EP0659523B1 - Dispositif de grenaillage de surfaces non accessibles par une canalisation droite - Google Patents

Dispositif de grenaillage de surfaces non accessibles par une canalisation droite Download PDF

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EP0659523B1
EP0659523B1 EP94402963A EP94402963A EP0659523B1 EP 0659523 B1 EP0659523 B1 EP 0659523B1 EP 94402963 A EP94402963 A EP 94402963A EP 94402963 A EP94402963 A EP 94402963A EP 0659523 B1 EP0659523 B1 EP 0659523B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shot
blasting
duct
sleeve
propulsion means
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94402963A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0659523A1 (fr
Inventor
Régis Guy Brunier
Stéphane Michel Kerneis
Dominique Jean Cotto
Michel François Franck Silvestrelli
Richard Gaston Abel Joly
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Lexvall SA
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA, SNECMA SAS filed Critical Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Publication of EP0659523A1 publication Critical patent/EP0659523A1/fr
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Publication of EP0659523B1 publication Critical patent/EP0659523B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/04—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other stationary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/18—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions
    • B24C3/20—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions the work being supported by turntables
    • B24C3/22—Apparatus using nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • B24C3/325—Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks for internal surfaces, e.g. of tubes

Definitions

  • the invention relates to treatment mechanical by blasting surfaces with difficulty accessible, for example internal cavities of a container or relatively shaped interior object complex.
  • the invention applies more particularly to the final treatment of surfaces of the interior of a turbojet rotor.
  • Shot blasting consists of projecting very high speed metal balls with a diameter of in the range of 0.2 to 0.6 mm. Such hammering allows to obtain the expected surface treatment.
  • the rotor of a turbojet engine has inside a large number of radial grooves, called stiffeners which form a large number of annular internal cavities that it is also necessary to blast.
  • stiffeners which form a large number of annular internal cavities that it is also necessary to blast.
  • the difficulty of setting work of this operation forced the builders to turbomachines to design such rotors in several parts, so that you can have access to the surfaces internal to be treated by shot blasting. It follows a lack of structural homogeneity of the rotor.
  • the main object of the invention is to allow the construction of a turbomachine rotor by one piece while allowing the shot blasting of all internal surfaces to be treated by this process.
  • the shot blasting technique consists of project metal balls at very high speed by means of one or more compressed air sources at high pressure.
  • the balls are thus transported in pipes leading to a terminal nozzle of projection.
  • the slightest change of direction along the flow path high pressure propelled balls in the pipeline constitutes a significant pressure drop and power.
  • the performance of the installation of shot peening is therefore dependent on this type of pitfall.
  • the internal cavities of a turbomachine rotor do not are not accessible via a straight pipe. In indeed, they are not visible. They don't are accessible only through the central rotor channel on which each of these cavities opens. In others terms, the internal cavities of a turbomachine rotor are practically not accessible to shot blasting of sufficient power.
  • the shot blasting line (s) should therefore avoid making changes brutal management. It is the same for the nozzle of projection that we may have to predict with a deflection surface, called projection anvil, depending on the position and orientation of the surfaces to treat.
  • the fixing of the shot blasting pipe at the outlet of means of propulsion is obtained on the sleeve by a lockable bayonet mount and unlockable, to allow rapid disassembly of this pipeline.
  • the nozzle is temporarily fixed by screwing, to can be changed at will depending on the orientation surfaces to be shot blasted.
  • the device can advantageously be supplemented by a pressure screw to slow down or block rotation of the turbine.
  • the first two and the third compressed air line are kept substantially parallel until the means propulsion by means of at least one rigid column.
  • the device according to the invention comprises a foot fixed on a displacement axis integral with a shot blasting machine on the horizontal turntable which the workpiece is fixed so that the shot blasting pipe is located horizontally introduced into an internal toric space of the rotor shot blasting machine.
  • Figure 1 shows a rotor 10 of turbojet engine mounted on the horizontal turntable 2 a shot blasting machine 1.
