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FR2641324A1 - Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre - Google Patents

Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre Download PDF

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FR2641324A1
FR2641324A1 FR8915489A FR8915489A FR2641324A1 FR 2641324 A1 FR2641324 A1 FR 2641324A1 FR 8915489 A FR8915489 A FR 8915489A FR 8915489 A FR8915489 A FR 8915489A FR 2641324 A1 FR2641324 A1 FR 2641324A1
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rotor
rod
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Wilhelm Hoffmueller
Axel Rossmann
Siegfried Sikorski
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MTU Aero Engines AG
Rolls Royce Solutions GmbH
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MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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    • 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
    • F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre. Fixation caractérisée en ce que le pied d'ailette 1 métallique comprend un percement 2 disposé radialement par rapport à l'axe du rotor, et dans lequel une tige 4 d'ailette 5 en technique de fibre est enfilée et fixée, et en ce que sur le périmètre extérieur du pied d'ailette 1 sont prévus des segments dentés 6 se développant en direction de la périphérie avec des tronçons ouverts disposés entre eux et de longueur sensiblement égale, lesquels sont adaptés à former une fixation amovible du type baonnette dans des segments de flasques 8 intérieurs, réalisés de façon équivalente d'un support 9 de pied d'ailette en forme de pot. L'invention concerne la fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre.

