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EP4416377A1 - Ensemble d'anneau mobile pour rotor de turbomachine - Google Patents

Ensemble d'anneau mobile pour rotor de turbomachine

Info

Publication number
EP4416377A1
EP4416377A1 EP22803039.1A EP22803039A EP4416377A1 EP 4416377 A1 EP4416377 A1 EP 4416377A1 EP 22803039 A EP22803039 A EP 22803039A EP 4416377 A1 EP4416377 A1 EP 4416377A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
movable ring
outer peripheral
peripheral toothing
ring assembly
teeth
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP22803039.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Damien Greuet
Eric FAVEREAU
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
Original Assignee
Safran Aircraft Engines 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 Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP4416377A1 publication Critical patent/EP4416377A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005—Repairing methods or devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3092—Protective layers between blade root and rotor disc surfaces, e.g. anti-friction layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/72—Maintenance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/33—Retaining components in desired mutual position with a bayonet coupling

Definitions

  • TITLE Mobile ring assembly for turbomachine rotor
  • the present invention relates, in general, to a turbomachine rotor and relates, more particularly, to the maintenance of a plurality of blades in a turbine disc by a movable ring of a turbomachine rotor.
  • the invention relates to a mobile ring assembly as well as a turbomachine rotor comprising such a mobile ring assembly.
  • a turbomachine comprises, from upstream to downstream with respect to the direction of air circulation in the turbomachine, a fan, a low-pressure compressor stage, a high-pressure compressor stage, a combustion chamber, a turbine stage high pressure and a low pressure turbine stage.
  • a low pressure turbine stage generally comprises a rotor disc 1 on which are mounted a plurality of removable blades 2.
  • the blades 2 comprise a blade root 3 machined at the base of the blade 2 and comprising a portion, for example dovetailed, for their installation in axial grooves, also dovetailed, machined on the rotor disc 1. Assembly is carried out by fitting the blade root 3 into the axial groove.
  • the blade roots 3 are immobilized axially by means of axial retaining hooks 4 of the blade on the rotor disk 1, integral with the root of the blades 3.
  • the ring arm 5 of a movable ring 6 is provided with external peripheral toothing 7.
  • the movable ring 6 is mounted on the rotor disk 1 and the blades 2 so that the teeth of the peripheral toothing 7 is inserted into the groove 8 of the axial retaining hooks 4.
  • Each blade 2 has an axial retaining hook 4 and the teeth of the external peripheral toothing 7 of the mobile ring block each blade 2 via the groove 8.
  • the shape of the 5 ring arm is permissive in terms of flex leading to movement of the 5 ring arm when hot.
  • the vane 2 is generally made of a harder material than that of the mobile ring 6 and the movement of the ring arm causes repeated contact with the axial retaining hook.
  • the object of the invention is therefore to remedy these drawbacks and to propose a turbomachine rotor making it possible to reduce or even eliminate the premature wear of the movable ring by limiting the contact between the movable ring and the axial retaining hook.
  • a movable ring assembly for a turbomachine rotor, the movable ring comprising an outer peripheral toothing, each tooth of the outer peripheral toothing comprising an inner face intended to be positioned facing a root of the blade of the rotor and an outer face opposite the inner face and intended to be positioned opposite an axial retaining hook arranged on the blade root.
  • the movable ring assembly comprises at least one protective element arranged on the outer face of at least one tooth of the outer peripheral toothing.
  • the protective element can be a coating on the outer face of the teeth.
  • the material of said coating may comprise nickel and chromium.
  • the outer face of the teeth can comprise a machined portion on which said coating is applied.
  • the protective element can be a protective part arranged on the movable ring.
  • the movable ring assembly may comprise a plurality of protective parts, each protective part being positioned on one of the teeth of the outer peripheral toothing.
  • the protective part can extend over the entire circumference of the external peripheral toothing of the mobile ring, the protective part comprising a slot.
  • the slot is made to allow the mounting of the protection part on the external peripheral teeth of the mobile ring.
  • the outer peripheral toothing can be surmounted by the protective part, the protective part comprising a first portion configured to cover the outer and inner faces of the teeth of the outer peripheral toothing.
