FR3111158A1 - Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube - Google Patents

Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube Download PDF

Info

Publication number
FR3111158A1
FR3111158A1 FR2005870A FR2005870A FR3111158A1 FR 3111158 A1 FR3111158 A1 FR 3111158A1 FR 2005870 A FR2005870 A FR 2005870A FR 2005870 A FR2005870 A FR 2005870A FR 3111158 A1 FR3111158 A1 FR 3111158A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
heel
wiper
turbomachine
blade
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2005870A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3111158B1 (fr
Inventor
Edouard Emmanuel GARREAU
Jacques André BASSERY Josserand
Elsa Maxime
Samuel Laurent Noël Mathieu JUGE
Ba-Phuc TANG
Gabriel Trahot Denis
Thomas Tsassis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR2005870A priority Critical patent/FR3111158B1/fr
Publication of FR3111158A1 publication Critical patent/FR3111158A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3111158B1 publication Critical patent/FR3111158B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/009—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine components other than turbine blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/04—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of turbine blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F05D2230/234—Laser welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/30—Manufacture with deposition of material
    • F05D2230/31—Layer deposition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un pièce (300) amovible comprenant au moins un matériau anti-usure, la pièce comprenant une première partie et une deuxième partie, la pièce étant configurée pour être fixée de façon amovible au niveau d’un bord d’un talon (130) d’une première aube de rotor d’une turbomachine pour limiter l’usure du talon, de sorte que :- la première partie est configurée pour être fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et - la deuxième partie est configurée pour être fixée au niveau d’une zone de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine. Figure pour l’abrégé : Fig. 1a

Description

Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube
DOMAINE DE L'INVENTION
L’invention concerne la mise en place de matériau anti-usure sur des talons d’aube dans une turbomachine pour aéronef.
Les aubes peuvent être des aubes de turbine. L’invention vise plus en particulier les talons d’aubage mobile de turbine basse-pression.
L’invention concerne une pièce amovible, un ensemble d’aube et un ensemble de roue d’aubes. L’invention concerne également un procédé de fabrication de pièce et d’obtention d’ensemble d’aube et de roue d’aubes associés.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans une turbomachine, la turbine récupère une partie de l’énergie de la combustion des gaz pour le fonctionnement de la soufflante, du compresseur et des accessoires. Une des pièces constitutives de la turbine est le rotor. Les aubes de rotor, et en particulier leurs talons, sont soumis(es) à de multiples contraintes.
Du fait des sollicitations mécaniques et vibratoires, ces pièces ont besoin d’un matériau d’une dureté plus élevée dans le but de fournir un meilleur amortissement vibratoire et une meilleure tolérance aux frictions pour les zones du talon en contact. Ceci est particulièrement important pour les zones de contact inter-talon. En outre, le talon peut comprendre au moins une léchette d’étanchéité qui doit coopérer avec une garniture du stator, par exemple une garniture abradable, de sorte à former une rainure dans la garniture lors des premières rotations de la turbomachine, sans détériorer la léchette brute. Ceci permet de limiter les fuites d’air, en particulier en provenance de la veine, et donc de gagner en performances.
Pour cela, un procédé connu consiste à déposer, après fabrication de l’aube, un matériau anti-usure au niveau de certaines zones du talon. Ce procédé est souvent appelé « stellitage », du nom commercial du matériau anti-usure généralement employé.
Ainsi, dans une turbomachine, en fonctionnement et à l’arrêt, les aubes d’une même roue sont en contact via les stellites sur les talons des aubes. Ces stellites permettent d’assurer un amortissement dynamique en fonctionnement. L’énergie est dissipée par frottement entre les stellites. Actuellement la majorité des fournisseurs réalisent les stellites par apport de matière par soudage.
Cette technologie présente cependant plusieurs inconvénients.