Description

"Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor
en technique de fibre".
L'invention concerne une fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre qui est reliée au pied métallique de l'ailette
et le pied d'ailette est prévu amovible dans un rotor.
On a connu de nombreuses solutions pour résoudre le problème de fixation d'une ailette de rotor sur un disque de rotor métallique. Par exemple à partir du brevet US-PS 3 737 250, un dispositif de ce genre est connu, selon lequel le pied-de l'ailette est réalisé en queue d'aronde, et est fixé dans un support d'ailette, qui à son tour est logé dans des paliers à roulement du rotor. Cette disposition rend possible un
simple éloignement de l'ailette d'un réacteur à turbo-
soufflante dans la direction axiale du réacteur, ce qui se répercute positivement en particulier dans des
réacteurs avec une enveloppe à turbo-soufflante.
L'inconvénient de cette disposition est le besoin important de place pour la fixation du pied d'ailette
dans le rotor.
En partant de là, le but de l'invention est
de créer une fixation de pied d'ailette de construc-
tion simple et nécessitant peu de place, qui soit réalisée pour cela de façon favorable en fibre. En outre l'ailette doit être montable et démontable de
façon simple.
L'objectif de l'invention est atteint en ce que le pied d'ailette, métallique, comprend un percement disposé radialement par rapport à l'axe du rotor, et dans lequel une tige d'ailette en technique de fibre est enfilée et fixée, et en ce que sur le périmètre extérieur du pied d'ailette sont prévus des segments dentés se développant en direction de la périphérie avec des tronçons ouverts disposés entre eux et de longueur sensiblement égale, lesquels sont adaptés à former une fixation amovible du type baïonnette dans des segments de flasques intérieurs, réalisés de façon équivalente d'un support de pied
d'ailette en forme de pot.
Cette disposition a l'avantage, que l'ai-
lette du rotor peut être montée et démontée de façon simple. Cela se produit, par le fait que le pied de' l'ailette est enfilé dans le support de pied et est soumis à rotation dans le sens périphérique, jusqu'à ce que le segment denté soit en prise avec les tronçons des flancs intérieurs du support du pied d'ailette. La réalisation de la tige en technique de fibre rend possible un guidage favorable des forces
centrifuges se produisant en marche de l'ailette elle-
même à partir du pied. Pour obtenir un poids aussi faible que possible, le pied de l'ailette est fabriquée avantageusement en un alliage à base au titane. Suivant une réalisation avantageuse de l'invention, la tige est fixée par collage au pied de l'ailette, il en résulte une bonne transmission des
forces par sollicitation favorable de la fibre.
En alternative à cela ou en supplément, la tige en technique de fibre peut être fixée au pied de l'ailette par des rivets ou des vis enfilés dans des
ouvertures perpendiculaires à l'axe de la tige.
Les segments dentés ont avantageusement une longueur qui correspond à 1/8 du périmètre de l'ailette et il existe favorablement trois lignes de segments dentés disposées l'une après l'autre. Grâce à cela, on peut obtenir un bon guidage des forces se produisant en marche, en particulier des forces centrifuges, du pied de l'ailette dans le rotor. Les segments dentés ont en coupe avantageusement la forme d'un sapin, une sollicitation favorable pour le matériau des segments dentés étant ainsi obtenue. Les segments dentés peuvent être réalisés sans pente ou être disposés avec une pente différente de zéro. Ce dernier cas est surtout favorable, pour obtenir une précontrainte simultanée du pied de l'ailette avec le support d'ailette et éviter ainsi des vibrations en marche.
Un autre développement avantageux de l'in-
vention prévoit, que la matière en technique de fibre dans la zone d'extrémité est réalisée en forme de cloche. Ceci empêche d'une part, une sortie par glissement de la tige hors du pied de l'ailette et occasionne d'autre part, une réduction de poids, car la part de matériau du pied de l'ailette, qui se compose de métal, réduit le prix de la partie de la tige. En alternative, la tige rectangulaire en technique de fibre peut être entourée aux environs de la zone terminale d'une matière moulée en fibre courte, sous forme d'une cloche. Avec cela également
une réduction de poids est obtenue.
Un autre développement de. l'invention pré-
voit que la tige en technique de fibre de l'ailette se termine dans la zone du plan de section d'un plateau de pied d'ailette adapté au pied d'ailette. La tige est alors collée au pied de l'ailette et/ou fixée par un rivet ou une vis. Cette réalisation plus simple est toutefois seulement possible, si les tensions du matériau admissibles ne sont pas dépassées dans le col de pied d'ailette et dans la tige d'ailette. De préférence entre l'ouverture centrale et les segments dentés répartis sur le pourtour, est placée une série d'alésages à espacements réguliers, qui sont dirigés radialement par rapport à l'axe du rotor. Cette solution rend possible également une
économie de poids.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le pied de l'ailette se compose de deux
demi-coques qui sont soudées l'une à l'autre.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, le pied est d'une seule pièce.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, les segments dentés ont une longueur comprise entre 1/12 et 1/4 du périmètre du pied d'ailette et de
préférence 1/8.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, le pied d'ailette est fixé par collage avec
la tige en technique de fibre.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, sont disposées l'une derrière l'autre, de une à cinq rangées de segments dentées, de préférence trois, radialement par rapport à l'axe du disque de rotor. Suivant une autre caractéristique de
l'invention, les segments dentés en section trans-
versale ont une forme en sapin.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, le matériau du pied est un alliage en base au titane.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, les segments dentés sont réalisés en forme de
pas de vis avec une pente différente de zéro.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, la tige en technique de fibre est réalisée, dans sa zone terminale, en forme de cloche.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, la tige en technique de fibre est entourée, autour de sa zone terminale, par une masse moulée en
fibre courte en forme de cloche.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, entre le percement central et les segments dentés répartis sur le pourtour extérieur, est disposée une série d'alésages à espacement régulier, qui sont placés radialement par rapport à l'axe du
rotor.
Suivant une autre caractéristique de l'in-
vention, la tige en technique de fibre se termine dans la zone du plan de coupe transversale d'un plateau de
pied d'ailette adapté au pied d'ailette.
L'invention sera expliquée dans la suite à partir des dessins joints, dans lesquels on montre: - à la figure i: une coupe longitudinale d'une réalisation de pied d'ailette suivant l'invention, - à la figure 2: une coupe longitudinale d'un développement de la réalisation de la figure 1, à la figure 3: une autre forme de réalisation de l'invention, - à la figure 4: une coupe transversale de la forme de réalisation de la figure 3, - à la figure 5: une coupe horizontale d'une autre forme de réalisation de l'invention, - à la figure 6: une coupe en long d'une forme de
réalisation à tige courte.
A la figure i est présenté un pied d'ailette i qui relie une ailette en technique de fibre 5, de préférence une ailette de réacteur à turbosoufflante avec un support de pied d'ailette 9 appartenant au rotor. L'ailette 5 comprend une tige 4 se développant radialement et qui épouse la forme d'une ouverture correspondante 2. La liaison entre la tige 4 et la paroi de l'ouverture 2 se fait alors par collage. Le pied 1 comporte une série de segments dentés 6 répartis à son pourtour intérieur, qui sont prévus sur deux ligne situées l'une au-dessus de l'autre. Les segments dentés 6 sont en prise par leurs flancs radialement extérieurs 17 avec les flancs 18 ajustés correspondants des segments 8 de flasques intérieurs adaptés au support de pied d'ailette. En outre, le pied d'ailette 1 comporte un plateau de pied d'ailette 15, qui coopère avec un flasque 16 du support d'ailette 9 réalisé en correspondance, pour supporter les forces de flexion. Un rivet 22 assure en outre la
fixation de la tige 4 au pied de l'ailette.
La forme de réalisation à la figure 2
présente dans la zone terminale 3 radialement inté-
rieure de la tige 4 un évasement en queue d'aronde, au moyen duquel le glissement de la tige 4 hors du percement 2 peut être empêché. En outre est prévue une série d'alésages radiaux 14, qui sont fermés par des tampons 20 ajustés en forme. Les alésages réduisent le
poids du pied de l'ailette.
La forme de réalisation à la figure 3 présente un percement 2 en forme de cloche. L'espace intermédiaire entre la tige 4 et la paroi extérieure du percement 2 est rempli d'une masse moulée en fibre courte 12. Les surfaces de liaison entre la tige 4 et
la masse moulée en fibre 12 sont collées au pied 1.
A la figure 4 est représentée une coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3. Le pied 1 se compose de deux demi-coquilles 10a, 10b, qui
sont réunies ensemble le long des surfaces d'about 19.
La tige 4 est réalisée rectangulaire en section, alors que le percement 2 est rond en section. L'espace intermédiaire entre la tige 4 et le pied 1 est rempli d'une masse moulée en fibre courte 12. Sur le pourtour extérieur du pied d'ailette 1 sont répartis les segments dentés 6, qui s'étendent chacun sur environ 1/8 du périmètre. Les segments dentés 6 sont en prise avec les segments de flasques intérieurs 8 du support de pied d'ailette 9. Entre les segments de flasques intérieurs 8 sont prévus des tronçons ouverts 7 d'à peu près même longueur, qui servent à l'introduction ou à l'enlèvement du pied 1 de l'ailette. Dans ce but le pied 1 est pivoté dans le sens périphérique d'environ 1/8 de tour, jusqu'à ce que les segments dentés 6 se trouvent complètement à l'intérieur du tronçon ouvert. Alors il s'ensuit une extraction
radiale du pied 1 hors du support de pied 9.
Une autre forme de réalisation de l'invention est représentée à la figure 5, dans laquelle la tige 4 est ajustée à la réalisation en
forme de cloche du percement 2.
Encore un développement avantageux de l'invention est représenté à la figure 6. Dans cette réalisation la tige 4 en technique de fibre est fixée par collage au pied de l'ailette 1, de même dans la zone du col de pied de l'ailette, elle est fixée par un ou plusieurs rivets 22. L'extrémité 23 de la tige 4 se trouve à peu près dans un plan de coupe transversal avec le plateau de pied 15 du pied d'ailette 1. Dans cette forme de réalisation on peut obtenir seulement une plus faible transmission de force qu'avec les formes de réalisation présentées plus haut, toutefois cette réalisation se caractérise par une économie de poids. En outre, l'ailette peut être changée sans que le pied de l'ailette puisse être séparé, ce qui
apporte une simplification avantageuse.
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Claims (3)

    REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1e) Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre qui est reliée au pied métallique de l'ailette, et le pied d'ailette est placé amovible dans un rotor, caractérisée en ce que le pied d'ailette (1), métallique, comprend un percement (2) disposé radialement par rapport à l'axe du rotor, et dans lequel une tige (4) d'ailette (-5) en technique de fibre est enfilée et fixée, et en ce que sur le périmètre extérieur du pied d'ailette (1) sont prévus des segments dentés (6) se développant en direction de la périphérie avec des tronçons ouverts (7) disposés entre eux et de longueur sensiblement égale, lesquels sont adaptés à former une fixation amovible du type baïonnette dans des segments de flasques (8) intérieurs, réalisés de façon équivalente d'un support (9) de pied d'ailette en forme de pot.
  1. 23) Fixation selon la revendications 1,
    caractérisée en ce que le pied d'ailette (1) se compose de deux demicoquilles (10a, 0lob), qui sont
    soudées l'une à l'autre.
    3') Fixation selon la revendications 1,
    caractérisée en ce que le pied d'ailette (1) est une
    seule pièce.
    4') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications i à 3, caractérisée en ce que le pied
    d'ailette (1) est fixé par collage avec la tige (4) en
    technique de fibre.
    ') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le pied
    d'ailette (1) est fixé par rivet ou par vis à la tige
    en technique de fibre.
    6') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les
    segments dentés (6) ont une longueur comprise entre 1/12 et 1/4 du périmètre du pied d'ailette et de
    préférence 1/8.
  2. 7) Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 6, caractérisée en ce que sont
    disposées l'une derrière l'autre, de une à cinq rangées de segments dentées (6), de préférence trois,
    radialement par rapport à l'axe du disque de rotor.
    8') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications i à 7, caractérisée en ce que les
    segments dentés (6) en section transversale ont une
    forme en sapin.
    9') Fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau du pied (1) est un
    alliage en base au titane.
    10') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les
    segments dentés (6) sont réalisés en forme de pas de
    vis avec une pente différente de zéro.
  3. 11) Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la tige
    (4) en technique de fibre est réalisée, dans sa zone
    terminale (3), en forme de cloche.
    12') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la tige
    (4) en technique de fibre est entourée, autour de sa zone terminale (3), par une masse moulée en fibre
    courte en forme de cloche.
    13') Fixation selon l'une quelconque des
    revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'entre le
    percement central (2) et les segments dentés (6) répartis sur le pourtour extérieur, est disposée une série d'alésages (14) à espacement régulier, qui sont
    placés radialement par rapport à l'axe du rotor.
    14') Fixation selon l'une ou l'autre des
    revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que la tige
    (4) en technique de fibre se termine dans la zone du plan de coupe transversale d'un plateau de pied
    d'ailette (15) adapté au pied d'ailette (1).
FR898915489A 1988-12-29 1989-11-24 Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre Expired - Lifetime FR2641324B1 (fr)

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DE3844191A DE3844191A1 (de) 1988-12-29 1988-12-29 Schaufelfussbefestigung fuer eine fasertechnische rotorschaufel

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FR2641324A1 true FR2641324A1 (fr) 1990-07-06
FR2641324B1 FR2641324B1 (fr) 1992-06-12

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FR898915489A Expired - Lifetime FR2641324B1 (fr) 1988-12-29 1989-11-24 Fixation de pied d'ailette pour une ailette de rotor en technique de fibre

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