EP0291407A1

EP0291407A1 - Aube mobile de soufflante comportant une dépouille en extrémité

Info

Publication number: EP0291407A1
Application number: EP88401144A
Authority: EP
Inventors: Patrick Louis Eugène Girault
Original assignee: Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA; SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1988-05-11
Publication date: 1988-11-17
Anticipated expiration: 2008-05-11
Also published as: EP0291407B1; DE3860869D1; FR2615254A1; US4957411A

Abstract

La face de l'extrémité (11) radialement externe de la pale (10) d'une aube mobile (14) de soufflante est profilée selon un rayon centré en un point R situé en position déportée du côté intrados (12) de l'aube par rapport à son axe radial X′X et au-delà de l'axe moteur M′M par rapport à l'aube (14).

Description

L'invention concerne une aube mobile de soufflante de turboréacteur.
Les turboréacteurs modernes du genre à double flux comportent habituellement un ensemble de compression, couramment désigné par le terme soufflante et comportant au moins un étage de rotor d'aubes mobiles à la sortie duquel l'air comprimé se subdivise en deux flux : un flux primaire qui entre dans les ensembles suivants de compression avant de passer dans une chambre de combustion pour constituer un flux chaud et un flux secondaire qui entre dans un canal annulaire dit secondaire et qui en l'absence de tout réchauffement, notamment dans les applications civiles des turboréacteurs, constitue un flux froid, la soufflante ainsi utilisée est dite canalisée. Les performances aérodynamiques de la soufflante sont directement liées à l'étanchéité réalisée entre l'extrémité d'aube mobile et la paroi fixe interne correspondante du carter de soufflante. Afin d'éviter, en cas de contact accidentel qui peut être dû à diverses causes qui peuvent être également accidentelles (ingestions, par exemple) ou provenir d'autres facteurs structurels ou fonctionnels (vieillissement, dilatations, déformations, par exemple) entre l'extrémité d'aube mobile et la paroi fixe associée, tout endommagement dont les conséquences pourraient être très néfastes, la paroi interne du carter, en regard des extrémités d'aubes mobiles comporte habituellement une garniture d'usure et d'étanchéité, dite abradable.
Le but de l'invention est d'améliorer les résultats qui ont été observés lors de ces contacts entre extrémité d'aube mobile de soufflante et garniture abradable du carter associé. En effet, une solution précédemment mise en oeuvre afin d'assurer l'étanchéité entre extrémité d'aube et carter et tenter d'obtenir un fonctionnement acceptable lors des contacts de frottement a consisté à usiner en bout de la pale d'aube une languette mince sur toute la largeur de la corde du profil d'aube, ladite languette devant assurer une bonne pénétration dans la garniture abradable. Les figures 1a, 1b et 1c des dessins joints en annexe représentent un exemple de cette réalisation antérieure. La languette 1 de la pale 2 d'une aube 3 est en regard de la garniture abradable 4 d'un carter 5. Mais on a constaté dans ce genre de réalisation qu'à la suite de contacts entre la languette 1 et la garniture abradable 4 que l'usure de l'abradable 4 présentait des irrégularités, des sillons et des brûlures qui semblent dûs au fait que des phénomènes de broûtage et de talonnement se produisent lors de ces contacts.
FR-A-2 459 363 envisage également certains problèmes rencontrés lors du frottement des extrémités d'aubes contre la paroi du carter et recherche plus précisément la stabilisation axiale des aubes par une orientation privilégiée de la force résultante développée lors du contact. En extrémité d'aube, un profil dentelé associé à une géométrie particulière est obtenue au moyen d'évidements ménagés sur la face intrados de l'aube.
Cette solution ne résoud pas de manière satisfaisante le problème évoqué ci-dessus et nécessite en outre la réalisation d'un profil complexe que l'invention vise à simplifier tout en apportant une meilleure solution lors de l'usinage de la garniture abradable par l'extrémité de pale d'aube considérée comme un outil de coupe.
Une aube mobile de soufflante de turboréacteur conforme à l'invention est caractérisé en ce que la face de l'extrémité radialement externe de la pale d'aube est profilée selon un rayon centré en un point situé, d'une part, en avant de l'axe radial de ladite aube placée en position de montage sur la soufflante, c'est à dire en position déportée du côté intrados de l'aube par rapport audit axe et, d'autre part, au-delà de l'axe moteur par rapport à ladite aube.
Avantageusement, l'arête côté intrados de l'extrémité radialement externe de la pale d'aube ainsi obtenue forme une arête de coupe susceptible de pénétrer dans une garniture abradable de la paroi interne du carter de soufflante et ladite extrémité présente, par suite dudit rayonnage du profil, un angle de dépouille dont la valeur est comprise entre quatre et cinq degrés d'angle.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- les figures 1a, 1b, 1c précédemment décrites représentent un mode de réalisation antérieurement connu de l'extrémité d'une aube de soufflante en regard d'un carter de soufflante, la figure 1a représentant une vue partielle de l'aube selon une section I-I de la figure 1c et de la section correspondante du carter, la figure 1b représentant l'aube en vue de dessus ou vue en bout du côté de l'extrémité radialement externe et la figure 1c représentant une vue partielle selon la direction de la flèche F de l'aube représentée à la figure 1b ;
- les figures 2a, 2b, 2c représentent des vues analogues aux figures 1a, 1b et 1c d'une aube de soufflante conforme à l'invention ;
- la figure 3 représente l'aube des figures 2a, 2b, 2c en position de montage sur la soufflante.

