FR3124215A1 - Procede pour reengager des clinquants pour aubes de turbomachine et dispositif de reengagement d’un clinquant - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé pour réengager des clinquants d’aubes d’une roue de rotor dans une turbomachine d’aéronef, la roue de rotor comportant un disque (13) portant des aubes qui comportent une pale (16A) s’étendant entre un pied (12) et un talon, le disque comprend à sa périphérie des alvéoles dans lesquelles sont insérées le pied d’une aube et comprenant un clinquant inséré autour dudit pied dans une position souhaitée d’engagement, au moins un clinquant (18A) pouvant être désengagé de son alvéole dans une position non souhaitée de désengagement. Selon l’invention, le procédé comprend, lorsqu’une telle position non souhaitée de désengagement est détectée, une étape d’insertion d’un dispositif de réengagement (40), et une étape de déplacement dudit clinquant pour l’amener de cette position non souhaitée à la position souhaitée d’engagement en exerçant une force sur le clinquant désengagé à l’aide du dispositif de réengagement. Figure pour l'abrégé : Figure 7
Description
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un procédé pour réengager des clinquants d’aubes d’une roue de rotor dans une turbomachine d’aéronef, ainsi qu’un dispositif de réengagement d’un clinquant pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
Arrière-plan technique
Classiquement, une turbine axiale de turbomachine se compose d’une succession d’étages axiaux (selon l’axe de circulation des flux de gaz) disposés les uns derrière les autres. Chaque étage comporte une roue mobile à aubes formant le rotor et un distributeur aubagé formant le stator. La roue mobile est mise en rotation en vis-à-vis du distributeur correspondant.
Dans la présente demande, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement normal des flux d’air (de l'amont vers l'aval) à travers la turbomachine. On appelle "axe de la turbomachine", l'axe de rotation du rotor principal de la turbomachine. La direction axiale correspond à la direction de l'axe de la turbomachine, et une direction radiale est une direction perpendiculaire à l'axe de la turbomachine et coupant cet axe. De même, un plan axial est un plan contenant l'axe de la turbomachine, et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe. Les adjectifs "intérieur" et "extérieur" sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d'un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l'axe de la turbomachine que la partie extérieure du même élément. L'axe d'empilement d'une aube est l'axe perpendiculaire à l'axe de la turbomachine, qui passe par le centre de gravité de la section la plus intérieure de la pale de l'aube (i.e., la section la plus proche de l'axe de la turbomachine). Typiquement, une aube de turbomachine comprend une pale s'étendant suivant l'axe d'empilement de l'aube, entre les extrémités proximale et distale (i.e., intérieure et extérieure) de l'aube.
La roue mobile est classiquement constituée d’un disque annulaire centré sur l’axe de rotation de la roue, sur lequel est fixée une pluralité d’aubes.
Un exemple d’aube est représenté sur la . Une aube de ce type est décrite dans le document de brevet FR-A1-3 079 847. Cette aube 10 comprend une pale 16 s'étendant suivant l'axe d'empilement X de l'aube, entre les extrémités proximale 10a et distale 10b de l'aube 10. A son extrémité proximale 10a, l'aube 10 comprend une plateforme inférieure 19 et un pied 12 par lequel elle est fixée à un disque 13 (non représenté dans la ).
Le disque 13 comprend à sa périphérie des alvéoles 15 orientées sensiblement parallèlement à l'axe du disque 13 et disposées en alternance avec des dents 17 du disque 13. Chaque aube 10 est maintenue au disque 13 par insertion du pied 12 dans une des alvéoles 15 du disque 13. Le pied 12 est retenu radialement par coopération de forme par les dents 17 du disque 13.
A son extrémité distale 10b, l'aube 10 présente un talon 14.