  • the movable ring may comprise a hook arranged in the extension of the inner face of the teeth of the external peripheral toothing and configured to receive a seal, a second portion of the protective part comprising a hook configured to integrate at least partly into the hook arranged on the movable ring.
  • the hook of the second portion of the protective part comprises an oblique part configured to receive a seal and extending in a direction opposite to the central axis of the movable ring.
  • the invention also relates to a turbomachine rotor comprising a plurality of blades each comprising a blade root provided with an axial retaining hook.
  • the rotor further comprises a movable ring assembly as described above, the inner and outer faces of each tooth of the outer peripheral toothing of the movable ring being respectively positioned opposite a blade root and in eye of an axial retaining hook.
  • the invention also relates to a turbomachine comprising a rotor as described above. Brief description of the drawings
  • FIG 1 is a sectional view of a turbomachine rotor according to the prior art.
  • FIG 2 is a sectional view of a movable ring arm of a movable ring assembly for a turbomachine rotor according to a first embodiment of the invention.
  • FIG 3 is a view of a movable ring arm of a movable ring assembly for a turbomachine rotor according to a second embodiment of the invention.
  • FIG 4 is a sectional view of a turbomachine rotor comprising a movable ring assembly according to the second embodiment illustrated in Figure 3.
  • FIG 5 is a top view of a protective part of a movable ring assembly according to the second embodiment illustrated in Figure 3.
  • Figures 2 and 3 illustrate a low pressure turbine stage of an aircraft turbomachine.
  • the rotor of the illustrated low-pressure turbine stage comprises a rotor disc 1 on which is mounted a plurality of removable blades 2.
  • the blades 2 comprise a blade root 3 machined at the base of the blade 2 and comprising a portion, for example dovetailed, for their installation in axial grooves, also dovetailed, machined on the rotor disc 1. Assembly takes place by fitting the blade root 3 into the axial groove.
  • the blade roots 3 are immobilized axially by means of axial retaining hooks 4 of the blade on the rotor disc 1, integral with the root of the blades 3.
  • the movable ring 6, and in particular the free end of the movable ring 6, otherwise called ring arm 5 of the movable ring 6, is provided with an external peripheral toothing 7.
  • the external peripheral toothing 7 is formed by a plurality of teeth or claws.
  • the movable ring 6 is mounted on the rotor disc 1 and the blades 2 so that each tooth of the outer peripheral toothing 7 is associated with a root of the blade 3 and is inserted into a groove 8 of a retaining hook axial 4 arranged on the root of the blade 3.
  • the teeth of the outer peripheral toothing 7 have an inner face 7a and an outer face 7b opposite the inner face 7a.
  • the inner face 7a is intended to be positioned opposite a blade root 3 of the rotor and the outer face 7b intended to be positioned opposite the axial retaining hook 4 arranged on the blade root 3.
  • the plurality of blades 2 is thus arranged on the outer peripheral toothing 7 of the movable ring 6 and each of the teeth of the outer peripheral toothing 7 of the movable ring 6 is positioned opposite a groove 8 of a hook axial retainer 4 of blade root 3.
  • a gasket 9, also called a gasket, is arranged between the movable ring 6 and the rotor disc 1.-;
  • the movable ring 6 is turned a few degrees to place each of the teeth in one of the grooves 8 of the axial retaining hook 4.
  • the external peripheral toothing 7 makes it possible to maintain the movable ring 6 upstream of the blades 2 in place during assembly but also to prevent disengagement of the seal 9 upstream of the blades 2 during operation of the turbomachinery.
  • the axial retaining hooks 4 limit the opening by centrifugation of the ring arm 5.
  • the high temperature induces the movement of the mobile ring 6 which opens and comes into contact with the hook axial retainer 4 repeatedly causing contact wear of the teeth of the outer peripheral toothing 7.
  • At least one protective element is disposed on the outer face of at least one tooth, preferably each of the teeth, of the external peripheral toothing 7.
  • the mobile ring 6 and the protective element form a ring assembly 10 mobile.