En termes de conception, l’opération étant souvent réalisée par soudage, un muret présentant une certaine hauteur et une certaine épaisseur est prévu au niveau des zones stellitées, intrados et extrados, afin que le soudeur puisse déposer une goutte de stellite sur le talon. Ces murets augmentent la masse du talon et de l’aube de l’ordre de 5%. L’augmentation de la masse du talon augmente les contraintes sous le talon et rendent la conception de l’aubage plus difficile. D’autant plus que les murets sont situés en porte-à-faux par rapport au squelette de l’aubage, ce qui complexifie l’équilibrage du talon lorsqu’il s’agit de diminuer les contraintes sous le talon.
En termes de procédé industriel, les opérations de stellitage par soudage entrainent des criques proches du stellite qui ne sont pas acceptables en termes de conformité. Ceci est dû à plusieurs facteurs. Les stellites coté intrados sont localisés dans des confinements géométriques qui rendent l’opération de soudage difficile, en termes d’accès comme en termes de visibilité. En outre, un apport de chaleur très localisé dans une zone de confinement se traduit par des contraintes locales importantes. Par ailleurs, l’opération de soudage est manuelle ce qui implique des aléas.
De plus, ce stellitage ne permet généralement pas de traiter et de renforcer la léchette en vue de tracer la rainure dans le stator. Pour cela, il est nécessaire de revêtir la léchette d’un dépôt spécifique améliorant sa dureté. Ce dépôt est réalisé via une opération supplémentaire impliquant un coût supplémentaire. Les léchettes durcies permettent ainsi de former la rainure dans les abradables du stator lors des premières rotations. Ce dépôt est destiné à disparaitre dès les premiers cycles dès lors que la rainure a été réalisée.
Un but de l’invention est de proposer une pièce et procédé qui permette de pallier ces inconvénients. L’invention vise ainsi en particulier à résoudre les problèmes de masses et de contraintes sous talon liés aux murets en porte-à-faux sur le talon. L’invention vise également à résoudre les problèmes de criques après stellitage. L’invention vise encore à résoudre les problèmes de coûts et de complexité des opérations de traitement des talons, tout en assurant une bonne protection des aubes.
Il est à cet effet proposé une pièce amovible comprenant au moins un matériau anti-usure, la pièce comprenant une première partie et une deuxième partie, la pièce étant configurée pour être fixée de façon amovible au niveau d’un bord d’un talon d’une première aube de rotor d’une turbomachine pour limiter l’usure du talon, de sorte que :
- la première partie est configurée pour être fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et
- la deuxième partie est configurée pour être fixée au niveau d’une zone de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine.
L’invention peut être complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou selon l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement envisageables :
- le bord du talon, au niveau duquel la pièce est configurée pour être fixée de façon amovible, est le bord extrados de la première aube de rotor ;
- la deuxième partie comprend une première surface de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine ;
- la première partie comprend une deuxième surface de bord de léchette et/ou une troisième surface d’arête de sommet de léchette, la première partie comprenant par exemple en outre une quatrième surface de face amont de la léchette et/ou une cinquième surface de face aval de la léchette ;
- une troisième partie configurée pour assurer le positionnement de la pièce au niveau du talon et/ou pour relier physiquement la première partie et la deuxième partie, la troisième partie comprenant par exemple une sixième surface de connexion ;
- la pièce forme un crochet configuré pour s’étendre au niveau des faces proximales et distales du talon ;
- le crochet est formé par la première surface, la sixième surface et une septième surface de maintien.
L’invention concerne également un ensemble d’aube comprenant :
- une première aube de rotor de turbomachine comprenant à son extrémité distale un talon, le talon comprenant une léchette et
- une telle pièce,
la pièce étant fixée de façon amovible au niveau d’un bord d’un talon pour limiter l’usure du talon, de sorte que :
- la première partie est fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et
- la deuxième partie est fixée au niveau d’une zone de contact du talon avec le talon d’une deuxième aube de rotor de turbomachine.
L’invention concerne également un ensemble de roue d’aubes comprenant :
- un tel ensemble d’aube,
- une deuxième aube de rotor de turbomachine,
la deuxième partie de la pièce étant fixée au niveau de la zone de contact avec le talon de la deuxième aube de rotor de turbomachine.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une telle pièce, le procédé comprenant des étapes de :
- fabrication de la deuxième partie par fabrication additive dans un deuxième matériau, et
- fabrication de la première partie par fabrication additive dans un premier matériau, le premier matériau différant par exemple du deuxième matériau.
