FR3106615A1 - Turbomachine assembly - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un ensemble pour turbomachine (1) comprenant : un disque (2) comprenant un ergot de disque (232) faisant saillie du disque (2) et présentant une surface amont (2320), et un flasque (3) rapporté et fixé sur le disque (2),l’ensemble étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre un amortisseur (4) rapporté entre le flasque (3) et la surface amont (2320) de l’ergot de disque (232), l’amortisseur (4) étant configuré pour amortir un déplacement du flasque (3) par rapport au disque (2). Figure pour l’abrégé : Fig. 2The present invention relates to an assembly for a turbomachine (1) comprising: a disk (2) comprising a disk lug (232) projecting from the disk (2) and having an upstream surface (2320), and a flange (3) attached and fixed on the disc (2), the assembly being characterized in that it further comprises a damper (4) attached between the flange (3) and the upstream surface (2320) of the disc lug (232), the damper (4) being configured to damp a movement of the flange (3) relative to the disc (2). Figure for abstract: Fig. 2
Description
DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne un rotor de turbomachine, tel qu’un rotor de soufflante.The present invention relates to a turbomachine rotor, such as a fan rotor.
Plus précisément, la présente invention concerne notamment la fixation d’un flasque de retenue des aubes d’une soufflante sur le disque de ladite soufflante.More specifically, the present invention relates in particular to the attachment of a flange for retaining the blades of a fan on the disc of said fan.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
On connaît de l’état de la technique le document FR 3014151, au nom de la Demanderesse, qui décrit un rotor de soufflante équipé de moyens de retenue axiale vers l’amont des aubes de soufflante sur le disque de soufflante. Ces moyens comprennent un flasque tronconique monté par crabotage sur le disque de soufflante par coopération d’ergots du flasque avec une gorge annulaire et des ergots du disque de soufflante.Document FR 3014151, in the name of the Applicant, is known from the state of the art, which describes a fan rotor equipped with means for axial retention upstream of the fan blades on the fan disc. These means comprise a frustoconical flange mounted by dog clutch on the fan disc by cooperation of lugs of the flange with an annular groove and lugs of the fan disc.
Ce rotor de soufflante n’apporte toutefois pas entière satisfaction.However, this fan rotor does not provide complete satisfaction.
En effet, compte-tenu de l’environnement vibratoire de la soufflante, le flasque et le disque sont susceptibles d’être mis en mouvement l’un par rapport à l’autre, notamment dans une direction tangentielle. Dans la mesure où le flasque est en contact avec les ergots du disque de soufflante, cette dynamique vibratoire génère une usure prématurée du disque et/ou du flasque.Indeed, given the vibratory environment of the fan, the flange and the disc are likely to be set in motion relative to each other, in particular in a tangential direction. Insofar as the flange is in contact with the lugs of the fan disc, this vibratory dynamic generates premature wear of the disc and/or of the flange.
Il existe donc un besoin de palier l’un au moins des inconvénients de l’état de la technique décrit ci-dessus.There is therefore a need to overcome at least one of the drawbacks of the prior art described above.
Un but de l’invention est de réduire l’usure d’un flasque de retenue d’aubes de soufflante mais aussi de réduire l’usure du disque de soufflante sur lequel ledit flasque est fixé.An object of the invention is to reduce the wear of a fan blade retaining flange but also to reduce the wear of the fan disc on which said flange is fixed.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect de l’invention, un ensemble pour turbomachine comprenant:
un disque présentant un axe de symétrie et une surface externe dans laquelle sont formées une pluralité d’empreintes, chaque empreinte étant configurée pour recevoir une aube, ledit disque comprenant en outre un ergot de disque, ledit ergot de disque faisant saillie de la surface externe du disque et présentant une surface amont, l’amont et l’aval étant définis par rapport au sens d’écoulement des gaz au sein de la turbomachine en fonctionnement, ainsi qu’une surface externe, et
un flasque rapporté et fixé sur le disque de sorte à ce que la surface externe de l’ergot de disque soit en contact avec le flasque, le flasque étant en outre configuré pour empêcher un mouvement d’au moins une aube par rapport au disque,
l’ensemble étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre un amortisseur rapporté entre le flasque et la surface amont de l’ergot de disque, l’amortisseur étant configuré pour amortir un déplacement du flasque par rapport au disque dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie.To this end, it is proposed, according to a first aspect of the invention, an assembly for a turbomachine comprising:
a disc having an axis of symmetry and an outer surface in which a plurality of recesses are formed, each recess being configured to receive a vane, said disc further comprising a disc lug, said disc lug protruding from the outer surface of the disc and having an upstream surface, the upstream and the downstream being defined with respect to the direction of flow of the gases within the turbomachine in operation, as well as an external surface, and
a flange attached and fixed on the disc so that the outer surface of the disc lug is in contact with the flange, the flange being further configured to prevent movement of at least one blade relative to the disc,
the assembly being characterized in that it further comprises a damper attached between the flange and the upstream surface of the disc lug, the damper being configured to damp a displacement of the flange relative to the disc in a plane orthogonal to the axis of symmetry.