  • the protection element arranged on the outer face 7b of the teeth subject to contact with the axial retaining hook 4, thus limits the wear of the outer peripheral teeth 7 by adapting to the complex shape of the mobile ring 6.
  • the protection element is a coating 1 1 applied to the outer face 7 of the teeth of the outer peripheral toothing 7 to improve its mechanical properties in friction.
  • the material of the coating 11 comprises nickel and chromium in order to improve the resistance properties of the outer face 7b of the coated tooth against friction and to limit its wear.
  • the deposition of the coating l i has the advantage of protecting the mobile ring 6 from friction without significantly modifying its mass.
  • the outer face 7b of the teeth comprises a machined portion on which the coating is applied. It is thus possible to control the final thickness of the teeth by controlling the residual thickness of the teeth after machining. The formation of a portion machined avoids creating an extra thickness on the teeth after application of the coating.
  • the protective element may be a protective part 12 placed on the movable ring 6.
  • the protective part 12 is placed on the outer face 7b of the teeth of the toothing external peripheral 7 and suffers contact wear instead of the mobile ring 6.
  • the protective part 12 is a separate part of the mobile ring 6 facilitating the replacement of the protective part 12 when it is worn.
  • the protective element may be a protective part fixed to the mobile ring 6.
  • the protection part 12 illustrated is a part of revolution and extends over the entire circumference of the external peripheral toothing 7. In this way, the single protection part 12 protects all of the teeth of the external peripheral toothing 7.
  • the protective piece 12 preferably comprises a slot 13 on its circumference, which facilitates its mounting on the movable ring 6.
  • the spacing of the two ends of the piece of protection 12 formed by the slot makes it possible to increase its internal diameter in order to mount it on the mobile ring 6. Once mounted, the protective part 12 resumes its equilibrium position by reducing its internal diameter and is positioned on the moving ring 6.
  • the protective part 12 can be produced by simple techniques such as bending or stamping.
  • the assembly 10 of mobile ring 6 may comprise a plurality of protective parts, each protective part being positioned on one of the teeth of the outer peripheral toothing 7. The protection of all the external peripheral toothing 7 is then obtained via all of these protective parts 12. Their production is simplified and their bending or stamping is more easily achievable.
  • the external peripheral toothing 7 is surmounted by the protective part 12.
  • the protective part 12 comprises a first portion 12a configured to cover the outer 7b and inner 7a faces of the teeth of the outer peripheral toothing 7.
  • the protective piece 12 thus matches the shape of the outer peripheral toothing 7.
  • the movable ring 6 may include a hook 13 arranged in the extension of the inner face 7a of the teeth of the outer peripheral toothing 7, configured to receive the seal 9.
  • the protective part 12 can advantageously comprise a second portion 12b provided with a hook 14 configured to match the shape of the movable ring 6 and be integrated at least in part into the hook 13 arranged on the movable ring 6
  • the hook 14 of the protection piece 12 then allows the integration of the seal 9.
  • the protection piece 12 comprises a retaining means for its retention on the outer peripheral toothing 7.
  • the retaining means is preferably configured for blocking the protection piece 12 in order to prevent its radial leakage under centrifugal force.
  • the hook 14 of the protective part 12 also allows the locking of the protective part 12 on the movable ring 6 to prevent its radial escape by centrifugal force during the rotation of the ' movable ring 6.
  • the hook 14 of the second portion 12b of the protective part 12 preferably comprises an oblique part 14a for receiving the seal 9.
  • the oblique part extends in a direction opposite to the axis of rotation of the mobile ring 6, in the direction of the blade roots 3.
  • the seal integrated in the hook 14 of the protection element 12 and resting on the oblique part 14 is encouraged to rise under the centrifugal effect to obstruct the axial clearance between the mobile ring 6 and the disc 1 of the rotor created by the opening of the mobile ring 6 when hot. This prevents ventilation air leaks, among other things.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ensemble d'anneau mobile pour rotor de turbomachine, l'anneau mobile (6) comprenant une denture périphérique externe (7), chaque dent de la denture périphérique externe (7) comportant une face intérieure (7a) destinée à être positionnée en regard d'un pied d'aube (3) du rotor et une face extérieure (7b) opposée à la face intérieure (7a) et destinée à être positionnée en regard d'un crochet de retenue axiale (4) disposé sur le pied d'aube (3). En outre, l'ensemble (10) d'anneau mobile (6) comprend au moins un élément de protection (11; 12) disposé sur la face extérieure (7b) d'au moins une dent de la denture périphérique externe (7).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Ensemble d’anneau mobile pour rotor de turbomachine
Domaine technique
La présente invention concerne, de manière générale, un rotor de turbomachine et se rapporte, plus particulièrement, au maintien d’une pluralité d’ aubes dans un disque de turbine par un anneau mobile d’un rotor de turbomachine.
