FR3139857A1 - Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable - Google Patents
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Abstract
Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable Un aspect de l’invention concerne un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E d’une turbomachine d’un aéronef, comprenant un levier 2 comportant un arbre de liaison pivot libre 25 s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, destinée à être montée libre dans un trou de pivot 52 d’un anneau de commande 5 et un orifice de transmission de mouvement 21. L’ensemble comprend en outre une aube 4 comportant un arbre de pivot 42 définissant l’axe de calage A, comprenant une partie en méplat 421 logée dans l’orifice de transmission de mouvement 21. L’arbre pivot 42 comporte en outre un épaulement 43 entre une extrémité libre radialement externe 420 et le méplat 421 et l’ensemble comprend en outre au moins un premier organe déformable élastiquement 3 comprenant au moins une portion de maintien 30 contre une portion de l’épaulement 43 pour former une butée de translation du levier 2 dans la direction de l’axe de calage A dans le sens du méplat 421 vers l’extrémité libre radialement externe 420. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2
Description
Le domaine technique de l’invention est celui des aubes à calage variable des turbomachines.
La présente invention concerne un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable et en particulier le dispositif d’attache de l’arbre d’aube au levier de commande.
Une turbomachine aéronautique comporte classiquement un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Le rôle de la turbine est d'assurer l'entraînement en rotation du compresseur en prélevant une partie de l'énergie de pression des gaz chauds sortant de la chambre de combustion et en la transformant en énergie mécanique.
Un compresseur axial est constitué d'une partie tournante, le rotor, d'une partie fixe, le stator, et d'une enveloppe, le carter, le stator et le carter étant solidaires l'un de l'autre. Le rotor comprend un tambour constitué par un assemblage de plusieurs disques sur lesquels sont fixées des aubes mobiles en rangée circonférentielle. Le stator est constitué d'une pluralité d'aubes fixées sur le carter ou sur des viroles en rangée circonférentielle appelée aube fixe (car elle ne tourne pas autour de l’axe de rotation mais peuvent être mobile en rotation suivant leur propre axe). Chaque rangée d'aubes fixes du stator, dites redresseuses, constitue un redresseur. Une rangée d'aubes mobiles et une rangée d'aubes fixes forment un étage de compresseur.
Dans un compresseur, pour optimiser le rendement de la turbomachine et la marge au pompage selon le régime, une ou plusieurs rangées d'aubes redresseuses peuvent être à angle de calage variable, c'est-à-dire que l'angle d'attaque de ces aubes varie en fonction des conditions de vol. Un étage de ce type comprend une rangée annulaire d'aubes de stator à calage variable (aussi appelées VSV - acronyme de Variable Stator Vanes) qui sont portées par le carter annulaire externe, en général d'un compresseur de la turbomachine. Le calage angulaire des aubes de stator dans une turbomachine est destiné à adapter la géométrie du compresseur à son point de fonctionnement et notamment à optimiser le rendement et la marge au pompage de cette turbomachine et à réduire sa consommation de carburant dans les différentes configurations de vol. Chacune de ces aubes est déplaçable en rotation autour de son axe entre une première position « d'ouverture » ou « de pleine ouverture » dans laquelle chaque aube s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la turbomachine, et une seconde position « de fermeture » ou « de quasi-fermeture » dans laquelle les aubes sont inclinées par rapport à l'axe de la turbomachine et réduisent ainsi la section de passage de l'air à travers l'étage d'aubes.
Les dispositifs connus pour la commande des pivots d'aube à angle de calage variable comportent souvent un anneau de commande entourant un carter de la turbomachine et une pluralité de leviers appelées aussi biellettes. L'anneau de commande doit être centré et guidé en rotation autour de l’axe de rotation et chaque levier doit pouvoir pivoter par rapport à l’anneau de commande et être couplé en rotation avec une tige pivot appelé aussi arbre pivot de l’aube correspondante pour pouvoir le tourner.
Chaque levier comporte, d'une part, une première extrémité montée rigidement sur l’arbre pivot solidaire d'une aube dont l'axe de rotation est orienté radialement par rapport à l'axe de révolution de la turbomachine et, d'autre part, une deuxième extrémité reliée à l'anneau de commande. La modification synchronisée de la position angulaire des aubes est obtenue par la rotation de l'anneau de commande autour de l'axe de la turbomachine.