En fonctionnement, l’ensemble est mis en rotation. Par conséquent, l’amortisseur est soumis à un effort centrifuge qui plaque ledit amortisseur contre le flasque et l’ergot du disque. De cette manière, l’amortisseur exerce un effort à la fois sur le flasque et sur l’ergot de disque de sorte à rigidifier l’ensemble formé du disque et du flasque. Cette raideur additionnelle permet de limiter, voire de supprimer, tout déplacement tangentiel relatif entre le disque et le flasque en fonctionnement.In operation, the assembly is set in rotation. Consequently, the shock absorber is subjected to a centrifugal force which presses said shock absorber against the flange and the lug of the disc. In this way, the damper exerts a force both on the flange and on the disc lug so as to stiffen the assembly formed by the disc and the flange. This additional stiffness makes it possible to limit, or even eliminate, any relative tangential displacement between the disc and the flange in operation.
Avantageusement, mais facultativement, l’ensemble selon l’invention peut en outre comprendre l’une au moins des caractéristiques suivantes, prise seule ou en combinaison:
le flasque présente une surface interne faisant face à la surface externe du disque, ladite surface interne comprenant:
une première partie inclinée par rapport à l’axe de symétrie et configurée pour venir en contact avec l’amortisseur, et
une deuxième partie en contact avec la surface externe de l’ergot de disque,
la surface externe de l’ergot de disque est délimitée par une bordure amont chanfreinée de sorte à ce que la bordure amont chanfreinée et le flasque forment ensemble un coin configuré pour recevoir l’amortisseur lorsque l’ensemble est soumis à un effort centrifuge,
l’amortisseur est en contact surfacique avec le flasque et l’ergot de disque,
dans un tel ensemble:
le disque comprend une pluralité d’ergots de disque séparés deux à deux par des festons de disque formant ensemble une couronne coaxiale avec l’axe de symétrie, une gorge annulaire étant formée dans la surface externe du disque, en aval de la couronne,
le flasque comprend une pluralité d’ergots de flasque séparés deux à deux par des festons de flasque formant ensemble une bride coaxiale avec l’axe de symétrie, et
les ergots de flasque étant configurés pour coopérer avec la gorge annulaire et les ergots de disque pour craboter le flasque sur le disque,
l’amortisseur comprend un matériau élastomère,
l’amortisseur est continu sur une périphérie du disque, ou est segmenté et comprend une pluralité de segments d’amortisseurs répartis autour de l’axe de symétrie, et
l’amortisseur comprend en outre une pluralité d’ergots d’amortisseur séparés deux à deux par des festons d’amortisseur, au moins un ergot d’amortisseur présentant:
une surface externe venant en contact avec le flasque, et
une surface aval venant en contact avec la surface amont de l’ergot de disque.Advantageously, but optionally, the assembly according to the invention may also comprise at least one of the following characteristics, taken alone or in combination:
the flange has an internal surface facing the external surface of the disk, said internal surface comprising:
a first part inclined with respect to the axis of symmetry and configured to come into contact with the damper, and
a second part in contact with the outer surface of the disc lug,
the outer surface of the disc lug is delimited by a chamfered upstream edge so that the chamfered upstream edge and the flange together form a wedge configured to receive the damper when the assembly is subjected to a centrifugal force,
the damper is in surface contact with the flange and the disc lug,
in such a set:
the disc comprises a plurality of disc lugs separated two by two by disc festoons together forming a crown coaxial with the axis of symmetry, an annular groove being formed in the outer surface of the disc, downstream of the crown,
the flange comprises a plurality of flange lugs separated two by two by flange scallops together forming a flange coaxial with the axis of symmetry, and
the flange lugs being configured to cooperate with the annular groove and the disc lugs to dog the flange on the disc,
the shock absorber comprises an elastomeric material,
the damper is continuous over a periphery of the disc, or is segmented and comprises a plurality of damper segments distributed around the axis of symmetry, and
the damper further comprises a plurality of damper lugs separated two by two by damper festoons, at least one damper lug having:
an outer surface coming into contact with the flange, and
a downstream surface coming into contact with the upstream surface of the disc lug.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé une turbomachine comprenant un ensemble tel que précédemment décrit.According to a second aspect of the invention, a turbomachine is proposed comprising an assembly as previously described.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un aéronef comprenant une turbomachine telle que précédemment décrite.According to a third aspect of the invention, an aircraft is proposed comprising a turbomachine as previously described.
DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels:Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
TurbomachineTurbomachinery
En référence à la figure 1, une turbomachine 1 peut comprendre une soufflante 10, un compresseur basse pression 11, un compresseur haute pression 12, une chambre de combustion 13, une turbine haute pression 14 et une turbine basse pression 15.Referring to Figure 1, a turbomachine 1 may include a fan 10, a low pressure compressor 11, a high pressure compressor 12, a combustion chamber 13, a high pressure turbine 14 and a low pressure turbine 15.
Chacun de la soufflante 10, du compresseur basse pression 11, du compresseur haute pression 12, de la turbine haute pression 14, et de la turbine basse pression 15, peut alors comprendre un rotor mobile en rotation autour d’un axe longitudinal X-X.Each of the fan 10, the low-pressure compressor 11, the high-pressure compressor 12, the high-pressure turbine 14, and the low-pressure turbine 15, can then comprise a rotatable rotor around a longitudinal axis X-X.
Dans le mode de réalisation illustré en figure 1, la soufflante 10 et le compresseur basse pression 11 sont solidaires en rotation, et sont susceptibles d’être mis en rotation par un arbre basse pression 110 qui est lui-même susceptible d’être mis en rotation par la turbine basse pression 15. L’ensemble formé par la soufflante 10, le compresseur basse pression 11, l’arbre basse pression 110 et la turbine basse pression 15, forme ainsi le corps basse pression. Le compresseur haute pression 12 est, quant à lui, susceptible d’être mis en rotation par un arbre haute pression 120, qui est lui-même susceptible d’être mis en rotation par la turbine haute pression 14. L’ensemble formé par le compresseur haute pression 12, l’arbre haute pression 120 et la turbine haute pression 14, forme ainsi le corps haute pression.In the embodiment illustrated in FIG. 1, the fan 10 and the low pressure compressor 11 are integral in rotation, and are capable of being rotated by a low pressure shaft 110 which is itself capable of being put into rotation by the low pressure turbine 15. The assembly formed by the fan 10, the low pressure compressor 11, the low pressure shaft 110 and the low pressure turbine 15, thus forms the low pressure body. The high pressure compressor 12 is, for its part, capable of being rotated by a high pressure shaft 120, which is itself capable of being rotated by the high pressure turbine 14. The assembly formed by the high pressure compressor 12, high pressure shaft 120 and high pressure turbine 14, thus form the high pressure body.
En fonctionnement, la soufflante 10 aspire un flux d’air qui se sépare entre un flux secondaire, circulant autour du corps haute pression et du corps basse pression, et un flux primaire, successivement comprimé au sein du compresseur basse pression 11 et du compresseur haute pression 12, enflammé au sein de la chambre de combustion 13, puis successivement détendu au sein de la turbine haute pression 14 et de la turbine basse pression 15. Le flux primaire et le flux secondaire sont ensuite éjectés. De cette manière, la turbomachine 1 génère une poussée. Cette poussée peut d’ailleurs être mise au profit d’un aéronef (non représenté) sur lequel la turbomachine 1 est rapportée et fixée.In operation, the fan 10 draws in a flow of air which separates between a secondary flow, circulating around the high pressure body and the low pressure body, and a primary flow, successively compressed within the low pressure compressor 11 and the high pressure compressor pressure 12, ignited within the combustion chamber 13, then successively expanded within the high pressure turbine 14 and the low pressure turbine 15. The primary flow and the secondary flow are then ejected. In this way, the turbomachine 1 generates thrust. This thrust can also be put to the benefit of an aircraft (not shown) on which the turbomachine 1 is attached and fixed.