L’invention concerne également un procédé d’obtention d’un tel ensemble d’aube ou d’un tel ensemble de roue d’aubes, le procédé comprenant des étapes de :
- obtention d’une telle pièce, par exemple comprenant la fabrication de la pièce suivant un tel procédé de fabrication d’une telle pièce, et
- fixation de la pièce sur une aube.
DESCRIPTION DES 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 :
La figure 1a illustre de façon schématique une pièce selon un exemple de mode de réalisation de l’invention.
La figure 1b illustre de façon schématique un ensemble d’aube comprenant la pièce de la figure 1a dans la même orientation, selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2a illustre la pièce de la figure 1a selon une orientation différente.
La figure 2b illustre de façon schématique l’ensemble d’aube de la figure 1b selon la même orientation que la figure 2a.
La figure 3a illustre la pièce de la figure 1a selon encore une orientation différente.
La figure 3b illustre de façon schématique l’ensemble d’aube de la figure 1b selon la même orientation que la figure 3a.
La figure 4 illustre de façon schématique des ensembles d’aube selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention.
La figure 5 illustre de façon schématique un ensemble de roue d’aubes selon un autre exemple de mode de réalisation de l’invention.
La figure 6 est un organigramme d’étapes d’un procédé de fabrication d’une pièce selon un exemple de mode de réalisation de l’invention.
La figure 7 est un organigramme d’étapes d’un procédé d’obtention d’un ensemble d’aube ou d’une roue d’aubes ou selon un exemple de mode de réalisation de l’invention.
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Pièce
En référence à la figure 1, il est décrit une pièce 300 amovible. La pièce 300 comprend au moins un matériau anti-usure. La pièce est par exemple un clinquant.
La pièce 300 comprend une première partie 301 et une deuxième partie 302. La pièce 300 est configurée pour être fixée de façon amovible au niveau d’un bord d’un talon 130 d’une première aube 100 de rotor d’une turbomachine, par exemple une première aube telle que décrite ci-après, pour limiter l’usure du talon 130, de sorte que la première partie 301 est fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon 130 pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et la deuxième partie 302 est fixée au niveau d’une zone de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine.
La pièce 300 protège ainsi aussi bien la face de contact avec le talon d’une autre aube, que le dessus de la léchette. Elle permet ainsi de se passer de muret et de s’affranchir de des problématiques de masse du talon et de l’aubage. Elle permet en outre de diminuer les contraintes sous talon et donc de faciliter la conception de l’aube. Elle permet encore de se passer de l’opération de stellitage et donc de ne plus subir la formation de criques proches du stellite, diminuant ainsi le nombre de rebus. en zone stellite comme d’alléger les coûts de production des léchettes durcies. La pièce 100 protège ainsi la léchette brute de la pièce lors des premières rotations et donc lors de la création de la rainure dans l’abradable du stator. La pièce 100 permet également de remplacer l’opération complexe de stellitage manuel par une dépose de la pièce, réduisant considérablement la durée de l’opération sur les lignes de production. De même, lors des phases d’entretien, les réparations actuellement réalisées par re-soudage peuvent être remplacées par un simple changement de pièce 100. En outre, le risque de mettre l’aube au rebus pour cause de stellite défectueux ou de léchette défectueuse disparaît, car la pièce peut aisément être changée. En complément, l’opération de dépôt de revêtement spécifique sur les léchettes n’est plus nécessaire.
Le bord du talon (130) est le bord extrados de la première aube de rotor. La léchette est par exemple la léchette amont. L’aube peut ainsi ne pas présenter de stellite au niveau du bord intrados ou de léchette aval, ni de pièce amovible, la pièce de l’aube adjacente suffisant. Par ailleurs, le positionnement côté extrados facilite la mise en place de la pièce lors du montage.
De telles aubes sont par exemple destinées à être montées en couronne de sorte à maintenir un contact avec une aube adjacente. Le bord intrados peut présenter un renfoncement. Le bord extrados peut présenter une protrusion, la protrusion ayant par exemple une forme correspondante au renfoncement du bord intrados, de sorte à permettre l’emboîtement de la protrusion dans le renfoncement.