A la figure 2a, de manière analogue à la figure 1a précédement décrite, 4 désigne la garniture abradable de la paroi interne d'un carter 5 de soufflante de turboréacteur.
Une pale d'une aube mobile de soufflante dont la partie radialement externe est représentée à la figure 2a est désignée par 10 et son extrémité par 11 ; 12 désigne le bord intrados de l'aube et 13 désigne le bord extrados de l'aube. L'aube entière 14 est représentée à la figure 2b et la figure 2c représente une vue partielle selon la direction de la flèche F de l'aube 14 de la figure 2b. L'extrémité 11 de la pale 10 de l'aube 14 forme avec le bord intrados 12 une arête 15. Dans un plan de section, comme celui de la figure 2a, la ligne d'extrémité 11 de l'aube 14 forme avec une ligne orientée parallèlement à la paroi du carter, à l'arête 15, un angle dont la valeur est de quatre à cinq degrés d'angle. Cet angle de dépouille est obtenu par le rayonnage de l'extrémité 11 de l'aube 14, centré en un point R dont un exemple de détermination est donné à la figure 3. Si l'on considère l'axe de rotation du moteur représenté en M'M et l'axe radial de l'aube 14 en position de montage sur la soufflante en X′X, ledit point R est situé en avant de l'axe X′X c'est à dire, en position déportée du côté du bord intrados 12 de l'aube 14 et à la fois au-delà de l'axe moteur M′M par rapport à l'aube 14 considérée. Ainsi, alors que le profil intérieur du carter est centré au point C de rencontre des axes moteur M′M et radial de l'aube X′X, le profil d'extrémité 11 de l'aube 14 est rayonné avec comme centre le point R ainsi défini, distinct du point C. L'extrémité 11 de l'aube 14 se présente par conséquent, comme visible sur la figure 2a, par rapport à la garniture abradable 4 du carter 5, comme l'extrémité d'un outil de coupe présentant une arête située en 15 du côté du bord intrados 12 de l'aube et un angle a de dépouille.
Il résulte des dispositions décrites ci-dessus que lors d'un contact entre l'extrémité 11 de l'aube 14 et la garniture abradable 4, l'arête 15 pénètre dans l'abradable comme l'arête d'un outil de coupe et grâce à l'angle a de dépouille adopté, la surface de la garniture abradable 4 conserve ses qualités initiales.

Claims

1. - Aube mobile de soufflante de turboréacteur caractérisée en ce que la face de l'extrémité (11) radialement externe de la pale (10) d'aube (14) est profilée selon un rayon centré en un point R situé, d'une part, en avant de l'axe radial X′X de ladite aube (14) placée en position de montage sur la soufflante, c'est à dire en position déportée du côté intrados (12) de l'aube (14) par rapport audit axe X′X et, d'autre part, au-delà de l'axe moteur M′M par rapport à ladite aube (14).

2. - Aube mobile de soufflante selon la revendication 1 dont l'arête (15) côté intrados (12) de l'extrémité (11) radialement externe de la pale (10) d'aube (14) forme une arête (15) de coupe susceptible de pénétrer dans une garniture abradable (4) de la paroi intérieure du carter (5) de soufflante et dont ladite extrémité (11) présente, par suite dudit rayonnage du profil, un angle a de dépouille dont la valeur est comprise entre quatre et cinq degrés d'angle.