FR3086328A1 - Turbine a aubes retenues axialement, pour turbomachine - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un rotor de turbomachine comprenant un disque (16), des aubes (14), un anneau labyrinthe (52) en aval des aubes, et un anneau (62) d'étanchéité et de retenue des aubes. D'amont vers l'aval, les pieds (24) d'aubes s'étendent, comme les parois (22a) de fond d'alvéole, suivant une direction oblique (angle α) et, engagé sensiblement radialement à l'axe (X) de rotation dans un espace (64) de retenue axiale, l'anneau (62) définit l'unique moyen, distinct des aubes et du disque, de retenue des aubes vers l'aval.
Description
TURBINE A AUBES RETENUES AXIALEMENT, POUR TURBOMACHINE
DOMAINE [001] La présente invention concerne une turbine pour turbomachine d’aéronef, telle par exemple qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur d’avion.
CONTEXTE [002] Classiquement, de l'amont vers l'aval, dans le sens d'écoulement du flux gazeux dans au moins une veine de fluide, une turbomachine d’avion comporte une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La turbine haute pression est couplée en rotation au compresseur haute pression par un premier arbre, de manière à former un corps haute pression. La turbine basse pression est couplée en rotation à la soufflante et au compresseur basse pression par un second arbre, de manière à former un corps basse pression.
[003] La turbine basse pression comprend en général plusieurs roues aubagées comportant chacune un disque à la périphérie externe duquel sont formées des alvéoles d'engagement de pieds d'aubes, régulièrement réparties autour de l'axe de rotation (X) autour duquel le disque est monté tournant. A ce sujet, ici, axial désigne ce qui coaxial ou parallèle à l’axe (X) et radial ce qui lui est transversal. Est (radialement) extérieur/externe ce qui, transversalement à l’axe (X), est plus éloigné de cet axe que ce qui (radialement) intérieur/interne. Et, est circonférentiel ce qui s’étend autour de l’axe (X).
[004] Le document FR 2 933 442 divulgue un disque de rotor comme cidessus, dans lequel chaque pied d’aube est maintenu axialement dans une alvéole du disque. En particulier, un flasque de retenue fixé sur le disque est apte à venir en appui sur chaque pied d’aube, de manière à bloquer le pied d’aube dans l’alvéole, dans une première direction axiale. Un jonc est en outre maintenu solidaire de l’aube par l’intermédiaire d’un crochet de l’aube, ledit jonc étant apte à venir en appui sur le disque de manière à bloquer l’aube dans une seconde direction axiale, opposée à la première direction.
[005] Cet exemple montre que des problèmes de performances des turbomachines ont déjà induits des efforts conséquents de recherche d’étanchéité vis-à-vis des zones hors veine, afin d’éviter que des débits parasites de fluide ne s’écoulent dans la turbomachine sans apporter de puissance motrice. Cela se matérialise par des technologies d’étanchéités de type jonc, languettes et/ou labyrinthes de plus en plus grands et performants cherchant à limiter au maximum les sections de fuite existantes.
[006] Sur les parties rotor de turbine, et en particulier de turbine basse pression, maîtriser ces débits parasites est d’autant plus crucial que certains disques sont refroidis, ce qui signifie que du débit d’air froid prélevé en amont dans le compresseur est utilisé pour les refroidir. La présence de fuites a donc un effet néfaste non seulement d’un point de vue performance, par diminution du rendement aérodynamique, mais également d’effet thermique sur les disques concernés.
[007] De façon radialement intérieure, la veine dans laquelle le fluide de travail circule, est limitée par des parties d’aubes dites plateformes internes, et, entre ces plateformes internes et les pieds, dans les zones des aubes appelées échasses, des espaces sont formés entre deux échasses circonférentiellement adjacentes et forment des cavités interéchasses ou inter-aubes.