Il est connu notamment des documents FR3108370, FR3072719, FR2874977 de la demanderesse que chaque aube comprend une pale et l’arbre pivot relié à l’extrémité radiale externe de la pale. L’arbre pivot traverse une ouverture du levier de commande et comprend d’une part à son extrémité externe un boulon et à l’autre extrémité une platine à contour sensiblement circulaire reliée à l’aube et entre les deux un pivot cylindrique radial qui définit l'axe de rotation de l'aube et qui est guidé en rotation dans un orifice correspondant du carter externe. L'extrémité radialement interne de la pale de chaque aube comprend en général un second axe pivot cylindrique s'étendant le long de l'axe de rotation de l'aube et guidé en rotation dans un orifice d'un carter interne du compresseur. Dans la présente demande, si les termes « radial », « radialement », « axial », etc. ne sont pas précisés, ils font référence à l'axe de rotation appelé aussi longitudinal ou de révolution de l'anneau ou de son corps annulaire.
L’anneau de commande est déplacé en rotation autour du carter externe par des moyens d'actionnement à vérin ou analogue. La rotation de l'anneau de commande est transmise par les leviers aux tiges pivots externes des aubes et les fait tourner autour de leurs axes.
Chaque levier doit donc être maintenu axialement avec la tige pivot de l’aube ou l’anneau de commande. Dans la technique actuelle, l'anneau de commande est équipé pour chaque levier, d’une ouverture dans lequel le levier comprend un arbre pivot pour réaliser la liaison pivot avec l’anneau de commande et le boulon permet de maintenir le levier à l’arbre pivot. Plus précisément l’arbre pivot comprend un filetage à son extrémité radiale externe dépassant de l’ouverture sur lequel est monté un écrou formant ensemble le boulon. Le boulon comprend un frein (sur l’écrou ou/et le filetage de l’aube), dans la technique actuel, le filetage ayant un frein avec le taraudage de l’écrou. Cela nécessite donc une étape de visage pour chaque écrou jusqu’à un couple de serrage. Il peut avoir une erreur de serrage lors de l’accostage des écrous sur la vis, ce qui nécessite une étape de vérification ensuite d’un couple de freinage sur chaque écrou. Ces étapes sont fastidieuses et longues. En outre lors de démontage en cas de maintenance, à chaque démontage, remontage, le filetage de l’écrou se déforme et le freinage perd de son efficacité (moins de couple de freinage). Une solution onéreuse consiste à réaliser à chaque démontage un procédé de formage du filetage (taraudage et/ou filetage) et/ou une étape de nettoyage par sablage et de vernissage d’un lubrifiant, pour augmenter la tenue du vernis lubrifiant sur les filetages. Enfin Il peut donc être nécessaire de changer l’écrou. En outre le nombre d’écrou augmente le poids de la machine.
Il existe donc un besoin de gain de poids, de facilité de montage et démontage en cas de maintenance.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant d’avoir un organe déformable élastiquement pour maintenir et retirer le levier de l’arbre pivot de l’aube.
Un aspect de l’invention concerne un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable d’une turbomachine d’un aéronef, comprenant :
- un levier comportant un orifice de transmission de mouvement et un arbre de liaison pivot libre s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, destinée à être montée libre dans un trou de pivot d’un anneau de commande,
- une aube comportant :
- une pale mobile en rotation selon un axe de calage destinée à s’étendre radialement par rapport à un axe de rotation de la turbomachine,
- un arbre de pivot définissant l’axe de calage de l’aube, s’étendant de la pale, comprenant une partie en méplat logée dans l’orifice de transmission de mouvement,
- caractérisé en ce que l’arbre pivot comporte un épaulement entre une extrémité libre radialement externe et le méplat, et en ce que l’ensemble comprend en outre au moins un premier organe déformable élastiquement comprenant au moins une portion de maintien contre l’épaulement pour former une butée de translation du levier dans la direction de l’axe de calage dans le sens du méplat vers l’extrémité libre radialement externe.