Dans tout ce qui va suivre, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal des gaz à travers la turbomachine 1 en fonctionnement. De même, une direction axiale correspond à la direction de l'axe longitudinal X-X, une direction radiale est une direction qui est perpendiculaire à cet axe longitudinal X-X et qui passe par ledit axe longitudinal X-X, et une direction circonférentielle, ou tangentielle, correspond à la direction d’une ligne courbe plane et fermée, dont tous les points se trouvent à égale distance de l’axe longitudinal X-X. Enfin, et sauf précision contraire, les termes «interne (ou intérieur)» et «externe (ou extérieur)», respectivement, sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie ou la face interne (i.e. radialement interne) d'un élément est plus proche de l'axe longitudinal X-X que la partie ou la face externe (i.e. radialement externe) du même élément.In what follows, the upstream and the downstream are defined with respect to the normal flow direction of the gases through the turbine engine 1 in operation. Similarly, an axial direction corresponds to the direction of the longitudinal axis X-X, a radial direction is a direction which is perpendicular to this longitudinal axis X-X and which passes through said longitudinal axis X-X, and a circumferential or tangential direction corresponds to the direction of a flat, closed curved line, all points of which are equidistant from the longitudinal axis X-X. Finally, and unless otherwise specified, the terms "internal (or interior)" and "external (or exterior)", respectively, are used with reference to a radial direction such that the internal (i.e. radially internal) part or face d an element is closer to the longitudinal axis X-X than the external (i.e. radially external) part or face of the same element.
Rotor de soufflanteFan rotor
En référence aux figures 2 à 5, le rotor de soufflante 10 comprend un disque 2 avantageusement fixé à l’extrémité amont de l’arbre basse pression 110, et présentant:
un axe de symétrie généralement confondu avec l’axe longitudinal X-X, et
une surface externe 200 dans laquelle sont formées une pluralité d’empreintes 20, chaque empreinte 20 étant configurée pour recevoir une aube 100 de soufflante 10.Referring to Figures 2 to 5, the fan rotor 10 comprises a disc 2 advantageously fixed to the upstream end of the low pressure shaft 110, and having:
an axis of symmetry generally coincident with the longitudinal axis XX, and
an outer surface 200 in which a plurality of cavities 20 are formed, each cavity 20 being configured to receive a fan blade 100 10.
Plus précisément, les aubes 100 sont, de préférence, chacune emmanchée par leur pied dans une des empreintes 20. Les empreintes 20 assurent ainsi le maintien radial des aubes 100 sur le disque 2.More specifically, the blades 100 are preferably each fitted by their foot in one of the cavities 20. The cavities 20 thus ensure the radial retention of the blades 100 on the disc 2.
Dans un mode de réalisation, le disque 2 comprend une jante annulaire 22 prolongée à l’amont par une lèvre annulaire 23. La lèvre 23 comprend avantageusement une gorge annulaire 230 formée dans la surface externe 200 du disque 2.In one embodiment, the disc 2 comprises an annular rim 22 extended upstream by an annular lip 23. The lip 23 advantageously comprises an annular groove 230 formed in the outer surface 200 of the disc 2.
Le disque 2 comprend en outre un ergot de disque 232 faisant saillie de la surface externe 200 du disque 2.Disc 2 further includes a disc lug 232 projecting from the outer surface 200 of disc 2.
Avantageusement, la lèvre 23 comprend une pluralité d’ergots de disque 232, faisant saillie de la surface externe 200 du disque 2, et séparés deux à deux par des festons de disque 234. Dans cette variante, les ergots de disque 232 et les festons de disque 234 forment ensemble une couronne crénelée 236, coaxiale avec l’axe de symétrie X-X, et située en amont de la gorge 230.Advantageously, the lip 23 comprises a plurality of disc lugs 232, projecting from the outer surface 200 of the disc 2, and separated two by two by disc scallops 234. In this variant, the disc lugs 232 and the scallops disc 234 together form a crenellated crown 236, coaxial with the axis of symmetry X-X, and located upstream of the groove 230.
L’ergot de disque 232, de préférence chaque ergot de disque 232, présente une surface amont 2320, et une surface externe 2322 avantageusement délimitée par une bordure amont chanfreinée 2324.Disc lug 232, preferably each disc lug 232, has an upstream surface 2320, and an outer surface 2322 advantageously delimited by a chamfered upstream edge 2324.
