FR3071538A1 - Aube de rotor pour une turbomachine - Google Patents

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Abstract

Un aspect de l'invention concerne une aube de rotor de turbomachine comportant une extrémité radialement externe munie d'un talon, le talon étant pourvu d'au moins une léchette d'étanchéité (3), la ou chaque léchette d'étanchéité (3) faisant saillie du talon suivant un premier axe (z), le premier axe (z) étant à +/- 15° selon une direction radiale, et s'étendant suivant un deuxième axe (x), sensiblement perpendiculaire au premier axe (z), entre une première extrémité extrados et une deuxième extrémité intrados, la ou chaque léchette d'étanchéité (3) présentant un premier côté amont et un deuxième côté aval ainsi qu'une surface radialement externe, l'aube étant caractérisée en ce que la ou chaque léchette d'étanchéité (3) comporte une base (7) fixée au talon et un embout (8) imbriqué de manière amovible avec la base (7).

Description

AUBE DE ROTOR POUR UNE TURBOMACHINE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne une aube de rotor pour une turbomachine et en particulier une aube de turbine basse-pression d’un turboréacteur ou d’un turbopropulseur d’avion.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Dans les turbomachines, il existe généralement un jeu entre le sommet des aubes mobiles et le stator qui les entoure de façon à permettre la rotation des aubes. En fonctionnement, des frottements entre les aubes et le stator peuvent apparaître, notamment du fait des dilatations thermiques différentielles entre le rotor et le stator et des contraintes mécaniques qui s’exercent sur les pièces mobiles du rotor ou sur les pièces fixes du stator associé. Ces frottements peuvent conduire à des détériorations au niveau des extrémités des aubes et/ou de la surface du stator.
Pour diminuer ces frottements, il est connu de placer des blocs de matière abradable sur les surfaces internes du stator en regard des aubes mobiles, et de munir les aubes mobiles de léchettes d’étanchéité sur leur périphérie. Les léchettes d’étanchéité des aubes mobiles sont ainsi configurées pour coopérer avec les blocs abradables des surfaces internes du stator. De telles léchettes sont par exemple décrites dans les documents FR 2 977 909 et FR 2 980 234.
Dans certaines conditions, les léchettes d’étanchéité des aubes mobiles peuvent entrer en contact avec les blocs de matière abradable des surfaces internes du stator, et par conséquent s’user. Lors des opérations de maintenance des turbomachines, on souhaite d’une part pouvoir mesurer le degré d’usure des léchettes afin de savoir si un remplacement ou une réparation est nécessaire, et on souhaite d’autre part pouvoir réparer ou remplacer une léchette trop usée le plus rapidement et efficacement possible.
Il est connu de réparer les léchettes d’étanchéité par un procédé de rechargement par brasage diffusion RBD qui est par exemple décrit dans le document FR 2 511 908. Le principe du procédé RBD est de déposer et fusionner un matériau de rechargement sur la léchette d’étanchéité à réparer. Le matériau de rechargement utilisé dans le procédé RBD est isotrope comme le matériau de la pièce à réparer, ce qui permet une bonne interface à la jointure entre la pièce à réparer et le matériau de rechargement. En revanche, le procédé RBD n’est pas maîtrisé dans le cas où la pièce à recharger n’est pas réalisée en un matériau isotrope. Le procédé RBD n’est donc pas adapté à tous les types de matériaux : le procédé RBD n’est notamment pas adapté à un matériau isotrope transverse ayant une direction privilégiée et dont le comportement mécanique n’est donc pas identique dans toutes les directions de l’espace.
RESUME DE L’INVENTION
L’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique en proposant une aube de turbomachine pourvue d’au moins une léchette d’étanchéité réparable y compris lorsque ladite léchette d’étanchéité est réalisée en un matériau dont le comportement mécanique n’est pas identique dans toutes les directions de l’espace.
