FR3134412A1 - Aube de turbine marquee - Google Patents
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Abstract
Cette aube de turbine basse pression (1) comprenant une pale (2) ayant un bord de fuite (5) et un bord d’attaque opposé au bord de fuite (5), la pale (2) comportant en outre un talon à une première extrémité de la pale (2) et un pied à une seconde extrémité de la pale opposée à la première extrémité, le talon et le pied étant destinés à être montés de manière inamovible respectivement sur une plateforme supérieure de distributeur de turbine basse pression et sur une plateforme inférieure de distributeur de turbine basse pression, la pale (2) comportant une indication codée (13,14,15) comportant une ligne en surépaisseur de hauteur inférieure à trois-cents micromètres. Figure pour l’abrégé : [Fig 4]
Description
La présente invention concerne l’identification d’aubes de turbine basse pression dans un moteur à turboréacteur d’aéronef.
La présente invention vise à constituer une aube qui peut être identifiée facilement lors d’une endoscopie sous aile, c’est-à-dire lorsque la turbine basse pression est assemblée dans un moteur d’aéronef et observée par une caméra endoscopique infiltrée à travers ledit moteur.
Les assemblages de turbines basse pression comportent des étapes irréversibles de fonderie et d’usinage de nombreuses pièces, rendant notamment le démontage du moteur sous aile difficile et particulièrement onéreux.
Lors de contrôles sous aile d’un moteur, la turbine basse pression est donc inspectée par une endoscopie sous aile, lors de laquelle il n’est pas possible d’identifier l’origine des aubes car l’endoscopie se limite à voir ce qui est en veine, donc dans un passage du flux d’air lors du fonctionnement du turboréacteur susceptible de voir passer un endoscope, la veine étant constituée de la pale ainsi que des parties des plateformes qui délimitent cette dernière.
Les numéros de série des aubes permettant d’obtenir la carte d’identité des pièces se situent en dehors de la veine et ne sont donc pas lisibles.
En particulier, il n’est donc pas possible de connaitre le fondeur d’origine de l’aube.
En l’état actuel, il n’existe pas de technique ou de technologie qui permette de résoudre le problème qui se pose de ne pas pouvoir identifier les aubes au cours de l’endoscopie sous aile car seule la veine est visible lors de cette endoscopie.
L’invention a pour but de pallier au moins certains des inconvénients précités et de permettre la traçabilité d’une aube lors d’une endoscopie via un indice visuel détectable en veine, afin de retrouver une famille de pièces issue d’un même fondeur et/ou d’un même outillage de fonderie, comme un même moule de cire.
L’invention permet donc d’éviter de démonter certains moteurs pour obtenir cette information et faciliter les routines d’inspections sous ailes lorsque des défauts attribuables à un fondeur ou à un usineur de la pale sont à contrôler.
De plus, l’alternative actuelle de démontage du moteur sous aile est une opération difficile et particulièrement onéreuse.
L’invention propose une aube marquée, capable de cumuler des avantages de reproductibilité, d’efficacité et de fiabilité pour son identification, et d’imperceptibilité par rapport à une turbine qu’elle intègre.
Au vu de ce qui précède, l’invention a pour objet une aube de turbine basse pression comportant une pale ayant un bord de fuite et un bord d’attaque opposé au bord de fuite, la pale comportant en outre un talon à une première extrémité de la pale et un pied à une seconde extrémité de la pale opposée à la première extrémité, le talon et le pied étant destinés à être montés de manière inamovible respectivement sur une plateforme supérieure de distributeur de turbine basse pression et sur une plateforme inférieure de distributeur de turbine basse pression, la pale comportant une indication codée comportant une ligne en surépaisseur de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
De préférence, l’indication codée s’étend linéairement entre le bord de fuite et le bord d’attaque.
Par exemple, la pale est adaptée pour diriger un flux d’air lors de son utilisation dans une turbine basse pression et l’indication codée s’étend sur la pale de manière à suivre ledit flux d’air.
Avantageusement, l’indication codée est composée d’une à sept lignes en surépaisseur sensiblement parallèles et de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
Selon une forme de réalisation, l’indication codée comprend au moins une ligne ayant une largeur inférieure à trois-cents micromètres.
Dans un mode de réalisation, l’indication codée comprend au moins une ligne discontinue.
Avantageusement, la pale comporte un extrados et l’indication codée est présente uniquement sur ledit extrados.
L’aube de turbine basse pression peut prévoir en outre que l’indication codée est fabriquée par un procédé de cire perdue ou par une méthode de fabrication additive métallique.
