FR3094745A1 - Procédé de centrage d’orifices de brides annulaires - Google Patents

Procédé de centrage d’orifices de brides annulaires Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un procédé de centrage d’au moins un orifice donné d’une première bride annulaire (34) avec un orifice donné d’une seconde bride annulaire (36), la première bride annulaire (34) et la seconde bride annulaire (36) comprenant des orifices de passage de vis de fixation, le procédé consistant à faire tourner des piges de centrage à excentrique dans les séries d’orifices circonférentiellement adjacentes à la série d’orifices à centrer. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 6

Description

Procédé de centrage d’orifices de brides annulaires
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un procédé de centrage des orifices de brides annulaires pour la fixation desdites brides annulaires.
Etat de la technique antérieure
Comme représenté en figure 1, une turbomachine comprend une turbine basse pression 10 comportant plusieurs étages chacun formé d’une rangée annulaire d’aubes mobiles 12, 14 et d’une rangée annulaire d’aubes fixes 16. Chaque rangée annulaire d’aubes mobiles 12, 14 comprend un disque 18 portant sur sa périphérie radialement externe des aubes 20. Les disques 18 de deux rangées annulaires d’aubes mobiles 12, 14 consécutives sont reliées l’un à l’autre par des viroles annulaires 20, 22 dont les extrémités en vis-à-vis axial comprennent une bride annulaire comportant chacune des orifices de passage de vis de fixation pour la fixation des brides annulaires ensemble. Comme cela est bien visible sur la figure 1, une deuxième bride 26 annulaire est intercalée entre une première bride 24 annulaire formée à l’extrémité amont d’une virole annulaire 20 solidaire d’un disque aval 18 et une troisième bride annulaire 28 formée à l’extrémité aval d’une virole annulaire 22 solidaire d’un disque amont 18. Cette seconde bride annulaire 26 porte des léchettes annulaires 30 coopérant avec un anneau 32 abradable porté par la plateforme 34 annulaire radialement interne d’une rangée annulaire d’aubes fixes 16. Pour réaliser la fixation de la première bride annulaire 24, de la deuxième bride annulaire 26 et de la troisième bride annulaire 28, on procède à un alignement des orifices de la première bride annulaire 24, de la deuxième bride annulaire 26 et de la troisième bride annulaire 28.
Toutefois, lors du démontage de cet assemblage de brides annulaires 24, 26, 28, on a pu constater que les brides annulaires 24, 26, 28 pouvaient être déformées de sorte que les orifices de la première bride annulaire 24, de la deuxième bride annulaire 26 et de la troisième bride annulaire 28, n’étaient pas alignés les uns avec les autres, conduisant à une difficulté d’insertion des vis de fixation dans les orifices (figure 2). En pratique, on constate que les déformations dues au fonctionnement de la turbomachine conduisent à ce que les orifices soient partiellement alignés, et non totalement alignés, c’est-à-dire que les axes des orifices ne sont plus coaxiaux comme ils devraient l’être.
A cette fin, il est proposé un procédé de centrage d’au moins un orifice donné d’une première bride annulaire avec un orifice donné d’une seconde bride annulaire, la première bride annulaire et la seconde bride annulaire comprenant des orifices de passage de vis de fixation, le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) Agencer coaxialement la première bride annulaire et la seconde bride annulaire et les appliquer l’une sur l’autre de manière à ce que les orifices de la première bride annulaire viennent en vis-à-vis axial des orifices de la seconde bride annulaire,
b) Monter une première pige de centrage dans une série axiale de premiers orifices de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire, cette série axiale de premiers orifices étant adjacente au niveau d’un premier côté en direction circonférentielle des orifices à centrer de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire, la première pige étant montée ajustée dans un premier orifice de la première bride annulaire et comportant une partie excentrique logée dans un premier orifice de la seconde bride annulaire,
c) Monter une seconde pige de centrage dans une série axiale de seconds orifices de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire, cette série axiale de seconds orifices étant adjacente au niveau d’un second côté en direction circonférentielle des orifices à centrer de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire, la seconde pige étant montée ajustée dans un second orifice de la première bride annulaire et comportant une partie excentrique logée dans un second orifice de la seconde bride annulaire,
d) Réaliser une rotation de la première pige pour réaliser un centrage des premiers orifices,
e) Réaliser une rotation de la seconde pige pour réaliser un centrage des seconds orifices.