  • This rotor 10 is therefore driven by a rotational movement around a vertical axis 3 of the shot blasting machine in order to subject all internal surfaces of rotor 10 the treatment of shot blasting.
  • radial ribs 12 being positioned horizontally inside the rotor 10. They constitute stiffeners necessary for holding rotor mechanics 10. They define cavities interior 11 whose walls are therefore shot blasting. It can be seen that these cavities 11 are inaccessible directly and that any element in front working inside these must form a elbow to be able to access it.
  • the shot blasting device is equipped with a foot 4 supporting a horizontal bracket 5.
  • This leg 4 is fixed on an axis of displacement 4A of the shot blasting machine 1. It allows to install the blasting system coaxially to the vertical axis 3 of the shot blasting machine 1.
  • the system according to the invention has been symbolized by a vertical column 6, fixed to the gallows 5 and inside which are introduced supply lines for the shot blasting.
  • a first supply line in shot 7 is shown, as well as one of compressed air supply lines 8.
  • the operational part of the shot blasting according to the invention is symbolized by the lower end of column 6 supporting a blasting line 9 directed inwards of a cavity 11. It is understood that a rotation of the plate horizontal 2 carrying the rotor 10 relative to this shot blasting line 9 around the vertical axis 3 makes it possible to project inside a cavity 11 the shot blasting on 360 ° and thus treat such 11 complete annular cavity, one movement additional rotation of the pipeline from shot peening 9 around its horizontal axis being deputy, as detailed below.
  • FIG. 2 is a half-section of the rotor 10 of FIG. 1, different shot projection nozzles are used.
  • a first nozzle 20 is used to project the shot in the corners 13 distant from the axis 3.
  • This first nozzle 20 has an anvil 20A equipped an inclined surface to deflect the shot of shot, in cooperation with an inclined pipe 20B of this same nozzle 20.
  • a second anvil 21 has been shown mounted on the shot blasting line 9 for treating corners close to the axis 3 of the cavity 11.
  • a anvil 21A different from the first 20A, is used. Indeed, it has a convex surface allowing to push the shot towards the corners 14 by means of at least one inclined pipe 20B in direction of these corners 14 close to the axis 3.
  • We specifies that the performance of such an anvil is lower than the previous one, given the fact of the sharp change in direction of the flow of shot, consuming a lot of energy.
  • a third projection nozzle 22 has been shown with two side pipes 22B for projecting shot perpendicular to the side surfaces 15 of this cavity 11. It also uses an anvil 22A cooperating with the two lateral pipes 22B.
  • the lower cavity 11 is shown with a 9A shot blasting pipe terminated by a nozzle-shaped part 9B allowing projection without deviation of the flow of shot. It allows the treatment of the extreme surface 16 of the cavity 11.
  • the projection nozzles 20, 21, 22 are temporarily mounted by screwing around the shot blasting pipe 9. This fixing can be protected by a sleeve 23.
  • the means of shot propulsion consist of a device which propels it in one direction oriented coaxially to that of the interior of the shot blasting line 9.
  • the shot is brought by a supply line 7 shown vertical and coaxial with the vertical axis 3 of the plate 2 of the shot blasting machine 1 of figure 1. It must then be projected horizontally from Figure 3. It therefore undergoes a change of direction which is located in a bend 24 inside a body 25.
  • One of the two supply lines in compressed air 8, intended for propelling the shot, is shown on the right of the figure. It is brought parallel to the pipeline feed with shot 7, but ends with a 8A elbow opening at the elbow 24 of the body 25, in the extension of the internal pipe 26 placed at the outlet of the elbow 24.
  • the compressed air projects the shot descending from the supply line 7 by elbow 24, in the direction of the pipe shot blasting 9, and this at high speed.
  • the energy communicated by the gas under high pressure is entirely with shot, once it crossed the change of direction constituted mainly through the elbow 24 of the body 25. This energy is therefore fully communicated to the shot entering the shot-blasting line 9 terminated by the projection nozzle.