Un premier aspect de l’invention concerne une aube de rotor de turbomachine comportant une extrémité radialement externe munie d’un talon, le talon étant pourvu d’au moins une léchette d’étanchéité, la ou chaque léchette d’étanchéité faisant saillie du talon suivant un premier axe, le premier axe étant à ± 15° selon une direction radiale, et s’étendant suivant un deuxième axe, sensiblement perpendiculaire au premier axe, entre une première extrémité extrados et une deuxième extrémité intrados, la ou chaque léchette d’étanchéité présentant un premier côté amont et un deuxième côté aval ainsi qu’une surface radialement externe, la ou chaque léchette d’étanchéité comportant une base fixée au talon et un embout imbriqué de manière amovible avec la base.
Dans le cadre de la présente invention, le terme « direction radiale >> s’entend par rapport à l’axe moteur de la turbomachine et les termes « radialement externe >> ou « radialement interne >> s’entendent par rapport à l’axe moteur de la turbomachine quand l’aube est montée dans son environnement. On entend par « un deuxième axe sensiblement perpendiculaire au premier axe >> un deuxième axe s’étendant perpendiculairement au premier axe, à plus ou moins 5° près. De même, on entend par « un troisième axe sensiblement perpendiculaire aux premier et deuxième axes >> un troisième axe s’étendant perpendiculairement aux premier et deuxième axes, à plus ou moins 5° près.
Grâce à l’invention, la ou chaque léchette d’étanchéité comporte un embout imbriqué de manière amovible avec une base, ce qui permet de retirer l’embout lorsqu’il est usagé et de le remplacer par un nouvel embout. On est ainsi en mesure de réparer une telle léchette d’étanchéité, y compris lorsqu’elle est réalisée en un matériau dont le comportement mécanique n’est pas identique dans toutes les directions de l’espace.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’aube de rotor de turbomachine selon le premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- L’embout est imbriqué de manière amovible avec la base via une connexion de type mâle-femelle.
- Selon des premier et deuxième modes de réalisation, l’embout présente au moins une partie mâle et pour la ou chaque partie mâle de l’embout, la base présente une partie femelle correspondante, la ou chaque partie mâle de l’embout s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de la base.
- Selon le deuxième mode de réalisation, l’embout présente une pluralité de parties mâles et pour chaque partie mâle de l’embout, la base présente une partie femelle correspondante, chaque partie mâle de l’embout s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de la base.
- Selon des troisième et quatrième modes de réalisation, la base présente au moins une partie mâle et pour la ou chaque partie mâle de la base, l’embout présente une partie femelle correspondante, la ou chaque partie mâle de la base s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de l’embout.
- Selon le quatrième mode de réalisation, la base présente une pluralité de parties mâles et pour chaque partie mâle de la base, l’embout présente une partie femelle correspondante, chaque partie mâle de la base s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de l’embout.
Un deuxième aspect de l’invention concerne une aube de rotor de turbomachine comportant une extrémité radialement externe munie d’un talon, le talon étant pourvu d’au moins une léchette d’étanchéité, la ou chaque léchette d’étanchéité faisant saillie du talon suivant un premier axe, le premier axe étant à ± 15° selon une direction radiale, et s’étendant suivant un deuxième axe, sensiblement perpendiculaire au premier axe, entre une première extrémité extrados et une deuxième extrémité intrados, la ou chaque léchette d’étanchéité présentant un premier côté amont et un deuxième côté aval ainsi qu’une surface radialement externe et comportant un indicateur d’usure.
Grâce au deuxième aspect de l’invention, la ou chaque léchette d’étanchéité est équipée d’un indicateur d’usure qui permet de s’affranchir de la pluralité de mesures, potentiellement longues et fastidieuses, qui étaient requises pour connaître le degré d’usure selon l’art antérieur. Le degré d’usure peut être connu par un simple contrôle visuel, simple et rapide, de l’indicateur d’usure. Par ailleurs, ce contrôle visuel peut avantageusement être réalisé en insérant une caméra à l’intérieur du moteur à contrôler, sans avoir à démonter les étages de turbines du moteur à contrôler.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’aube de rotor de turbomachine selon le deuxième aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Selon un premier mode de réalisation, l’indicateur d’usure est une encoche réalisée dans la surface radialement externe, l’encoche présentant une hauteur mesurée suivant le premier axe, l’encoche ayant un fond duquel un élément, de hauteur inférieure à la hauteur de l’encoche, fait radialement saillie. La léchette d’étanchéité s’use radialement. Tant que la léchette d’étanchéité n’est pas usée, la hauteur de l’élément faisant saillie du fond de l’encoche est inférieure à la hauteur de l’encoche. Lorsque la hauteur de l’encoche devient égale à la hauteur de l’élément faisant saillie du fond de l’encoche, c’est le signe que la léchette d’étanchéité doit être réparée ou remplacée.