En outre, le rotor de soufflante 10 comprend un flasque annulaire 3 rapporté et fixé coaxialement sur l’extrémité amont du disque 2, au niveau de la lèvre 23. De préférence, le flasque 3 présente un axe de symétrie confondu avec l’axe de symétrie X-X du disque 2 une fois rapporté et fixé sur celui-ci. Le flasque 3 est configuré pour empêcher un mouvement d’au moins une aube 100 par rapport au disque 2, le mouvement étant de préférence axial, c’est-à-dire un mouvement de l’aube 100 dans une direction parallèle à l’axe de symétrie X-X du disque 2, les empreintes 20 s’étendant généralement dans une direction parallèle à l’axe de symétrie X-X du disque 2. Ceci n’est toutefois pas limitatif, puisque les empreintes 20 peuvent également s’étendre dans une direction qui n’est pas parallèle à l’axe de symétrie X-X du disque 2.In addition, the fan rotor 10 comprises an annular flange 3 attached and fixed coaxially on the upstream end of the disc 2, at the level of the lip 23. Preferably, the flange 3 has an axis of symmetry coinciding with the axis of X-X symmetry of disc 2 once attached and fixed on it. The flange 3 is configured to prevent a movement of at least one blade 100 relative to the disk 2, the movement preferably being axial, that is to say a movement of the blade 100 in a direction parallel to the axis of symmetry X-X of disc 2, the indentations 20 generally extending in a direction parallel to the axis of symmetry X-X of disc 2. This is not however limiting, since the indentations 20 can also extend in a direction which is not parallel to the X-X axis of symmetry of disk 2.
Le flasque 3 présente de préférence une surface interne 300 faisant face à la surface externe 200 du disque 2.The flange 3 preferably has an internal surface 300 facing the external surface 200 of the disc 2.
Dans un mode de réalisation, le flasque 3 comprend une pluralité d’ergots de flasque 332, faisant saillie de la face interne 300 du flasque 3, et séparés deux à deux par des festons de flasque (non représentés). Avantageusement, les ergots de flasque 332 et les festons de flasque forment ensemble une bride annulaire crénelée 334 coaxiale avec l’axe de symétrie X-X. De préférence, les ergots de flasque 332 et les festons de flasque présentent en outre une forme sensiblement complémentaire de la forme des ergots de disque 232 et des festons de disque 234. En effet, les ergots de flasque 332 sont avantageusement configurés pour coopérer avec la gorge 230 et les ergots de disque 232 pour craboter le flasque 3 sur le disque 2.In one embodiment, the flange 3 comprises a plurality of flange lugs 332, projecting from the internal face 300 of the flange 3, and separated in pairs by flange scallops (not shown). Advantageously, the flange lugs 332 and the flange scallops together form a crenellated annular flange 334 coaxial with the axis of symmetry X-X. Preferably, the flange lugs 332 and the flange scallops also have a shape substantially complementary to the shape of the disc lugs 232 and the disc scallops 234. Indeed, the flange lugs 332 are advantageously configured to cooperate with the groove 230 and the disc lugs 232 to clutch the flange 3 on the disc 2.
Ainsi, le montage et le démontage du flasque 3 sur le disque 2 sont de préférence réalisés par crabotage. Pour ce faire, les ergots de flasque 332 sont mis en regard des festons de disque 234, puis le flasque 3 et le disque 2 sont mis en translation axiale l’un par rapport à l’autre jusqu’à ce que la bride de flasque 334 s’étende dans la gorge 230. Le flasque 3 et le disque 2 sont ensuite mis en rotation l’un par rapport à l’autre dans une direction circonférentielle jusqu’à ce que chacun des ergots de flasque 332 soient mis en regard des ergots de disque 232 de sorte à être en appui axial les uns sur les autres. Ceci assure un montage et un démontage simple, efficace, rapide, et ne nécessitant pas d’outils de fixation ou de moyens de fixations lourds et coûteux.Thus, the assembly and disassembly of the flange 3 on the disc 2 are preferably carried out by dog clutching. To do this, the flange lugs 332 are placed opposite the disc festoons 234, then the flange 3 and the disc 2 are moved in axial translation with respect to each other until the flange of the flange 334 extends into the groove 230. The flange 3 and the disc 2 are then rotated relative to each other in a circumferential direction until each of the flange lugs 332 are placed opposite the disk lugs 232 so as to bear axially on each other. This ensures simple, efficient, quick assembly and disassembly, and does not require heavy and expensive fastening tools or means of fastening.