Grâce à l’invention, le levier peut être accouplé à l’aube sans vissage d’écrou et donc sans étape de serrage et de vérification de couple de serrage. En outre le fait d’utiliser comme éléments d’accouplement un organe déformable élastiquement contre un épaulement de l’arbre pivot de l’aube, permet un montage et démontage simple de l’ensemble, sans risque d’abimer les éléments d’accouplages contrairement aux filetages de l’art antérieur. En outre, l’organe déformable élastiquement peut être moins lourd que l’écrou et l’arbre pivot peut avoir une longueur entre l’extrémité libre radialement externe et le méplat plus petite que celle de l’art antérieur du fait qu’un épaulement est bien moins encombrant qu’une zone de filetage pour y visser un écrou. Bien entendu, l’épaulement de l’arbre pivot a une section inférieure à celle de l’orifice de transmission de mouvement pour permettre de le traverser.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, l’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable d’une turbomachine d’un aéronef, selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- Selon un mode de réalisation, l’arbre pivot comporte une gorge formant l’épaulement et en ce que la portion de maintien est dans une portion de la gorge. Cela permet à l’organe déformable élastiquement d’être en butée dans les deux sens de la direction de l’axe de calage et ainsi retenir l’aube dans le sens radialement de l’intérieure vers l’extérieure par rapport à l’axe de rotation de la machine. Cela est particulièrement intéressant si l’aube ne comporte pas de platine venant en butée contre le carter pour éviter des déplacements radiaux de l’aube pouvant entrainer du bruit et des déformations de la pale.
- Selon un autre mode de réalisation, l’arbre pivot comporte un méplat formant l’épaulement et en ce que la portion de maintien est dans le méplat.
- Selon un mode de réalisation, l’ensemble comprend un deuxième organe déformable élastiquement comprenant une portion de maintien montée dans une autre portion de l’épaulement opposée à la portion de l’épaulement contre laquelle est monté le premier organe déformable élastiquement. Cela permet d’une part d’avoir une double sécurité d’accouplement, et d’autre part de guider l’arbre pivot dans l’orifice de transmission de mouvement. Dans le cas ou une gorge forme l’épaulement, chaque portion de maintien est située dans la gorge.
- Selon un exemple, la distance entre chaque portion de maintien de chaque organe déformable élastiquement dans une position initiale non déformée est inférieure au diamètre de l’arbre de pivot.
- Selon un exemple, la distance entre chaque portion de maintien de chaque organe déformable élastiquement dans une position initiale non déformée est inférieure à la section de la paroi perpendiculaire à l’épaulement. Dans le cas de la gorge la section est le diamètre du fond de la gorge. Cela permet d’avoir les deux organes élastiques contraint élastiquement en ayant la portion de maintien appliquant ainsi une force contre la paroi perpendiculaire évitant un jeu et donc du bruit.
- Selon un autre mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement a une portion de montage en forme de U monté contre l’épaulement. Cela permet d’avoir un seul organe déformable élastiquement et ainsi simplifier le montage et le démontage.
- Selon un exemple la portion de montage comprend deux bras montés chacun contre une portion de l’épaulement opposée diamétralement. Par exemple, l’organe déformable élastiquement est en forme de circlips.
- Selon un autre exemple de ce mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement comprend une portion en forme de circlips comprenant la portion déformée montée dans une gorge formant l’épaulement. L’organe déformable peut comporter deux portions de tiges perpendiculaires à la portion en forme de circlips monté dans un orifice du levier pour être fixé au levier.
- Selon un autre exemple, la portion de montage en forme de U est montée contre un épaulement formé par un méplat.
- Selon un mode de réalisation, la portion de maintien de l’organe déformable élastiquement s’étend au-dessus de l’orifice de transmission de mouvement.
- Selon un mode de réalisation, l’orifice de transmission de mouvement comprend une forme correspondante à la partie en méplat.
- Selon un mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement est fixé au levier. Cela permet de réaliser une butée en translation du levier par rapport à l’arbre pivot de l’aube dans les deux sens axiaux de l’axe de calage. Ainsi cela permet d’éliminer un jeu axial (selon l’axe de calage) entre l’aube et le levier et dans le cas où le levier est en appui contre le carter d’éliminer un jeu axial de montage entre le carter et l’aube. En outre cela permet d’éviter une perte de l’organe déformable élastiquement lors de la maintenance, en déformant élastiquement l’organe déformable élastiquement pour retirer le levier de commande.
- Selon un exemple de ce mode de réalisation, le levier comprend un orifice de fixation , l’organe déformable élastiquement comprend une portion de tige de fixation s’étendant perpendiculairement à la portion de maintien traversant l’orifice de fixation et une portion d’extrémité de tige s’étendant perpendiculairement de la portion de tige de fixation, la portion d’extrémité de tige est positionnée contre une face du levier opposée à la face du levier la plus proche de l’épaulement.