- L’encoche présente avantageusement une longueur mesurée suivant le deuxième axe et une largeur mesurée suivant un troisième axe sensiblement perpendiculaire aux premier et deuxième axes, la largeur de l’encoche étant choisie telle que l’encoche ne traverse pas ladite léchette d’étanchéité. Ainsi, l’encoche ne traverse pas la léchette ce qui permet de préserver l’étanchéité de la léchette.
- Selon un deuxième mode de réalisation, l’indicateur d’usure est un élément noyé dans la ou chaque léchette d’étanchéité de manière que l’élément n’est pas apparent depuis la surface radialement externe de ladite léchette d’étanchéité, l’élément étant d’une couleur différente de ladite léchette d’étanchéité.
La léchette d’étanchéité s’use radialement. Tant que la léchette d’étanchéité n’est pas usée, l’élément est recouvert par une couche radialement externe de la léchette d’étanchéité. Lorsque la couche radialement externe de la léchette d’étanchéité s’use, l’élément devient apparent à la surface radialement externe de la léchette d’étanchéité.
- Selon l’un quelconque des premier et deuxième modes de réalisation, l’indicateur d’usure est apparent sur le premier côté amont et/ou sur le deuxième côté aval de ladite léchette d’étanchéité. Cela permet de faciliter la détection visuelle d’une usure car l’indicateur d’usure, c’est-à-dire l’encoche selon le premier mode de réalisation ou l’élément noyé selon le deuxième mode de réalisation, est alors visible sur le premier côté amont ou le deuxième côté aval.
En particulier, l’indicateur d’usure est avantageusement agencé du côté amont d’une léchette amont ou du côté aval d’une léchette aval de manière à être visible sans avoir à démonter l’aube de rotor, par exemple en insérant une caméra dans le rotor. Les termes « amont >> et « aval >> sont définis par rapport au sens d’écoulement du fluide dans la turbomachine quand l’aube est dans son environnement machine. On entend par « léchette d’étanchéité amont >> la léchette d’étanchéité qui est située, parmi l’ensemble des léchettes d’étanchéité, la plus en amont. De même, on entend par « léchette d’étanchéité aval >> la léchette d’étanchéité située, parmi l’ensemble des léchettes d’étanchéité, la plus en aval. Dans l’hypothèse où le talon n’est pourvu que d’une unique léchette d’étanchéité, cette unique léchette peut donc à la fois être qualifiée d’« amont >> ou d’ « aval >> et l’encoche peut alors indifféremment être agencée de l’un ou l’autre côté de l’unique léchette.
- Selon le deuxième mode de réalisation, l’élément est avantageusement apparent sur le premier côté amont et/ou sur le deuxième côté aval de ladite léchette d’étanchéité et devient apparent sur la surface radialement externe de ladite léchette d’étanchéité après avoir dépassé un seuil d’usure prédéterminé. Le seuil d’usure prédéterminé correspond à l’épaisseur de matériau de la léchette d’étanchéité qui recouvre l’élément radialement, selon le premier axe z. L’élément est préférentiellement recouvert, selon le premier axe z, par une épaisseur de matériau de la léchette d’étanchéité comprise entre 10% et 25% de la hauteur de la léchette.
- Selon l’un quelconque des premier et deuxième modes de réalisation, le talon est avantageusement pourvu d’au moins une première léchette d’étanchéité amont comportant un premier indicateur d’usure apparent sur le premier côté amont de ladite première léchette d’étanchéité amont, et une deuxième léchette d’étanchéité aval comportant un deuxième indicateur d’usure apparent sur le deuxième côté aval de ladite deuxième léchette d’étanchéité aval.