Plus précisément, l’invention se rapporte à un ensemble d’anneau mobile ainsi qu’un rotor de turbomachine comprenant un tel ensemble d’anneau mobile.
Etat de la technique
Classiquement, une turbomachine comprend d’amont en aval par rapport au sens de circulation de l’ air dans la turbomachine, une soufflante, un étage de compresseur basse pression, un étage de compresseur haute pression, une chambre de combustion, un étage de turbine haute pression et un étage de turbine basse pression.
En référence à la figure 1 , un étage de turbine basse pression comprend, généralement, un disque 1 de rotor sur lequel sont montées une pluralité d’ aubes 2 amovibles. Les aubes 2 comprennent un pied d’ aube 3 usiné à la base de l'aube 2 et comportant une portion, par exemple en queue d'aronde, pour leur installation dans des rainures axiales, également en queue d’aronde, usinées sur le disque 1 de rotor. L’assemblage s'effectue par l'emboîtement du pied d’ aube 3 dans la rainure axiale.
Les pieds d’ aube 3 sont immobilisés axialement par l'intermédiaire de crochets de retenue axiale 4 de l’ aube sur le disque 1 de rotor, solidaires du pied des aubes 3.
Le bras d’anneau 5 d’un anneau mobile 6 est pourvu d’une denture périphérique externe 7. L ’ anneau mobile 6 est monté sur le disque 1 de rotor et les aubes 2 de façon à ce que les dents de la denture périphérique externe 7 soit insérées dans la gorge 8 des crochets de retenue axiale 4. Chaque aube 2 possède un crochet retenue axiale 4 et les dents de la denture périphérique externe 7 de l’ anneau mobile viennent bloquer chaque aube 2 via la gorge 8. Un joint d’ étanchéité 9, disposé entre l’ anneau mobile 6 et le disque de 1 de rotor, limite les fuites d’ air.
La forme du bras d’ anneau 5 est permissive en termes de flexion conduisant au mouvement du bras d’ anneau 5 à chaud. L’ aube 2 est généralement réalisée avec un matériau plus dur que celui de l’ anneau mobile 6 et le mouvement du bras d’ anneau provoque des contacts répétés avec le crochet de retenue axiale.
Ces impacts, qui s ’ajoutent aux chocs dus aux vibrations pendant les phases de vol, conduisent à une détérioration par usure de contact, en anglais « fretting », de la gorge des crochets de retenue axiale 4 et de la denture périphérique externe 7. La déformation provoque une détérioration par empreinte des dents allant jusqu’ à une perte d’ épaisseur de 2mm.
Exposé de l’invention
L ’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un rotor de turbomachine permettant de réduire voire supprimer l’usure prématurée de l’anneau mobile en limitant le contact entre l’ anneau mobile et le crochet de retenue axiale.
Il est donc proposé un ensemble d’anneau mobile pour rotor de turbomachine, l’ anneau mobile comprenant une denture périphérique externe, chaque dent de la denture périphérique externe comportant une face intérieure destinée à être positionnée en regard d’un pied d’ aube du rotor et une face extérieure opposée à la face intérieure et destinée à être positionnée en regard d’un crochet de retenue axiale disposé sur le pied d’aube.
En outre, l’ ensemble d’ anneau mobile comprend au moins un élément de protection disposé sur la face extérieure d’ au moins une dent de la denture périphérique externe.
Selon un exemple de réalisation, l’élément de protection peut être un revêtement sur la face extérieure des dents.
Selon une caractéristique, le matériau dudit revêtement peut comporter du nickel et du chrome.