[008] Il est alors connu d’utiliser un anneau, appelé aussi jonc annulaire (cf. ci-avant), d’étanchéité et de retenue des aubes disposé en aval des cavités inter-aubes. Avec un tel anneau monté, on est censé ne plus offrir d’interstice de circulation des gaz, et assurer donc une bonne étanchéité vis-à-vis des débits parasites radialement sous les plateformes internes. Toutefois, en rotation, le jonc s’appuie notablement sur les plates-formes par effet centrifuge, ce qui risque de porter atteinte à l’intégrité des platesformes, ou nécessite de les sur-dimensionner de manière indésirable.
[009] En outre, dans un cas idéal, les faces radiales aval (flancs radiaux aval) des dents de disque coïncident parfaitement avec les faces radiales aval des pieds d’aubes, suivant une surface parfaitement plane, et c’est sur cette surface parfaitement plane que vient se plaquer ledit anneau aval d’étanchéité et de retenue des aubes, lui-même plan. Cependant, dans la réalité des faits, des dispersions existent:
- sur la planéité des faces radiales aval des dents de disque,
- sur longueur axiale des dents de disque
- sur la planéité des faces radiales aval des pieds d’aubes
- sur la longueur axiale des pieds d’aubes
- sur la planéité de la face radiale amont dudit anneau aval d’étanchéité et de retenue des aubes.
[010] De plus, si la longueur axiale des pieds d’aubes est plus faible que la longueur axiale des dents de disque, des fuites peuvent également être créées.
RESUME DE L’INVENTION [011] La présente invention apporte une solution simple, efficace et économique au problème d’étanchéité au niveau dudit anneau aval d’étanchéité et de retenue des aubes, en sortie des cavités inter-aubes, tout en s’affranchissant des inconvénients liés aux solutions de l’art antérieur.
[012] A cette fin, elle propose un rotor de turbomachine à gaz pour aéronef, le rotor comprenant:
- au moins un disque qui s’étend circonférentiellement autour d’un axe (X) et présente circonférentiellement des dents et des alvéoles se succédant circonférentiellement, chaque alvéole présentant une paroi de fond d’alvéole,
- des aubes montées dans les alvéoles, les aubes présentant un bord d’attaque, côté amont, et un bord de fuite, côté aval, et des pieds engagés dans les alvéoles, chaque pied présentant, en face d’une dite paroi de fond d’alvéole, une paroi libre radialement intérieure
- une virole disposée en aval des aubes, et
- un anneau de retenue des aubes, la virole étant en contact avec l’anneau de retenue, caractérisé en ce que :
- d’amont vers l’aval, les pieds d’aubes, individuellement le long de leur dite paroi libre radialement intérieure, s’étendent, comme lesdites parois de fond d’alvéole, suivant une direction oblique par rapport audit axe (X ; angle a) dans un plan radial comprenant l’axe (X) et une radiale à cet axe, et
- l’anneau de retenue définit l’unique moyen de retenue axiale des aubes.
[013] Cette combinaison entre l’orientation oblique suivant l’angle a et l’efficacité dudit anneau aval doit permettre de rétablir le cas idéal précité d’étanchéité, en sortie aval des cavités inter-aubes, et de retenue des aubes vers l’aval.
[014] En effet, on va ainsi notamment profiter de l’effet centrifuge lors de la rotation du rotor pour caler axialement les faces radiales aval du disque et des aubes dans le même plan radial, et ainsi minimiser les fuites résultantes de l’écart de longueur axiale du disque et des aubes.
[015] L’ arrêt axial vers l’aval des aubes et l’étanchéité sont réalisés au même endroit, juste en aval du disque et de ses aubes.
[016] On utilise l’effort centrifuge pour plaquer les aubes vers l’aval et fermer les sections de fuite au niveau dudit anneau d’étanchéité et de retenue des aubes vers l’aval.
[017] La solution proposée permet aussi de limiter les rebus de pièces horstolérance.
