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L'invention a pour objet un clinquant pour aube de turbomachine
comprenant deux branches aptes à venir envelopper les flancs du pied de
l'aube.
Plus particulièrement, l'invention peut concerner un clinquant pour aube
s de soufflante de turboréacteur. Le clinquant et le pied de l'aube sont
destinés
à être positionnés à l'intérieur d'un logement formé par une rainure axiale
ménagée dans le disque de soufflante. Ce logement est ouvert en amont
mais délimité en aval par une paroi. Cette paroi est formée par la face amont
du tambour du compresseur basse pression du turboréacteur. On notera caue
io ce tambour est généralement d'épaisseur relativement faible à cet endroit.
Dans la présente demande, une direction axiale est définie comme
étant une direction parallèle à l'axe de rotation de la soufflante. En oui,re,
l'amont et l'aval d'une pièce sont définis par rapport au sens normal
d'écoulement des gaz à l'intérieur du turboréacteur.
i5 On rencontre avec les clinquants classiques l'inconvénient suivant : lors
de la rotation de la soufflante, le clinquant se déplace suivant un mouvement
axial de va et vient à l'intérieur de son logement et percute répétitivement
le
tambour du compresseur basse pression. Les percussions répétées du
clinquant contre le tambour endommagent ce dernier et diminuent sa durée
zo de vie. On constate généralement la formation sur le tambour, d'une
empreinte qui constitue une zone de départ de fissure. Ce phénomène est
d'autant plus gênant que le tambour est une pièce relativement coûteuse.
Pour éviter un tel inconvénient, il est connu de prévoir sur le clinquant
deux pattes s'étendant respectivement à partir de l'extrémité amont ces
Z5 branches de celui-ci, ces pattes étant repliées l'une vers l'autre. Ces
pattes
viennent en butée contre la face avant du pied d'aube lorsque le clinquant se
déplace vers l'aval. Elles retiennent ainsi le clinquant avant qu'il ne vienne
percuter le tambour.
Toutefois, ces pattes ont tendance à se déplier sous l'effet des forces
3o de poussée qu'exerce sur elles le pied d'aube. Une fois dépliées, ces
pattes
ne jouent plus leur rôle de butée, de sorte que le clinquant n'est plus retenu
et percute le tambour.
L'invention vise à éviter ce dernier problème en proposant un clinquant
pour aube de turbomachine comprenant deux branches aptes à venir
35 envelopper les flancs du pied de l'aube, et deux pattes s'étendant
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Z
respectivement à partir d'une extrémité des deux branches, ces deux pactes
étant repliées l'une vers l'autre, caractérisé en ce lesdites pattes sont
reliées
entre elles de manière à ne pas pouvoir se déplier.
Selon un premier mode de réalisation, lesdites pattes sont
s suffisamment longues pour être repliées l'une sur l'autre et être reliées
directement entre elles. Par exemple, elles peuvent être reliées par soudage,
rivetage, boulonnage ou encore par emboîtement l'une dans l'autre.
Selon un deuxième mode de réalisation le clinquant comprend cane
pièce de liaison reliant lesdites pattes de manière à les empêcher de se
lo déplier. Ce deuxième mode de réalisation permet de réaliser des pattes
~>lus
courtes et, généralement, de forme moins complexe que celles du premier
mode de réalisation.
La pièce de liaison utilisée peut avoir différentes formes. Par ailleurs, la
pièce de liaison peut être fixée aux pattes, c'est-à-dire être assemblée avec
15 les pattes de manière à empêcher tout mouvement relatif entre elle et les
pattes ou, au contraire, être assemblée avec les pattes avec une certaine
liberté de mouvement relatif.
On a pu constater lors des recherches ayant conduit à l'invention crue
pour limiter l'usure du disque de soufflante et/ou du pied d'aube, il était
zo préférable que le pied d'aube puisse se mouvoir à l'intérieur du clinquant
dans des directions autres que la direction axiale.
Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux, la pièce de liaison est
assemblée aux pattes de manière à autoriser l'écartement des branches du
clinquant (ce qui revient à autoriser l'écartement desdites pattes) et donc
les
2s mouvements "latéraux" du pied d'aube à l'intérieur du clinquant.
Ainsi, à titre d'exemple, la pièce de liaison peut être une glissière
recevant lesdites pattes à l'intérieur de ses deux extrémités.