- Selon l’un quelconque des premier ou deuxième modes de réalisation, la ou chaque léchette d’étanchéité présente avantageusement une première partie du côté de sa première extrémité et une deuxième partie du côté de sa deuxième extrémité, la première partie étant plus large et plus haute que la deuxième partie, la hauteur étant mesurée suivant le premier axe et la largeur étant mesurée suivant un troisième axe perpendiculaire aux premier et deuxième axes, et l’indicateur d’usure est avantageusement agencé au moins dans la première partie.
Un troisième aspect de l’invention concerne un rotor de turbomachine comportant une aube selon le premier et/ou selon le deuxième aspect de l’invention.
Un quatrième aspect de l’invention concerne une turbomachine comportant un rotor selon le troisième aspect de l’invention.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
- La figure 1 montre une représentation schématique en perspective d’une aube de rotor de turbomachine.
- La figure 2a montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon un premier mode de réalisation d’un premier aspect de l’invention.
- La figure 2b montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon un deuxième mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
- La figure 3a montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon un troisième mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
- La figure 3b montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon un quatrième mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
- La figure 4a montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon un premier mode de réalisation d’un deuxième aspect de l’invention.
- La figure 4b montre une représentation schématique selon une vue de côté de la léchette d’étanchéité de la figure 4a.
- La figure 5 montre une représentation schématique selon une vue de dessus d’une première léchette d’étanchéité amont et d’une deuxième léchette d’étanchéité aval selon le premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
- La figure 6a montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon une première variante d’un deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
- La figure 6b montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
- La figure 6c montre une représentation schématique en perspective d’une léchette d’étanchéité selon une troisième variante du deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D’AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
La figure 1 montre une représentation schématique en perspective d’une aube 1 de rotor de turbomachine. L’aube 1 comporte une extrémité radialement externe munie d’un talon 2. D’une manière générale, le talon d’une aube, également appelé « plateau >>, forme une surface sensiblement perpendiculaire à l’aube ; l’ensemble de tous les talons contigus forme une couronne étanche. Le talon 2 est munie d’au moins une léchette d’étanchéité. Dans l’exemple de la figure 1, le talon 2 est muni d’une première léchette d’étanchéité 3 amont et d’une deuxième léchette d’étanchéité 4 aval. Lorsque le talon 2 est ainsi muni d’une pluralité de léchettes d’étanchéité, on entend par « léchette d’étanchéité amont >> la léchette d’étanchéité qui est située, parmi la pluralité des léchettes d’étanchéité, la plus en amont. De même, on entend par « léchette d’étanchéité aval >> la léchette d’étanchéité située, parmi la pluralité des léchettes d’étanchéité, la plus en aval. Alternativement, le talon 2 pourrait n’être muni que d’une unique léchette d’étanchéité, par exemple seulement la première léchette d’étanchéité 3, qui pourrait alors à la fois être qualifiée d’« amont >> ou d’« aval >>. Chaque léchette d’étanchéité 3, 4 fait saillie du talon 2 selon un premier axe z. Le premier axe z s’étend à plus ou moins 15°, préférentiellement plis ou moins 10° et plus préférentiellement plus ou moins 5° selon une diredion radiale, la direction radiale étant définie par rapport à l’axe du rotor de la turbomachine. Chaque léchette d’étanchéité 3, 4 s’étend circonférentiellement suivant un deuxième axe x, sensiblement perpendiculaire au premier axe z, entre une première extrémité 31, 41 extrados et une deuxième extrémité 32, 42 intrados. Enfin, comme cela est plus particulièrement montré sur les figures 4a et 5, chaque léchette d’étanchéité présente un premier côté d’amont 33, 43 et un deuxième côté aval 34, 44, ainsi qu’une surface radialement externe 35, 45.
Un premier aspect de l’invention est à présent décrit, en lien avec les figures 2a, 2b, 3a et 3b.
Selon le premier aspect de l’invention, la ou chaque léchette d’étanchéité 3, 4 comporte une base 7 fixée au talon 2 et un embout 8 imbriqué de manière amovible avec la base 7.