La pièce peut comprendre une troisième partie 303 configurée pour assurer le positionnement de la pièce au niveau du talon et/ou pour relier physiquement la première partie 301 et la deuxième partie 302.
La pièce 300 peut par exemple épouser la forme du talon depuis la zone de contact jusqu’au sommet de la léchette.
La pièce 300 peut comprendre une première surface 304 de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine. La première surface 304 peut être plane. La première surface 304 peut présenter une hauteur croissante, par exemple configurée pour épouser une zone s’étendant du bord de la plateforme de l’aube, par exemple au niveau d’une zone entre la léchette amont et la léchette aval, où la hauteur est minimale, à une zone au niveau du bord de la léchette, par exemple du bord extrados de la léchette amont, où la hauteur est maximale. La première surface peut comprendre une première portion tronconique selon un premier angle de cône et une deuxième portion tronconique selon un deuxième angle de cône supérieur au premier angle de cône. La deuxième partie 302 de la pièce peut comprendre la première surface 304.
La pièce 300 peut comprendre une deuxième surface 305 de bord, par exemple de bord extrados, de sommet de léchette, par exemple de léchette amont, du talon. La deuxième surface 305 peut être plane. La deuxième surface 305 étant disposée au niveau du même bord que la première surface 304, peut présenter la même orientation que la première surface 304. La deuxième surface peut être disposée au niveau de la partie supérieure du bord de la léchette.
La pièce 300 peut comprendre une troisième surface 306 d’arête de sommet, par exemple de sommet côté extrados, de léchette, par exemple de léchette amont, du talon. La troisième surface 306 peut être plane. La troisième surface 306 étant disposée au niveau de l’arête de sommet du talon, peut présenter être tournée en direction de l’extérieur par rapport à l’axe de la turbomachine. La troisième surface 306 peut partager une arête commune avec la deuxième surface 306 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité distale de la deuxième surface 305.
La pièce 300 peut comprendre une quatrième surface 307 de face amont de la léchette, par exemple de bord extrados, de sommet de léchette, par exemple de léchette amont, du talon. La quatrième surface 307 peut être plane. La quatrième surface 307 étant disposée au niveau de la face amont de la léchette, peut s’étendre dans un plan orthogonal au plan de la deuxième surface 305 et au plan de la troisième surface 306. La quatrième surface 307 peut partager une arête commune avec la deuxième surface 305 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité amont de la deuxième surface 305. La quatrième surface 307 peut partager une arête commune avec la troisième surface 306 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité proximale aval de la troisième surface 306.
La pièce 300 peut comprendre une cinquième surface 308 de face aval de la léchette, par exemple de bord extrados, de sommet de léchette, par exemple de léchette amont, du talon. La cinquième surface 308 peut être plane. La cinquième surface 308 étant disposée au niveau de la face aval de la léchette, peut s’étendre dans un plan orthogonal au plan de la deuxième surface 305 et au plan de la troisième surface 306, et/ou parallèle au plan de la quatrième surface 307. La cinquième surface 308 peut partager une arête commune avec la deuxième surface 305 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité aval de la deuxième surface 305. La cinquième surface 308 peut partager une arête commune avec la troisième surface 306 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité proximale aval de la troisième surface 306.
La première partie 301 peut comprendre la deuxième surface 305 et/ou la troisième surface 306 et/ou la quatrième surface 307 et/ou la cinquième surface 308.
La pièce 300 peut comprendre une sixième surface 309 de connexion, par exemple de connexion de la première partie 301 et de la deuxième partie 302, et/ou de connexion de la première surface 304 et de la cinquième surface 308. La sixième surface 309 peut être configurée pour épouser une zone s’étendant de la face distale et/ou surface tournée vers l’extérieur de la plateforme de l’aube, par exemple au niveau d’une zone entre la léchette amont et la léchette aval, où la hauteur est minimale, à une zone de la face aval de la léchette, par exemple du côté du bord extrados de la léchette amont, où la hauteur est maximale. La sixième surface 309 peut comprendre une première portion suivant une première pente, une deuxième portion suivant une deuxième pente supérieure à la première pente, et par exemple une troisième portion suivant une troisième pente supérieure à la deuxième pente. La première portion de la sixième surface 309 peut partager une arête avec la première portion de la première surface 304 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité distale de la première portion de la première surface 304. La deuxième portion de la sixième surface 309 peut partager une arête avec la deuxième portion de la première surface 304 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité distale de la deuxième portion de la première surface 304. La troisième partie 302 de la pièce peut comprendre la sixième surface 309.
