FR3073439B1 - Dispositif d'extraction d'une plateforme de retenue d'aube et procede utilisant ce dispositif - Google Patents
Dispositif d'extraction d'une plateforme de retenue d'aube et procede utilisant ce dispositif Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un dispositif d'extraction (1) d'une plateforme de retenue d'aube munie d'une bride amont, hors d'un disque de rotor de turbomachine. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une poignée munie d'un épaulement annulaire radial (21) prolongé par un téton fileté (22), une bague proximale (3) et une bague distale (4) qui comprennent un tube prolongé par une collerette radiale (31, 41), et un manchon (5), la bague proximale étant disposée autour du téton, la bague distale taraudée étant vissée sur l'autre extrémité du téton et le manchon étant disposé autour des deux bagues entre leurs collerettes respectives, de sorte que le vissage de la poignée conduise au déplacement de la bague distale vers la bague proximale, à la déformation radiale de la partie distale du manchon contre la partie évasée de l'orifice cylindrique de la bride et à sa solidarisation avec celle-ci et qu'il est possible d'extraire conjointement ladite plateforme et le dispositif, hors du disque.
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention se situe dans le domaine de la maintenance et du démontage de certaines pièces d'un rotor de turbomachine.
La présente invention concerne plus précisément un dispositif d'extraction d'une plateforme de retenue d'aube, hors d'un disque de rotor de turbomachine et un procédé d'extraction utilisant un tel dispositif.
ETAT DE L'ART
La figure 1 jointe représente une partie d'un tel disque de rotor.
Sur cette figure, on peut voir une partie d'une jante d'un disque A de rotor, dans laquelle sont ménagées des rainures B orientées axialement, c’est-à-dire parallèlement à l'axe de rotation du rotor. Chaque rainure B présente une section transversale en forme de queue d'aronde et est bordée par deux dents axiales C. Ces dents C sont espacées circonférentiellement les unes des autres.
On peut également voir une aube D qui comprend une pale E, un pied F et une échasse G reliant la pale au pied. Le pied F présente une section en forme de queue d'aronde dont la hauteur est légèrement inférieure à celle de la rainure B. Le pied F de l'aube est engagé par coulissement axial dans ladite rainure B.
Une cale axiale H est également insérée dans ladite rainure B, sous le pied F de l'aube, afin de caler cette aube radialement.
Enfin, on peut voir une plateforme I, destinée à venir coiffer chaque dent C et à être fixée à deux saillies perforées respectives J et K de cette dent, ces saillies J et K s'étendant l'une en aval de l'autre (par rapport au sens d'écoulement de l'air au travers des aubes du rotor) et radialement depuis la surface extérieure de la dent C.
Chaque plateforme I est incurvée de l'amont AM vers l'aval AV. Chaque plateforme I comporte en outre une bride amont L et deux brides aval M, ces deux brides M étant disposées l’une en aval de l'autre (une seule bride aval est visible en figure 1). Lorsque la plateforme I est en place, la bride amont L est positionnée devant l'extrémité amont verticale N de la dent C et les deux brides aval M devant les saillies respectives J et K. L'assemblage des brides de la plateforme I avec l'extrémité amont N et les saillies J et K de la dent se fait par des vis non représentées sur la figure 1.
Les deux bords latéraux incurvés P de chaque plateforme I viennent au contact des échasses G des deux aubes D situées de part et d'autre de ladite plateforme. La plateforme I sert à améliorer le flux aérodynamique entre les aubes D et assure la continuité de la veine primaire.
Lors des opérations de maintenance du rotor, réalisées alors que la turbomachine a été démontée ou bien sous l’aile de l'avion, il est nécessaire de démonter les plateformes d'aubes.
Or un démontage non adapté peut engendrer des endommagements non acceptables de la plateforme ou des pièces environnantes.
On connaît déjà d’après le document FR 2 948 592, un outillage pour extraire des éléments annulaires, (tels que des bagues), montés de façon serrée dans des trous de pièces.