La figure 2a montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon un premier mode de réalisation du premier aspect de l’invention. La figure 2b montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon un deuxième mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
Selon le premier mode de réalisation du premier aspect de l’invention, l’embout 8 présente une unique partie mâle 80 et la base 7 présente une unique partie femelle 70 correspondante à la partie mâle 80, la partie mâle 80 s’imbriquant de manière amovible dans la partie femelle 70. La partie mâle est par exemple de forme parallélépipédique mais peut alternativement présenter tout autre type de forme.
Selon le deuxième mode de réalisation du premier aspect de l’invention, l’embout 8 présente une pluralité de parties mâles 81, 82, 83 et la base 7 présente, pour chaque partie mâle de l’embout 8, une partie femelle 71, 72, 73 correspondante, chaque partie mâle s’imbriquant de manière amovible dans sa partie femelle correspondante. Chaque partie mâle est par exemple de forme cylindrique mais peut alternativement présenter tout autre type de forme.
Un exemple de dimensionnement, exprimé en fonction de la hauteur totale (suivant le premier axe z) de léchette d’étanchéité et valable à la fois pour les premier et deuxième modes de réalisation est le suivant :
- hauteur de la base 7 : 2/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
- profondeur de la ou chaque partie femelle 70, 71, 72, 73 : 1/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
- hauteur de la ou chaque partie mâle 80, 81, 82, 83 faisant saillie de l’embout 8 : 1/4 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
- hauteur de l’embout 8 sans la ou chaque partie mâle 80, 81, 82, 83 : 1/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité.
La figure 3a montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon un troisième mode de réalisation du premier aspect de l’invention. La figure 3b montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon un quatrième mode de réalisation du premier aspect de l’invention.
Selon le troisième mode de réalisation du premier aspect de l’invention, l’unique partie mâle 80 fait saillie de la base 7 tandis que l’unique partie femelle 70 correspondante est agencée dans l’embout 8.
Selon le quatrième mode de réalisation du premier aspect de l’invention, la pluralité de parties mâles 81, 82, 83 fait saillie de la base 7 tandis que chaque partie femelle 71,72, 73 correspondante est agencée dans l’embout 8.
Un exemple de dimensionnement, exprimé en fonction de la hauteur totale (suivant le premier axe z) de léchette d’étanchéité et valable pour les troisième et quatrième modes de réalisation est le suivant :
- hauteur de l’embout 8 : 2/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
- profondeur de la ou chaque partie femelle 70, 71,72, 73 de l’embout 8:1/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
- hauteur de la ou chaque partie mâle 80, 81, 82, 83 faisant saillie de la base 7 :1/4 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité ;
hauteur de la base 7 sans la ou chaque partie mâle 80, 81,82, 83 : 1/3 ± 10% de la hauteur totale de la léchette d’étanchéité.
Un deuxième aspect de l’invention est à présent décrit, en lien avec les figures 4a, 4b, 5, 6a, 6b et 6c. Le deuxième aspect de l’invention concerne la problématique de la mesure du degré d’usure des léchettes afin de savoir si un remplacement ou une réparation est nécessaire. Actuellement, pour mesurer le degré d’usure d’une pièce, il est connu de mesurer ladite pièce avant de la monter, puis de la mesurer à nouveau lors de l’opération de maintenance : la différence entre ces deux mesures est comparée à une valeur de référence afin de décider si l’usure est acceptable ou non. Il existe toutefois plusieurs manières de réaliser cette mesure ; par exemple :
- une première manière est de mesurer la hauteur de la léchette considérée par rapport au pied de l’aube mobile ;
- une deuxième manière est de mesurer la hauteur de la léchette considérée par rapport au talon de l’aube mobile ;
- une troisième manière est de mesurer, une fois que les aubes mobiles sont montées sur la roue, le rayon interne de la roue au niveau de la léchette la plus en amont et le rayon externe de la roue au niveau de la léchette la plus en aval, puis de faire une moyenne de ces deux mesures ;
- une quatrième manière est de mesurer entre deux pièces adjacentes sur roue montée.