  • the shot blasting line 9 is fixed on the body 25 by means of a sleeve 27.
  • This fixing is preferably carried out by a bayonet system diagrammed by two nipples 28 fixed in this sleeve 27 and protruding in a groove 29 of line 9.
  • the fixing the shot blasting pipe 9 requires the introduction of two grooves 29 each around a nipple 28 and the rotation of the pipe of shot peening 9 around its vertical axis until set in abutment of the assembly in a final position of fixation.
  • the shot blasting line 9 is assembled and disassembled quickly and easily. This allows a quick change of shot blasting lines 9 for using shot blasting pipes of different lengths. Indeed, as illustrated in FIG. 2, the cavities 11 are relatively wide radially and require several radial positions of the projection nozzles, therefore several shot blasting pipes.
  • the sleeve 27 is rotatably mounted on the support 25 by means of roller bearings 30.
  • this pipe shot peening 9 is thus rotatably mounted.
  • all projection nozzles can eject the shot in all directions around of the horizontal axis 33 of the pipeline of shot blasting 9.
  • the rotational drive of the entire sleeve 27-shot blasting line 9-nozzle projection can be done by means of a third additional compressed pipe 31.
  • the end output 31A of the latter is then positioned opposite the fins 32 of a turbine secured to the sleeve 27.
  • Figure 5 makes it easier to explain these means for rotating the pipe of shot peening 9. Indeed, we find in this figure 5 the fins 32 of the turbine and the end 31A of the third compressed air line 31. We have also shown, for information only, the two first compressed air lines 8 bringing the shot propelling power.
  • the output end 31A of the third compressed air line 31 is offset from to the axis of symmetry of the system and at the same time by relative to the axis of rotation 33 of the turbine.
  • this is also the axis of rotation of the shot blasting line 9 and sleeve 27 of the figure 3.
  • turbine rotation is opposite to the mounting direction of the shot-blasting pipe 9 in the sleeve 27. This avoids unexpected dismantling of the shot blasting lines 9 and ensuring their stay in this position.
  • a screw pressure 34 can be used to act by screwing on the speed of rotation of the turbine. Indeed, this can be caused to rub against a surface radial 35 of the turbine. It is thus possible to block the rotation of the sleeve 27, in order to proceed with the assembly or disassembly of a pipeline shot blasting. It is also possible to use this adjusting screw 34 to vary the speed of turbine rotation.
  • Installation required for the application of such a system preferably requires the use an additional air supply to blow the shot which accumulates inside the cavities treat. It is reported that it is also possible to vacuum it to proceed with this evacuation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

Domaine de l'invention
L'invention concerne le traitement mécanique par grenaillage de surfaces difficilement accessibles, par exemple des cavités internes d'un conteneur ou d'un objet à forme intérieure relativement complexe. L'invention s'applique plus particulièrement au traitement final de surfaces de l'intérieur d'un rotor de turboréacteur.
Art antérieur et problème posé
Dans le cadre de fabrication des turboréacteurs pour aéronefs, il s'avère nécessaire de procéder à un grenaillage de précontrainte sur les surfaces intérieures du rotor. Un tel traitement de surfaces permet de renforcer les capacités mécaniques et de protection des surfaces en question.
Le grenaillage consiste à projeter à très grande vitesse des billes de métal d'un diamètre de l'ordre de 0,2 à 0,6 mm. Un tel martelage permet d'obtenir le traitement des surfaces attendu.
Le rotor d'un turboréacteur possède à l'intérieur un grand nombre de rainures radiales, appelées raidisseurs qui forment un grand nombre de cavités internes annulaires qu'il est également nécessaire de grenailler. La difficulté de mise en oeuvre de cette opération a obligé les constructeurs de turbomachines à concevoir de tels rotors en plusieurs parties, de manière à pouvoir avoir accès aux surfaces internes à traiter par grenaillage. Il s'ensuit un manque d'homogénéité structural du rotor.
Le but principal de l'invention est de permettre la construction d'un rotor de turbomachine en une seule pièce tout en permettant le grenaillage de toutes les surfaces internes devant être traitées par ce procédé.