La pièce peut comprendre une septième surface 310 de maintien. La septième surface 310 peut être configurée pour épouser une zone s’étendant de la face proximale et/ou surface tournée vers l’intérieur, de la plateforme de l’aube, par exemple au niveau d’une zone entre la léchette amont et la léchette aval, à une zone sous la face aval de la léchette, par exemple du côté du bord extrados de la léchette amont, par exemple en regard de la sixième surface 309, par exemple de la première portion et de la deuxième portion de la sixième surface 309. La septième surface 310 peut être configurée pour former un crochet avec la première surface 304 et la sixième surface 309. La septième surface 310 peut partager une première portion d’arête côté extrados avec la première portion de la première surface 304 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité proximale de la première portion de la première surface 304. La septième surface 310 peut partager une deuxième portion d’arête côté extrados avec la deuxième portion de la première surface 304 et/ou s’étendre à partir de l’extrémité proximale de la deuxième portion de la première surface 304. La troisième partie 302 de la pièce peut comprendre la septième surface 310.
La pièce 300 peut former un crochet configuré pour s’étendre au niveau des faces proximales et distales du talon. Le crochet est par exemple formé par la première surface 304, la sixième surface 309 et la septième surface 310.
La pièce 300, par exemple l’au moins un matériau anti-usure, peut comprendre un ou être constitué d’un alliage métallique, par exemple un alliage à base de nickel, par exemple en matériau de type Inco® et/ou Waspalloy® et/ou Hastelloy®. Il est ainsi possible d’obtenir une première partie et/ou une deuxième partie résistante(s) à la chaleur, ce qui permet d’améliorer le contact en fonctionnement entre les aubes et d’améliorer l’amortissement dynamique.
Alternativement ou en complément, la deuxième partie peut comprendre ou être constitué d’un matériau consommable, par exemple un matériau comprenant ou constitué d’acier et/ou d’aluminium. La deuxième partie peut ainsi s’user dès les premiers cycles de fonctionnement de la turbomachine.
La pièce présente par exemple une épaisseur comprise entre 0,1 et 5 mm. Préférentiellement, la pièce présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 3 mm, ce qui permet de contrer l’usure entre stellite en flotte tout en limitant la masse de la pièce. La première partie 301 présente par exemple une épaisseur, par exemple une épaisseur moyenne, par exemple une épaisseur minimale, plus importante qu’une épaisseur, par exemple une épaisseur moyenne ou maximale, de la deuxième partie 302, par exemple du reste de la pièce.
Ensemble d’aube
En référence aux figures 1b, 2b, 3b et 4, il est décrit un ensemble d’aube 10.
L’ensemble d’aube 10 comprend une première aube 100 de rotor de turbomachine comprenant à son extrémité distale un talon 130. Le talon 130 comprend une léchette.
L’ensemble d’aube 10 comprend en outre une pièce 300 telle que celle décrite ci-avant. La pièce 300 est fixée, par exemple de façon amovible, au niveau d’un bord du talon 130 pour limiter l’usure du talon, de sorte que la première partie est fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et la deuxième partie est fixée au niveau d’une zone de contact du talon avec le talon d’une deuxième aube de rotor de turbomachine.
L’aube 100 peut comprendre une pale 110 qui comprend un intrados 112 et un extrados 114. L’aube 100 peut comprendre un pied 120 à une extrémité proximale de la pale 110 et un talon 130 à une extrémité opposée, dite distale. Les termes « distale » et « proximale » sont définis par rapport à un axe longitudinal selon lequel l’étend la turbomachine. Cet axe longitudinal correspond à l’axe principal de rotation des différents éléments majeurs constitutifs de la turbomachine.