Favorablement,l’anneau de retenue des aubes définira un dit « unique moyen », distinct des aubes et du disque, de retenue des aubes, vers l’aval. [018] Dans FR2561307 (figure 1), FR2603333 (voir figure 1) et FR2741666 (figure 1), on ne trouve pas un unique moyen adjoint de retenue axiale des aubes en aval du disque, matérialisé par un anneau d’étanchéité, en combinaison avec un disque à parois pentues, de sorte qu’en fonctionnement les pieds d’aubes viennent en contact plan avec l’anneau d’étanchéité et de retenue axiale, vers l’aval, précité.
[019] En effet, dans ces documents de l’art antérieur, les aubes comprennent individuellement un becquet amont qui bloque axialement l’aube et l’empêche de coulisser vers l’aval sous l’effet de l’effort centrifuge.
[020] Telle n’est pas la solution de l’invention et n’est pas requis.
[021] A ce sujet, il est d’ailleurs en outre proposé:
- que les pieds d’aubes présentent individuellement une paroi radiale amont dépourvue de moyens de blocage (tel que le becquet amont précité) venant bloquer le pied d’aube dans l’alvéole, parallèlement audit axe de rotation (X), d’amont vers l’aval,
- que, parallèlement audit axe de rotation (X), les pieds d’aubes et les dents présentent:
-- individuellement une longueur axiale, et
-- respectivement, suivant ladite longueur axiale, des première et seconde parois latérales, chacune parallèles audit axe de rotation (X).
Ainsi, en l’absence de l’anneau précité, les dents pourront axialement coulisser librement dans les alvéoles.
[022] Par ailleurs, pour limiter les contraintes de cotes et renforcer les effets axiaux d’appui, il est aussi proposé que la virole soit en appui amont contre exclusivement ledit anneau d’étanchéité et de retenue des aubes, un espace de retenue axial étant ainsi défini par un écartement axial entre, en amont, les aubes et le disque et, en aval, une extrémité amont de ladite virole.
[023] Par ailleurs, pour renforcer l’étanchéité recherchée et la retenue des aubes, vers l’aval mais aussi vers l’amont, il est proposé que ledit anneau d’étanchéité et de retenue des aubes soit en outre engagé sensiblement radialement, en extrémité radialement extérieure et à l’endroit d’au moins une aube, dans une rainure limitée à l’aval par un crochet que ladite aube présente.
[024] Typiquement, ce crochet, qui s’étendra radialement vers l’intérieur, pourra être situé de façon radialement intérieure par rapport à la plateforme intérieure de l’aube considérée, en saillie aval par rapport à la face, ou flanc, aval de cette aube.
[025] En outre, avec de tels blocages en extrémités radialement extérieure et intérieure de l’anneau d’étanchéité et de retenue des aubes, et d’autant plus avec un dit angle a précité tel que 3°< a < 45°, on pourra obtenir que ledit anneau définisse l’unique moyen adjoint (c’est-à-dire distinct des aubes et du disque) de retenue des aubes tant vers l’aval que vers l’amont.
[026] A noter aussi que dans FR2561307, FR2603333 et FR2741666, on ne cherche pas à assurer un débit de passage de fluide en fonds d’alvéoles.
[027] Or, il est ici proposé que, pour un débit de ventilation d’air vers l’aval, un espace soit présent d’amont en aval entre la paroi libre radialement intérieure d’un pied d’aube et une dite paroi de fond d’alvéole située radialement en face.
[028] La présente solution peut donc permettre un débit de passage de fluide, tout en évitant que l’air passant dans ces fonds d’alvéoles fuite par des sections situées entre une aube et ledit anneau aval d’étanchéité et de retenue.
[029] Dans l’art antérieur cité, une étanchéité parfaite est recherchée. La solution ici présentée permet, de façon différente, de renforcer la robustesse d’un circuit de ventilation en fonds d’alvéoles car, même des dents de disque hors tolérance ne viendront pas impacter ce circuit.
[030] On peut en outre obtenir un système plus robuste aux dispersions et donc optimiser le débit de purge pour alimenter la cavité située radialement sous la virole, et ainsi favoriser la performance du moteur.