Cet outillage d’une structure assez complexe comprend de nombreuses pièces, à savoir un tirant à tête élargie, une cage annulaire à griffes latérales élastiquement déformables, un écrou de vissage, une butée à billes, un tube cylindrique d’insertion de la cage dans le passage axial de la bague et enfin une cloche cylindrique destinée à être disposée autour du tirant.
Outre sa structure complexe et son nombre important de pièces, cet outillage nécessite d’être démonté pour que ses différentes pièces soient insérées successivement dans l’élément annulaire à extraire.
PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de résoudre les inconvénients précités de l'état de la technique et de fournir un dispositif d'extraction d'une plateforme de retenue d'aube, qui permettent de réaliser cette extraction sans endommager ni la plateforme, ni le disque.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif qui permette de retirer simplement et rapidement les plateformes tout en étant adapté à un environnement qui manque d'accessibilité. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'extraction d'une plateforme de retenue d'aube, hors d'un disque de rotor de turbomachine, ladite plateforme étant munie d’une bride amont ayant un orifice dont la partie aval est évasée.
Conformément à l’invention, ce dispositif comprend : une poignée ayant une extrémité de manipulation et une extrémité d’engagement opposées, l'extrémité d’engagement étant munie d’un épaulement annulaire radial qui se prolonge par un téton axial fileté, - une bague dite "proximale" et une bague dite "distale", qui comprennent chacune un tube prolongé à l'une de ses extrémités par une collerette radiale qui s'étend vers l'extérieur dudit tube, - et un manchon, la bague proximale, dont la paroi intérieure tubulaire est lisse, étant disposée autour de l'extrémité proximale du téton, de façon que sa collerette soit contre l'épaulement annulaire de la poignée de manipulation, la bague distale, dont la paroi intérieure tubulaire est taraudée étant vissée autour de l'extrémité distale du téton et disposée de façon que sa collerette soit en regard de l'extrémité distale du téton, le manchon étant disposé autour des deux tubes des deux bagues de façon que ses deux extrémités reposent respectivement contre l'une et l'autre des deux collerettes, de sorte que le vissage de la poignée entraîne le déplacement axial de la bague distale en direction de la bague proximale et provoque la compression du manchon et la déformation radiale de sa partie distale jusqu'à ce que celle-ci vienne au contact de la partie évasée de la paroi intérieure de l’orifice de la bride, rendant ainsi solidaire ledit dispositif d'extraction et la plateforme à extraire et permettant leur extraction commune, hors du disque de rotor de turbomachine.
Grâce à ces caractéristiques, le dispositif conforme à l'invention permet de retirer aisément la plateforme, par une simple manipulation de vissage et sans endommager celle-ci. L’invention concerne également un procédé d’extraction d’une plateforme de retenue d’aube, hors d'un disque de rotor de turbomachine, ladite plateforme étant munie d’une bride amont dont la partie aval de l'orifice cylindrique est évasée.
Conformément à l’invention, ce procédé comprend les étapes consistant à : - insérer le dispositif précité dans l’orifice cylindrique de la bride amont, jusqu'à ce que l'épaulement radial de la poignée soit en butée axiale contre cette bride, le manchon anti-rotation empêchant la rotation de la bague proximale et de la bague distale, - visser la poignée de façon à rapprocher la bague distale de la bague proximale et à provoquer la compression du manchon et la déformation radiale de sa partie distale jusqu'à ce que celle-ci vienne au contact de la partie évasée de la paroi intérieure de l’orifice de la bride, rendant ainsi solidaire ledit dispositif d'extraction et la plateforme à extraire, - retirer simultanément ledit dispositif d'extraction et ladite plateforme de retenue, hors du disque de rotor de la turbomachine.
PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible.
Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, de la base d'une aube, d'une plateforme et d'une partie d'un disque de rotor, - la figure 2 est une vue éclatée, en perspective du dispositif d'extraction conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif d'extraction, positionné à l'intérieur de la plateforme de retenue d'aube à extraire, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe et de détail de l'extrémité du dispositif d'extraction placée à l'intérieur de la bride amont de ladite plateforme, respectivement dans la position d'engagement dudit dispositif et dans sa position d'extraction.