Avantageusement, la face extérieure des dents peut comprendre une portion usinée sur laquelle ledit revêtement est appliqué. Selon un autre exemple de réalisation, l’ élément de protection peut être une pièce de protection disposée sur l’ anneau mobile.
Avantageusement, l’ ensemble d’ anneau mobile peut comprendre une pluralité de pièces de protection, chaque pièce de protection étant positionnée sur l’une des dents de la denture périphérique externe.
Selon une variante, la pièce de protection peut s ’ étendre sur toute la circonférence de la denture périphérique externe de l’ anneau mobile, la pièce de protection comportant une fente. La fente est réalisée pour permettre le montage de la pièce de protection sur la denture périphérique externe de l’ anneau mobile.
Avantageusement, la denture périphérique externe peut être surmontée de la pièce de protection, la pièce de protection comprenant une première portion configurée pour recouvrir les faces extérieure et intérieure des dents de la denture périphérique externe.
Avantageusement, l’ anneau mobile peut comprendre un crochet disposé dans le prolongement de la face intérieure des dents de la denture périphérique externe et configuré pour la réception d’un joint d’ étanchéité, une deuxième portion de la pièce de protection comportant un crochet configuré pour s ’intégrer au moins en partie dans le crochet disposé sur l’anneau mobile.
De préférence, le crochet de la deuxième portion de la pièce de protection comporte une partie oblique configurée pour recevoir un joint d’ étanchéité et s’ étendant dans une direction opposée à l’ axe central de l’anneau mobile.
L ’invention concerne également un rotor de turbomachine comprenant une pluralité d’ aubes comportant chacune un pied d’ aube pourvu d’un crochet de retenue axiale.
En outre, le rotor comprend en outre un ensemble d’ anneau mobile comme décrit précédemment, les faces intérieure et extérieure de chaque dent de la denture périphérique externe de l’ anneau mobile étant respectivement positionnées en regard d’un pied d’ aube et en regard d’un crochet de retenue axiale.
L ’invention se rapport aussi à une turbomachine comprenant un rotor comme décrit précédemment. Brève description des dessins
D ’ autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig 1 ] est une vue en coupe d’un rotor de turbomachine selon l’ art antérieur.
[Fig 2] est une vue en coupe d’un bras d’ anneau mobile d’un ensemble d’ anneau mobile pour rotor de turbomachine selon un premier mode de réalisation de l’invention.
[Fig 3] est une vue d’un bras d’ anneau mobile d’un ensemble d’ anneau mobile pour rotor de turbomachine selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
[Fig 4] est une vue en coupe d’un rotor de turbomachine comprenant un ensemble d’ anneau mobile selon le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3.
[Fig 5] est une vue de dessus d’une pièce de protection d’un ensemble d’anneau mobile selon le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 3.
Exposé détaillé d’un mode de réalisation
Les figures 2 et 3 illustrent un étage de turbine basse pression d’une turbomachine d’un aéronef.
Les références se rapportant aux éléments du rotor de turbine basse pression illustré aux figures 2 et 3 de structure ou fonction identique, équivalente ou similaire à celles des éléments du rotor de turbine basse pression illustré à la figure 1 sont identiques.
Le rotor de l’ étage de turbine basse pression illustré comprend un disque 1 de rotor sur lequel est montée une pluralité d’ aubes 2 amovibles. Les aubes 2 comprennent un pied d’ aube 3 usiné à la base de l'aube 2 et comportant une portion, par exemple en queue d'aronde, pour leur installation dans des rainures axiales, également en queue d’ aronde, usinées sur le disque 1 de rotor. L'assemblage s'effectue par l'emboîtement du pied d’ aube 3 dans la rainure axiale. Les pieds d’ aube 3 sont immobilisés axialement par l'intermédiaire de crochets de retenue axiale 4 de l’ aube sur le disque 1 de rotor, solidaires du pied des aubes 3.