[031] Afin de bien confirmer l’efficacité de ladite combinaison entre l’orientation oblique suivant l’angle a et la présence et le montage dudit anneau aval, dans le cas d’une retenue des aubes vers l’aval, mais aussi l’amont, il est proposé que le rotor précité comprenne :
- axialement plusieurs dits disques successifs, dans les alvéoles desquelles desdits pieds d’aubes seront engagés, lesdits disques comprenant un disque amont présentant une paroi de liaison aval et un disque aval présentant une paroi de liaison amont, et
- un autre (ou second) anneau, fixé entre ladite paroi de liaison amont et ladite paroi de liaison aval, et s’étendant vers l’aval :
-- a) soit jusqu’à distance du flanc amont du disque aval,
-- b) soit jusqu’à ce dit flanc amont du disque aval, à son contact.
[032] La possibilité a), qui offre une absence de contact entre ce « second anneau » et le flanc amont de l’ensemble disque/aubes engagées, confirme bien l’efficacité de la combinaison précitée.
[033] L’invention sera si nécessaire mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention pourront apparaître à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [034] la figure 1 est une coupe axiale d’une partie de turbine basse pression et haute pression d’une turbomachine pour aéronef, selon une forme de réalisation de l’art antérieur, [035] la figure 2 est une section verticale (radiale) d’une partie d’aube engagée dans un disque de turbine, selon une réalisation conforme à l’invention, [036] la figure 3 est une section suivant un plan horizontal, parallèle à l’axe X, le long de la ligne ll-ll de la figure 5, et [037] les figures 4 et 5 illustrent chacune une variante de réalisation de l’invention et correspondent à une même zone locale de la figure 1 et 2, en coupe verticale, comme la figure 2.
DESCRIPTION DETAILLEE [038] On se réfère tout d'abord à la figure 1 (FR3022944) qui schématise une turbine basse pression 10 selon la technique antérieure, agencée en aval d'une turbine haute pression 12. La turbine basse pression 10 comprend une alternance axiale d'étages de rangées annulaires d'aubes fixes 18, appelées distributeurs, et d'étage de disques rotatifs 16 appartenant à un rotor 8 et comportant à leurs périphéries une pluralité d'aubes 14, ces étages étant agencés autour de l’axe X de rotation de la turbomachine. Dans le présent document, tout comme dans le domaine technique concerné, les termes amont AM et aval AV sont définis de sorte que l'amont se trouve axialement du côté d'où provient le flux s’écoulant dans la turbomachine, et l'aval se trouve axialement du côté vers lequel s'écoule ce même flux. Ainsi les aubes 14 présentent un bord d’attaque 14a et un bord de fuite 14b.
[039] Comme illustré ainsi en figure 2, chaque disque 16 comprend à sa périphérie externe des dents 20 (dont le sommet radialement extérieur est référencé 20a) disposées circonférentiellement en alternance avec des alvéoles 22, dont la paroi de fond radialement intérieur(e) est référencée 22a. Des pieds d'aubes 24 (dont l'extrémité interne, ou paroi libre radialement intérieure, est référencée 24a) sont engagés axialement et retenus radialement dans les alvéoles. Les aubes 14 s'étendent radialement depuis les alvéoles 22 dans une veine annulaire 26 d'écoulement d'un flux de gaz chaud issu d'une chambre de combustion amont (non représenté). Plus particulièrement, chaque aube comprend radialement depuis l'extérieur vers l'intérieur une pale 28, une plate-forme dite « intérieure » 30 s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe d'allongement de l'aube 14, et une échasse 32 reliant la plate-forme au pied d'aube 24. Les pieds d'aube 24 ont une forme par exemple en queue d'aronde pour assurer leur retenue radiale dans les alvéoles 22. Les plates-formes 30 des aubes sont agencées circonférentiellement bout à bout de manière à définir ensemble la limite interne idéale de la veine 16 d'écoulement des gaz chauds circulant dans la turbine. Selon cette disposition, des espaces sont formés entre deux échasses 32 circonférentiellement adjacentes, dans la zone annulaire s'étendant radialement depuis les plates-formes 30 jusqu'au disque 16, et sont appelés des cavités inter-aubes 34. Des cavités dites de fonds d'alvéoles 36 sont également formées par des espaces radiaux séparant les pieds d'aubes 24 des fonds 22a des alvéoles et débouchent en amont et en aval des disques 16.