Si les mesures avant montage puis lors de la maintenance ne sont pas réalisées de la même manière, elles ne sont plus comparables et la mesure du degré d’usure est faussée. Si la mesure avant montage n’a pas été réalisée, il devient impossible de mesurer le degré d’usure. Enfin, même si les mesures avant montage puis après maintenance sont bien réalisées et de la même manière, cette méthode requiert du matériel de mesure et est assez longue à mettre en œuvre car chaque pièce doit être bien calée avant d’être mesurée et car le nombre de pièces est important.
Le deuxième aspect de l’invention vis à proposer une aube de turbomachine pourvue d’au moins une léchette d’étanchéité dont le degré d’usure est mesurable de manière plus fiable et rapide que dans l’état de la technique.
Un premier mode de réalisation d’un deuxième aspect de l’invention est à présent décrit, en lien avec les figures 4a, 4b et 5. Selon le deuxième aspect de l’invention, la ou chaque léchette d’étanchéité comporte un indicateur d’usure ; selon le premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention, l’indicateur d’usure est un indicateur géométrique, par exemple une encoche. La première léchette d’étanchéité 3 selon le premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention est représentée schématiquement en perspective à la figure 4a et selon une vue de côté à la figure 4b. Dans le cas où le talon comporte une pluralité de léchettes d’étanchéité, la figure 5 montre une représentation schématique selon une vue de dessus de la première léchette d’étanchéité 3 amont et de la deuxième léchette d’étanchéité 4 aval selon le premier mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
Les figures 4a et 4b montrent que la première léchette d’étanchéité 3 comporte un indicateur d’usure sous la forme d’une encoche 36 réalisée dans la surface radialement externe 35 et dans le premier côté amont 33 de ladite première léchette d’étanchéité 3. Cela présente l’avantage de faciliter la visibilité de l’indicateur d’usure lors d’un contrôle par endoscopie. Si la première léchette d’étanchéité 3 est l’unique léchette d’étanchéité du talon 2, l’encoche 36 peut alternativement être réalisée dans la surface radialement externe 35 et dans le deuxième côté aval 34 de ladite première léchette d’étanchéité 3. L’encoche 36 a une hauteur Ha1 qui est mesurée suivant le premier axe z, une longueur Lo qui est mesurée suivant le deuxième axe x et une largeur La qui est mesurée suivant un troisième axe y sensiblement perpendiculaire aux premier et deuxième axes z,x. La hauteur Ha1 est préférentiellement comprise entre 20% et 50% de la hauteur de la léchette d’étanchéité 3, mesurée suivant le premier axe z. La longueur Lo est préférentiellement comprise entre 10% et 25% de la longueur de la léchette d’étanchéité 3, mesurée suivant le deuxième axe x. La largeur La est préférentiellement comprise entre 10% et 33% de la largeur de la léchette d’étanchéité 3, mesurée suivant le troisième axe y. L’encoche 36 présente un fond duquel un élément 38 fait radialement saillie. Cela permet de faciliter la mesure de l’usure. L’élément 38 est de hauteur Ha2, mesurée suivant le premier axe z, inférieure à la hauteur Ha1 de l’encoche 36. La différence de hauteur entre la hauteur Ha1 de l’encoche 36 et la hauteur Ha2 de l’élément 38 est préférentiellement comprise entre 0% et 25% de la hauteur de l’encoche 36. L’élément 38 peut être de largeur, mesurée suivant le troisième axe y, égale ou inférieure à la largeur La de l’encoche 36. L’élément 38 est typiquement de longueur, mesurée suivant le deuxième axe x, inférieure à la longueur Lo de l’encoche 36 mais peut alternativement être de même longueur que l’encoche 36 en fonction de la forme de l’encoche 36 - par exemple si l’encoche 36 présente un profil rectangulaire et non un profil arrondi.
La figure 5 montre que la première léchette d’étanchéité 3 amont est munie de l’encoche 36 dans sa surface radialement externe 35 et dans son premier côté amont 33 ; tandis que la deuxième léchette d’étanchéité 4 aval est munie d’une encoche 46 dans sa surface radialement externe 45 et dans son deuxième côté aval 44. De même que l’encoche 36 de la première léchette d’étanchéité 3, l’encoche 46 de la deuxième léchette d’étanchéité 4 présente un fond duquel un élément 48 fait saillie. Le dimensionnement de l’encoche 46 et de l’élément 48 de la deuxième léchette d’étanchéité 4 est préférentiellement réalisé relativement aux dimensions de la deuxième léchette d’étanchéité 4, de manière analogue au dimensionnement de l’encoche 36 et de l’élément 38 de la première léchette d’étanchéité 3.