Avec le procédé proposé, les orifices de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire que l’on souhaite centrer, c’est-à-dire aligner coaxialement, sont encadrés par des première et seconde piges de centrage à excentrique et on procède à un centrage des séries axiales de premiers orifices et de seconds orifices qui sont adjacentes aux orifices à aligner. Les premiers orifices des première et secondes brides et les seconds orifices des première et secondes brides étant parfaitement centrés, il s’ensuit que les orifices intercalaires de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire sont donc parfaitement alignés, c’est-à-dire centrés et on peut y désormais y réaliser une insertion d’une vis de fixation sans difficulté.
Le montage ajusté de chaque pige permet une rotation sans jeu de la pige dans un premier ou un second orifice de la seconde bride annulaire tandis que la partie excentrique est montée dans un premier ou un second orifice, respectivement, de la première bride annulaire, la partie excentrique assurant le déplacement, par application d’une contrainte, de la première bride annulaire relativement à la seconde bride annulaire de manière à permettre un centrage des premiers ou seconds orifices, respectivement, dans lesquels la pige est montée.
Après avoir monté une vis de fixation dans les orifices de la première bride annulaire et de la seconde bride annulaire situés circonférentiellement entre ladite série de premiers orifices et ladite série de seconds orifices, il est possible de réitérer le procédé à un autre endroit de la bride annulaire. A titre d’exemple, on peut par exemple maintenir la première pige en position dans la série de premiers orifices et déplacer la seconde pige dans une série d’orifices qui est symétrique circonférentiellement aux seconds orifices par rapport aux premiers orifices. Il suffit alors de réaliser un nouveau centrage par déplacement de la seconde pige. Par la suite, on déplace la première pige, on réalise un centrage puis ensuite on déplace la seconde pige et ainsi de suite. De cette manière, on peut ainsi réaliser un centrage d’une série d’orifices sur deux en direction circonférentielle.
Le procédé peut également comprendre une étape préalable aux étapes d) et e), comprenant le montage d’un organe de maintien de chacune de la première pige et de la seconde pige dans la série de premiers orifices et la série de seconds orifices.
Cet organe de maintien vise à garantir que chacune de la première pige et de la seconde pige ne sortent pas des orifices dans lesquels elle est insérée. Par ailleurs, cet organe de maintien permet également de garantir que chaque pige ne se mette pas dans une position inclinée dans les premiers orifices des brides ou les seconds orifices des brides.
Selon une autre caractéristique, la première pige et la seconde pige peuvent chacune comprendre une tige s’étendant selon une direction et comportant une première partie sensiblement cylindrique et une seconde partie cylindrique formant la partie excentrique.
Chaque pige peut être telle que :
a. La première partie possède un premier diamètre, et
b. La seconde partie possède un second diamètre inférieur au premier diamètre.
Egalement, un second cercle délimitant extérieurement la seconde partie peut être inscrit à l’intérieur d’un premier cercle délimitant extérieurement la première partie, le premier cercle et le second cercle étant tangents l’un à l’autre.
Chacune de la première pige et de la seconde pige peut encore comprendre une tête agencée de manière à ce que la première partie soit agencée entre la tête et la seconde partie.
Egalement, le premier diamètre de la première partie peut être déterminée de manière à ce que la première partie soit montée ajustée dans un orifice de la première bride annulaire.
Aussi, les orifices peuvent tous présenter un même diamètre à 5% près.
