CA2634942C - Perfectionnement a une cale intercalee entre un pied d'aube et le fond de l'alveole du disque dans laquelle il est monte - Google Patents
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Abstract
Calage des aubes rattachées au disque d'un rotor muni d'alvéoles. Chaque cale est en matériau élastiquement déformable et au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones de contact latérales.
Description
Perfectionnement à une cale intercalée entre un pied d'aube et le fond de l'alvéole du disque dans laquelle il est monté
L'invention se rapporte généralement à un rotor de turbomachine plus particulièrement un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé
dans une alvéole correspondante. L'invention concerne un perfectionnement à une cale allongée qui est intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole. L'invention s'applique particulièrement au montage des aubes en matériau composite tissé 3D, qui sont de plus en plus utilisées dans les soufflantes. Elle concerne une cale bien adaptée à
ce type d'aube (bien que non exclusivement), la cale pouvant elle-même être constituée du même matériau ou d'un matériau semblable. L'un des buts de l'invention est d'améliorer le comportement des aubes d'un rotor, particulièrement un rotor de soufflante, dans le cas d'un incident grave résultant par exemple de l'ingestion d'oiseau.
Il est connu d'insérer une cale déformable dans chaque alvéole du disque de rotor, entre le fond de cette alvéole et la face intérieure du pied d'aube retenu dans ladite alvéole. Par exemple, le brevet français n 2 841 609 illustre une cale comportant des parties métalliques et des parties en élastomère semi-rigide. La forme de cette cale permet de tenir compte des mouvements du pied de l'aube lors d'un évènement critique mentionné ci-dessus. Dans de telles circonstances, l'aube de soufflante pivote sous l'impact, le pied d'aube pivotant par conséquent dans l'alvéole du disque. L'aube, en plus du mouvement de rotation subit un mouvement de plongée vers l'avant puis vers l'arrière, en réaction. Les parties avant, centrale et arrière de l'aube subissent des mouvements de torsion et de plongée axiale, d'amplitude différentes pour chacune d'elles.
Dans le cas d'une aube en matériau composite comportant une armature tissée en trois dimensions (ci-après désigné "tissé 3D") de tels chocs entraînent des risques de fissuration du pied d'aube pouvant entraîner la rupture de celui-ci et par voie de conséquence la perte complète de l'aube de soufflante.
L'invention propose un nouveau type de cale dont la forme a été définie pour réduire le choc lors du contact entre l'aube et l'alvéole, absorber une partie de l'énergie générée par l'impact et réduire les risques d'endommagement de l'aube.
L'invention se rapporte généralement à un rotor de turbomachine plus particulièrement un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé
dans une alvéole correspondante. L'invention concerne un perfectionnement à une cale allongée qui est intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole. L'invention s'applique particulièrement au montage des aubes en matériau composite tissé 3D, qui sont de plus en plus utilisées dans les soufflantes. Elle concerne une cale bien adaptée à
ce type d'aube (bien que non exclusivement), la cale pouvant elle-même être constituée du même matériau ou d'un matériau semblable. L'un des buts de l'invention est d'améliorer le comportement des aubes d'un rotor, particulièrement un rotor de soufflante, dans le cas d'un incident grave résultant par exemple de l'ingestion d'oiseau.
Il est connu d'insérer une cale déformable dans chaque alvéole du disque de rotor, entre le fond de cette alvéole et la face intérieure du pied d'aube retenu dans ladite alvéole. Par exemple, le brevet français n 2 841 609 illustre une cale comportant des parties métalliques et des parties en élastomère semi-rigide. La forme de cette cale permet de tenir compte des mouvements du pied de l'aube lors d'un évènement critique mentionné ci-dessus. Dans de telles circonstances, l'aube de soufflante pivote sous l'impact, le pied d'aube pivotant par conséquent dans l'alvéole du disque. L'aube, en plus du mouvement de rotation subit un mouvement de plongée vers l'avant puis vers l'arrière, en réaction. Les parties avant, centrale et arrière de l'aube subissent des mouvements de torsion et de plongée axiale, d'amplitude différentes pour chacune d'elles.