Le talon 14 comprend une plateforme 20 délimitant extérieurement la veine d'écoulement du gaz circulant entre les pales 16, et présentant des bords latéraux 21, 22 opposés. La plateforme 20 comporte une partie amont 24 appelée « becquet amont » et une partie aval 28 appelée « becquet aval ». Le talon 14 comprend également des léchettes d'étanchéité amont 31 et aval 32 s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la face extérieure de la plateforme 20. Chacun des bords latéraux 21, 22 de la plateforme présente, entre les léchettes amont 31 et aval 32, un profil sensiblement en « U » Dans le cas d’autres aubes, ce profil peut prendre la forme d’un « Z » ou d’un « V », par exemple.
Des clinquants 18 peuvent être agencés dans les alvéoles 15 entre les pieds 12 des aubes 10 et le disque 13 de manière à empêcher l’usure de ces pièces. Les clinquants 18 ont ainsi une fonction de pièce protectrice et garantissent l’intégrité mécanique des aubes 10 et du disque 13.
De manière classique, les clinquants 18 sont montés autour des pieds 12 des aubes 10, avant d’être insérés dans les alvéoles 15 des disques 13.
Les clinquants 18 peuvent être maintenus en position sur les pieds 12 des aubes 10 par deux languettes 23 pliées, une en amont et une en aval.
En fonctionnement, les clinquants 18 peuvent se déplacer axialement de façon progressive, notamment à cause des effets de dilatation thermique et des contraintes mises en jeu. Le déplacement des clinquants 18 peut aller jusqu’à endommager les languettes 23, en particulier jusqu’à leur découpe.
Les clinquants18 ne sont alors plus maintenus sur les pieds 12 des aubes 10. Ils peuvent se désengager des pieds 12 d’aubes 10 et sortir partiellement puis totalement des logements formés par les alvéoles 15.
Ce désengagement mène à la dépose et au démontage du moteur pour remettre les clinquants en position ou pour les changer.
Si une telle dépose et un tel démontage ne sont pas effectués, l’usure entre l’aube et le disque est plus importante. La tenue mécanique entre ces pièces est alors dégradée.
Par ailleurs, un clinquant désengagé peut endommager les aubages, en particulier les aubages situés en aval.
Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de réengager un clinquant d’aubes d’une roue de rotor dans une turbomachine d’aéronef, sans nécessiter de dépose ni de démontage du moteur ou de la turbine de la turbomachine.
L’invention propose ainsi un procédé pour réengager des clinquants d’aubes d’une roue de rotor dans une turbomachine d’aéronef, la roue de rotor comportant un disque portant des aubes qui comportent chacune une pale s’étendant entre un pied et un talon, le disque comprend à sa périphérie radialement externe des alvéoles dans chacune desquelles est insérée le pied d’une aube, chaque alvéole comprend un clinquant inséré autour dudit pied entre le disque et l’aube dans une position souhaitée d’engagement, au moins un clinquant d’au moins un pied d’une aube pouvant être désengagé de son alvéole dans une position non souhaitée de désengagement.
Selon l’invention, le procédé comprend, lorsqu’une telle position non souhaitée de désengagement est détectée, une étape d’insertion d’un dispositif de réengagement dans la turbomachine, et une étape de déplacement dudit clinquant pour l’amener de cette position non souhaitée à la position souhaitée d’engagement en exerçant une force sur le clinquant désengagé à l’aide du dispositif de réengagement.
Grâce à l’insertion d’un tel dispositif de réengagement dans la turbomachine, et à l’étape de déplacement du clinquant pour l’amener de la position non souhaitée à la position souhaitée d’engagement, le procédé selon l’invention permet de remettre en place le ou les clinquants désengagés directement sous aile, sans nécessiter de démontage du moteur ou de la turbine de la turbomachine. De cette manière, il est possible d’éviter une dépose anticipée ou une dégradation de l’interface aube/disque qui n’est plus protégée par le clinquant, voire une dégradation du moteur ou de la turbine due à un choc avec un clinquant désengagé. Le procédé selon l’invention permet par conséquent de maximiser et d’optimiser l’utilisation du moteur. Un tel procédé permet en outre une réduction des coûts (réduction du nombre de pièces à changer, réduction des déposes de turbines), ainsi qu’une réduction du nombre de réparations à effectuer dans des opérations de maintenance.