- Selon un exemple de ce mode de réalisation, le levier comprend deux orifices de fixation par organe déformable élastiquement, et en ce que l’organe déformable élastiquement comprend :
- deux portions de tige de fixation, chacune logée dans un orifice de fixation correspondant et
- une portion d’extrémité de tige s’étendant de la portion de tige de fixation perpendiculairement, positionnée contre une face du levier opposée à la face du levier la plus proche de l’épaulement. Cela permet d’installer l’organe déformable élastiquement avant ou après l’insertion de l’arbre pivot de l’aube dans l’orifice de transmission de mouvement.
- Selon une mise en œuvre d’un de ces exemples de ce mode de réalisation, le levier comprend un logement de maintien logeant la portion d’extrémité de tige, l’orifice de fixation débouchant sur le logement de maintien. Cela permet d’éviter un radial (par rapport à l’axe de la machine) entre le carter et le levier de commande pour loger l’extrémité de maintien.
- Selon un mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement est métallique ou en élastomère.
- Selon un mode de réalisation, la portion de maintien est déformée élastiquement contre une paroi perpendiculaire à l’épaulement. Cela permet d’avoir une force de maintien dans la gorge radialement par rapport à l’axe de calage par la déformation élastique de la portion de l’organe déformable élastiquement évitant ainsi un jeu entre eux et donc du bruit.
- Selon un exemple de ce mode de réalisation, la paroi perpendiculaire à l’épaulement peut être le fond d’une gorge dans le cas d’une gorge formant l’épaulement. La portion de maintien peut ainsi avoir une forme initiale avant montage de l’arbre rectiligne et a une forme circulaire dans la gorge. Ainsi pendant le montage de l’organe déformable élastiquement sur l’arbre pivot de l’aube, l’arbre pivot peut déformer la portion de maintien dans une plage élastique qui vient se rétracter dans la gorge en gardant une force élastique contre le fond de la gorge.
- Selon un autre mode de réalisation, la portion de maintien a sa forme initiale en appui contre l’épaulement. Dans ce mode de réalisation, la portion de maintien est déformée élastiquement uniquement lors du montage de l’arbre pivot dans l’orifice de transmission de mouvement. En particulier, la déformation de la portion de maintien de l’organe déformable élastiquement est produite lors de l’insertion de la partie en méplat dans l’orifice de transmission de mouvement par l’extrémité libre de l’arbre pivot.
Un autre aspect de l’invention concerne un étage d'aubes à calage variable d’une turbomachine d’un aéronef comprenant :
- un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable d’une turbomachine selon l’aspect de l’invention décrit précédemment avec ou sans les différentes caractéristiques des modes de réalisation prises seules ou en combinaison,
- un carter annulaire autour d’un axe de rotation d’un rotor de turbomachine comportant une paroi et des orifices de montages traversant la paroi d’une périphérie interne à une périphérie externe de la paroi, dans lequel chaque orifice de transmission de mouvement est en vis-à-vis de l’orifice de montage, et l’arbre de pivot de chaque aube traverse un orifice de montage correspondant,
- un anneau de commande s’étendant autour du carter, configuré pour être déplacé en rotation autour dudit axe de rotation du rotor, comprenant le trou de pivot dans lequel l’arbre de liaison pivot libre est positionné pour que la rotation de l’anneau de commande entraine une rotation de l’arbre de liaison pivot libre autour de l’axe de rotation de la turbomachine et autour de son axe et tourner l’arbre de pivot par entraînement de la partie en méplat, selon l’axe de calage.
Selon un mode de réalisation, le carter comporte des logements de montage, et l’aube comporte une platine s’étendant de la pale, située dans un des logements de montage, formant une butée en translation de l’aube selon l’axe de calage. Cela permet d’éviter que l’organe de montage supporte dans le sens axial de l’axe de calage de la pale vers le carter et ainsi d’entraîner une déformation.
Un autre aspect de l’invention concerne une turbomachine comprenant au moins un étage d'aubes à calage variable selon l‘aspect de l’invention précédent.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.
La montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’une partie de turbomachine T comprenant un carter 1 de révolution autour d’un axe de rotation X d’un rotor de la turbomachine T. La turbomachine comprend plusieurs étages d'aubes à calage variable E1, E2, E3 alignés axialement. Chaque étage E1, E2, E3 comprend une partie du carter 1 et un anneau de commande autour du carter, des aubes comprenant un arbre pivot traversant le carter 1 et un levier par aube relié à l’anneau de commande correspondant et à l’arbre pivot de l’aube. Le premier étage E1 comprend un anneau de commande 5 et au moins un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E selon un premier mode de réalisation de l’invention. L’étage d'aubes à calage variable E1 comprend une pluralité d’ensembles de dispositif d'aubes à calage variable tout autour du carter 1 pouvant être comme celui du premier mode de réalisation mais aussi selon un deuxième ou un troisième mode de réalisation décrit dans la suite. Bien entendu les autres étages E2 et E3 peuvent aussi avoir un ou plusieurs ensembles d’un dispositif d'aubes à calage variable selon le premier mode de réalisation mais aussi selon le deuxième ou le troisième mode de réalisation décrit dans la suite.
La montre une représentation schématique selon une vue tridimensionnelle d’un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E de l’étage d'aubes à calage variable E1 de la . L’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E comprend un levier 2 et au moins une aube 4 représentée seule selon une vue tridimensionnelle en .
L’anneau de commande 5 comprend un trou de pivot 52 par aube 4. Le levier 2 comporte un arbre de liaison pivot libre 25 s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, montée libre dans le trou de pivot 52 correspondant de l’anneau de commande 5 de l’étage E1. L’arbre de liaison pivot libre 25 est monté libre en rotation par rapport à son axe dans le trou pivot 52. En l’occurrence il est en outre monté libre en translation selon son axe de rotation vers l’extérieur radialement.
Le levier 2 comporte en outre à l’autre extrémité par rapport à l’arbre de liaison pivot libre 25, un orifice de transmission de mouvement 21 visible sur les figures 3a et 3b dans lequel le levier 2 est représenté selon une vue tridimensionnelle. L’orifice de transmission de mouvement 21 a au moins une paroi interne plane et comprend dans cet exemple une forme rectangulaire (soit quatre paroi interne plane).
L’aube 4 comporte une pale 40 mobile en rotation selon un axe de calage A s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation de la turbomachine. Le carter 1 comporte un orifice de montage 12 (visible sur la ) par aube 4 de chaque étage d'aubes à calage variable E1, E2, E3 et chaque aube 4 peut pivoter dans l’orifice de montage 12 correspondant.
L’aube 4 comprend un arbre de pivot 42 représenté sur la représentant un agrandissement de la au niveau de l’arbre pivot 42.
L’ arbre de pivot 42 définit un axe de calage A de l’aube 4. L’arbre de pivot 42 s’étend de la pale 40, traversant l’orifice de montage 12 et l’orifice de transmission de mouvement 21. L’arbre de pivot 42 comprend une partie en méplat 421 correspondant à la portion plane, logée dans l’orifice de transmission de mouvement 21 pour transmettre le mouvement du levier 2 à l’aube en rotation suivant l’axe de calage A. En l’occurrence, l’arbre pivot 42 comprend quatre méplats 421 formant une section rectangulaire. L’arbre de pivot 42 comprend en outre une portion cylindrique 422 située dans l’orifice de montage 12.
En particulier, dans cet exemple, l’arbre de pivot 42 comporte une platine 41 s’étendant de la pale 40 à la portion cylindrique 422, venant en butée contre une surface interne du carter 1. La platine 41 s’étend sensiblement perpendiculaire à l’axe de calage A de l’aube 4. La platine 41 peut être située dans un logement de montage correspondant du carter 1, pour qu’une surface radialement interne de la platine 41 soit alignée avec une surface interne du carter 1 pour ne pas s’opposer à l’écoulement gazeux. L’arbre de pivot 42 peut en être dépourvu, c’est-à-dire que la portion cylindrique s’étend de la pale 40.
L’arbre pivot 42 comporte en outre un épaulement 43, en l’occurrence dans ce mode de réalisation deux épaulements formés dans une gorge 423 entre une extrémité libre radialement externe 420 et le méplat 421. Dans cet exemple, l’extrémité libre radialement externe 420 est cylindrique pour faciliter le montage mais pourrait aussi avoir la même forme que le méplat 421. En particulier, l’extrémité libre radialement externe 420 a un diamètre inférieur à la portion cylindrique 422.
L’arbre pivot 42, a une section au niveau du fond de la gorge 423 plus petite que la section de l’extrémité libre radialement externe 420 et celle de la portion cylindrique 422.