La technique de grenaillage consiste à projeter à très grande vitesse des billes métalliques au moyen d'une ou de plusieurs sources d'air comprimé à haute pression. Les billes sont ainsi véhiculées dans des canalisations aboutissant à une buse terminale de projection. Il est facile de comprendre que le moindre changement de direction sur le parcours du flux des billes propulsées à haute pression dans la canalisation constitue une importante perte de charge et de puissance. Le rendement de l'installation de grenaillage est donc tributaire de ce type d'embûches. Or, les cavités internes d'un rotor de turbomachine ne sont pas accessibles par une canalisation droite. En effet, elles ne sont d'ailleurs pas visibles. Elles ne sont accessibles que par le canal central du rotor sur lequel chacune de ces cavités débouche. En d'autres termes, les cavités internes d'un rotor de turbomachine ne sont pratiquement pas accessibles à un grenaillage de puissance suffisante.
D'autre part, une installation de grenaillage à surpression comprend entre autres :
  • un réservoir ou des moyens d'alimentation en grenaille ;
  • des moyens de propulsion sous pression de cette grenaille, par exemple de l'air comprimé ;
  • une ou plusieurs canalisations de grenaillage pour amener la grenaille sous pression vers une buse de projection ; et
  • la buse de projection en question placée à l'extrémité de celle-ci.
La ou les canalisations de grenaillage doivent donc éviter de comporter des changements brutaux de direction. Il en est de même pour la buse de projection qu'on peut être amené à prévoir avec une surface de déviation, appelée enclume de projection, suivant la position et l'orientation des surfaces à traiter.
Résumé de l'invention
L'objet principal de l'invention est un dispositif de grenaillage par projection de grenaille sous pression de surfaces non accessibles par une canalisation droite et nécessitant un changement brutal de direction pour le flux de grenaille, le dispositif comportant :
  • une canalisation d'alimentation en grenaille ;
  • des moyens de propulsion sous haute pression d'air comprimé de la grenaille connectés à la sortie de la canalisation d'alimentation ;
  • au moins une canalisation de grenaillage pour amener la grenaille sous pression près des surfaces à grenailler et connectées au moyen de propulsion ; et
  • une buse de projection placée à l'extrémité de la canalisation de grenaillage.
Selon invention, dans un tel dispositif
  • la canalisation de grenaillage est rectiligne ;
  • les moyens de propulsion comprennent deux canalisations d'air comprimé à haute pression débouchant de part et d'autre d'un coude qui reçoit à son entrée la canalisation d'alimentation, le changement brutal de direction du flux de grenaille étant assuré par ce coude avant la connexion avec les Canalisations d'air comprimé, de sorte que l'énergie de propulsion n'est communiquée à la grenaille qu'à l'entrée de la canalisation rectiligne de grenaillage débouchant sur la buse de projection, la fixation de la canalisation de grenaillage à la sortie des moyens de propulsion est obtenue par un manchon monté tournant dans un support des moyens de propulsion, des moyens d'entraínement en rotation étant utilisés pour faire tourner le manchon autour d'un axe de rotation coaxial avec celui de la canalisation de grenaillage, ces moyens d'entraínement en rotation du manchon comprenant une turbine à ailettes d'axe vertical de rotation et fixée sur le manchon et une troisième canalisation d'air comprimé à haute pression débouchant tangentiellement par rapport à l'axe de rotation de la turbine, en regard des ailettes de celle-ci pour faire tourner la canalisation de grenaillage et la buse de projection dans le sens de rotation opposé au sens de fixation du manchon.
Dans le but de faciliter le montage du dispositif, la fixation de la canalisation de grenaillage à la sortie des moyens de propulsion est obtenue sur le manchon par un dispositif de fixation à baïonnette verrouillable et déverrouillable, pour permettre le démontage rapide de cette canalisation.
La buse est fixée de façon temporaire par vissage, pour pouvoir être changée à volonté en fonction de l'orientation des surfaces à grenailler.