Brève description des figures
déjà décrite précédemment, représente une turbine basse pression selon la technique connue,
illustre le problématique de centrage des orifices des brides annulaires,
représente une vue schématique de face d’une bride annulaire que l’on souhaite centrer avec une autre bride annulaire
représente une pige de centrage destinée à être utilisée avec le procédé selon l’invention, cette figure comprend une première vue A et une seconde vue B orientée selon l’axe de la pige
est une vue schématique illustrant successivement au travers des parties A, B et C le montage d’une pige dans une série d’orifices
est une vue schématique illustrant le principe de centrage d’une série d’orifices par rotation d’une pige
Description détaillée de l’invention
On se réfère maintenant aux figures 3 à 6 en relation avec le procédé selon l’invention. Tout d’abord, la figure 3 illustre une première bride annulaire 34 s’étendant autour d’un axe A et comprenant un premier orifice 34a et un second orifice 34b encadrant un orifice intercalaire 34c.
Le procédé sera décrit ultérieurement en relation avec les figures 5 et 6 qui représentent la première bride annulaire 34, une deuxième bride annulaire 36 et une troisième bride annulaire 38, la deuxième bride annulaire 36 étant intercalée axialement entre la première bride annulaire 34 et la troisième bride annulaire 38. La première bride annulaire 34 et la troisième bride annulaire 36 peuvent être des brides de liaisons de disques comme décrit en référence à la figure 1 et la deuxième bride 36 annulaire peut être une bride annulaire de support de léchettes d’étanchéité. Les orifices représentés sur les figures 5 et 6 illustrent à la fois des premiers orifices 34a, 36a, 38a et des seconds orifices 34b, 36b, 38b comme décrit en référence à la figure 3. De même, une pige de centrage illustrée en figure 4 ainsi que sur les figures 5 et 6 est à la fois une première pige 40a de centrage et une seconde pige 40b de centrage. Les orifices 34a, 36a, 38a, 34b, 36b, 38b des brides 34, 36, 38 peuvent présenter un même diamètre à 5% près.
Dans la suite de la description, une série axiale de premier orifices 34a, 36a, 38a désigne une succession axiale d’un premier orifice 34a de la première bride 34, d’un premier orifice 36a de la deuxième bride 36 et d’un premier orifice 38a de la troisième bride 38, cette série axiale de premiers orifices 34a, 36a, 38a étant d’un premier côté et adjacente circonférentiellement à la série d’orifices 34c intercalaires de la première bride 34, de la deuxième bride annulaire 36 et de la troisième bride annulaire 38 que l’on souhaite centrer. Une série axiale de seconds orifices 34b, 36b, 38b désigne une succession axiale d’un second orifice 34b de la première bride 34, d’un second orifice 36b de la deuxième bride 36 et d’un second orifice 38b de la troisième bride 38, cette série axiale de seconds orifices 34b, 36b, 38b étant d’un second côté et adjacente circonférentiellement à la série d’orifices intercalaires 34c de la première bride 34, de la deuxième bride annulaire 36 et de la troisième bride annulaire 38 que l’on souhaite centrer. On notera que l’orifice intercalaire de la seconde bride annulaire 36 et l’orifice intercalaire de la troisième bride annulaire 38 ne sont pas visibles sur la figure 3.
Une pige de centrage, à savoir une première pige 40a ou une seconde pige 40b de centrage, telle que représentée en figures 4A et 4B comprend une tige 42 comportant une première partie cylindrique 44, une seconde partie cylindrique 46, la tige étant reliée à une tête 48, la première partie 44 étant agencée le long de l’axe A de la pige 40a, 40b entre la seconde partie 46 et la tête 48. La tête 48 comprend un rebord annulaire 50 destiné à être appliquée sur la première bride annulaire 34 comme cela est visible sur la figure 5C et la figure 6.
La première partie cylindrique 44 présente un premier diamètre extérieur D1 qui est supérieur à un second diamètre D2 extérieur de la seconde partie 46. Plus spécifiquement, on observe que la seconde partie 46 est décalée latéralement par rapport à la première partie 44 de sorte à être excentrée par rapport à l’axe A de la pige 40a, 40b. La seconde partie 46 forme ainsi une partie excentrique. On observe sur la figure 4B que la seconde partie 46 est délimitée extérieurement par un second cercle C2 qui est inscrit à l’intérieur d’un premier cercle C1 délimitant quant à lui extérieurement la première partie 44. Le diamètre D1 de la première partie 44 est plus particulièrement déterminé de manière à ce que la première partie 44 soit montée ajustée dans un premier orifice 34a ou un second orifice 34b de la première bride annulaire 34. De cette manière, la première partie 44 peut tourner sans jeu dans un premier orifice 34a ou un second orifice 34b de la première bride annulaire 34 comme cela apparaitra ultérieurement.
