement pour toutes les aubes du redresseur en suivant les mêmes étapes et en prenant les mêmes paramètres de déplacement du capteur 9 pour chacune.

De même, la méthode décrite bien que particulièrement adaptée à un redresseur peut être utilisée pour vérifier la position des aubes sur des roues aubagées d’autres composants d’une turbomachine.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Procédé de mesure d’un angle de vrillage d’une aube de roue de turbomachine axisymétrique par rapport à un axe (A) ou d’un secteur d’une telle roue de turbomachine, l’aube (1) comportant une surface d’extrados, ladite surface d’extrados étant coupée dans une section cylindrique par rapport à l’axe (A), à au moins un rayon (r) donné de l’axe (A), selon une section de la surface d’extrados (4) dont la forme est maîtrisée sur un intervalle donné, situé entre un bord d’attaque (5) et un bord de fuite (6), caractérisé en ce qu’il comprend pour ladite aube (1) les étapes suivantes : - une mesure dans ladite section cylindrique de la position du bord d’attaque (5), - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d’un premier point (12) défini par rapport à la section de surface d’extrados (4), à proximité du bord d’attaque (5) et dans l’intervalle donné, - une mesure dans ladite section cylindrique de la position d’un deuxième point (14) défini par rapport à la section de surface d’extrados (4), à proximité du bord de fuite (6) et dans l’intervalle donné, et - un calcul de l’angle de vrillage (a) de l’aube, qui est égal à l’angle obtenu entre une droite (G) joignant le premier point (12) et le deuxième point (14), et une direction (x) perpendiculaire à l’axe (A) et sensiblement tangente à ladite section cylindrique.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la mesure de position dans les trois premières étapes est effectuée par palpage.
3. 3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel un unique palpeur (9), comprenant une bille (11) portée par une extrémité libre d’un corps (10) allongé, de préférence cylindrique, est utilisé dans les trois premières étapes.
4. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la première étape est effectuée en amenant le corps (10) du palpeur en contact avec le bord d’attaque (5).
5. 5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le contact est effectué avec le corps (10) du palpeur orienté suivant une première direction (D), sensiblement perpendiculaire à la section de surface d’extrados (4) au bord d’attaque (5) dans la section cylindrique.
6. 6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième étape est effectuée en amenant la bille (11) au contact de la surface d’extrados (4) tout en maintenant le corps (10) du palpeur sensiblement parallèle à la première direction (D) et/ou sensiblement perpendiculaire à la surface d’extrados.
7. 7. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ledit premier point (12) est défini comme le point de contact de la bille (11) avec la surface d’extrados (4).
8. 8. Procédé selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel la troisième étape est effectuée en amenant la bille (11) au contact de la surface d’extrados (4) tout en maintenant le corps (10) du palpeur orienté suivant une deuxième direction (H) sensiblement parallèle à l’axe (A) de la roue.
9. 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la bille (11) est amenée au contact de la surface d’extrados (4) dans la troisième étape en déplaçant le palpeur perpendiculairement à l’axe (A) dans la section cylindrique.
10. 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, lequel ledit deuxième point (14) est défini comme le centre de la bille (11) lorsque cette dernière entre en contact (13) avec la surface d’extrados (4).