Dans le cas d'une aube en matériau composite comportant une armature tissée en trois dimensions (ci-après désigné "tissé 3D") de tels chocs entraînent des risques de fissuration du pied d'aube pouvant entraîner la rupture de celui-ci et par voie de conséquence la perte complète de l'aube de soufflante.
L'invention propose un nouveau type de cale dont la forme a été définie pour réduire le choc lors du contact entre l'aube et l'alvéole, absorber une partie de l'énergie générée par l'impact et réduire les risques d'endommagement de l'aube.
2 A cet effet, l'invention concerne en premier lieu un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, caractérisé en ce que ladite cale est en matériau élastiquement déformable, en ce qu'au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d"aube et éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la zone centrale dudit tronçon est éloignée de la zone centrale correspondante du pied d'aube. Autrement dit, un léger espace subsiste entre la zone centrale du tronçon de la cale et la zone centrale en regard du pied d'aube.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la cale est constituée de plusieurs tronçons précités réunis par des jonctions plus étroites.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la cale a un profil ondé suivant sa propre direction longitudinale.
Plus précisément, ladite cale peut présenter longitudinalement une région centrale en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes (de part et d'autre de la région centrale, longitudinalement) en contact avec le pied d'aube.
De plus, la section de la cale, en fonctionnement normal, est adaptée à la forme des pièces environnantes (alvéole du disque de soufflante et aube de soufflante) et le montage se fait avec une légère contrainte entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole. Ainsi, le pied d'aube est plaqué sur ses portées, en prenant appui sur le fond de l'alvéole (dans la partie centrale) et en dessous du pied d'aube sur les portées latérales de celui-ci. Le profil ondé mentionné ci-dessus permet d'optimiser les contacts entre les extrémités et le centre de la cale d'une part et entre l'aube et le disque, d'autre part.
La cale, par sa souplesse suit le mouvement combiné de torsion-plongée lorsque survient un évènement critique. Elle vient s'intercaler pour limiter le choc entre le pied d'aube et l'alvéole du disque.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la zone centrale dudit tronçon est éloignée de la zone centrale correspondante du pied d'aube. Autrement dit, un léger espace subsiste entre la zone centrale du tronçon de la cale et la zone centrale en regard du pied d'aube.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la cale est constituée de plusieurs tronçons précités réunis par des jonctions plus étroites.
Selon une autre caractéristique avantageuse, la cale a un profil ondé suivant sa propre direction longitudinale.
Plus précisément, ladite cale peut présenter longitudinalement une région centrale en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes (de part et d'autre de la région centrale, longitudinalement) en contact avec le pied d'aube.
De plus, la section de la cale, en fonctionnement normal, est adaptée à la forme des pièces environnantes (alvéole du disque de soufflante et aube de soufflante) et le montage se fait avec une légère contrainte entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole. Ainsi, le pied d'aube est plaqué sur ses portées, en prenant appui sur le fond de l'alvéole (dans la partie centrale) et en dessous du pied d'aube sur les portées latérales de celui-ci. Le profil ondé mentionné ci-dessus permet d'optimiser les contacts entre les extrémités et le centre de la cale d'une part et entre l'aube et le disque, d'autre part.
La cale, par sa souplesse suit le mouvement combiné de torsion-plongée lorsque survient un évènement critique. Elle vient s'intercaler pour limiter le choc entre le pied d'aube et l'alvéole du disque.
3 De plus, la zone de contact entre la cale et le dessous du pied d'aube est de forme courbe de façon à permettre un glissement relatif des deux pièces entre elles, lors d'un pivotement de l'aube.
De préférence, la cale est divisée en trois sections qui réagissent séparément aux mouvements combinés du pied d'aube et permettent d'accompagner au mieux les mouvements et déformations spécifiques à chacune des parties du pied d'aube.
