Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02354121 2001-07-26
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L'invention concerne un dispositif de rétention d'un flasque
annulaire contre une face radiale d'un disque.
Elle concerne plus précisément un dispositif pour retenir un
flasque annulaire contre une face radiale d'un disque, ce disque
présentant dans ladite face radiale un évidement annulaire délimité
par plusieurs parois dont l'une est formée par une face d'un rebord qui
s'étend radialement vers l'extérieur, et le flasque présentant, dans sa
partie radialement intérieure, une base annulaire en appui par exemple
coulissant contre la paroi radialement extérieure de l'évidement et un
pied qui s'étend radialement vers l'intérieur dans l'évidement à partir
de l'extrénlité interne de la base, ledit dispositif comportant une bague
de retenue annulaire fendue disposée dans l'évidement et ayant une
face en butée contre la face du rebord, cette bague présentant sur sa
face radialement extérieure une feuillure pour recevoir une portion du
pied afin de retenir le flasque contre la face radiale du disque.
Un tel dispositif est connu notamment par FR A 2 485 117.
Dans ce document, le flasque est prévu pour empêcher le déplacement
axial d'aubes de type à attache sapin dont les pieds sont montés dans
des encoches prévues à la périphérie du disque.
Pour monter le flasque, on dispose d'abord la bague annulaire
de retenue fendue dans l'évidement du disque, puis on la comprime
radialement vers l'intérieur de l'évidement au moyen d'outils appuyant
sur la paroi périphérique de l'anneau jusqu'à ce qu'ils viennent
appuyer sur le rebord. Ensuite on fait coulisser la base de l'embase le
long de la paroi radialement extérieure de l'évidement. On exerce une
force axiale contre le flasque afin que le pied vienne en appui contre
la paroi axialement intérieure de l'évidement. On relâche alors les
outils qui comprimaient la bague annulaire. Cette dernière s'expanse
radialement vers l'extérieur, puis on supprime la force axiale exercée
sur le flasque. Le pied du flasque vient alors en appui contre les deux
parois délimitant la feuillure de la bague annulaire.
Ainsi, la mise en oeuvre du dispositif de fixation du flasque
selon FR A 2 485 117 nécessite des outils spéciaux pour comprimer la
bague de retenue afin de permettre la mise en place du flasque.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif de rétention
axiale du flasque qui permette un montage simplifié du flasque.
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Un autre but de l'invention est de permettre un montage du
flasque sur le disque sans outils spéciaux pour comprimer la bague de
retenue, ce qui permet de diminuer les coûts des matériels nécessaires
pour la maintenance.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de
rétention axiale du flasque qui permette d'augmenter la durée de vie
du disque.
L'invention atteint son but par le fait que le pied du flasque et la
bague de retenue comportent des chanfreins annulaires en vis-à-vis
destinés à permettre la compression radiale de la bague préalablement
disposée dans l'évidement au cours du coulissement axial de la base
dans l'évidement lors du montage du flasque sur le disque.
Les dispositions suivantes sont en outre de préférence adoptées:
- Les chanfreins sont inclinés par rapport à l'axe du disque d'un
angle compris entre 10 et 60 .
- La feuillure est délimitée par une surface en appui radial sur
l'extrénùté du pied et une surface radiale en appui sur la face du pied
en regard de l'ouverture de l'évidement, ladite surface radiale étant
raccordée au chanfrein de la bague de retenue.
- La portion du pied reçue dans la feuillure comporte des
encoches.
- La feuillure comporte des excroissances qui s'insèrent dans les
encoches du pied.
- La profondeur des encoches est supérieure à la hauteur des
excroissances.
Cette dernière disposition permet de glisser un outil dans
l'espace compris entre le sommet des excroissances et le fond des
encoches afin de comprimer la bague de retenue lors du démontage du
flasque au cours des opérations d'entretien. Mais le remontage du
flasque est réalisé sans outil spécial.
La présence des encoches et des excroissances permet
d'immobiliser la bague de retenue en rotation par rapport au flasque.