Un deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention est à présent décrit, en lien avec les figures 6a, 6b et 6c. Selon le deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention, l’indicateur d’usure n’est pas un indicateur géométrique mais un indicateur colorimétrique, par exemple sous la forme d’un élément 5 qui est noyé dans la ou chaque léchette d’étanchéité. L’élément 5 est d’une couleur différente de la léchette d’étanchéité dans laquelle il est noyé. L’élément 5 est par exemple réalisé en un matériau céramique ou en fibre de verre. Tant que la léchette d’étanchéité n’est pas usée, l’élément 5 n’est pas apparent depuis la surface radialement externe de ladite léchette d’étanchéité.
Lorsque la léchette d’étanchéité s’use radialement, l’élément 5 devient apparent depuis la surface radialement externe de ladite léchette d’étanchéité. L’élément 5 est préférentiellement recouvert, selon le premier axe z, par une épaisseur de matériau de la léchette d’étanchéité comprise entre 10% et 25% de la hauteur de la léchette. Par ailleurs, l’élément 5 est préférentiellement dimensionné de la manière suivante :
- hauteur, mesurée selon le premier axe z, comprise entre 10% et 30% de la hauteur de la léchette ;
- longueur, selon le deuxième axe x, comprise entre 10% et 30% de la longueur de la léchette ;
- largeur, selon le troisième axe y, comprise entre 30% et 100% de la largeur de la léchette.
La figure 6a montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon une première variante d’un deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention. La figure 6b montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon une deuxième variante du deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention. La figure 6c montre une représentation schématique en perspective de la première léchette d’étanchéité 3 selon une troisième variante du deuxième mode de réalisation du deuxième aspect de l’invention.
La figure 6a montre que l’élément 5 selon la première variante est entièrement noyé dans la première léchette d’étanchéité 3, de manière que tant que la première léchette d’étanchéité 3 n’est pas usée, l’élément 5 n’est pas apparent depuis la surface radialement externe 35, et n’est pas apparent non plus depuis le premier côté amont 33, le deuxième côté aval 34, la première extrémité 31 et la deuxième extrémité 32.
La figure 6b montre que l’élément 5 selon la deuxième variante est partiellement noyé dans la première léchette d’étanchéité 3, de manière que l’élément 5 est apparent depuis le premier côté amont 33 indépendamment de l’usure de la première léchette d’étanchéité 3. Si la première léchette d’étanchéité 3 est l’unique léchette d’étanchéité du talon 2, l’élément 5 est indifféremment apparent depuis le premier côté amont 33 ou depuis le deuxième côté aval 34 ou à la fois depuis le premier côté amont 33 et le deuxième côté aval 34. Si le talon 2 comporte la première léchette d’étanchéité 3 amont et la deuxième léchette d’étanchéité 4 aval, l’élément 5 de la première léchette d’étanchéité 3 amont est préférentiellement apparent au moins depuis le premier côté amont 33 de la première léchette d’étanchéité 3, tandis que l’élément 5 de la deuxième léchette d’étanchéité 4 aval est préférentiellement apparent au moins depuis le deuxième côté aval 44 de la deuxième léchette d’étanchéité 4.
La figure 6c montre que l’élément 5 selon la troisième variante est partiellement noyé dans la première léchette d’étanchéité 3, de manière que l’élément 5 est apparent depuis le premier côté amont 33, le deuxième côté aval 34, la première extrémité 31 et la deuxième extrémité 32 indépendamment de l’usure de la première léchette d’étanchéité 3.