La pale 110 est la partie qui reçoit le flux d’air issue d’une veine d’air (veine primaire pour une turbine de turbomachine à double flux par exemple). Lorsqu’installée, la pale 110 s’étend radialement vers l’extérieur par rapport à l’axe longitudinal de la turbomachine. La direction d’extension de la pale 110 définit sensiblement une direction Z.
Le pied 120 peut être adapté pour être fixé sur un moyeu tel qu’un disque du rotor de la turbomachine. Le disque peut permettre d’entrainer en rotation l’aube autour de l’axe longitudinal de la turbomachine. Le pied ne sera pas décrit davantage.
Le talon 130 peut comprendre une plateforme 200 présentant un premier bord 210, du côté intrados 112, et un deuxième bord 220, du côté extrados 114. Lorsque plusieurs aubes sont fixées sur un disque de rotor, leur talon 130 respectif sont disposés bord à bord de manière à former une couronne rotative délimitant une surface de révolution autour l’axe principale de la machine, notamment à l’aide des plateformes 200 respectives. Cette couronne a notamment pour fonction de délimiter une surface extérieure d’une veine d’écoulement du gaz et de limiter les fuites.
La plateforme 200 définit sensiblement la direction Y. La direction Y est la direction tangentielle de la couronne précitée. La direction X est orthogonale aux directions Y et Z.
Ainsi, lorsqu’une pluralité d’aubes 100 est installée, le premier bord 210 d’une première aube 100 est en regard du deuxième bord 220 d’une deuxième aube 100.
Les bords 210, 220 peuvent avoir des formes complémentaires. Par exemple, le premier bord 210 du côté de l’intrados 112 présente une forme en retrait et le deuxième bord 220 du côté extrados 114 présente une forme en saillie, configurée pour être reçue dans la forme en retrait du premier bord 210 de l’aube adjacente le long de la circonférence de la turbomachine. La saillie peut former un V, dit V positif, et le retrait peut former un V, dit V négatif.
En particulier, l’épaisseur de la plateforme 200 peut diminuer vers le sommet du V (pour les deux V).
Au niveau de la jonction entre deux aubes 100, pour éviter l’usure et mieux supporter les efforts provoqués par les contacts, le talon 130 est renforcé par la deuxième partie 302 de la pièce 300.
La pièce 300 peut ne protéger qu’un seul bord, par exemple le bord extrados 220 de l’aube 100. Aucune autre pièce amovible n’est alors nécessaire sur l’ensemble d’aube pour protéger l’autre bord intrados 210, ce dernier pouvant être protégé par une pièce telle que la pièce 300 disposée au niveau du bord extrados d’une aube adjacente.
Ensemble de roue d’aubes
En référence à la figure 5 il est décrit un ensemble de roue d’aubes 400.
L’ensemble de roue d’aubes 400 comprend l’ensemble d’aube 10, par exemple tel que décrit ci-avant.
L’ensemble de roue d’aubes 400 comprend une deuxième aube de rotor de turbomachine. La deuxième partie 302 de la pièce 300 est par exemple fixée au niveau de la zone de contact avec le talon de la deuxième aube de rotor de turbomachine.
L’ensemble de roue d’aubes 400 peut également comprendre d’autres aubes de rotor de turbomachine.
Procédé de fabrication de la pièce
En référence à la figure 6, il est décrit un procédé de fabrication de la pièce 300. La pièce 300 peut être réalisée par fabrication additive.
Le procédé peut comprendre une première étape 601 de fabrication de la deuxième partie par fabrication additive dans un deuxième matériau.
Le procédé peut comprendre une deuxième étape 602 de fabrication de la première partie par fabrication additive dans un premier matériau.
Il est ainsi possible de réaliser aisément la forme de la pièce.
La première étape 601 peut être réalisée préalablement ou postérieurement à la deuxième étape 602.
Le premier matériau et le deuxième matériau sont par exemple identiques.