L’aube 4 comporte à l’opposé de l’arbre pivot 42, un deuxième arbre pivot 48 s’étendant de la pâle 40 pour être monté dans un orifice d’un carter interne non représenté. Dans cet exemple, le deuxième arbre pivot 48 comprend une deuxième platine 49 formant une butée de translation suivant l’axe de calage A contre le carter interne.
L’ ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E comprend en outre au moins un premier organe déformable élastiquement 3, en l’occurrence deux organes déformables élastiquement 3. Les premier et deuxième organes déformables élastiquement 3 sont en l’occurrence identique mais pourrait être différent l’un de l’autre. Chaque organe déformable élastiquement 3 comporte une portion de maintien 30 contre une portion de l’épaulement 43. En l’occurrence, dans ce mode de réalisation chaque portion de maintien 30 est dans une portion de la gorge 23 opposée diamétralement l’un à l’autre.
Bien entendu, l’arbre de pivot 42 peut avoir de chaque côté deux méplats formant deux épaulements contre lequel l’organe déformables élastiquement 3 est en appui.
Chaque organe déformable élastiquement 3 forme une butée de translation du levier 2 dans la direction de l’axe de calage A dans le sens vers l’extérieur radialement, c’est-à-dire dans le sens du méplat 421 vers l’extrémité libre radialement externe 420.
L’organe déformable élastiquement 3 est métallique ou en élastomère et permet de se déformer lors de l’insertion de la portion de maintien 30 contre l’épaulement 43. En particulier, lors de l’insertion du méplat 421 de l’arbre pivot 42 dans l’orifice de transmission de mouvement 21, l’extrémité libre radialement externe 420 de l’arbre pivot déforme la portion de maintien 30 dans une plage élastique qui vient se rétracter dans la gorge 423 en gardant une force élastique contre le fond de la gorge 423. Pour retirer en cas de maintenance, il suffit d’appliquer une force sur la portion de maintien 30 ou tirer le levier 2, pour déformer la portion de maintien 30 élastiquement en dehors de la gorge 423 et glisser cette portion de maintien 30 le long de cette l’extrémité libre radialement externe 420 jusqu’à retirer le levier 2 de l’aube 4.
Dans ce mode de réalisation, chaque organe déformable élastiquement 3 est une tige fixée au levier 2. On peut voir sur la , que l’organe déformable élastiquement 3 comprend initialement (sans déformation c’est-à-dire avant insertion de l’arbre pivot 42 dans l’orifice de transmission de mouvement 21) une portion rectiligne comprenant la portion de maintien 30 qui s’étend au-dessus de l’orifice de transmission de mouvement 21.
La représente le levier 2 avec l’organe déformable élastiquement 3 comprenant sa portion de maintien 30 déformée élastiquement (sans l’arbre pivot 42).
La représente une coupe A-A de la de ce mode de réalisation, représentant la fixation de l’organe déformable élastiquement 3 au levier 2 selon un premier exemple de ce mode de réalisation.
Le levier 2 comprend dans ce mode de réalisation, au moins un orifice de fixation 23, en l’occurrence le levier 2 comprend un premier et un deuxième orifices de fixation 23 par organe déformable élastiquement 3. La coupe A-A est située dans un les premiers orifices de fixation 23. Chaque premier orifice de fixation 23 représenté en coupe est situé entre l’arbre de liaison pivot libre 25 et l’orifice de transmission de mouvement 21. Les deux deuxièmes orifices de fixation 23 sont situés entre l’orifice de transmission de mouvement 21 et une extrémité libre du levier 2 opposé à l’ arbre de liaison pivot libre 25.
Chaque organe déformable élastiquement 3 comprend dans cet exemple, une portion de tige de fixation 31 s’étendant dans l’orifice de fixation 23 du levier 2, perpendiculairement à la portion de maintien 30. Dans cet exemple, chaque organe déformable élastiquement 3 comprend donc une première et une deuxième portion de tige de fixation 31 respectivement traversant le premier et deuxième orifice de fixation 23.
Chaque organe déformable élastiquement 3 comprend une portion d’extrémité de tige 312 par portion de tige de fixation 31, s’étendant perpendiculairement de la tige de fixation 31. La portion d’extrémité de tige 312 est pliée, une fois la tige de fixation 31 positionnée dans l’orifice de fixation 23, contre une face du levier 2 faisant face au carter 1, c’est dire opposée à la face du levier 2 la plus proche de l’épaulement 43. Le pliage de la portion d’extrémité de tige 312 déforme plastiquement l’organe déformable élastiquement 3.