Ce dernier est alors immobilisé par rapport au disque au niveau des
pieds d'aubes. Dans FR A 2 485 117, l'anneau de retenue est fixé au
disque au niveau d'une échancrure ménagée dans le rebord délimitant
l'évidement. Cette échancrure n'a donc pas de raison d'être dans la
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présente invention, ce qui permet de simplifier la construction du
disque et d'augmenter sa durée de vie.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront
à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en
référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un disque de
rotor comportant un mode de réalisation de l'invention ;
les figures2a à 2f montrent les différentes phases de montage du
flasque sur le disque ;
la figure 3 montre la première phase de démontage du flasque ;
et
la figure 4 est une coupe à plus grande échelle montrant la
bague de retenue dans l'évidement.
Sur les dessins on a représenté par la référence 1 un disque de
rotor d'un moteur de turbine à gaz, ayant un axe de rotation 2. Ce
disque 1 présente, dans sa face radiale 3, un évidement 10 délimité
par une paroi radialement extérieure 4, une paroi axialement
intérieure 5, une paroi radialement intérieure 6, et la face interne 7
d'un rebord annulaire 8 qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir
de la paroi radialement intérieur 6. L'extrémité supérieure 9 du rebord
8 est radialement distante de la paroi radialement extérieure 4, afin de
ménager une ouverture annulaire 11 permettant d'accéder dans
l'évidement 10. Le disque 1 comporte à sa périphérie des encoches
axiales destinées à recevoir des pieds d'aubes non montrées sur les
dessins. Ces pieds d'aubes sont immobilisés axialement par la portion
extérieure 12 d'un flasque annulaire 13 dont la partie radialement
intérieure 14 comporte une base annulaire 15 qui s'étend axialement
dans la région extérieure de l'évidement 10 et un pied 16 qui s'étend
radialement vers l'intérieur de l'évidement 10 à partir de l'extrémité
interne de la base annulaire 15.
Le diamètre extérieur de la base annulaire 15 est sensiblement
égal au diamètre de la paroi radialement extérieure 4 de l'évidement
10 et la base annulaire 15 est en appui par exemple coulissant contre
cette paroi extérieure 4. Le diamètre intérieur du pied 16 est supérieur
au diainètre extérieur du rebord 8, afin de permettre l'introduction de
la base annulaire 15 et du pied 16 par l'ouverture annulaire 11 dans
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l'évidement 10. Lorsque la partie radialement intérieure 14 du flasque
13 est introduite dans la cavité 10, le flasque 13 est immobilisé
radialement par rapport au disque 1, du fait que la base annulaire 15
est en appui par exemple coulissant contre la paroi radialement
extérieure 4.
Le flasque 13 est retenu axialement sur le disque 1 par une
bague de retenue annulaire fendue 20. La bague de retenue 20
présente une paroi frontale axiale 21 en appui contre la face interne 7
du rebord 8, une paroi arrière 22 disposée à peu de distance de la
paroi axialement intérieure 5 de l'évidement 10, une paroi
périphérique extérieure 23 raccordée à la paroi frontale 21 par un
chanfrein 24 et raccordée à la paroi arrière 22 par une feuillure 25
délimitée par une surface radiale 26 et une surface cylindrique 27, et
enfin une paroi axiale intérieure 28 dont le diamètre est supérieur au
diamètre de la paroi radialement intérieure 6 de l'évidement d'une
mesure permettant l'escamotage de la bague de retenue 20 derrière le
rebord 8 par compression lors de la mise en place du flasque 13.
La surface radiale 26 délimitant la feuillure 25 est, dans la
position de montage montrée sur la figure 1, appuyée par la face du
pied 16 située en regard de l'ouverture annulaire 11.
Le diamètre de la surface cylindrique 27 délimitant la feuillure
est sensiblement égal au diamètre intérieur du pied 16 en position
de repos de la bague de retenue 13. Mais lorsque la bague de retenue
13 est soumise à des forces centrifuges lors de la rotation du disque 1,
25 la surface cylindrique 27 est en appui positif contre l'extrémité
intérieure 17 du pied 16.
Le diamètre intérieur du pied 16 est en outre sensiblement égal
au diamètre extérieur de la paroi frontale 21 de la bague de retenue à
l'état de repos.
L'extrémité intérieure 17 du pied 16 est également raccordée à
la face arrière 18 du pied 16, située en regard de la paroi axialement
intérieure 5 de l'évidement 10, par un chanfrein 19.
Ce chanfrein 19 et le chanfrein 24 de la bague de retenue 20 ont
des angles identiques par rapport à l'axe de rotation 2 du disque 1, qui
sont compris entre 10 et 45 .