Ainsi, la surface d’externe 2322 d’au moins un ergot de disque 232 est avantageusement en contact avec la surface interne 300 du flasque 3. Ceci permet notamment d’assurer le centrage du flasque 3 autour de l’axe de symétrie X-X et sur le disque 2, de sorte à éviter l’apparition de balourd. Plus précisément, la surface interne 300 du flasque 3 comprend, dans une variante de réalisation:
une première partie 3001 inclinée par rapport à l’axe de symétrie X-X, et
une deuxième partie 3002 en contact avec la surface externe 2322 de l’ergot de disque 232.Thus, the outer surface 2322 of at least one disc lug 232 is advantageously in contact with the inner surface 300 of the flange 3. This makes it possible in particular to ensure the centering of the flange 3 around the axis of symmetry XX and on disc 2, so as to avoid the appearance of imbalance. More specifically, the inner surface 300 of the flange 3 comprises, in a variant embodiment:
a first part 3001 inclined with respect to the axis of symmetry XX, and
a second part 3002 in contact with the outer surface 2322 of the disc lug 232.
Comme visible sur la figure 3, dans un mode de réalisation, la bordure amont chanfreinée 2324 et la surface interne du flasque 300 forment ensemble un coin 30.As visible in Figure 3, in one embodiment, the chamfered upstream edge 2324 and the inner surface of the flange 300 together form a corner 30.
Amortisseur 4Shock absorber 4
Toujours en référence aux figures 2 à 5, un amortisseur 4 est rapporté entre le flasque 3 et la surface amont 2320 d’au moins un ergot de disque 232. L’amortisseur 4 est configuré pour amortir un déplacement du flasque 3 par rapport au disque 2 dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie X-X. En d’autres termes, l’amortisseur 4 augmente la rigidité tangentielle de l’ensemble formé par le flasque 3 et le disque 2. Ainsi, même dans l’environnement vibratoire propre à la soufflante 10 en fonctionnement, les mouvements tangentiels du flasque 3 par rapport au disque 2 sont limités, voire supprimés, si bien que la deuxième partie 3002 de surface interne 300 du flasque 3 et la surface externe 2322 des ergots de disque 232 ne s’usent plus.Still with reference to FIGS. 2 to 5, a damper 4 is attached between the flange 3 and the upstream surface 2320 of at least one disc lug 232. The damper 4 is configured to damp a displacement of the flange 3 relative to the disc 2 in a plane orthogonal to the axis of symmetry X-X. In other words, the damper 4 increases the tangential rigidity of the assembly formed by the flange 3 and the disk 2. Thus, even in the vibratory environment specific to the fan 10 in operation, the tangential movements of the flange 3 with respect to disc 2 are limited, or even eliminated, so that the second part 3002 of internal surface 300 of flange 3 and the external surface 2322 of disc lugs 232 no longer wear out.
Plus précisément, lorsque le rotor de soufflante10 est mis en rotation, l’amortisseur 4 est soumis à un effort centrifuge. L’amortisseur 4 est alors avantageusement reçu dans le coin 30.More specifically, when the fan rotor 10 is rotated, the damper 4 is subjected to a centrifugal force. The damper 4 is then advantageously received in the corner 30.
Comme visible sur la figure 3, dans un mode de réalisation, l’amortisseur 4 est en contact surfacique avec la surface interne 300 du flasque 3 et la surface amont 2320 de l’ergot de disque 232. Ceci permet notamment d’améliorer la rigidification, notamment tangentiel, de l’ensemble formé par le disque 2 et la jante 3. Dans une variante avantageuse, la première partie 3001 de surface interne 300 du flasque 3 est configurée pour venir en contact avec l’amortisseur 4 de sorte à guider ce-dernier vers le coin 30 lors d’une mise en rotation du rotor de soufflante 10.As visible in Figure 3, in one embodiment, the damper 4 is in surface contact with the inner surface 300 of the flange 3 and the upstream surface 2320 of the disc lug 232. This allows in particular to improve the stiffening , in particular tangential, of the assembly formed by the disc 2 and the rim 3. In an advantageous variant, the first part 3001 of internal surface 300 of the flange 3 is configured to come into contact with the damper 4 so as to guide this -last towards the corner 30 during rotation of the fan rotor 10.