Pour autoriser l'écartement desdites pattes, soit les deux pattes sent
assemblées aux extrémités de la glissière de manière à rester toutes deux
30 libres en translation suivant la direction d'écartement des branches du
clinquant, soit l'une de ces pattes est fixée à la glissière, par exemple par
soudage, tandis que l'autre reste libre en translation.
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la
description qui suit. Cette description fait référence aux figures annexées
aur
35 lesquelles
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- la figure 1 représente de manière schématique un ensemble non
assemblé comprenant une partie de disque de soufflante, une cale, un
exemple de clinquant selon l'invention, et un pied d'aube de soufflante ;
- la figure 2 est une vue de face selon la flèche II de l'ensemble de la
s figure 1, une fois celui-ci assemblé ;
- la figure 3 est une coupe axiale selon III-III de l'ensemble de; la
figure 2 ;
- la figure 4 est une vue de détail en perspective, selon la flèche IV, de
la pièce de liaison du clinquant des figures 1 à 3 ;
io - la figure 5 est une coupe selon le plan V-V, de la pièce de liaison df~
la
figure 4 ;
- la figure 6 est une coupe analogue à celle de la figure 5 montrant un
autre type de pièce de liaison ;
- la figure 7 est une vue de détail en perspective montrant un exemple
is de clinquant selon l'invention équipé d'un autre type de pièce de liaison;
- la figure 8 est une vue de détail en perspective montrant un exemple
de clinquant selon l'invention dépourvu de pièce de liaison; et
- la figure 9 est une vue de détail en perspective montrant un autre
exemple de clinquant selon l'invention dépourvu de pièce de liaison.
zo Sur les figures 1 à 3, sont représentés : un disque de soufflantE~ 2
présentant à sa périphérie de nombreuses rainures axiales 4 définissant avec
la face amont 8 du tambour de compresseur basse pression 6 un logement
susceptible de recevoir une cale 12, un clinquant 20 et le pied 16 d'une
aube 14. On notera qu'il existe des montages analogues dépourvus de
Zs cale 12.
Le clinquant 20 comprend deux branches latérales 21A et 21B et est
apte à envelopper le pied d'aube 16. Comme représenté sur la figure 2, le
clinquant 20 repose sur la cale 12. Le pied d'aube 16, la cale 12, Ie tambour
6 et le disque de soufflante 2 sont réalisés, par exemple, en alliage de
titane.
3o Le clinquant 20, quant à lui, est une pièce d'usure réalisée en un alliage
plus
dur comme l'alliage connu sous la marque Inconel 718, et a pour fonction de
limiter l'usure du pied d'aube 16 et du disque de soufflante 2. Le clinquant
20
étant en un matériau plus dur que celui du tambour 6, des chocs répéi:és
entre ces deux éléments endommageraient le tambour.
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Pour éviter de tels chocs, le clinquant 20 présente deux pattes 22 qui
s'étendent à partir de son extrémité amont, de chaque côté du pied d'aube
et qui sont repliées l'une vers l'autre. Ces pattes 22 sont reliées par cane
pièce de liaison 24 qui les empêche de se déplier. L'amont et l'aval du
s clinquant et des autres pièces sont définis par rapport au sens d'écoulement
normal des gaz à l'intérieur du turboréacteur, représenté par la flèche F sur
la figure 3.
Selon un mode de réalisation, les pattes 22 sont fixées par soudage,
rivetage, boulonnage, ou tout autre moyen de fixation approprié, aux
lo extrémités de la pièce de liaison 24. Dans l'exemple des figures 4 et 5, un
point de soudure 26 est réalisé entre chaque patte 22 et la pièce 24. Par
ailleurs, la pièce de liaison 24 est apte à s'étirer suivant la direction
d'écartement des branches 21A et 21B, c'est-à-dire suivant une direction
parallèle à l'axe transversal A représenté sur la figure 4.
15 Pour permettre cet étirement, la pièce de liaison 24 peut être une lame
souple dont une partie au moins est courbée ou pliée. Dans l'exemple des
figures 4 et 5, la pièce de liaison 24 est une lame souple présentant
plusieurs
plis 28 dans sa partie médiane, de sorte que la pièce 24 est bombée vers
l'aval, c'est-à-dire vers le pied d'aube 16. Lorsque les branches 21A, 21E~ et
20 leurs pattes respectives 22 cherchent à s'écarter suivant l'axe A, la
partie
bombée de la pièce 24 s'aplatit de sorte que la pièce 24 s'étire et perrnet
l'écartement des branches 21A et 21B.