Le dispositif peut se compléter avantageusement d'une vis de pression pour ralentir ou bloquer la rotation de la turbine. De préférence, les deux premières et la troisième canalisations en air comprimé sont maintenues sensiblement parallèles jusqu'au moyen de propulsion au moyen d'au moins une colonne rigide.
Dans le cadre de l'application d'un tel dispositif au grenaillage des cavités internes d'une pièce imposante et volumineuse telle qu'un rotor de turboréacteur, le dispositif selon l'invention comprend un pied fixé sur un axe de déplacement solidaire d'une grenailleuse sur le plateau rotatif horizontal de laquelle la pièce à grenailler est fixée pour que la canalisation de grenaillage se trouve horizontalement introduite dans un espace interne torique du rotor de turbomachine à grenailler.
Liste des figures
L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante, annexée de quelques figures représentant respectivement :
  • figure 1, en coupe frontale, le dispositif selon l'invention installé sur une grenailleuse pour le grenaillage d'un rotor de turboréacteur ;
  • figure 2, en coupe, l'utilisation de plusieurs buses différentes avec le dispositif selon l'invention dont l'application est représentée à la figure 1 ;
  • figure 3, en coupe, les moyens de propulsion du dispositif selon l'invention ;
  • figure 4, en coupe partielle latérale, un détail des moyens de propulsion du dispositif selon l'invention ; et
  • figure 5, en vue de dessus, les moyens d'entraínement en rotation dans le dispositif selon l'invention.
Description détaillée d'une réalisation de l'invention
La figure 1 montre un rotor 10 de turboréacteur monté sur le plateau rotatif horizontal 2 d'une grenailleuse 1. Ce rotor 10 est donc animé d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical 3 de la grenailleuse dans le but de faire subir à toutes les surfaces internes du rotor 10 le traitement de grenaillage. En effet, on distingue, sur cette figure 1, des nervures radiales 12 se trouvant positionnées horizontalement à l'intérieur du rotor 10. Elles constituent des raidisseurs nécessaires pour la tenue mécanique du rotor 10. Elles délimitent des cavités intérieures 11 dont les parois sont donc à grenailler. On constate que ces cavités 11 sont inaccessibles directement et que n'importe quel élément devant travailler à l'intérieur de celles-ci doit former un coude pour pouvoir y avoir accès.
A cet effet, le dispositif de grenaillage est équipé d'un pied 4 soutenant une potence horizontale 5. Ce pied 4 est fixé sur un axe de déplacement 4A de la grenailleuse 1. Il permet d'installer le système de grenaillage coaxialement à l'axe vertical 3 de la grenailleuse 1.
Le système selon l'invention a été symbolisé par une colonne verticale 6, fixée à la potence 5 et à l'intérieur de laquelle sont introduites des canalisations d'alimentation du dispositif de grenaillage. Une première canalisation d'alimentation en grenaille 7 est représentée, ainsi qu'une des canalisations d'alimentation en air comprimé 8.
La partie opérationnelle du dispositif de grenaillage selon l'invention est symbolisée par l'extrémité inférieure de la colonne 6 supportant une canalisation de grenaillage 9 dirigée vers l'intérieur d'une cavité 11. On comprend qu'une rotation du plateau horizontal 2 portant le rotor 10 par rapport à cette canalisation de grenaillage 9 autour de l'axe vertical 3 permet de projeter à l'intérieur d'une cavité 11 le grenaillage sur 360° et de traiter ainsi une telle cavité 11 annulaire complète, un mouvement supplémentaire de rotation de la canalisation de grenaillage 9 autour de son axe horizontal étant adjoint, comme cela est précisé plus loin.
En référence à la figure 2, qui est une demi-coupe du rotor 10 de la figure 1, différentes buses de projection de grenaille sont utilisées. En effet, compte tenu du fait que chaque cavité 11 a une forme interne particulière et constituée de nombreuses surfaces, il s'avère indispensable d'utiliser des buses de projection différentes. Dans la cavité supérieure 11, une première buse 20 est utilisée pour projeter de la grenaille dans les coins 13 éloignés de l'axe 3. Cette première buse 20 possède une enclume 20A équipée d'une surface inclinée pour dévier le jet de grenaille, en coopération avec une canalisation 20B inclinée de cette même buse 20.