L’amortisseur 4 est avantageusement en matériau élastomère afin de pouvoir se dilater radialement sous l’effet des efforts centrifuges tout en étant suffisamment raide pour assurer l’amortissement des mouvements tangentiels relatifs du flasque 3 et du disque 2 l’un par rapport à l’autre.The damper 4 is advantageously made of elastomeric material in order to be able to expand radially under the effect of centrifugal forces while being sufficiently stiff to ensure the damping of the relative tangential movements of the flange 3 and of the disc 2 with respect to one another. 'other.
En référence aux figures 2 à 5, dans un mode de réalisation, l’amortisseur 4 est continu sur au moins une périphérie du disque 2, voire sur toute la périphérie du disque 2 de sorte à être annulaire. Ceci assure une meilleure répartition des efforts tangentiels autour de l’axe de symétrie X-X. Alternativement, l’amortisseur 4 est segmenté et comprend une pluralité de segments d’amortisseurs répartis autour de l’axe de symétrie X-X, par exemple équirépartis autour de cet axe de symétrie X-X. De cette manière, l’amortisseur 4 est moins coûteux, tout en conservant une efficacité de rigidification.Referring to Figures 2 to 5, in one embodiment, the damper 4 is continuous over at least one periphery of the disc 2, or even over the entire periphery of the disc 2 so as to be annular. This ensures a better distribution of the tangential forces around the axis of symmetry X-X. Alternatively, the damper 4 is segmented and comprises a plurality of damper segments distributed around the axis of symmetry X-X, for example evenly distributed around this axis of symmetry X-X. In this way, the damper 4 is less expensive, while maintaining stiffening efficiency.
Dans un mode de réalisation, l’amortisseur 4 comprend une pluralité d’ergot d’amortisseur 432 séparés deux à deux par des festons d’amortisseur 434. De plus, au moins un ergot d’amortisseur 432 présente:
une surface externe 4320 venant en contact avec la première partie 3001 de surface interne 300 du flasque 3, et
une surface aval 4322 venant en contact avec la surface amont 2320 d’un ergot de disque 232 correspondant.In one embodiment, the damper 4 comprises a plurality of damper lugs 432 separated two by two by damper festoons 434. In addition, at least one damper lug 432 has:
an external surface 4320 coming into contact with the first part 3001 of internal surface 300 of the flange 3, and
a downstream surface 4322 coming into contact with the upstream surface 2320 of a corresponding disc lug 232.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 4 à 6, l’amortisseur 4 est annulaire et comprend autant d’ergots d’amortisseur 432 et de festons d’amortisseur 434 que le disque 2 présente d’ergots de disque 232 et de festons de disque 234, et que le flasque 3 présente d’ergots 332 et de festons de flasque. Ceci facilite le montage du rotor de soufflante 10. L’amortisseur 4 est en effet rapporté sur le disque 2 avant le flasque 3, les ergots d’amortisseur 432 étant mis en regard des ergots de disque 232. Le flasque 3 est ensuite rapporté et fixé sur le disque 2 par crabotage.In the embodiment illustrated in Figures 4 to 6, the damper 4 is annular and comprises as many damper lugs 432 and damper scallops 434 as the disc 2 has disk lugs 232 and scallops disc 234, and that the flange 3 has lugs 332 and flange festoons. This facilitates the assembly of the fan rotor 10. The damper 4 is in fact attached to the disc 2 before the flange 3, the damper lugs 432 being placed opposite the disc lugs 232. The flange 3 is then attached and fixed on disc 2 by clutching.
En tout état de cause, l’amortisseur 4 ne modifie ni la géométrie ni le fonctionnement du rotor de soufflante 10. Il est également à noter que l’amortisseur 4 peut également être rapporté au sein d’un rotor de soufflante d’une turbomachine différente de celle illustrée en figure 1, telle qu’une turbomachine à réducteur ou une turbomachine triple-corps.In any case, the damper 4 does not modify either the geometry or the operation of the fan rotor 10. It should also be noted that the damper 4 can also be attached within a fan rotor of a turbomachine different from that illustrated in FIG. 1, such as a turbomachine with a reduction gear or a triple-body turbomachine.