[040] Les disques sont fixés les uns aux autres, en 46, par boulonnage de brides annulaires 48, 50 s'étendant axialement les unes en direction des autres depuis chaque disque. Une virole 52, aussi appelée flasque d'étanchéité, et appartenant au rotor 8, est également positionnée axialement entre chaque couple de disques 16 adjacents et comprend dans une partie externe deux parois annulaires, ou bras annulaires amont 54 et aval 56 s'étendant axialement jusqu'à ces disques. Les extrémités des bras annulaires peuvent être positionnées en appui annulaire axial contre les dents des disques et les pieds d'aubes, extérieurement aux cavités de fonds d'alvéoles, pour empêcher les gaz de veine de circuler radialement vers l'intérieur le long des dents des disques, et d'atteindre ainsi les cavités de fonds d'alvéoles. Deux disques 16 axialement successifs ont été repérés respectivement 16a et 16b notamment figure 1.
[041] Les brides 48, 50 de fixation entre les disques sont ainsi également protégées des gaz de veine par les bras 54, 56 de la virole 52 qui les recouvrent extérieurement. La virole 52, qui peut être définie par un anneau labyrinthe, comprend en outre, dans une partie interne, une paroi annulaire radiale interne 58 de fixation par boulonnage 46 et coopère au moyen de léchettes 60 annulaires externes avec des blocs abradables 61 situés en extrémités radialement internes des aubes 18 des distributeurs, afin de limiter la circulation axiale des gaz de veine intérieurement par rapport à ces aubes 18. Afin d'assurer le bon fonctionnement de la turbomachine, un air de refroidissement A peut être prélevé, dans un compresseur basse-pression ou haute-pression par exemple, et acheminé, vers l'espace annulaire formé radialement entre d'une part les brides 48, 50 et d'autre part les bras 54, 56, jusqu'aux cavités de fond d'alvéole 36 afin d'assurer le refroidissement du disque
16. Afin d'autoriser la circulation de l'air de refroidissement A en aval des cavités 36 de fond d'alvéole, ces dernières débouchent en aval intérieurement par rapport au bras 54 de la virole 52 en appui axial sur le disque 16. Cette configuration permet à l'air de refroidissement A de circuler plus en aval radialement entre la virole 52 et les brides 48, 50, afin d'en assurer également le refroidissement.
[042] Dans l’art antérieur précité, une étanchéité parfaite en face aval des pieds d’aubes et du disque était recherchée. De façon différente, la solution ici présentée permet de renforcer la robustesse d’un circuit de ventilation en fonds d’alvéoles car même des dents 20 de disque 16 hors tolérance (en particulier longueur L2) ne viendront pas impacter ce circuit.
[043] Certes, une recherche d’étanchéité parfaite peut, comme montré figure 1, se concevoir idéalement quand, de fabrication, les faces radiales aval (ou flancs radiaux aval) des dents de disque coïncident parfaitement avec les faces radiales aval (ou flancs radiaux aval) des pieds d’aubes, suivant une surface parfaitement plane. C’est alors sur cette surface parfaitement plane que vient se plaquer ledit anneau aval d’étanchéité et de retenue des aubes, lui-même plan. Cependant, dans la réalité des faits, des dispersions existent, comme déjà mentionné, sur les planéités des faces desdites faces radiales, sur les longueurs axiales, et des fuites de fluide sont créées.