Alternativement, le premier matériau et le deuxième matériau sont par exemple différents. Il est ainsi possible, en particulier au moyen de la fabrication additive, dans une même pièce de combiner un deuxième matériau anti-usure résistant pour le contact inter-talon et un premier matériau qui pourra s’user rapidement pour le sommet de la léchette.
Procédé d’obtention d’un ensemble d’aube ou d’un ensemble de roue d’aubes
En référence à la figure 7, il est décrit un procédé d’obtention de l’ensemble d’aube 10 ou de l’ensemble de roue d’aubes 400.
Le procédé peut comprendre une première étape 701 d’obtention de la pièce 300, par exemple comprenant la fabrication de la pièce suivant le procédé de fabrication décrit ci-avant.
Le procédé peut comprendre une deuxième étape 702 de fixation de la pièce 300 sur une aube.

Claims (9)

  1. Pièce (300) amovible comprenant au moins un matériau anti-usure, la pièce comprenant une première partie (301) et une deuxième partie (302), la pièce étant configurée pour être fixée de façon amovible au niveau d’un bord d’un talon (130) d’une première aube (100) de rotor d’une turbomachine, par exemple le bord extrados de la première aube de rotor, pour limiter l’usure du talon, de sorte que :
    - la première partie (301) est configurée pour être fixée au niveau d’un sommet d’une léchette du talon (130) pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et
    - la deuxième partie (302) est configurée pour être fixée au niveau d’une zone de contact avec le talon (130) d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine.
  2. Pièce selon l’une quelconque des revendications précédentes,
    la deuxième partie (302) comprenant une première surface (304) de contact avec le talon d’une deuxième aube de rotor de la turbomachine,
    la première partie (301) comprenant une deuxième surface (305) de bord de léchette et/ou une troisième surface (306) d’arête de sommet de léchette, la première partie (301) comprenant par exemple en outre une quatrième surface (307) de face amont de la léchette et/ou une cinquième surface (308) de face aval de la léchette.
  3. Pièce (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une troisième partie (303) configurée pour assurer le positionnement de la pièce au niveau du talon et/ou pour relier physiquement la première partie (301) et la deuxième partie (302), la troisième partie comprenant par exemple une sixième surface (309) de connexion.
  4. Pièce (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pièce forme un crochet configuré pour s’étendre au niveau des faces proximales et distales du talon.
  5. Pièce (300) selon la revendication 4, dans laquelle le crochet est formé par la première surface (304), la sixième surface (309) et une septième surface (310) de maintien.
  6. Ensemble d’aube (10) comprenant :
    - une première aube (100) de rotor de turbomachine comprenant à son extrémité distale un talon (130), le talon comprenant une léchette et
    - une pièce (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes,
    la pièce étant fixée de façon amovible au niveau d’un bord du talon (130) pour limiter l’usure du talon, de sorte que :
    - la première partie (301) est fixée au niveau d’un sommet de la léchette du talon pour coopérer avec une garniture d’un stator de la turbomachine, et
    - la deuxième partie (302) est fixée au niveau d’une zone de contact du talon avec le talon d’une deuxième aube de rotor de turbomachine.
  7. Ensemble de roue d’aubes comprenant :
    - un ensemble d’aube (10) selon la revendication 6,
    - une deuxième aube de rotor de turbomachine,
    la deuxième partie (302) de la pièce étant fixée au niveau de la zone de contact avec le talon de la deuxième aube de rotor de turbomachine.
  8. Procédé de fabrication d’une pièce (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, le procédé comprenant des étapes de :
    - fabrication de la deuxième partie (302) par fabrication additive dans un deuxième matériau, et
    - fabrication de la première partie (301) par fabrication additive dans un premier matériau, le premier matériau différant par exemple du deuxième matériau.
  9. Procédé d’obtention d’un ensemble d’aube (10) selon la revendication 6 ou d’un ensemble de roue d’aubes selon la revendication 7, le procédé comprenant des étapes de :
    - obtention d’une pièce (300) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, par exemple comprenant la fabrication de la pièce suivant le procédé selon la revendication 8, et
    - fixation de la pièce sur une aube.