DESCRIPTION DETAILLEE
En se reportant à la figure 2, on peut voir la bride amont L de la plateforme I. Cette bride est percée d’un orifice Q, à l’intérieur duquel une douille tubulaire R est généralement placée. L’orifice Q présente un axe longitudinal X1-ΧΊ.
Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, l’extrémité annulaire aval S de la douille R est évasée vers l’extérieur tout comme l’est la partie aval T de la paroi intérieure de l’orifice cylindrique Q de la bride L contre laquelle elle repose.
Le dispositif d’extraction 1 conforme à l’invention comprend une poignée 2, deux bagues, à savoir une bague 3, dite « proximale » et une bague 4 dite « distale », en fonction de leur position plus ou moins proche de la poignée 2 et un manchon 5.
La poignée 2 comprend une extrémité de manipulation 20 (ou manche) et une extrémité d’engagement 201 opposées. L’extrémité d’engagement 201 est munie d’un épaulement annulaire radial 21 qui se prolonge par un téton axial 22, cylindrique, fileté sur sa surface extérieure, (voir également la figure 4).Le diamètre du téton 22 est inférieur à celui de l’épaulement radial 21. L'extrémité proximale du téton 22 (située le plus proche de l’épaulement 21) est référencée 221 et son extrémité distale 222.
La poignée 2 s'étend selon un axe longitudinal X-X'.
Les deux bagues 3 et 4 comprennent chacune un tube 30, respectivement 40, qui se prolonge à l’une de ses extrémités par une collerette radiale annulaire 31, respectivement 41, (voir figure 4). Cette collerette joue un rôle de retenue axiale du manchon 5 comme cela sera décrit ultérieurement.
La paroi intérieure 301 du tube 30 de la bague proximale 3 est lisse. De préférence, sa paroi extérieure 302 l’est également.
La paroi intérieure 401 du tube 40 de la bague distale 4 est taraudée, ce taraudage correspondant et coopérant (c’est-à-dire engrenant) avec le filetage du téton 22. La paroi extérieure 402 du tube 40 de la bague distale 4 est de préférence lisse.
Le diamètre intérieur du tube 30 de la bague proximale 3 est supérieur (légèrement supérieur) au diamètre extérieur du téton cylindrique 22 de façon à permettre l'introduction dudit téton dans ce tube et sa rotation autour de l'axe X-X'.
La bague proximale 3 est orientée de façon que sa collerette 31 soit à proximité de l’épaulement 21.
La bague distale 4 est vissée autour de l'extrémité distale 222 du téton 22 de façon que sa collerette 41 soit à proximité de cette extrémité distale, (extrémité opposée à celle où se trouve l’épaulement 21).
Enfin, le manchon 5 est disposé autour des tubes 30 et 40 des bagues 3 et 4 et il est dimensionné en termes de diamètre intérieur et de longueur, de façon qu’il repose contre les parois extérieures 302, 402 des bagues, que ses deux extrémités proximale 51 et distale 52 soient respectivement en contact avec les collerettes 31, 41 et que son extrémité distale soit en regard de la partie aval évasée de l'orifice cylindrique Q.
De préférence, les diamètres extérieurs respectifs D30 et D40 des tubes 30 et 40 sont identiques de façon à faciliter l'insertion du manchon 5 autour desdits tubes.
Les deux bagues 3 et 4 et le manchon 5 sont des pièces annulaires dont l'axe de révolution se confond avec l'axe X-X' de la poignée 2, lorsqu'elles sont montées sur cette dernière.
Le manchon 5 est un élément tubulaire, réalisé de préférence en un matériau élastiquement déformable pour pouvoir revenir dans sa position d'origine après déformation, comme cela sera expliqué ultérieurement. Ce matériau est de préférence un élastomère.
De préférence également, ce manchon 5 est réalisé dans un matériau dont la dureté shore A est adaptée au matériau constitutif de la bride amont L de la plateforme I ou au matériau de la douille tubulaire R lorsque celle-ci est présente. La dureté shore A est par exemple comprise entre 30 shore et 80 shore, notamment lorsque la bride est en aluminium ou la douille est en acier.