[044] Pour lutter contre cela et contre les pertes induites de performance, voire de sécurité, la présente invention propose que le rotor 8 comprenne en outre un anneau aval 62 d’étanchéité et de retenue des aubes 14. L’anneau aval 62 s’étend radialement et est disposé en aval des aubes, entre, en amont, les aubes 14 et le disque 16 et, en aval, la virole 52. Il est engagé sensiblement radialement à l’axe X, en extrémité radialement intérieure, dans un espace radial 64 de retenue axiale.
[045] Mais l’invention propose en outre que, d’amont vers l’aval, les pieds d’aubes 24, individuellement le long de leur dite paroi libre radialement intérieure 24a, s’étendent, suivant une direction D oblique par rapport audit axe (X ; angle a figures 2,4 et 5) dans un plan radial (P) comprenant l’axe (X) et une radiale (Z) à cet axe.
[046] Il en est de même pour les fonds 22a des alvéoles et pour les sommets radialement extérieurs 20a des dents 20.
[047] En outre, engagé sensiblement radialement à l’axe X dans l’espace de retenue axiale 64, l’anneau aval 62 définit l’unique moyen, distinct des aubes 14 et du disque 16, de retenue des aubes 14 vers l’aval.
[048] Pour, lors de la rotation du rotor 8, utiliser au mieux l’effort centrifuge pour plaquer les aubes 14 vers l’aval et fermer les sections de fuite au niveau de l’anneau aval 62, il est conseillé de conjuguer l’oblicité précitée (angle a, direction D) avec une solution permettant aux (dents 20 des) aubes 14 d’axialement coulisser librement dans les alvéoles 22.
[049] Avec un angle a entre ladite direction oblique D et l’axe X de rotation tel que 3°< a < 45°, la projection sur X est la plus favorable et donc l’effet du coulissement le plus performant.
[050] Ce qui suit permet un tel coulissement axial libre.
[051] En effet, il est proposé:
- que les pieds d’aubes 24 présentent individuellement une paroi radiale amont dépourvue de moyens de blocage (tel que le crochet amont précité) venant bloquer le pied d’aube dans l’alvéole, parallèlement audit axe de rotation (X), d’amont vers l’aval, et
- que, parallèlement audit axe de rotation (X), les pieds d’aubes 24 et les dents 20 présentent:
-- une longueur axiale respective, L1 et L2, et
-- respectivement, suivant ladite longueur axiale, chacune des première (référencées 20b1,24b1) et seconde (référencées 20b2,24b2) parois latérales, chacune parallèles audit axe de rotation X (voir figure 3).
[052] Dans le présent exemple privilégié, et tel qu’illustré figure 3, ces première et seconde parois latérales 20b1,24b1 ; 20b2,24b2, parallèles entre elles, sont rectilignes sur toute leurs longueurs axiales respectives, L1 et L2.
[053] Cet exemple, où L1 < L2, montre que l’effet centrifuge suivant D va entraîner chaque aube 14 vers l’aval (effort F figure 3), jusqu’à plaquer les aubes 14 contre la face amont 62a de l’anneau aval 62. Cette face amont 62a, plane et elle-même plaquée contre la face plane, radiale, aval des dents 20, va alors pouvoir assurer l’étanchéité entre lesdites pièces 20,24,62, ceci juste « au-dessus » du débouché aval des cavités 36 (de façon immédiatement radialement extérieure par rapport à ce débouché). Les faces radiales aval des aubes 14 et des dents du disque 16, ainsi que la face amont 62a de l’anneau 62, sont situés dans un même plan radial P’, normal à l’axe de rotation X (perpendiculaire à P).
[054] En outre, alors que dans l’art antérieur les aubes comprennent donc souvent individuellement un crochet amont qui, par appui contre les parois (ou flancs) radiaux(les) amont, respectivement 20c et 24c, des dents 20 et des pieds d’aubes 24, bloque axialement l’aube et l’empêche de coulisser vers l’aval sous l’effet de l’effort centrifuge, il est ici possible que lesdites parois radiales amont 24c des pieds d’aubes 24 soient dépourvues de tout moyen de blocage de cette nature.