L ’ anneau mobile 6, et en particulier l’ extrémité libre de l’ anneau mobile 6, autrement nommé bras d’ anneau 5 de l’ anneau mobile 6, est pourvu d’une denture périphérique externe 7. La denture périphérique externe 7 est formé par une pluralité de dents ou crabots. L ’anneau mobile 6 est monté sur le disque 1 de rotor et les aubes 2 de sorte que chaque dent de la denture périphérique externe 7 soit associée à un pied d’ aube 3 et soit insérée dans une gorge 8 d’un crochet de retenue axiale 4 disposé sur le pied d’ aube 3.
Les dents de la denture périphérique externe 7 comportent une face intérieure 7a et une face extérieure 7b opposée à la face intérieure 7a. La face intérieure 7a est destinée à être positionnée en regard d’un pied d’aube 3 du rotor et la face extérieure 7b destinée à être positionnée en regard du crochet de retenue axiale 4 disposé sur le pied d’ aube 3.
La pluralité d’ aubes 2 est ainsi disposée sur la denture périphérique externe 7 de l ’ anneau mobile 6 et chacune des dents de la denture périphérique externe 7 de l ’anneau mobile 6 est positionnée en regard d’une gorge 8 d’un crochet de retenue axiale 4 de pied d’ aube 3.
Dans l’exemple illustré, un joint d’ étanchéité 9, également nommé joint d’ étanchéité, est disposé entre l’ anneau mobile 6 et le disque de 1 de rotor.-;
Après que les aubes 2 et le joint d’ étanchéité 9 soit positionnés sur le disque 1 de rotor, l’ anneau mobile 6 est tourné de quelques degrés pour placer chacune des dents dans l ’une des gorges 8 de crochet de retenue axiale 4.
La denture périphérique externe 7 permet de maintenir l’ anneau mobile 6 à l’ amont des aubes 2 en place pendant le montage mais également d’ éviter le désengagement du joint d’ étanchéité 9 à l’ amont des aubes 2 lors du fonctionnement de la turbomachine.
L ’interaction entre les crochets de retenue axiale 4 et l’ anneau mobile 6 est donc obtenue grâce à la présence des crabots formés par la denture périphérique externe 7. Lors du montage, l’ anneau mobile 6 est inséré en faisant passer les crochets de retenue axiale 4 entre les dents de la denture périphérique externe 7, puis en faisant légèrement tourner l’anneau mobile 6 jusqu’ à ce que les dents soient disposées dans une position finale dans laquelle chaque dent est positionnée dans une gorge 8 d’un crochet de retenue axiale 4.
Les crochets de retenue axiale 4 limitent l’ouverture par centrifugation du bras d’ anneau 5. Lors du fonctionnement du rotor de la turbomachine, la température élevée induit le mouvement de l’ anneau mobile 6 qui s ’ouvre et vient au contact du crochet de retenue axiale 4 de façon répétée engendrant une usure de contact des dents de la denture périphérique externe 7.
La présence des crabots complexifie la géométrie de l’ anneau mobile 6.
Au moins un élément de protection est disposé sur la face extérieure d’ au moins une dent, de préférence chacune des dents, de la denture périphérique externe 7. L ’ anneau mobile 6 et l’ élément de protection forment un ensemble 10 d’anneau mobile.
L ’ élément de protection, disposé sur la face extérieure 7b des dents sujette au contact du crochet de retenue axiale 4, limite ainsi l’usure de la denture périphérique externe 7 en s ’ adaptant à la forme complexe de l’ anneau mobile 6.
Selon un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, l’ élément de protection est un revêtement 1 1 appliqué sur la face extérieure 7 des dents de la denture périphérique externe 7 permettant d’ améliorer ses propriétés mécaniques en frottement.
Avantageusement, le matériau du revêtement 1 1 comporte du nickel et du chrome afin d’améliorer les propriétés de résistance de la face extérieure 7b de la dent revêtue face aux frottements et limiter son usure.
Le dépôt du revêtement l i a pour avantage de protéger l’ anneau mobile 6 des frottements sans modifier de manière significative sa masse.