FR2005870A 2020-06-04 2020-06-04 Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube Active FR3111158B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2005870A FR3111158B1 (fr) 2020-06-04 2020-06-04 Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2005870 2020-06-04
FR2005870A FR3111158B1 (fr) 2020-06-04 2020-06-04 Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3111158A1 true FR3111158A1 (fr) 2021-12-10
FR3111158B1 FR3111158B1 (fr) 2022-06-03

Family

ID=72644354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2005870A Active FR3111158B1 (fr) 2020-06-04 2020-06-04 Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3111158B1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1598028A (fr) * 1967-12-22 1970-06-29
EP3345719A1 (fr) * 2017-01-10 2018-07-11 General Electric Company Ensemble, article traité et procédé de traitement d'un composant de turbine
FR3066780A1 (fr) * 2017-05-24 2018-11-30 Safran Aircraft Engines Piece amovible anti-usure pour talon d'aube
FR3079263A1 (fr) * 2018-03-20 2019-09-27 Safran Aircraft Engines Dispositif de carenage pour talon d'aube

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1598028A (fr) * 1967-12-22 1970-06-29
EP3345719A1 (fr) * 2017-01-10 2018-07-11 General Electric Company Ensemble, article traité et procédé de traitement d'un composant de turbine
FR3066780A1 (fr) * 2017-05-24 2018-11-30 Safran Aircraft Engines Piece amovible anti-usure pour talon d'aube
FR3079263A1 (fr) * 2018-03-20 2019-09-27 Safran Aircraft Engines Dispositif de carenage pour talon d'aube

Also Published As

Publication number Publication date
FR3111158B1 (fr) 2022-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2951397B1 (fr) Aube de rotor de turbomachine
EP1717450B1 (fr) Aube de stator à calage variable, procédé de réparation d'une aube
CA2861076C (fr) Aube mobile de turbomachine et turbomachine correspondante
CA2892783C (fr) Procede de soudage par friction d'une pale sur un disque de rotor d'une turbomachine; disque aubage monobloc correspondant
FR3066780B1 (fr) Piece amovible anti-usure pour talon d'aube
EP2315642B1 (fr) Procede de reparation ou de reprise d'un disque de turbomachine
EP3207219B1 (fr) Procédé d'intervention sur un rotor et clinquant associé
EP3749838B1 (fr) Aube de turbomachine d'aeronef
US6769877B2 (en) Undercut leading edge for compressor blades and related method
FR2933731A1 (fr) Systeme de secellement etanche avec plaque de pivot et joint d'etancheite a cable.
EP1469165B1 (fr) Réduction de jeux dans une turbine à gaz
US7104759B2 (en) Compressor blade platform extension and methods of retrofitting blades of different blade angles
FR3111158A1 (fr) Pièce amovible anti-usure pour talon d’aube
FR2980234A1 (fr) Aube pour turbomachine avec lechettes d'etancheite
FR2984427A1 (fr) Secteur de redresseur pour un compresseur de turbomachine realise par brasage d'une plate-forme de ses aubes sur une virole.
FR2960589A1 (fr) Roue a aubes pour une turbomachine, telle qu'un turboreacteur ou un turbopropulseur d'avion
FR3085412A1 (fr) Secteur de distributeur d'une turbomachine comprenant une encoche anti-rotation a insert d'usure
EP3191255B1 (fr) Procédé de réparation d'un rail amont d'un carter de turbine de turbomachine
FR3084399A1 (fr) Aube mobile pour une roue d'une turbomachine
FR3030613A1 (fr) Aube mobile pour organe de turbomachine comprenant une nervure de rigidification
FR3077093A1 (fr) Aube equilibree d'une roue mobile d'une turbomachine
FR3078740A1 (fr) Joint d'etancheite dynamique a lechette comprenant une partie active en saillie circonferentiellement limitee
FR3127018A1 (fr) Aube mobile pour turbine de turbomachine, présentant une conception améliorant l’étanchéité des cavités inter-aubes
FR3131754A1 (fr) Aube pour turbomachine d’aeronef
WO2024032977A1 (fr) Élément de protection pour un tambour de compresseur et procédé de réparation d'un tambour de compresseur

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20211210

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5