La figure 5 illustre une première étape du procédé permettant de réaliser un centrage des orifices intercalaires 34c (voir figure 3) de la première bride 34, de la deuxième bride 36 et de la troisième bride 38. Sur la figure 5, on observe que l’orifice 36a, 36b (qui peut être un premier orifice ou un second orifice) de la deuxième bride 36 est décalé radialement vers l’intérieur par rapport à l’orifice 34a, 34b (qui peut être un premier orifice ou un second orifice) de la première bride 34 et l’orifice 38a, 38b (qui peut être un premier orifice ou un second orifice) de la troisième bride 38. L’axe B commun des brides annulaire correspondant à l’axe de la turbine est représenté verticalement.
Selon le procédé, en premier lieu, on réalise un alignement coaxial de la première bride 34 annulaire, de la deuxième bride 36 annulaire et de la troisième bride 38 annulaire de manière à ce que les orifices des brides annulaires 34, 36, 38 viennent en vis-à-vis axial les uns des autres. Dans un second temps, on monte une première pige 40a de centrage dans la série axiale de premiers orifices 34a, 36a, 38a et on monte une seconde pige 40b de centrage dans la série axiale de seconds orifices 34b, 36b, 38b. La figure 5 illustre les différentes étapes A, B et C de l’introduction d’une pige 40a, 40b dans une série d’orifices. La pige 40a, 40b est montée de manière à ce que le rebord annulaire 50 de la tête 48 vienne en appui sur la première bride annulaire 34. On observe également que la dimension axiale de la première partie 44 de chaque pige 40a, 40b est telle que ; la pige étant en position montée dans une série d’orifices ; la première partie 44 est uniquement logée dans un orifice 34a, 34b de la première bride 34. Ainsi, on s’assure que seule la seconde partie 46, c’est-à-dire la partie excentrique, est montée dans un orifice 36a, 36b de la seconde bride annulaire 36 et un orifice 38a, 38b de la troisième bride annulaire 38.
Après avoir monté la première pige 40a dans la série de premiers orifices 34a, 36a, 38a et la seconde pige 40b dans la série de seconds orifices 34b, 36b, 38b (figure 6A), on monte un organe de maintien à l’extrémité libre de chacune de la première pige 40a et de la seconde pige 40b, cet organe étant ici un écrou 52 vissé sur une partie filetée de chaque pige 40a, 40b. On remarque qu’une première rondelle 54 est montée entre la tête 48 et la première bride annulaire 34 et qu’une seconde rondelle 56 est montée entre l’écrou 52 et la troisième bride annulaire 38. Le montage des écrous 52 permet de garantir un positionnement axial des piges 40a, 40b dans les premiers 34a, 36a, 38a et seconds 34b, 36b, 38b orifices et évitent un désaxement de celles-ci. Les écrous 52 sont ici montés sans serrage afin de ne pas bloquer les piges 40a, 40b.
Après l’étape décrit en figure 6A, on réalise une rotation de chacune de la première pige 40a et de la seconde pige 40b de manière à ce que la seconde partie 46 de chaque pige 40a, 40b vienne contraindre, respectivement, le bord du premier orifice 36a de la deuxième bride annulaire 36 et le bord d’un second orifice 36b de la deuxième bride annulaire 36 (figure 6B). En dernière étape du procédé, on réalise ensuite l’insertion d’une vis de fixation dans les orifices intercalaires 34c et un écrou est vissé sur l’extrémité libre de la vis.
Bien que cela ne soit pas illustré, on comprend aisément que le procédé peut être utilisé avec uniquement deux brides sans que le procédé n’en soit affecté dans sa mise en œuvre. Le procédé peut également être mis en œuvre avec plus de trois brides annulaires, par exemple quatre brides annulaires.