Dans l’ exemple illustré, la face extérieure 7b des dents comprend une portion usinée sur laquelle le revêtement est appliqué. Il est ainsi possible de contrôler l’ épaisseur finale des dents par le contrôle de l’ épaisseur résiduelle des dents après usinage. La formation d’une portion usinée évite de créer une surépaisseur sur les dents après application du revêtement.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré aux figures 3 et 4, l’ élément de protection peut être une pièce de protection 12 disposée sur l’anneau mobile 6. La pièce de protection 12 est disposée sur la face extérieure 7b des dents de la denture périphérique externe 7 et subit l’usure de contact à la place de l’ anneau mobile 6.
Dans l’ exemple illustré, la pièce de protection 12 est une pièce indépendante de l’anneau mobile 6 facilitant le remplacement de la pièce de protection 12 lorsqu’ elle est usée.
Selon une variante de réalisation, on pourra prévoir que l’ élément de protection soit une pièce de protection fixée sur l’ anneau mobile 6.
La pièce de protection 12 illustrée est une pièce de révolution et s’ étend sur toute la circonférence de la denture périphérique externe 7. De cette façon, la pièce de protection 12 unique protège l’ ensemble des dents de la denture périphérique externe 7.
Comme cela est représenté à la figure 5 , la pièce de protection 12 comporte, de préférence, une fente 13 sur sa circonférence, ce qui permet de faciliter son montage sur l’ anneau mobile 6. L’ écartement des deux extrémités de la pièce de protection 12 formée par la fente permet d’augmenter son diamètre intérieur pour la monter sur l’ anneau mobile 6. Une fois montée, la pièce de protection 12 reprend sa position d’ équilibre par diminution de son diamètre intérieur et se positionne sur l’anneau mobile 6.
La pièce de protection 12 peut être réalisée par des techniques simples telles que le pliage ou l’ emboutissage.
Compte tenu de la géométrie complexe de l’anneau mobile 6, la réalisation de la pièce de protection 12 par pliage ou emboutissage peut s’ avérer délicate.
A cet égard, selon une variante de réalisation, l’ ensemble 10 d’ anneau mobile 6 peut comprendre une pluralité de pièces de protection, chaque pièce de protection étant positionnée sur l’une des dents de la denture périphérique externe 7. La protection de toute la denture périphérique externe 7 est alors obtenue via l’ensemble de ces pièces de protection 12. Leur réalisation est simplifiée et leur pliage ou emboutissage est plus facilement réalisable.
Dans l’ exemple de réalisation illustré aux figures 3 et 4, la denture périphérique externe 7 est surmontée de la pièce de protection 12. La pièce de protection 12 comprend une première portion 12a configurée pour recouvrir les faces extérieure 7b et intérieure 7a des dents de la denture périphérique externe 7. La pièce de protection 12 épouse ainsi la forme de la denture périphérique externe 7.
De plus, l’ anneau mobile 6 peut comprendre un crochet 13 disposé dans le prolongement de la face intérieure 7a des dents de la denture périphérique externe 7, configuré pour recevoir le joint d’ étanchéité 9.
La pièce de protection 12 peut, avantageusement, comprendre une deuxième portion 12b pourvue d’un crochet 14 configuré pour épouser la forme de l’ anneau mobile 6 et s’intégrer au moins en partie dans le crochet 13 disposé sur l’ anneau mobile 6. Le crochet 14 de la pièce de protection 12 permet alors l’intégration du joint d’ étanchéité 9.
De préférence, la pièce de protection 12 comporte un moyen de retenue pour son maintien sur la denture périphérique externe 7. Le moyen de retenu est, de préférence, configuré pour le blocage de la pièce de protection 12 afin d’éviter sa fuite radiale sous effort centrifuge.
A cet égard, dans l’ exemple illustré, le crochet 14 de la pièce de protection 12 permet en outre le blocage de la pièce de protection 12 sur l’anneau mobile 6 pour empêcher sa fuite radiale par effort centrifuge lors de la rotation de l ’ anneau mobile 6.
De plus, le crochet 14 de la deuxième portion 12b de la pièce de protection 12 comporte, de préférence, une partie oblique 14a de réception du joint d’étanchéité 9. La partie oblique s’ étend dans une direction opposée à l’ axe de rotation de l’anneau mobile 6, en direction des pieds d’aube 3.