Chaque léchette d’étanchéité 3, 4 représentée sur les figures 4a, 4b, 5, 6a, 6b et 6c précédemment décrites présente une première partie du côté de sa première extrémité 31,41 et une deuxième partie du côté de sa deuxième extrémité 32, 42, la première partie étant plus large et plus haute que la deuxième partie, la hauteur étant mesurée suivant le premier axe z et la largeur étant mesurée suivant le troisième axe y. Dans ce cas, l’indicateur d’usure sous forme d’encoche 36, 46 ou sous forme d’élément partiellement ou entièrement noyé 5 est agencé au moins partiellement dans la première partie. En effet, la première partie plus large et haute de chaque léchette d’étanchéité est alors la partie destinée à attaquer le matériau abradable de la surface interne du stator et qui va essentiellement subir une usure. Toutefois, les léchettes d’étanchéité n’ont pas nécessairement la forme qui vient d’être décrite, avec des première et deuxième parties et la première partie plus large et haute que la deuxième partie ; elles peuvent par exemple également être droites, en fonction des moteurs. D’une manière générale, l’indicateur d’usure selon un aspect de l’invention est compatible avec tous types de léchettes.
Les premier et deuxième aspects de l’invention précédemment décrit peuvent être mis en oeuvre indépendamment l’un de l’autre, ou bien en combinaison l’un avec 5 l’autre afin de proposer une léchette d’étanchéité comportant une base fixée au talon, un embout imbriqué de manière amovible avec la base, et un indicateur d’usure agencé sur l’embout.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Aube (1) de rotor de turbomachine comportant une extrémité radialement externe munie d’un talon (2), le talon étant pourvu d’au moins une léchette d’étanchéité (3, 4), la ou chaque léchette d’étanchéité (3, 4) faisant saillie du talon suivant un premier axe (z), le premier axe (z) étant à ± 15° selon une direction radiale, et s’étendant suivant un deuxième axe (x), sensiblement perpendiculaire au premier axe (z), entre une première extrémité (31, 41) extrados et une deuxième extrémité (32, 42) intrados, la ou chaque léchette d’étanchéité (3, 4) présentant un premier côté amont (33, 43) et un deuxième côté aval (34, 44) ainsi qu’une surface radialement externe (35, 45), l’aube (1) étant caractérisée en ce que la ou chaque léchette d’étanchéité (3, 4) comporte une base (7) fixée au talon (2) et un embout (8) imbriqué de manière amovible avec la base (7).
  2. 2. Aube (1) de rotor de turbomachine selon la revendication précédente caractérisée en ce que l’embout (8) est imbriqué de manière amovible avec la base (7) via une connexion de type mâle-femelle.
  3. 3. Aube (1) de rotor de turbomachine selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l’embout (8) présente au moins une partie mâle (80, 81, 82, 83) et en ce que pour la ou chaque partie mâle de l’embout, la base (7) présente une partie femelle (70, 71,72, 73) correspondante, la ou chaque partie mâle de l’embout (8) s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de la base (7).
  4. 4. Aube (1) de rotor de turbomachine selon la revendication précédente caractérisée en ce que l’embout (8) présente une pluralité de parties mâles (81, 82, 83) et en ce que pour chaque partie mâle de l’embout, la base (7) présente une partie femelle (71, 72, 73) correspondante, chaque partie mâle de l’embout (8) s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de la base (7).
  5. 5. Aube (1) de rotor de turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la base (7) présente au moins une partie mâle (80, 81,82, 83) et en ce que pour la ou chaque partie mâle de la base (7), l’embout (8) présente une partie femelle (70, 71, 72, 73) correspondante, la ou chaque partie mâle de la base (7) s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de l’embout (8).
  6. 6. Aube (1) de rotor de turbomachine selon la revendication précédente caractérisée en ce que la base (7) présente une pluralité de parties mâles (81, 82, 83) et en ce que pour chaque partie mâle de la base (7), l’embout (8) présente une partie femelle (71, 72, 73) correspondante, chaque partie mâle de la base (7) s’imbriquant de manière amovible dans ladite partie femelle correspondante de l’embout (8).
  7. 7. Aube (1) de rotor de turbomachine selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou chaque léchette d’étanchéité (3, 4) comporte un indicateur d’usure (36, 46, 5).
  8. 8. Rotor de turbomachine comportant une aube (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  9. 9. Turbomachine comportant un rotor selon la revendication précédente.
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