De même, dans la deuxième cavité 11, une deuxième enclume 21 a été représentée montée sur la canalisation de grenaillage 9 pour traiter les coins rapprochés de l'axe 3 de la cavité 11. Pour cela, une enclume 21A, différente de la première 20A, est utilisée. En effet, elle possède une surface convexe permettant de refouler la grenaille vers les coins 14 au moyen d'au moins une canalisation inclinée 20B en direction de ces coins 14 rapprochés de l'axe 3. On précise que le rendement d'une telle enclume est inférieur à celui de la précédente, compte tenu du fait du changement brutal accentué de direction du flux de grenaille, consommant d'ailleurs une grande énergie.
Dans la troisième cavité 11, une troisième buse de projection 22 a été représentée avec deux canalisations latérales 22B pour projeter de la grenaille perpendiculairement aux surfaces latérales 15 de cette cavité 11. Elle utilise d'ailleurs une enclume 22A coopérant avec les deux canalisations latérales 22B.
La position extrême de cette troisième buse de projection 22, symbolisée au moyen de traits mixtes, schématise l'utilisation de canalisations de grenaillage 9 de longueurs différentes pour permettre la projection de grenaille sur toute la surface interne latérale 15 des cavités 11.
La cavité inférieure 11 est représentée avec une canalisation de grenaillage 9A terminée par une partie en forme de buse 9B permettant la projection sans déviation du flux de grenaille. Elle permet le traitement de la surface extrême 16 de la cavité 11.
Les buses de projection 20, 21, 22 sont montées de manière temporaire par vissage autour de la canalisation de grenaillage 9. Cette fixation peut être protégée par un manchon 23.
En référence à la figure 3, les moyens de propulsion de la grenaille sont constitués d'un dispositif qui propulse celle-ci dans une direction orientée coaxialement à celle de l'intérieur de la canalisation de grenaillage 9.
En effet, la grenaille est amenée par une canalisation d'alimentation 7 représentée verticale et coaxiale à l'axe vertical 3 du plateau 2 de la grenailleuse 1 de la figure 1. Elle doit être ensuite projetée horizontalement par rapport à la figure 3. Elle subit en conséquence un changement de direction qui est situé dans un coude 24 à l'intérieur d'un corps 25.
Une des deux canalisations d'alimentation en air comprimé 8, destinée à la propulsion de la grenaille, est représentée sur la droite de la figure. Elle est amenée de façon parallèle à la canalisation d'alimentation en grenaille 7, mais se termine par un coude 8A débouchant au niveau du coude 24 du corps 25, dans le prolongement de la canalisation interne 26 placée à la sortie du coude 24.
De ce fait, l'air comprimé projette la grenaille descendant de la canalisation d'alimentation 7 par le coude 24, dans la direction de la canalisation de grenaillage 9, et ceci à grande vitesse. De cette façon, l'énergie communiquée par le gaz sous haute pression l'est entièrement à la grenaille, une fois que celle-ci a franchi le changement de direction constitué principalement par le coude 24 du corps 25. Cette énergie est donc communiquée totalement à la grenaille pénétrant dans la canalisation de grenaillage 9 terminée par la buse de projection.
L'arrivée de l'air comprimé de propulsion à la sortie du coude 24 est également explicitée grâce à la figure 4 montrant en coupe transversale ces organes. Deux canalisations 8 d'alimentation en air comprimé haute pression ont été représentées. Leur cheminement est parallèle à la colonne 6 de la figure 3. Ils se rejoignent à l'intérieur du support 25 au niveau de la sortie du coude 24. La grenaille est donc prise à la fois par en-dessous et de chaque côté par l'énergie de propulsion de l'air comprimé à haute pression. Elle est ainsi envoyée dans la canalisation interne 26 du manchon 27, puis dans la canalisation de grenaillage 9.