L'invention concerne également une turbine basse pression d’aéronef comportant une telle aube, ainsi qu’un aéronef comportant une telle turbine basse pression.
L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée d’un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels :
La illustre l’aube de turbine basse pression de l’invention.
L’aube 1 comporte une pale 2 ayant un bord de fuite 5 et un bord d’attaque opposé au bord de fuite 5.
La pale 2 comporte en outre un talon 3 à une première extrémité de la pale 2 et un pied 4 à une seconde extrémité de la pale opposée à la première extrémité.
Le talon 3 peut comporter des léchettes 6 et des stellites 7 comme moyens de fixation sur une plateforme supérieure de distributeur de turbine basse pression 8.
L’invention concerne donc également une turbine basse pression d’aéronef comportant une aube de turbine basse pression 1 telle que décrite ci-dessous, et également un aéronef comportant une telle turbine basse pression.
Le talon 3 et le pied 4 sont destinés à être montés de manière inamovible respectivement sur la plateforme supérieure de distributeur de turbine basse pression 8 et sur une plateforme inférieure de distributeur de turbine basse pression 9, comme illustré par la qui représente plusieurs aubes 1 intégrées dans une turbine basse pression.
Dans cette position d’assemblage, le talon 3 est lié à la plateforme supérieure 8 de sorte que le talon 3 et en particulier les moyens de fixation 6,7 ne dépassent pas sous ladite plateforme supérieure 8 ; et le pied 4 est lié à la plateforme inférieure 9 de sorte qu’il ne dépasse pas au-dessus de ladite plateforme inférieure 9.
Ainsi, lorsque les aubes 1 sont intégrées dans une turbine basse pression, une inspection par endoscopie ne peut permettre de voir que ce qui est en veine, donc dans un passage du flux d’air lors du fonctionnement de la turbomachine susceptible de voir passer un endoscope, la veine étant constituée de la pale 2 ainsi que des parties des plateformes supérieure 8 et inférieure 9 qui délimitent la pale 2, comme illustré par la qui représente plusieurs aubes intégrées dans une turbine basse pression observées par une endoscopie sous aile.
La pale 2 est liée aux plateformes supérieure 8 et inférieure 9 par des liaisons inamovibles 10, rendant très difficile et onéreuse leur extraction non destructive, ce qui empêche tout accès aux numéros de série des aubes 1 qui sont inscrits sur le talon 3 ou sur le pied 4 et qui servent à tracer les aubes 1 jusqu’à leur montage, car ils se situent en dehors de la veine et ne sont donc pas visibles.
En particulier, il n’est donc pas possible de connaitre le fondeur d’origine de l’aube 1 une fois celle-ci installée.
Comme illustré par la , la pale 2 comporte une indication codée 13,14,15 comportant une ligne en surépaisseur de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
La ligne en surépaisseur a préférentiellement une hauteur de l’ordre de deux-cents micromètres.
Les impacts aéronautiques obtenus sont négligeables et acceptables pour conserver une bonne performance de la turbine basse pression avec cette hauteur de surépaisseur.
L’indication codée 13,14,15 ne remplace pas, mais complète le marquage déjà existant sur le pied 4, et permet d’obtenir des informations de traçabilité sur l’aube 1 même après son installation.
Les marquages existants sont généralement situés au niveau du pied 4 et sont à conserver car ils permettent de retrouver le numéro de série d’une pale 2 perdue, puisque le pied 4 reste généralement dans la turbine.
La pale 2 est adaptée pour diriger un flux d’air lors de son utilisation dans une turbine basse pression.
L’indication codée 13,14,15 s’étend donc par exemple sur la pale 2 de manière à suivre ledit flux d’air, afin de limiter les impacts aérauliques et d’obtenir une durabilité du marquage accrue.
De préférence, l’indication codée 13,14,15 s’étend linéairement entre le bord de fuite 5 et le bord d’attaque, de manière à suivre le flux d’air prévu sur la pale 2.
Avantageusement, l’indication codée 13,14,15 est composée d’une à sept lignes en surépaisseur sensiblement parallèles et de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
Pour sept lignes en surépaisseur, les impacts de la surépaisseur sont inférieurs à six millièmes de pourcents sur le coefficient de portance d’une turbine qui est équipée d’une aube 1 comportant une telle surépaisseur, ce qui est un impact inférieur à dix millième de pourcents du coefficient, ce qui est acceptable d’un point de vue aérodynamique.
On considère qu’une seule pale marquée 2 par secteur peut suffire dans une turbine, dès lors que toutes les pales 2 du secteur proviennent généralement du même fondeur ou usineur.