Le manchon 5 joue un rôle de manchon anti-rotation, c’est-à-dire qu’il empêche la rotation de la bague distale 4 par rapport à la bague proximale 3, et ce, par le frottement de sa surface intérieure contre les parois extérieures 302, 405 des bagues 3, respectivement 4.
De façon avantageuse, le diamètre extérieur du manchon 5 à l’état non comprimé, correspond, au jeu d’introduction près, au diamètre intérieur de l’orifice Q de la bride amont de la plateforme à extraire, de sorte que lorsque le dispositif 1 est introduit dans l’orifice Q, le manchon 5 frotte contre la paroi intérieure de cet orifice, ne peut plus tourner et renforce la liaison entre le dispositif 1 et la plateforme lors de l’extraction.
De façon avantageuse, la surface extérieure 50 du manchon 5 présente de préférence sur au moins une partie de sa longueur, une pluralité de gorges annulaires 501, de préférence parallèles entre elles, disposées autour de l’axe longitudinal du manchon, c’est-à-dire perpendiculaires à l’axe dudit manchon. Comme cela sera décrit ultérieurement cette géométrie favorise la tenue du dispositif lors de l’extraction et permet de répartir la force de traction pour éviter qu’elle ne s’applique uniquement qu’au niveau de la partie évasée.
De préférence, le manchon comprend entre cinq et vingt gorges 501.
On notera qu’il n’est pas nécessaire que la zone de géométrie anti-rotation s’étende au niveau de l’extrémité aval du manchon 5 située en regard de l’extrémité évasée S de la douille lorsque le dispositif 1 est inséré dans la douille. L'utilisation et le fonctionnement du dispositif d'extraction 1 va maintenant être expliqué plus en détails. L’opérateur commence par retirer les vis par lesquelles la plateforme L est fixée sur la jante du disque de rotor A.
Ensuite, comme représenté sur les figures 3 et 4, il insère le dispositif 1 dans l'orifice Q par translation, l'axe X-X' du dispositif 1 étant coaxial à l'axe Χ1-ΧΊ de l'orifice Q (flèche F1) et ce, jusqu'à ce que l'épaulement 21 vienne au contact de la face amont U de la douille tubulaire R. L'opérateur visse ensuite le dispositif 1 en faisant tourner la poignée 2 (flèche F2 en figure 5). La poignée 2 étant bloquée axialement par la douille R, la bague proximale 3 ne bouge pas, tandis que la bague distale 4 se rapproche de la bague 3 (mouvement de translation axiale, flèche F3). Il en résulte que le manchon 5 est comprimé et se déforme radialement. Sa partie arrière notamment s'écarte radialement pour venir contre l’extrémité annulaire aval évasée S de la douille R, (voir figure 5).
Ensuite, par une traction axiale en sens inverse du sens d'introduction (flèche F4 en figure 3), l'opérateur peut retirer simultanément le dispositif 1 et la plateforme I puisque l’extrémité distale du manchon 5 comprimé, plaquée contre l’extrémité évasée de la bride entraîne la bride L axialement.
En dévissant ensuite la poignée 2, la bague distale 4 recule et revient à sa position d'origine. Le manchon 5 n'est alors plus comprimé et du fait de son caractère préférentiellement élastiquement déformable revient dans sa position d'origine.
Le dispositif d'extraction 1 peut alors être sorti de ladite plateforme et être utilisé de nouveau pour démonter une autre plateforme et ce, de manière répétitive.
Le dispositif d'extraction 1 conforme à l'invention présente de nombreux avantages.
En raison de son maniement aisé, il permet de retirer simplement et rapidement les plateformes de retenue d'aubes installées sur les moteurs. Ceci est également avantageux lorsqu'il y a un grand nombre de plateforme à retirer.
Il offre un gain de temps important lors du retrait des plateformes.
Du fait notamment de ses petites dimensions et de son caractère portable, il peut être utilisé en atelier (moteur démonté) ou sous l'aile de l'avion (moteur en place, par exemple lors des opérations de relubrification des pieds d'aubes), c’est-à-dire dans un environnement qui manque d'accessibilité.