Un revêtement de type film polyuréthane ou analogue est disposé sur et/ou sous la cale pour permettre de dissiper une partie de l'énergie du choc et par conséquent de limiter les risques de rupture de la cale et de fissuration du pied d'aube.
Avantageusement, la cale est en un matériau composite élastique monobloc et de préférence en matériau composite tissé 3D.
Le résultat est particulièrement avantageux lorsque les aubes sont elles-mêmes en matériau composite de même nature.
Bien entendu, l'invention concerne également une cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un matériau élastiquement déformable et en ce qu'elle comporte au moins un tronçon longitudinal à profil transversal en forme d'arc.
Selon un aspect, l'invention concerne un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel : ladite cale est en matériau élastiquement déformable; au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales dans lesquelles la surface essentiellement concave est en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale dans laquelle la surface essentiellement convexe est en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole; suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé, ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes 3a uniquement en contact avec le pied d'aube; les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; une surface extérieure de chacune desdites zones latérales est plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale tout le long de chaque segment longitudinal correspondant; et la surface extérieure de chacune desdites zones latérales est en regard du pied d'aube et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales est en regard d'une paroi de l'alvéole.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel : ladite cale est en matériau élastiquement déformable; au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole; suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé; ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube; les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale sont définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
Selon un autre aspect, cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale : comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales; suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale; ses extrémités étant les points les plus hauts de 3b ladite cale dans ledit profil transversal; une surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale le long de chaque segment longitudinal correspondant; la surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'un pied d'aube engagé dans l'alvéole, et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'une paroi de l'alvéole; et la surface essentiellement concave étant en contact avec le pied d'aube et la surface essentiellement convexe étant en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole.
Selon un autre aspect, cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale : comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales; suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé; présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale; ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale étant définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue générale en perspective d'une cale destinée à être insérée entre un pied d'aube et le fond d'une alvéole définie à la périphérie d'un disque de rotor ;
- la figure 2 illustre la même cale, vue en coupe longitudinale et en position entre un pied d'aube et le fond d'une alvéole ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale illustrant les positions relatives de la cale et du pied d'aube à l'intérieur d'une alvéole d'un disque de rotor, la coupe correspondant à la ligne III-III de la figure 1; et - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 illustrant le comportement de ces éléments lors d'un évènement critique.
De préférence, la cale est divisée en trois sections qui réagissent séparément aux mouvements combinés du pied d'aube et permettent d'accompagner au mieux les mouvements et déformations spécifiques à chacune des parties du pied d'aube.
Un revêtement de type film polyuréthane ou analogue est disposé sur et/ou sous la cale pour permettre de dissiper une partie de l'énergie du choc et par conséquent de limiter les risques de rupture de la cale et de fissuration du pied d'aube.
Avantageusement, la cale est en un matériau composite élastique monobloc et de préférence en matériau composite tissé 3D.
Le résultat est particulièrement avantageux lorsque les aubes sont elles-mêmes en matériau composite de même nature.
Bien entendu, l'invention concerne également une cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un matériau élastiquement déformable et en ce qu'elle comporte au moins un tronçon longitudinal à profil transversal en forme d'arc.
Selon un aspect, l'invention concerne un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel : ladite cale est en matériau élastiquement déformable; au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales dans lesquelles la surface essentiellement concave est en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale dans laquelle la surface essentiellement convexe est en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole; suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé, ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes 3a uniquement en contact avec le pied d'aube; les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; une surface extérieure de chacune desdites zones latérales est plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale tout le long de chaque segment longitudinal correspondant; et la surface extérieure de chacune desdites zones latérales est en regard du pied d'aube et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales est en regard d'une paroi de l'alvéole.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel : ladite cale est en matériau élastiquement déformable; au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole; suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé; ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube; les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale sont définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
Selon un autre aspect, cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale : comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales; suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale; ses extrémités étant les points les plus hauts de 3b ladite cale dans ledit profil transversal; une surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale le long de chaque segment longitudinal correspondant; la surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'un pied d'aube engagé dans l'alvéole, et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'une paroi de l'alvéole; et la surface essentiellement concave étant en contact avec le pied d'aube et la surface essentiellement convexe étant en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole.