Selon une forme de réalisation, l’indication codée 13,14,15 comprend au moins une ligne ayant une largeur inférieure à trois-cents micromètres.
En effet, les impacts en termes de durée de vie sont nuls à négligeables lorsque la matière de la surépaisseur est ajoutée localement et est suffisamment courte radialement pour ne pas modifier le comportement de la pale 2.
La largeur de chaque ligne de l’indication codée 13,14,15 a préférentiellement une largeur de l’ordre de deux-cents micromètres, qui est un optimum pour l’impact sur la performance de la pale 2.
Dans un mode de réalisation, l’indication codée 13,14,15 comprend au moins une ligne discontinue, ce qui facilite le marquage et permet de réaliser un encodage de références et informations variées.
Avantageusement, la pale 2 comporte un extrados 11 et l’indication codée 13,14,15 est présente uniquement sur ledit extrados 11, ce qui facilite la visibilité de l’indication codée 13,14,15.
L’aube 1 peut prévoir en outre que l’indication codée 13,14,15 est fabriquée par un procédé de cire perdue ou par une méthode de fabrication additive métallique.
On observe en effet que les efforts repris traversent la paroi de la pale 2 sans entrer dans le surplus de matière pour les pales 2 obtenues par ces procédés.
La fabrication additive métallique permet de répondre à une industrialisation à faible volume, pour fabriquer l’aube 1 avec une indication codée 13,14,15 ou pour adjoindre une indication codée 13,14,15 à une aube existante.
Il peut être important de distinguer les pièces de fonderie des pièces imprimées fabrication additive métallique, ce qui peut être fait par un marquage par pointe en veine.
Lorsque les aubes 1 sont conçues en fonderie par le procédé de cire perdue, la création de la surépaisseur peut se faire via une rapide retouche du moule qui a permis de la fabriquer initialement.
Pour cela, il est nécessaire de venir usiner une gorge dans les parties constituantes du moule en cire afin de pouvoir implanter la modification.
Il est admis qu’une telle modification couterait quelques milliers d’euros par fondeur, soit un prix plusieurs centaines de fois inférieur à un démontage de turbine.
L’invention permet ainsi de réaliser une marque distinctive sur une pale ou une autre partie visible en veine de l’aube 1, pour détecter l’origine du fournisseur (fondeur par exemple) et de l’outillage de l’aube 1, en endoscopie, donc sans dépose du moteur comprenant la turbine basse pression, par une aube 1 obtenue par un procédé valable pour le procédé de fonderie pour réaliser les indications en appliquant la modification directement sur le moule de fonderie ou en fabrication additive, le tout sans impact inacceptable sur les performances aéronautiques la turbine.
Claims (10)
- Aube de turbine basse pression (1) comportant une pale (2) ayant un bord de fuite (5) et un bord d’attaque opposé au bord de fuite (5), la pale (2) comportant en outre un talon (3) à une première extrémité de la pale (2) et un pied (4) à une seconde extrémité de la pale opposée à la première extrémité, le talon (3) et le pied (4) étant destinés à être montés de manière inamovible respectivement sur une plateforme supérieure de distributeur de turbine basse pression (8) et sur une plateforme inférieure de distributeur de turbine basse pression (9), caractérisé en ce que la pale (2) comporte une indication codée (13,14,15) comportant une ligne en surépaisseur de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
- Aube de turbine basse pression (1) selon la revendication 1, dans lequel l’indication codée (13,14,15) s’étend linéairement entre le bord de fuite (5) et le bord d’attaque.
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel la pale (2) est adaptée pour diriger un flux d’air lors de son utilisation dans une turbine basse pression et l’indication codée (13,14,15) s’étend sur la pale (2) de manière à suivre ledit flux d’air.
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indication codée (13,14,15) est composée d’une à sept lignes en surépaisseur sensiblement parallèles et de hauteur inférieure à trois-cents micromètres.
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indication codée (13,14,15) comprend au moins une ligne ayant une largeur inférieure à trois-cents micromètres.
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indication codée (13,14,15) comprend au moins une ligne discontinue.
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pale (2) comporte un extrados (11) et l’indication codée (13,14,15) est présente uniquement sur ledit extrados (11).
- Aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indication codée (13,14,15) est fabriquée par un procédé de cire perdue ou par une méthode de fabrication additive métallique.
- Turbine basse pression d’aéronef comportant une aube de turbine basse pression (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
- Aéronef comportant une turbine basse pression selon la revendication 9.
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2022
- 2022-04-06 FR FR2203136A patent/FR3134412B1/fr active Active
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