Le procédé selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le dispositif de réengagement est inséré par l’arrière ou l’aval de la turbomachine de part et d’autre de l’aube dont le clinquant est désengagé ;
- le dispositif de réengagement comprend au moins un crochet configuré pour prendre appui sur le clinquant désengagé lors de l’étape de déplacement ;
- l’étape d’insertion du dispositif de réengagement dans la turbomachine comprend une première étape d’insertion d’une première partie du dispositif de réengagement et une deuxième étape d’insertion d’une deuxième partie du dispositif de réengagement ;
- chacune des première et deuxième parties étant configurée pour coopérer avec le clinquant désengagé d’une aube pour réaliser l’étape de déplacement ;
- les première et deuxième parties du dispositif de réengagement comprennent chacune un crochet configuré pour prendre appui sur le clinquant désengagé ;
- les première et deuxième parties du dispositif de réengagement sont deux pièces distinctes ;
- le procédé comprenant une étape d’assemblage des première et deuxième parties du dispositif de réengagement à l’aide d’au moins un moyen d’assemblage ;
- l’une ou l’autre des première et deuxième parties du dispositif de réengagement présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale de l’aube dont le clinquant est désengagé de manière à pouvoir être insérée entre ladite aube et une aube adjacente ;
- l’une ou l’autre des première et deuxième parties du dispositif de réengagement présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale de l’aube dont le clinquant est désengagé de manière à ce que les crochets de chacune des première et deuxième parties soient accolés lorsque chacune des première et deuxième parties est insérée ;
- le dispositif de réengagement comprend un endoscope ;
- l’endoscope du dispositif de réengagement comporte des moyens d’éclairage et de visualisation.
La présente invention concerne également un dispositif de réengagement pour la mise en œuvre du procédé tel que décrit ci-dessus, dans lequel il comprend au moins un crochet configuré pour prendre appui sur le clinquant désengagé lors de l’étape de déplacement.
Le dispositif de réengagement selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- le dispositif de réengagement comprend au moins un crochet configuré pour prendre appui sur le clinquant désengagé lors de l’étape de déplacement ;
- le dispositif de réengagement comprend une première partie et une deuxième partie ;
- chacune des première et deuxième parties est configurée pour coopérer avec le clinquant désengagé d’une aube ;
- les première et deuxième parties du dispositif de réengagement comprennent chacune un crochet configuré pour prendre appui sur le clinquant désengagé ;
- les première et deuxième parties du dispositif de réengagement sont deux pièces distinctes ;
- les première et deuxième parties distinctes du dispositif de réengagement sont configurées pour être assemblées à l’aide d’au moins un moyen d’assemblage ;
- l’une ou l’autre des première et deuxième parties du dispositif de réengagement présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale de l’aube dont le clinquant est désengagé de manière à pouvoir être insérée entre ladite aube et une aube adjacente ;
- l’une ou l’autre des première et deuxième parties du dispositif de réengagement présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale de l’aube dont le clinquant est désengagé de manière à ce que les crochets de chacune des première et deuxième parties soient accolés lorsque chacune des première et deuxième parties est insérée ;
- le dispositif de réengagement comprend un endoscope ;
- l’endoscope du dispositif de réengagement comporte des moyens d’éclairage et de visualisation.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
Claims (13)
- Procédé pour réengager des clinquants (18, 18A) d’aubes (10, 10A) d’une roue de rotor dans une turbomachine d’aéronef, la roue de rotor comportant un disque (13) portant des aubes (10, 10A) qui comportent chacune une pale (16, 16A) s’étendant entre un pied (12) et un talon, le disque (13) comprend à sa périphérie radialement externe des alvéoles (15) dans chacune desquelles est insérée le pied (12) d’une aube (10), chaque alvéole (15) comprend un clinquant (18, 18A) inséré autour dudit pied (12) entre le disque (13) et l’aube (10) dans une position souhaitée d’engagement, au moins un clinquant (18A) d’au moins un pied (12) d’une aube (10A) pouvant être désengagé de son alvéole (15) dans une position non souhaitée de désengagement, caractérisé en ce que le procédé comprend, lorsqu’une telle position non souhaitée de désengagement est détectée, une étape d’insertion d’un dispositif de réengagement (40) dans la turbomachine, et une étape de déplacement dudit clinquant (18A) pour l’amener de cette position non souhaitée à la position souhaitée d’engagement en exerçant une force sur le clinquant (18A) désengagé à l’aide du dispositif de réengagement (40).
- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de réengagement (40) est inséré par l’arrière ou l’aval de la turbomachine de part et d’autre de l’aube (10A) dont le clinquant (18A) est désengagé.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif de réengagement (40) comprend au moins un crochet (42.1, 42.2) configuré pour prendre appui sur le clinquant (18A) désengagé lors de l’étape de déplacement.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étape d’insertion du dispositif de réengagement (40) dans la turbomachine comprend une première étape d’insertion d’une première partie (40.1) du dispositif de réengagement (40) et une deuxième étape d’insertion d’une deuxième partie (40.2 ) du dispositif de réengagement (40), chacune des première et deuxième parties (40.1, 40.2) étant configurée pour coopérer avec le clinquant (18A) désengagé d’une aube (10A) pour réaliser l’étape de déplacement.
- Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les première et deuxième parties (40.1, 40.2) du dispositif de réengagement (40) comprennent chacune un crochet (42.1, 42.2) configuré pour prendre appui sur le clinquant (18A) désengagé.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel les première et deuxième parties (40.1, 40.2) du dispositif de réengagement (40) sont deux pièces distinctes, le procédé comprenant une étape d’assemblage des première et deuxième parties (40.1, 40.2) du dispositif de réengagement (40) à l’aide d’au moins un moyen d’assemblage (48).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel l’une ou l’autre des première et deuxième parties (40.1, 40.2) du dispositif de réengagement (40) présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale (16A) de l’aube (10A) dont le clinquant (18A) est désengagé de manière à pouvoir être insérée entre ladite aube (10A) et une aube (10) adjacente et à ce que les crochets (42.1, 42.2) de chacune des première et deuxième parties (40.1, 40.2) soient accolés lorsque chacune des première et deuxième parties est insérée.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de réengagement (40) comprend un endoscope comportant des moyens d’éclairage et de visualisation.
- Dispositif de réengagement (40) pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel il comprend au moins un crochet (42.1, 42.2) configuré pour prendre appui sur le clinquant (18A) désengagé lors de l’étape de déplacement.
- Dispositif de réengagement (40) selon la revendication précédente, comprenant deux parties distinctes configurées pour coopérer avec le clinquant (18A) désengagé d’une aube (10A), dite première partie (40.1) et deuxième partie (40.2).
- Dispositif de réengagement (40) selon la revendication précédente, dans lequel dans lequel les première et deuxième parties (40.1, 40.2) comprennent chacune un crochet (42.1, 42.2) configuré pour prendre appui sur le clinquant (18A) désengagé.
- Dispositif de réengagement (40) selon l’une quelconque des revendications 10 ou 11, dans lequel les première et deuxième parties (40.1, 40.2) sont configurées pour être assemblées à l’aide d’au moins un moyen d’assemblage (48).
- Dispositif de réengagement (40) selon l’une quelconque des revendications 10 à 11, dans lequel l’une ou l’autre des première et deuxième parties (40.1, 40.2) présentent une courbure complémentaire de la courbure de la pale (16A) de l’aube (10A) dont le clinquant (18A) est désengagé de manière à pouvoir être insérée entre ladite aube(10A) et une aube (10) adjacente.
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