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La paroi axiale intérieure 28 de la bague de retenue 20 est en
outre reliée à la paroi arrière 22 par un deuxième chanfrein 29 qui
permet l'extension de la bague de retenue 20 lors de son introduction
dans l'évidement 10.
5 Les figures 2a à 2f montrent les différentes phases de montage
du flasque 13 sur le disque 1. La bague de retenue annulaire fendue
20 est introduite dans l'évidement 10 où elle se met en position de
repos ainsi que cela est montré sur la figure 2a.
On place ensuite le flasque 13 de telle manière que l'extrémité
17 du pied 16 se trouve dans l'ouverture 11 de l'évidement 10. Le
chanfrein 19 du pied 16 vient alors en appui contre le chanfrein 24 de
la bague de retenue 20, ce qui permet de centrer la bague de retenue
par rapport à l'axe de rotation 2 du disque 1. On exerce alors une
force axiale F sur la partie intérieure 14 du flasque 13. Cette opération
15 entraîne une compression de la bague de retenue 20, ainsi que cela est
montré sur les figures 2b, 2c et 2d, et un coulissement de la base
annulaire 15 sur la paroi radialement extérieure 4 de l'évidement 10.
Sur la figure 2d on voit que l'extrémité 17 du pied est en appui
coulissant contre la paroi périphérique externe 23 de la bague de
20 retenue. On continue d'appliquer la force axiale F sur la partie
intérieure 14 du flasque 13. La portion extérieure 12 du flasque 13
vient en appui contre la face radiale 3 du disque 1 et les aubes, et
l'extrémité 17 du pied 16 vient se positionner au-dessus de la feuillure
25. La bague de retenue 20 est alors libérée de la contrainte de
compression et reprend son diamètre nominal. La surface cylindrique
27 de la feuillure 25 vient en appui contre l'extrémité 17 du pied 16, et
la surface radiale 26 vient se positionner entre le pied 16 et l'ouverture
11. Lorsqu'on relâche la force axiale F exercée sur la partie intérieure
14 du flasque 13, ce dernier vient appuyer positivement sur la surface
radiale 26 qui délimite la feuillure 25, et la surface frontale 21 de la
bague de retenue 20 est en appui contre la face intérieure 7 du rebord
8.
Il est à noter que le flasque 13 est monté avec une précontrainte
axiale sur le disque 1.
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Ainsi que cela a été décrit ci-dessus, le déplacement axial du
flasque 13 au cours de son montage sur le disque 1 entraîne la
compression de la bague de retenue 20 grâce aux chanfreins 19 et 24.
En revanche, pour retirer le flasque 13, il est nécessaire de
comprimer préalablement la bague de retenue 20, afin que la paroi
périphérique extérieure 23 de la bague de retenue 20 s'efface sous
l'extrémité 17 du pied 16.
Afin de faciliter cette opération, le pied 16 est muni d'une
pluralité d'encoches 40 dont le fond est distant de l'axe 2 d'une
distance supérieure au diamètre de la paroi périphérique extérieure 23
de la bague de retenue 20. On peut ainsi glisser par l'interstice
l'extrémité d'un outil approprié 41, ainsi que cela est montré sur la
figure 3, afin de comprimer la bague de retenue 20.
Avantageusement, la bague de retenue 20 comporte dans la
feuillure 25 et en correspondance avec les protubérances 40, des
excroissances 42 qui s'insèrent dans les encoches 40 et dont les
surfaces extérieures affleurent la paroi périphérique extérieure 23 de
la bague de retenue 20. Ces excroissances 42 permettent un meilleur
appui des outils 41, et elles permettent également d'immobiliser en
rotation la bague de retenue 20 par rapport au flasque 13. La portion
extérieure 12 du flasque 13 est dans ce cas immobilisée par rapport au
disque 1 par des moyens appropriés, tels que des plots 43 qui
s'insèrent entre deux pieds d'aubes.
La présence des encoches 40, des excroissances 42 et des plots
43, permet de solidariser en rotation le disque 1, le flasque 13 et la
bague de retenue 20, sans qu'il y ait de dispositif d'immobilisation en
rotation direct entre la bague de retenue 20 et le disque 1. Cette
disposition permet d'éviter d'introduire un coefficient de
concentration de contrainte dû à des fentes réalisées dans le rebord 8
du disque 1 qui est une pièce à faible durée de vie. On préserve ainsi
l'intégrité mécanique du disque 1 et on augmente sa durée de vie.