En particulier dans cet exemple représenté en , le levier 2 comprend un logement de maintien 231 par portion d’extrémité de tige 312. Chaque logement de maintien 231 loge la portion d’extrémité de tige 312 correspondante. Chaque orifice de fixation 23 débouche sur la portion d’extrémité de tige 312. Cela permet de diminuer ou de supprimer l’encombrement radial par la portion d’extrémité de tige 312.
La représente un autre exemple d’une coupe A-A de la , dans lequel le levier 2a est identique au levier 2 de l’exemple précédent sauf en ce qu’il est dépourvu du logement de maintien 231. Chaque orifice de fixation 23 débouche directement sur une surface plane du levier 2 faisant face au carter 1. Chaque organe déformable élastiquement 3a est identique à celui de l’exemple précédent sauf en ce que chaque portion de tige de fixation 31a est un peu plus longue que dans l’exemple de la . Chaque portion d’extrémité de tige 312 est en contact avec la surface plane du levier 2.
La représente une coupe d’un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E’ selon un deuxième mode de réalisation. Cet ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E’ est différent de l’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E du premier mode de réalisation en ce que l’arbre de pivot 42 comprend uniquement un méplat 423 comprenant l’épaulement 43 et en ce qu’il ne comprend qu’un seul organe déformable élastiquement 3’. L’organe déformable élastiquement 3’ est représenté en vue de dessus (suivant l’axe de calage A) et est identique à celui du premier mode de réalisation sauf en en ce que la portion de maintien 30’ a une forme en U s’étendant vers l’épaulement 43’ de part et d’autre à partir de deux portions ressort 33’. Chaque portions ressort 33’ s’étend entre la portion de maintien 30’ situé dans le méplat 43’ et une portion de tige de fixation 31’ similaire au premier mode de réalisation. Dans cet exemple les portions d’extrémité de tige 312’ s’étendant perpendiculairement de la portion de tige de fixation 31’ s’étendent à l’opposé de la portion de maintien 30’ en forme de U mais pourrait s’étendre du même côté que la portion de maintien 30’ ou le long de la portions ressort 33’.
En outre sur cette , l’axe X de rotation de la machine est représenté schématiquement (décalé) et une aube 6 mobile du rotor est représentée. Le méplat 421 sur l’arbre pivot 42 est représenté en pointillé ainsi que l’orifice de fixation 23. En outre, on peut voir la platine 41 logée dans le logement de montage 14 correspondant du carter 1.
Dans ce mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement 3’ est métallique ou en élastomère et permet de se déformer lors de l’insertion de la portion de maintien 30’ contre l’épaulement 43’. En particulier, lors de l’insertion du méplat 421 de l’arbre pivot 42 dans l’orifice de transmission de mouvement 21, l’extrémité libre radialement externe 420 déforme les deux portions ressort 33’ en poussant la portion de maintien 30’, dans une plage élastique jusqu’à ce que la portion de maintien 30’ rentre dans le méplat 423’. Dans cet exemple la portion de maintien 30’ n’est pas en contact avec la paroi verticale s’étendant de l’épaulement 43 mais cela est possible notamment en gardant les portions ressort 33 sous contraintes élastiquement. Pour retirer en cas de maintenance, il suffit d’appliquer une force sur les portions ressort 33’ pour la déformer élastiquement jusqu’à ce que la portion de maintien 30’ soit sortie du méplat 423’ et glisser cette portion de maintien 30’ le long de l’extrémité libre radialement externe 420 jusqu’à retirer le levier 2 de l’aube 4.
Bien entendu, selon un autre exemple de ce mode de réalisation non représenté, l’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E’ peut comporter un deuxième organe déformable élastiquement, notamment monté dans un méplat opposé diamétralement au méplat 423’.
Les figures 7a et 7b représentent un troisième mode de réalisation identique au premier mode de réalisation sauf en ce que l’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E’’ comprend un seul organe déformable élastiquement 3’’ différent de celui du premier mode de réalisation. Dans ce troisième mode de réalisation, l’organe déformable élastiquement 3’’ n’est pas fixé au levier 2 mais forme une butée par rapport au levier 2 en étant fixé à l’arbre pivot 42. En particulier dans cet exemple, l’organe déformable élastiquement 3’’ a une forme de circlips monté élastiquement dans la gorge 423 de l’arbre 42. Le levier 2 est maintenu en sandwich entre l’organe déformable élastiquement 3’’ et un épaulement de la portion cylindrique 422.