[055] Ainsi, prévoir un tel crochet amont comme précité n’est pas la solution de l’invention et n’est pas requis (voir les figures 2 à 5 où les aubes en sont dépourvues).
[056] Par contre, pour limiter les contraintes de cotes et renforcer les effets axiaux d’appui, il est proposé que la virole 52 soit, à son extrémité amont 52a, en appui contre exclusivement l’anneau 62 d’étanchéité et de retenue des aubes, l’espace 64 de retenue axial précité étant alors défini par un écartement axial d (figure 2) entre, en amont, les aubes 14 et le disque 16 (leurs flancs aval) et, en aval, ladite extrémité amont 52a de la virole. Cette extrémité amont 52a pourra être définie par une partie recourbée radialement vers l’extérieur de la virole 52.
[057] L’ extrémité radialement intérieure 62a de l’anneau 62 sera alors coincée par deux forces contraires : celle vers l’aval des aubes 14 et celle vers l’amont de l’anneau 62.
[058] Pour renforcer l’étanchéité recherchée et la retenue des aubes 14, vers l’aval mais aussi vers l’amont, l’anneau 62 est en outre engagé sensiblement radialement, en extrémité radialement extérieure 62b et à l’endroit de préférence de tous les pieds d’aubes 24, dans une rainure 66 limitée à l’aval par un crochet aval 68 que chaque aube 14 présentera alors.
[059] Un tel crochet existe dans certaines solutions de l’art antérieur. Il s’étend radialement vers l’intérieur et est situé de façon radialement intérieure par rapport à la plateforme intérieure 30 de l’aube considéré, en saillie aval par rapport à la face, ou flanc, aval 24c de cette aube, comme sur la figure 2.
[060] Cet engagement de l’anneau 62 dans la rainure 66 assure un blocage axial de l’anneau 62 tant vers l’amont que vers l’aval.
[061] Pour bien établir que ce montage est efficace et suffisamment sûr pour éviter tout crochet amont, et confirmer l’efficacité de la combinaison précitée entre ladite orientation oblique (suivant l’angle a) et la présence et le montage dudit anneau aval 62, dans le cas d’une retenue des aubes tant vers l’aval, que vers l’amont, il est proposé d’utiliser un anneau labyrinthe 52:
- soit dans un mode de réalisation comme sur la figure 1,
- soit dans un mode de réalisation comme sur la figure 4,
- soit dans un mode de réalisation comme sur la figure 5.
[062] Dans le premier mode de réalisation comme sur la figure 1, le bras 56 aval de la virole 52 qui est interposé entre les disques amont 16a et aval 16b s’étend axialement jusqu’à venir en appui aval, en 56a, contre les parois radiales amont, respectivement 20c et 24c, des dents 20 et des pieds d’aubes 24 du disque aval 16b.
[063] Dans le second mode de réalisation comme sur la figure 4, le bras aval, repéré 56a, de la virole 52 (dans sa version ici 52a), qui reprend les caractéristiques du bras 56, en est différent en extrémité aval où il présente un rebord radial 70 en appui aval contre lesdites parois radiales amont des dents 20 et des pieds d’aubes 24 du disque aval 16b.
[064] Dans le troisième mode de réalisation comme sur la figure 5, le bras aval, repéré 56b, de la virole 52 (dans sa version ici 52b), qui reprend les caractéristiques du bras 56, en est différent en extrémité aval où il s’interrompt à distance desdites parois radiales amont des dents 20 et des pieds d’aubes 24 du disque aval 16b.
[065] Comme illustré figure 2, individuellement, les pieds des aubes 14 pourront présenter une pluralité de zones de contact, telles 72a,72b,72c, pour un appui axial avec l’anneau de retenue 62. Deux de ces zones de contact, telles 72a,72b, pourront être situées radialement au niveau des échasses 32 de l’aube, et une autre 72c, radialement plus longue, au niveau de la base du pied d’aube, pouvant s’étendre presque jusqu’au sa paroi libre radialement intérieure 24a.