Claims (9)

  1. Procédé de centrage d’au moins un orifice donné d’une première bride annulaire (34) avec un orifice donné d’une seconde bride annulaire (36), la première bride annulaire (34) et la seconde bride annulaire (36) comprenant des orifices de passage de vis de fixation, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    a) Agencer coaxialement la première bride annulaire (34) et la seconde bride annulaire (36) et les appliquer l’une sur l’autre de manière à ce que les orifices de la première bride annulaire (34) viennent en vis-à-vis axial des orifices de la seconde bride annulaire (36),
    b) Monter une première pige (40a) de centrage dans une série axiale de premiers orifices (34a, 36a) de la première bride annulaire (34) et de la seconde bride annulaire (36), cette série axiale de premiers orifices (34a, 36a) étant adjacente au niveau d’un premier côté en direction circonférentielle des orifices (34c) à centrer de la première bride annulaire (34) et de la seconde bride annulaire (36), la première pige (40a) étant montée ajustée dans un premier orifice (34a) de la première bride annulaire (34) et comportant une partie excentrique (46) logée dans un premier orifice (36a) de la seconde bride annulaire (36),
    c) Monter une seconde pige (40b) de centrage dans une série axiale de seconds orifices (34b, 36b) de la première bride annulaire (34) et de la seconde bride annulaire (36), cette série axiale de seconds orifices (34b, 36b) étant adjacente au niveau d’un second côté en direction circonférentielle des orifices à centrer (34c) de la première bride (34) annulaire et de la seconde bride (36) annulaire, la seconde pige (40b) étant montée ajustée dans un second orifice (34b) de la première bride annulaire (34) et comportant une partie excentrique (46) logée dans un second orifice (36b) de la seconde bride annulaire (36),
    d) Réaliser une rotation de la première pige (40a) pour réaliser un centrage des premiers orifices (34a, 36a),
    e) Réaliser une rotation de la seconde pige (40b) pour réaliser un centrage des seconds orifices (34b, 36b).
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel il comprend une étape préalable aux étapes d) et e), comprenant le montage d’un organe (52) de maintien de chacune de la première pige (40a) et de la seconde pige (40b) dans la série de premiers orifices (34a, 36a) et la série de seconds orifices (34b, 36b).
  3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’organe de maintien est un écrou (52) destiné à être vissé sur une partie filetée d’une extrémité libre de chaque pige (40a, 40b).
  4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel il comprend une étape de montage d’une vis de fixation dans l’alignement axial d’orifices des première (34) et seconde (36) brides annulaires situés circonférentiellement entre la série axiale de premiers d’orifices (34a, 36a) et la série axiale de seconds orifices (34b, 36b).
  5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la première pige (40a) et la seconde pige (40b) comprennent chacune une tige (42) s’étendant selon une direction (A) et comportant une première partie cylindrique (44) et une seconde partie (46) sensiblement cylindrique formant la partie excentrique.
    6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel :
    a. La première partie (44) possède un premier diamètre (D1).
    b. La seconde partie (46) possède un second diamètre (D2) inférieur au premier diamètre (D1).
  6. Procédé selon la revendication 6, dans lequel un second cercle (C2) délimitant extérieurement la seconde partie (46) est inscrit à l’intérieur d’un premier cercle (C1) délimitant extérieurement la première partie (44), le premier cercle (C1) et le second cercle (C2) étant tangents.
  7. Procédé selon l’une des revendications 5 à 7, dans lequel chacune de la première pige (40a) et de la seconde pige (40b) comprend une tête (48) agencée de manière à ce que la première partie (44) soit agencée entre la tête (48) et la seconde partie (46).
  8. Procédé selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel le premier diamètre (D1) de la première partie (44) est déterminé de manière à ce que la première partie (44) soit montée ajustée dans un orifice (34a, 34b) de la première bride (34).
  9. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les orifices des brides présentent tous un même diamètre à 5% près.
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