Selon un autre aspect, cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale : comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales; suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé; présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale; ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale étant définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue générale en perspective d'une cale destinée à être insérée entre un pied d'aube et le fond d'une alvéole définie à la périphérie d'un disque de rotor ;
- la figure 2 illustre la même cale, vue en coupe longitudinale et en position entre un pied d'aube et le fond d'une alvéole ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale illustrant les positions relatives de la cale et du pied d'aube à l'intérieur d'une alvéole d'un disque de rotor, la coupe correspondant à la ligne III-III de la figure 1; et - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 illustrant le comportement de ces éléments lors d'un évènement critique.
4 Sur les dessins, on a représenté une cale 11 destinée à être insérée dans une alvéole 13 d'un disque 15 de rotor de soufflante. Un tel disque est représenté partiellement sur les figures 2 à 4. La cale 11 est constituée d'un seul bloc de matériau élastiquement déformable et plus particulièrement ici d'un matériau composite tissé 3D connu en soi. On rappelle que le tissage en 3 dimensions définissant l'âme de la pièce est enrobé de résine.
Comme représenté, la cale comporte au moins un tronçon longitudinal à profil transversal en forme d'arc. Dans l'exemple, on a prévu trois tronçons 17a, 17b, 17c de ce genre (leurs nombre pourrait être différent) réunis par des jonctions 18 plus étroites, du même matériau, l'ensemble formant une seule pièce.
Une telle cale est destinée à être insérée dans une alvéole tangentielle 13 pratiquée à la périphérie du disque 15 de rotor. Dans l'exemple, il s'agit d'un disque de rotor de soufflante auquel sont rattachées des aubes 20. Chaque aube comporte un pied d'aube 21 engagé dans une alvéole 13 correspondante. Une cale telle que celle qui est représentée aux figures 1 et 2 est logée dans chaque alvéole 13 en étant intercalée entre le pied d'aube 21 et le fond 13a de l'alvéole 13.
Comme indiqué précédemment, la cale 11 est de préférence en matériau composite tissé 3D. D'une façon plus générale, la cale est en matériau élastiquement déformable.
Selon une caractéristique importante de l'invention, le ou chaque tronçon longitudinal 17a-17c de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales 25a, 25b en contact avec des zones latérales 26a, 26b correspondantes du pied d'aube 20 tout en étant éloignées du fond de l'alvéole. Par ailleurs, une zone centrale 29 du tronçon de cale se situe en regard de la zone centrale 30 correspondante du fond d'alvéole. Cette zone centrale du tronçon de cale peut être en contact avec le fond de l'alvéole, comme cela est visible sur la figure 3.
Par ailleurs, la zone centrale dudit tronçon peut être éloignée de la zone centrale correspondante du pied d'aube, en laissant subsister un léger espace 32 entre elles.
Comme le montre la figure 2, la cale 11 a un profil ondé suivant sa direction longitudinale. Dans l'exemple représenté, la cale présente longitudinalement une région centrale 11a en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes 11b en contact avec le pied d'aube mais éloignées du fond de l'alvéole. Dans la présentation de la figure 2, la cale est représentée montée sous contrainte entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, en sorte que sa courbure longitudinale entre le centre et les
Comme représenté, la cale comporte au moins un tronçon longitudinal à profil transversal en forme d'arc. Dans l'exemple, on a prévu trois tronçons 17a, 17b, 17c de ce genre (leurs nombre pourrait être différent) réunis par des jonctions 18 plus étroites, du même matériau, l'ensemble formant une seule pièce.