En particulier, dans cet exemple de ce troisième mode de réalisation, le carter 1 de l’ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable E’’ comprend un manchon 17 dans l’orifice de montage 12 mais pourrait en être dépourvu. Ce manchon 17 comprend dans cet exemple un collet sur lequel le levier 2 peut aussi être en appui lorsque l’aube 4 a sa deuxième platine 49 en contact avec le carter interne. Lorsque au contraire, l’aube 4 a sa première platine 41 en contact avec le carter 1 dans son logement 14, le levier 2 est retenu par l’organe déformable élastiquement 3’’ monté serré élastiquement dans la gorge 423 de l’arbre pivot 42.
Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.
Claims (11)
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef, comprenant :
- un levier (2) comportant :
- un arbre de liaison pivot libre (25) s’étendant radialement par rapport à l’axe de rotation, destinée à être montée libre dans un trou de pivot (52) d’un anneau de commande (5),
- un orifice de transmission de mouvement (21),
- une aube (4) comportant :
- une pale (40) mobile en rotation selon un axe de calage (A) s’étendant radialement par rapport à un axe de rotation de la turbomachine,
- un arbre de pivot (42) définissant l’axe de calage (A) de l’aube (4), s’étendant de la pale (40), comprenant une partie en méplat (421) logée dans l’orifice de transmission de mouvement (21),
- un levier (2) comportant :
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef selon la revendication 1, dans lequel l’arbre pivot (42) comporte une gorge (423) formant l’épaulement (43) et en ce que la portion de maintien est dans la gorge (423).
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef selon la revendication 1 ou 2, comprenant un deuxième organe déformable élastiquement (3, 3’) comprenant une portion de maintien montée contre une autre portion de l’épaulement (43) opposée à la portion de l’épaulement (43) contre laquelle est monté le premier organe déformable élastiquement (3, 3’).
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E’, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’organe déformable élastiquement (3’’) a une portion de montage en forme de U monté contre l’épaulement (423).
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe déformable élastiquement (3, 3’, 3’’) est métallique ou en élastomère.
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E) d’une turbomachine d’un aéronef selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la portion de maintien (30) est déformée élastiquement contre la paroi perpendiculaire à l’épaulement (23).
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’, E’’) d’une turbomachine d’un aéronef selon la revendication précédente, dans lequel la portion de maintien (30) de l’organe déformable élastiquement (3, 3’, 3’’) s’étend au-dessus de l’orifice de transmission de mouvement (21).
- Ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable (E, E’) d’une turbomachine d’un aéronef selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe déformable élastiquement (3’’) est fixé au levier (2).
- Etage d'aubes à calage variable (E1) d’une turbomachine d’un aéronef comprenant :
- au moins un ensemble d’un dispositif d'aubes à calage variable d’une turbomachine (E, E’, E’’) selon l’une des revendications précédentes,
- un carter annulaire (1) autour d’un axe de rotation d’un rotor de turbomachine comportant une paroi (10) et des orifices de montage (12) traversant la paroi d’une périphérie interne à une périphérie externe de la paroi , dans lequel chaque orifice de transmission de mouvement (21), en vis-à-vis de l’orifice de montage (12), et l’arbre de pivot (42) de chaque aube (4) traverse un orifice de montage (12) correspondant,
- un anneau de commande (5) s’étendant autour du carter (1), configuré pour être déplacé en rotation autour dudit axe de rotation du rotor, comprenant le trou de pivot (52) dans lequel l’arbre de liaison pivot libre (25) est positionné pour que la rotation de l’anneau de commande (5) entraine une rotation de l’arbre de liaison pivot libre (25) autour de l’axe de rotation de la turbomachine et autour de son axe et tourner l’arbre de pivot (22) par entraînement de la partie en méplat (421), selon l’axe de calage (A).
- Etage d'aubes à calage variable (E1) d’une turbomachine d’un aéronef selon la revendication précédente, dans lequel le carter (1) comporte des logements de montage (14), et l’arbre de pivot (42) de l’aube (4) comporte une platine (41) s’étendant de la pale (40), située dans un des logements de montage (14), formant une butée en translation de l’aube selon l’axe de calage (A).
- Turbomachine comprenant au moins un étage d'aubes à calage variable (E1) selon la revendication précédente.
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| FR2209368 | 2022-09-16 |
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| Publication Number | Publication Date |
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