La canalisation de grenaillage 9 est fixée sur le corps 25 par l'intermédiaire d'un manchon 27. Cette fixation est effectuée de préférence par un système à baïonnette schématisé par deux tétons 28 fixés dans ce manchon 27 et dépassant dans une rainure 29 de la canalisation 9. En d'autres termes, la fixation de la canalisation de grenaillage 9 nécessite l'introduction de deux rainures 29 chacune autour d'un téton 28 et la rotation de la canalisation de grenaillage 9 autour de son axe vertical jusqu'à mise en butée de l'ensemble dans une position finale de fixation.
Ainsi, la canalisation de grenaillage 9 est montée et démontée de manière rapide et aisée. Ceci permet de procéder à un changement rapide de canalisations de grenaillage 9 pour utiliser des canalisations de grenaillage de longueurs différentes. En effet, comme l'illustre la figure 2, les cavités 11 sont relativement larges radialement et nécessitent plusieurs positions radiales des buses de projection, donc plusieurs canalisations de grenaillage.
Comme le montre la figure 3, le manchon 27 est monté tournant sur le support 25 au moyen de paliers à roulements 30. De ce fait, cette canalisation de grenaillage 9 est ainsi montée tournante. En conséquence, toutes les buses de projection peuvent éjecter la grenaille dans toutes les directions autour de l'axe horizontal 33 de la canalisation de grenaillage 9.
L'entraínement en rotation de l'ensemble du manchon 27-canalisation de grenaillage 9-buse de projection peut se faire au moyen d'une troisième canalisation supplémentaire comprimée 31. L'extrémité de sortie 31A de cette dernière est alors positionnée en regard des ailettes 32 d'une turbine solidaire du manchon 27.
La figure 5 permet mieux d'expliciter ces moyens de mise en rotation de la canalisation de grenaillage 9. En effet, on retrouve sur cette figure 5 les ailettes 32 de la turbine et l'extrémité 31A de la troisième canalisation d'air comprimé 31. On a également représenté, à titre indicatif, les deux premières canalisations d'air comprimé 8 amenant la puissance de propulsion à la grenaille.
L'extrémité de sortie 31A de la troisième canalisation d'air comprimé 31 est décalée par rapport à l'axe de symétrie du système et en même temps par rapport à l'axe de rotation 33 de la turbine. On note que celui-ci est également l'axe de rotation de la canalisation de grenaillage 9 et du manchon 27 de la figure 3. Il faut également préciser que le sens de rotation de la turbine est opposé au sens de montage de la canalisation de grenaillage 9 dans le manchon 27. Ceci permet d'éviter un démontage inopiné des canalisations de grenaillage 9 et d'assurer leur maintien dans cette position.
Sur la figure 5 a également été représentée la colonne 6 servant au maintien des canalisations d'alimentation 8, 31.
En revenant à la figure 3, une vis de pression 34 peut être utilisée pour agir par vissage sur la vitesse de rotation de la turbine. En effet, celle-ci peut être amenée à frotter contre une surface radiale 35 de la turbine. Il est ainsi possible de bloquer la rotation du manchon 27, dans le but de procéder au montage ou au démontage d'une canalisation de grenaillage. Il est également possible d'utiliser cette vis de réglage 34 pour faire varier la vitesse de rotation de la turbine.
L'installation nécessaire à l'application d'un tel système nécessite de préférence l'utilisation d'une arrivée d'air supplémentaire pour souffler la grenaille qui s'accumule à l'intérieur des cavités à traiter. On signale qu'il est d'ailleurs possible d'aspirer celle-ci pour procéder à cette évacuation.