Une telle cale est destinée à être insérée dans une alvéole tangentielle 13 pratiquée à la périphérie du disque 15 de rotor. Dans l'exemple, il s'agit d'un disque de rotor de soufflante auquel sont rattachées des aubes 20. Chaque aube comporte un pied d'aube 21 engagé dans une alvéole 13 correspondante. Une cale telle que celle qui est représentée aux figures 1 et 2 est logée dans chaque alvéole 13 en étant intercalée entre le pied d'aube 21 et le fond 13a de l'alvéole 13.
Comme indiqué précédemment, la cale 11 est de préférence en matériau composite tissé 3D. D'une façon plus générale, la cale est en matériau élastiquement déformable.
Selon une caractéristique importante de l'invention, le ou chaque tronçon longitudinal 17a-17c de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales 25a, 25b en contact avec des zones latérales 26a, 26b correspondantes du pied d'aube 20 tout en étant éloignées du fond de l'alvéole. Par ailleurs, une zone centrale 29 du tronçon de cale se situe en regard de la zone centrale 30 correspondante du fond d'alvéole. Cette zone centrale du tronçon de cale peut être en contact avec le fond de l'alvéole, comme cela est visible sur la figure 3.
Par ailleurs, la zone centrale dudit tronçon peut être éloignée de la zone centrale correspondante du pied d'aube, en laissant subsister un léger espace 32 entre elles.
Comme le montre la figure 2, la cale 11 a un profil ondé suivant sa direction longitudinale. Dans l'exemple représenté, la cale présente longitudinalement une région centrale 11a en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes 11b en contact avec le pied d'aube mais éloignées du fond de l'alvéole. Dans la présentation de la figure 2, la cale est représentée montée sous contrainte entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, en sorte que sa courbure longitudinale entre le centre et les
5 extrémités est inférieure à ce qu'elle est à l'état non contraint, avant montage.
Un revêtement de type film polyuréthane ou analogue est disposé sur et/ou sous la cale. Ceci permet de dissiper une partie de l'énergie du choc, en cas d'incident, et par conséquent de limiter les risques de rupture de la cale ou de fissuration du pied d'aube.
Comme mentionné précédemment, ce type de cale est bien adapté pour maintenir une aube en matériau composite tissé 3D dans son alvéole, au repos ou en fonctionnement normal.
Des trous oblongs 35 sont en outre pratiqués dans les zones centrales d'au moins certains tronçons, pour améliorer encore la souplesse et la déformabilité des différentes parties de la cale. Comme on le voit sur la figure 3, la forme de la cale conjuguée à la forme classique du pied d'aube permet d'optimiser les contacts entre les extrémités et le centre de la cale d'une part ainsi que le contact entre le pied d'aube et les parois de l'alvéole d'autre part. On remarque que le tronçon de cale présente en outre deux amincissements 36 entre les parties latérales en contact avec le pied d'aube et la partie médiane en regard du fond de l'alvéole.
De plus, chaque jonction 18 reliant deux tronçons 17a-17c adjacents se situe sensiblement dans le prolongement et la continuité des zones centrales de ces deux tronçons, qu'elle réunit. En outre, ladite jonction a un profil transversal sensiblement identique à celui de la zone centrale d'un tronçon précité.
Ainsi, la solution proposée qui consiste à donner une forme adaptée à la cale et de préférence à la réaliser dans un matériau souple identique au matériau de l'aube composite permet de supprimer les risques de fissuration du pied d'aube.
La précontrainte au montage permet de bien plaquer le pied d'aube sur ses portées, en prenant appui sur le fond de l'alvéole du disque.
Un revêtement de type film polyuréthane ou analogue est disposé sur et/ou sous la cale. Ceci permet de dissiper une partie de l'énergie du choc, en cas d'incident, et par conséquent de limiter les risques de rupture de la cale ou de fissuration du pied d'aube.
Comme mentionné précédemment, ce type de cale est bien adapté pour maintenir une aube en matériau composite tissé 3D dans son alvéole, au repos ou en fonctionnement normal.