Enfin, ce dispositif d'extraction n'endommage pas les plateformes ou les disques de rotor.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Dispositif d'extraction (1) d'une plateforme de retenue d'aube, hors d'un disque de rotor de turbomachine, ladite plateforme étant munie d’une bride amont ayant un orifice dont la partie aval est évasée, caractérisé en ce qu’il comprend : - une poignée (2) ayant une extrémité de manipulation (20) et une extrémité d’engagement (201) opposées, l'extrémité d’engagement étant munie d’un épaulement annulaire radial (21) qui se prolonge par un téton axial (22) fileté, - une bague (3) dite "proximale" et une bague (4), dite "distale", qui comprennent chacune un tube (30, 40) prolongé à l'une de ses extrémités par une collerette radiale (31, 41) qui s'étend vers l'extérieur dudit tube, - et un manchon (5), la bague proximale (3), dont la paroi intérieure tubulaire (301) est lisse, étant disposée autour de l'extrémité proximale (221) du téton, de façon que sa collerette (31) soit contre l'épaulement annulaire (21) de la poignée de manipulation, la bague distale (4), dont la paroi intérieure tubulaire (401) est taraudée étant vissée autour de l'extrémité distale (222) du téton et disposée de façon que sa collerette (41) soit en regard de l'extrémité distale du téton, le manchon (5) étant disposé autour des deux tubes (30, 40) des deux bagues de façon que ses deux extrémités (51, 52) reposent respectivement contre l'une et l'autre des deux collerettes (31, 41), de sorte que le vissage de la poignée (2) entraîne le déplacement axial de la bague distale (4) en direction de la bague proximale (3) et provoque la compression du manchon (5) et la déformation radiale de sa partie distale (52) jusqu'à ce que celle-ci vienne au contact de la partie évasée de la paroi intérieure de l’orifice de la bride, rendant ainsi solidaire ledit dispositif d'extraction (1) et la plateforme à extraire et permettant leur extraction commune, hors du disque de rotor de turbomachine.
- 2. Dispositif d'extraction (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (5) est un manchon anti-rotation qui empêche la rotation de la bague distale (4) par rapport à la bague proximale (3).
- 3. Dispositif d’extraction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon (5) est réalisé dans un matériau élastiquement déformable.
- 4. Dispositif d'extraction (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le manchon (5) est réalisé en élastomère.
- 5. Dispositif d'extraction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (5) est réalisé en un matériau d’une dureté shore A comprise entre 30 shore et 80 shore.
- 6. Dispositif d’extraction selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre extérieur dudit manchon (5) à l’état non comprimé correspond, au jeu d’introduction près, au diamètre intérieur de l’orifice de ladite bride amont de la plateforme à extraire.
- 7. Dispositif d'extraction (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface extérieure (50) du manchon (5) comprend une pluralité de gorges annulaires (501), disposées autour de l’axe dudit manchon.
- 8. Dispositif d'extraction (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit manchon (5) comprend entre cinq et vingt gorges annulaires (501).
- 9. Procédé d’extraction d’une plateforme de retenue d’aube, hors d'un disque de rotor de turbomachine, ladite plateforme étant munie d’une bride amont ayant un l'orifice dont la partie aval est évasée, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à : - insérer le dispositif d'extraction (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans l’orifice de la bride amont, jusqu'à ce que l'épaulement radial (21 ) de la poignée (2) soit en butée axiale contre cette bride, - visser la poignée (2) de façon à rapprocher la bague distale (4) de la bague proximale (3) et à provoquer la compression du manchon (5) et la déformation radiale de sa partie distale (52) jusqu'à ce que celle-ci vienne au contact de la partie évasée de la paroi intérieure de l’orifice de la bride, rendant ainsi solidaire ledit dispositif d'extraction (1) et la plateforme à extraire, - retirer simultanément ledit dispositif d'extraction (1) et ladite plateforme de retenue, hors du disque de rotor de la turbomachine.
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