De cette façon, le joint d’ étanchéité intégré dans le crochet 14 de l’élément de protection 12 et reposant sur la partie oblique 14 est incité à remonter sous l’ effet centrifuge pour aller obstruer le jeu axial entre l’ anneau mobile 6 et le disque 1 de rotor crée par l’ouverture de l’anneau mobile 6 à chaud. Ceci empêche notamment les fuites d’air de ventilation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble d’anneau mobile pour rotor de turbomachine, l’ anneau mobile (6) comprenant une denture périphérique externe (7), chaque dent de la denture périphérique externe (7) comportant une face intérieure (7a) destinée à être positionnée en regard d’un pied d’ aube
(3) du rotor et une face extérieure (7b) opposée à la face intérieure (7a) et destinée à être positionnée en regard d’un crochet de retenue axiale
(4) disposé sur le pied d’ aube (3), caractérisé en ce qu’il comprend au moins un élément de protection (1 1 ; 12) disposé sur la face extérieure (7b) d’ au moins une dent de la denture périphérique externe (7) .
2. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 1 , dans lequel l’ élément de protection est un revêtement ( 1 1 ) appliqué sur la face extérieure (7b) des dents.
3. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 2, dans lequel le matériau dudit revêtement ( 1 1 ) comporte du nickel et du chrome.
4. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 2 ou 3 , dans lequel la face extérieure (7b) des dents comprend une portion usinée sur laquelle ledit revêtement ( 1 1 ) est appliqué.
5. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 1 , dans lequel l’élément de protection est une pièce de protection disposée sur l’ anneau mobile.
6. Ensemble d’ anneau mobile selon la revendication 5 , comprenant une pluralité de pièces de protection, chaque pièce de protection étant positionnée sur l’une des dents de la denture périphérique externe (7).
7. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 5 , dans lequel la pièce de protection s ’étend sur toute la circonférence de la denture périphérique externe (7) de l’ anneau mobile, la pièce de protection comportant une fente.
8. Ensemble d’ anneau mobile selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la denture périphérique externe (7) est surmontée de la pièce de protection, la pièce de protection comprenant une première portion configurée pour recouvrir les faces extérieure et intérieure des dents de la denture périphérique externe (7).
9. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 8, dans lequel l’ anneau mobile comprend un crochet disposé dans le prolongement de la face intérieure des dents de la denture périphérique externe (7) et configuré pour la réception d’un joint d’étanchéité (9), une deuxième portion de la pièce de protection comportant un crochet configuré pour s’intégrer au moins en partie dans le crochet disposé sur l’ anneau mobile.
10. Ensemble d’anneau mobile selon la revendication 9, dans lequel le crochet ( 14) de la deuxième portion (12b) de la pièce de protection ( 12) comportant une partie oblique ( 14a) de réception d’un joint d’ étanchéité (9) et s ’ étendant dans une direction opposée à l’ axe de rotation de l’ anneau mobile (6).
1 1 . Rotor de turbomachine comprenant une pluralité d’ aubes (2) comportant chacune un pied d’ aube (3) pourvu d’un crochet de retenue axiale (4), caractérisé en ce qu’il comprend en outre un ensemble d’ anneau mobile (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, les faces intérieure et extérieure de chaque dent de la denture périphérique externe (7) de l ’anneau mobile étant respectivement positionnées en regard d’un pied d’ aube (3) et en regard d’un crochet de retenue axiale.
12. Turbomachine, comprenant un rotor selon la revendication 1 1.
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FR2888897B1 (fr) * 2005-07-21 2007-10-19 Snecma Dispositif d'amortissement des vibrations d'un anneau de retention axiale des aubes de soufflante d'une turbomachine
FR2900437B1 (fr) * 2006-04-27 2008-07-25 Snecma Sa Systeme de retention des aubes dans un rotor
FR3022944B1 (fr) * 2014-06-26 2020-02-14 Safran Aircraft Engines Ensemble rotatif pour turbomachine
FR3090030B1 (fr) * 2018-12-12 2020-11-20 Safran Aircraft Engines Dispositif de maintien pour le démontage d’une roue à aubes de turbomachine et procédé l’utilisant

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