[066] Cela favorise l’étanchéité en diminuant la surface totale de contact pour augmenter la pression appliquée aux endroits des fuites potentielles.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Rotor de turbomachine à gaz pour aéronef, le rotor comprenant:- au moins un disque (16) qui s’étend circonférentiellement autour d’un axe (X) et présente circonférentiellement des dents (20) et des alvéoles (22) se succédant circonférentiellement, chaque alvéole (22) présentant une paroi de fond d’alvéole,- des aubes (14) montées dans les alvéoles (22), les aubes (14) présentant un bord d’attaque, côté amont, et un bord de fuite, côté aval, et des pieds (24) engagés dans les alvéoles, chaque pied présentant, en face d’une dite paroi de fond d’alvéole, une paroi libre radialement intérieure- une virole (52) disposée en aval des aubes, et- un anneau de retenue (62) des aubes, la virole (52) étant en contact avec l’anneau de retenue (62) caractérisé en ce que :- d’amont vers l’aval, les pieds (24) d’aubes, individuellement le long de leur dite paroi libre radialement intérieure (24a), s’étendent, comme lesdites parois de fond d’alvéole (22a), suivant une direction oblique par rapport audit axe (X ; angle a), dans un plan radial (P) comprenant l’axe (X) et une radiale à cet axe (X), et- l’anneau de retenue (62) définit l’unique moyen de retenue axiale des aubes.
- 2. Rotor selon la revendication 1 dans lequel les pieds d’aubes (24) et les dents (20) présentent:- individuellement une longueur axiale (L1, L2), et- respectivement, suivant ladite longueur axiale, des première et seconde parois latérales (20b1 ; 24b1 ; 20b2 ; 24b2), de façon que les dents puissent axialement coulisser librement dans les alvéoles (22).
- 3. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la virole (52) est en appui amont contre exclusivement l’anneau (62) d’étanchéité et de retenue des aubes, un espace (64) de retenue axial étant défini par un écartement axial entre, en amont, les aubes et le disque et, en aval, une extrémité amont de la virole (52).
- 4. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’anneau (62) d’étanchéité et de retenue des aubes est en outre engagé sensiblement radialement, en extrémité radialement extérieure et à l’endroit d’au moins une aube, dans un crochet (68) disposé en aval de l’au moins une aube (14).
- 5. Rotor selon la revendication 4, dans lequel l’anneau (62) d’étanchéité et de retenue des aubes définit l’unique moyen, distinct des aubes (14) et du disque (16), de retenue des aubes vers l’aval et l’amont.
- 6. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’angle a entre ladite direction oblique et l’axe (X) est tel que 3°< a < 45°.
- 7. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pour un débit de ventilation d’air vers l’aval, un espace (36) est présent d’amont en aval entre la paroi libre radialement intérieure (24a) d’un pied d’aube et une dite paroi (22a) de fond d’alvéole située radialement en face.
- 8. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant :- axialement plusieurs dits disques (16; 16a; 16b) successifs, dans les alvéoles (22) desquelles desdits pieds d’aubes sont engagés, dont un disque (16a) amont, lequel présentant une paroi de liaison aval (48), et un disque (16b) aval présentant une paroi de liaison amont (50), et- la virole (52) étant fixée entre ladite paroi de liaison amont (50) et ladite paroi de liaison aval (48), et s’étendant vers l’aval :-- soit jusqu’à distance du flanc amont (24b) du disque (16b) aval-- soit jusqu’à ce dit flanc amont (24b) du disque (16b) aval, à son contact.
- 9. Rotor selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, individuellement, les pieds (24) d’aubes présentent une pluralité de zones (72a,72b,72c) de contact avec l’anneau de retenue (62).
- 10. Turbomachine à gaz pour aéronef comprenant le rotor selon5 l’une quelconque des revendications précédentes.
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