Des trous oblongs 35 sont en outre pratiqués dans les zones centrales d'au moins certains tronçons, pour améliorer encore la souplesse et la déformabilité des différentes parties de la cale. Comme on le voit sur la figure 3, la forme de la cale conjuguée à la forme classique du pied d'aube permet d'optimiser les contacts entre les extrémités et le centre de la cale d'une part ainsi que le contact entre le pied d'aube et les parois de l'alvéole d'autre part. On remarque que le tronçon de cale présente en outre deux amincissements 36 entre les parties latérales en contact avec le pied d'aube et la partie médiane en regard du fond de l'alvéole.
De plus, chaque jonction 18 reliant deux tronçons 17a-17c adjacents se situe sensiblement dans le prolongement et la continuité des zones centrales de ces deux tronçons, qu'elle réunit. En outre, ladite jonction a un profil transversal sensiblement identique à celui de la zone centrale d'un tronçon précité.
Ainsi, la solution proposée qui consiste à donner une forme adaptée à la cale et de préférence à la réaliser dans un matériau souple identique au matériau de l'aube composite permet de supprimer les risques de fissuration du pied d'aube.
La précontrainte au montage permet de bien plaquer le pied d'aube sur ses portées, en prenant appui sur le fond de l'alvéole du disque.
6 La forme ondée de la cale, dans le sens axial, permet d'optimiser les contacts entre les extrémités et le centre de la cale d'une part et entre l'aube et le disque d'autre part.
Comme représenté dans la figure 4, la cale, par sa souplesse, suit le mouvement combiné de torsion/plongée du pied d'aube, lors d'un évènement critique. La cale vient s'intercaler pour limiter le choc entre le pied d'aube et l'alvéole du disque. De plus, la zone en contact entre la cale et le dessous du pied d'aube est de forme courbe, ce qui permet un glissement relatif des deux pièces lors d'un pivotement important.
Les trois tronçons de la cale réagissent séparément au mouvement de l'aube, ce qui permet d'accompagner au mieux le déplacement de chacune des parties du pied de l'aube.
Comme représenté dans la figure 4, la cale, par sa souplesse, suit le mouvement combiné de torsion/plongée du pied d'aube, lors d'un évènement critique. La cale vient s'intercaler pour limiter le choc entre le pied d'aube et l'alvéole du disque. De plus, la zone en contact entre la cale et le dessous du pied d'aube est de forme courbe, ce qui permet un glissement relatif des deux pièces lors d'un pivotement important.
Les trois tronçons de la cale réagissent séparément au mouvement de l'aube, ce qui permet d'accompagner au mieux le déplacement de chacune des parties du pied de l'aube.
Claims (19)
1. Rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à
sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel :
ladite cale est en matériau élastiquement déformable;
au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales dans lesquelles la surface essentiellement concave est en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale dans laquelle la surface essentiellement convexe est en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole;
suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé;
ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube;
les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal;
une surface extérieure de chacune desdites zones latérales est plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérales tout le long de chaque segment longitudinal correspondant; et la surface extérieure de chacune desdites zones latérales est en regard du pied d'aube et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales est en regard d'une paroi de l'alvéole.
sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel :
ladite cale est en matériau élastiquement déformable;
au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales dans lesquelles la surface essentiellement concave est en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale dans laquelle la surface essentiellement convexe est en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole;
suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé;
ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube;
les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal;
une surface extérieure de chacune desdites zones latérales est plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérales tout le long de chaque segment longitudinal correspondant; et la surface extérieure de chacune desdites zones latérales est en regard du pied d'aube et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales est en regard d'une paroi de l'alvéole.
2. Rotor selon la revendication 1, dans lequel ladite zone centrale dudit tronçon est éloignée de la zone centrale correspondante du pied d'aube.
3. Rotor selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite cale est constituée de plusieurs tronçons précités réunis par des jonctions plus étroites.