Claims (10)
un disque (2) présentant un axe de symétrie (X-X) et une surface externe (200) dans laquelle sont formées une pluralité d’empreintes (20), chaque empreinte (20) étant configurée pour recevoir une aube (100), ledit disque (2) comprenant en outre un ergot de disque (232), ledit ergot de disque (232) faisant saillie de la surface externe (200) du disque (2) et présentant une surface amont (2320), l’amont et l’aval étant définis par rapport au sens d’écoulement des gaz au sein de la turbomachine (1) en fonctionnement, ainsi qu’une surface externe (2322), et
un flasque (3) rapporté et fixé sur le disque (2) de sorte à ce que la surface externe (2322) de l’ergot de disque (232) soit en contact avec le flasque (3), le flasque (3) étant en outre configuré pour empêcher un mouvement d’au moins une aube (100) par rapport au disque (2),
l’ensemble étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre un amortisseur (4) rapporté entre le flasque (3) et la surface amont (2320) de l’ergot de disque (232), l’amortisseur (4) étant configuré pour amortir un déplacement du flasque (3) par rapport au disque (2) dans un plan orthogonal à l’axe de symétrie (X-X).Turbomachine assembly (1) comprising:
a disk (2) having an axis of symmetry (XX) and an outer surface (200) in which a plurality of cavities (20) are formed, each cavity (20) being configured to receive a blade (100), said disk (2) further comprising a disc stud (232), said disc stud (232) projecting from the outer surface (200) of the disc (2) and having an upstream surface (2320), the upstream and the downstream being defined with respect to the direction of gas flow within the turbine engine (1) in operation, as well as an external surface (2322), and
a flange (3) attached and fixed on the disc (2) so that the outer surface (2322) of the disc lug (232) is in contact with the flange (3), the flange (3) being further configured to prevent movement of at least one vane (100) relative to the disc (2),
the assembly being characterized in that it further comprises a damper (4) attached between the flange (3) and the upstream surface (2320) of the disc lug (232), the damper (4) being configured to damp a movement of the flange (3) relative to the disk (2) in a plane orthogonal to the axis of symmetry (XX).
une première partie (3001) inclinée par rapport à l’axe de symétrie (X-X) et configurée pour venir en contact avec l’amortisseur (4), et
une deuxième partie (3002) en contact avec la surface externe (2322) de l’ergot de disque (232).Assembly according to Claim 1, in which the flange (3) has an internal surface (300) facing the external surface (200) of the disc (2), said internal surface (300) comprising:
a first part (3001) inclined with respect to the axis of symmetry (XX) and configured to come into contact with the damper (4), and
a second part (3002) in contact with the outer surface (2322) of the disc lug (232).
le disque (2) comprend une pluralité d’ergots de disque (232) séparés deux à deux par des festons de disque (234) formant ensemble une couronne (236) coaxiale avec l’axe de symétrie (X-X), une gorge annulaire (230) étant formée dans la surface externe (200) du disque (2), en aval de la couronne (236),
le flasque (3) comprend une pluralité d’ergots de flasque (332) séparés deux à deux par des festons de flasque formant ensemble une bride (334) coaxiale avec l’axe de symétrie (X-X), et
les ergots de flasque (332) étant configurés pour coopérer avec la gorge annulaire (230) et les ergots de disque (232) pour craboter le flasque (3) sur le disque (2).Assembly according to one of Claims 1 to 4, in which:
the disc (2) comprises a plurality of disc lugs (232) separated two by two by disc scallops (234) together forming a crown (236) coaxial with the axis of symmetry (XX), an annular groove ( 230) being formed in the outer surface (200) of the disc (2), downstream of the crown (236),
the flange (3) comprises a plurality of flange lugs (332) separated two by two by flange scallops together forming a flange (334) coaxial with the axis of symmetry (XX), and
the flange lugs (332) being configured to cooperate with the annular groove (230) and the disk lugs (232) to dog the flange (3) on the disk (2).
une surface externe (4320) venant en contact avec le flasque (3), et
une surface aval (4322) venant en contact avec la surface amont (2320) de l’ergot de disque (232).Assembly according to Claim 7, in which the damper (4) further comprises a plurality of damper lugs (432) separated two by two by damper festoons (434), at least one damper lug ( 432) presenting:
an outer surface (4320) coming into contact with the flange (3), and
a downstream surface (4322) coming into contact with the upstream surface (2320) of the disc lug (232).
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| FR2000670A FR3106615B1 (en) | 2020-01-23 | 2020-01-23 | Turbomachine Kit |
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2020
- 2020-01-23 FR FR2000670A patent/FR3106615B1/en active Active
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