Le traitement par grenaillage de toutes les surfaces intérieures d'un rotor de turboréacteur fabriqué d'une seule pièce est ainsi possible grâce à l'utilisation d'une grenailleuse à plateau rotatif horizontal et du dispositif selon l'invention. En outre, un grand nombre de changement de canalisations de grenaillage 9 de longueurs différentes et l'utilisation de buses de projection différentes sont nécessaires pour l'usinage d'un seul rotor. Toutefois, le temps gagné pour effectuer ce travail, la qualité de traitement de surfaces obtenue et la structure mécanique homogène du rotor fabriqué en une seule pièce, constituent des avantages considérables par rapport aux méthodes précédentes de fabrication de tels rotors de turboréacteurs.

Claims (6)

  1. Dispositif de grenaillage par projection de grenaille sous pression, de surfaces non accessibles par une canalisation droite et nécessitant un changement brutal de direction pour le flux de grenaille, comprenant :
    une canalisation d'alimentation en grenaille (7) ;
    des moyens de propulsion d'air comprimé sous haute pression (8), fixés à la sortie de la canalisation d'alimentation (7) ;
    une canalisation de grenaillage (9) pour amener la grenaille sous pression à des surfaces (13, 14, 15, 16) à grenailler, fixée aux moyens de propulsion ; et
    une buse de projection (20, 21, 22) placée à l'extrémité de la canalisation de grenaillage (9),
    caractérisé en ce que :
    la canalisation de grenaillage (9) est rectiligne ;
    les moyens de propulsion comprennent deux premières canalisations d'air comprimé à haute pression (8) débouchant de chaque côté d'un coude (24), à la sortie de celui-ci, ce dernier recevant à son entrée la canalisation d'alimentation en grenaille (7), le changement brutal de direction pour le flux de grenaille ayant lieu dans le coude (24) avant la connexion aux canalisations d'alimentation en air comprimé à haute pression (8), de sorte que l'énergie de propulsion n'est communiquée à la grenaille qu'à l'entrée de la canalisation rectiligne de grenaillage (9) débouchant directement sur la buse de projection (20, 21, 22),
    la fixation de la canalisation de grenaillage (9) à la sortie des moyens de propulsion est obtenue par un manchon (27) monté tournant dans un support (25) des moyens de propulsion, des moyens d'entraínement en rotation (31, 32) étant utilisés pour faire tourner le manchon (27) autour d'un axe de rotation (33) coaxial avec celui de la canalisation de grenaillage (9), ces moyens d'entraínement en rotation du manchon (27) comprenant une turbine à ailettes (32) d'axe vertical de rotation (33) et fixée sur le manchon (27) et une troisième canalisation d'air comprimé à haute pression (31) débouchant tangentiellement par rapport à l'axe de rotation de la turbine, en regard des ailettes (32) de celle-ci pour faire tourner la canalisation de grenaillage (9) et la buse de projection (20, 21, 22) dans le sens de rotation opposé au sens de fixation du manchon.
  2. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la fixation de la canalisation de grenaillage (9) à la sortie des moyens de propulsion est obtenue sur le manchon (27) par un dispositif de fixation à baïonnette (28, 29), verrouillable et déverrouillable, pour permettre le démontage rapide de cette canalisation de grenaillage (9).
  3. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la buse de projection (20, 21, 22) est fixée de façon temporaire par vissage sur la canalisation de grenaillage (9) pour pouvoir être changée facilement et à volonté.
  4. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce qu'une vis de pression (34) est utilisée pour ralentir ou bloquer la rotation de la turbine à ailettes (32).
  5. Dispositif selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que la canalisation d'alimentation en grenaille (7), les deux premières et la troisième canalisations d'air comprimé à haute pression (8, 31) sont maintenues sensiblement parallèles jusqu'aux moyens de propulsion au moyen d'une colonne (6) rigide.
  6. Dispositif selon la revendication 5,
    caractérisé en ce qu'il comprend un pied (4) fixé sur un axe de déplacement (4A) d'une grenailleuse (1) à plateau rotatif horizontal (2) supportant un rotor de turboréacteur (10) à grenailler, pour que la canalisation de grenaillage (9) se trouve horizontalement et puisse être introduite dans une cavité torique interne (11) du rotor (10).
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