4. Rotor selon la revendication 3, dans lequel chaque jonction se situe sensiblement dans le prolongement et la continuité des zones centrales des deux tronçons réunis par la jonction.
5. Rotor selon la revendication 4, dans lequel ladite jonction a un profil transversal sensiblement identique à celui de la zone centrale d'un tronçon précité.
6. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite cale est montée sous contrainte entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole.
7. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite cale est en un matériau composite tissé 3D.
8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les aubes sont en matériau composite tissé 3D.
9. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ladite zone centrale dudit tronçon comprend un trou oblong.
10. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la surface extérieure de ladite cale est continue dans une direction transversale, et la surface intérieure de ladite cale est continue dans la direction transversale entre lesdites zones latérales.
11. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la forme de ladite surface intérieure de ladite cale est complémentaire à la forme dudit pied d'aube.
12. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel la surface extérieure de ladite cale présente une forme en U
dans ledit profil transversal.
dans ledit profil transversal.
13. Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la surface extérieure de chacune des zones latérales prend appui sur les zones latérales correspondantes du pied d'aube.
14. Rotor de soufflante comprenant un disque muni d'alvéoles à
sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel :
ladite cale est en matériau élastiquement déformable;
au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole;
suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé;
ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube;
les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale sont définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
sa périphérie et des aubes respectivement rattachées audit rotor, chaque aube comportant un pied d'aube engagé dans une alvéole correspondante et chaque alvéole renfermant une cale allongée intercalée entre le pied d'aube et le fond de l'alvéole, dans lequel :
ladite cale est en matériau élastiquement déformable;
au moins un tronçon longitudinal de cette cale a un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales en contact avec des zones latérales correspondantes du pied d'aube et éloignées du fond de l'alvéole, et une zone centrale en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole;
suivant sa direction longitudinale, ladite cale a un profil ondé;
ladite cale présente longitudinalement une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions extrêmes uniquement en contact avec le pied d'aube;
les extrémités de la cale sont les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale sont définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
15. Cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale :
comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales;
suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale;
ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal;
une surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale le long de chaque segment longitudinal correspondant;
la surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'un pied d'aube engagé dans l'alvéole, et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'une paroi de l'alvéole; et la surface essentiellement concave étant en contact avec le pied d'aube et la surface essentiellement convexe étant en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole.
comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc incluant une surface essentiellement concave et une surface essentiellement convexe de manière à définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales;
suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale;
ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal;
une surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant plus haute qu'une surface intérieure de chacune desdites zones latérale le long de chaque segment longitudinal correspondant;
la surface extérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'un pied d'aube engagé dans l'alvéole, et la surface intérieure de chacune desdites zones latérales étant en regard d'une paroi de l'alvéole; et la surface essentiellement concave étant en contact avec le pied d'aube et la surface essentiellement convexe étant en regard de la zone centrale correspondante du fond d'alvéole.
16. Cale selon la revendication 15, étant constituée de plusieurs tronçons précités réunis par des jonctions plus étroites.
17. Cale selon la revendication 15 ou 16, étant en matériau composite tissé 3D.
18. Cale destinée à être insérée dans une alvéole de rotor de soufflante, ladite cale étant constituée d'un matériau élastiquement déformable, et ladite cale :
comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales;
suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale;
ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale étant définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
comportant au moins un tronçon longitudinal possédant un profil transversal en forme d'arc pour définir deux zones latérales éloignées du fond de l'alvéole et une zone centrale prévue entre les deux zones latérales;
suivant sa direction longitudinale, ayant un profil ondé;
présentant, longitudinalement, une région centrale uniquement en contact avec le fond de l'alvéole et deux régions d'extrémité disposées plus haut que la région centrale;
ses extrémités étant les points les plus hauts de ladite cale dans ledit profil transversal; et dans ledit profil transversal, lesdites zones latérales de ladite cale étant définies entre une extrémité respective de ladite cale et ladite zone centrale.
19. Turbomachine, comportant un rotor tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
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