Le fait que la pièce 24 soit bombée vers le pied d'aube 16 logé à
l'intérieur du clinquant 20, c'est-à-dire ici vers l'aval, permet d'amortir
les
2s chocs entre le clinquant 20 et le pied d'aube 16 car la partie bombée 25 se
déforme (elle s'aplatit) lorsqu'elle vient en butée contre le pied d'aube 16.
En
outre, la partie bombée maintient les soudures 26 et les pattes 22 à distance
du pied d'aube 16 et préserve donc ces parties des chocs.
Selon un autre exemple représenté sur la figure 6, la pièce de
30 liaison 124 peut être bombée vers l'amont. Dans ce cas, la partie
bombée 125 n'entre pas au contact du pied d'aube 16 (elle n'a pas de
fonction d'amortissement) mais elle permet toujours à la pièce 124 de
s'étirer.
Concernant la section de la partie bombée 25, 125, celle-ci peut
35 présenter des plis et/ou au moins une portion courbe. Sur la figure 6, la
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partie bombée 125 est formée par une portion courbe tandis que sur la
figure 5 la partie bombée 25 présente cinq côtés plans séparés par quatre
plis. On notera que plus la partie bombée 25 présente de plis, plus elle se
déforme facilement, ce qui favorise l'étirement de la pièce 24 et
s l'amortissement du clinquant 22 sur le pied d'aube 16.
Selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 7, ladite
pièce de liaison est une glissière 224 recevant lesdites pattes 22 à
l'intérieur
de ses deux extrémités. Cette glissière 224 peut être réalisée, par exemple,
en repliant sur elle-même une plaque. Dans l'exemple de la figure 7, l'une
io des pattes 22 est fixée à l'une des extrémités de la pièce de la liaison
~?24
tandis que l'autre patte 22 est assemblée à l'autre extrémité de la pièce de
liaison 224 de manière à rester libre en translation suivant la direction
d'écartement des branches, c'est-à-dire parallèlement à l'axe transversal A'.
Pour faciliter l'insertion de la patte 22 libre en translation, à l'intérieur
de la glissière 224, l'extrémité correspondante de cette glissière est
biseautée.
Le fait de fixer au moins une des pattes 22 à la pièce de liaison 24
permet d'avoir un unique ensemble à manipuler. De plus, on évite tout
risque de détachement de la pièce de liaison en fonctionnement.
Zo En référence aux figures 8 et 9, nous allons maintenant décrire deux
exemples de clinquants dépourvus de pièce de liaison.
Dans l'exemple de la figure 8, les deux pattes 22 du clinquant 20 se
recouvrent et sont fixées l'une à l'autre. Elles peuvent être fixées ensemble,
par exemple, par un point de soudure 26. Pour permettre au clinquant de
z5 s'étirer suivant la direction A" d'écartement des branches 21A, 21B, au
moins
une desdites pattes est une lame souple dont une partie au moins est
courbée ou pliée. Dans l'exemple, pour ne pas créer de déséquilibre, les deux
pattes 22 présentent une partie bombée 325 tournée vers l'aval et formée
par une portion courbe. Alternativement, cette partie bombée 325 pourrait
3o présenter des plis et/ou être tournée vers l'amont. Le fait que la partie
bombée 325 soit tournée vers l'intérieur du cliquant 20, c'est-à-dire verse le
pied d'aube 16, permet d'amortir les chocs entre le clinquant 20 et le pied
d'aube 16 car la partie bombée 325 se déforme lorsqu'elle vient en but=ée
contre le pied d'aube 16.
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Dans l'exemple de la figure 9, les deux pattes 22 du clinquant 20~ se
recouvrent et sont emboîtées de manière à rester libre en translation suivant
la direction d'écartement des branches. Dans cet exemple, l'une des
pattes 22 présente deux ailes 23 supérieure et inférieure repliées de manNère
s à former une glissière à l'intérieur de laquelle l'autre patte 22 peut
coulissf~r.
Selon un autre exemple, non représenté, l'une des pattes 22 présente
une ouverture oblongue à l'intérieur de laquelle coulisse un téton. Soit ce
téton est fixé sur l'autre patte 22, soit il coulisse également à l'intérieur
d'une
ouverture oblongue ménagée sur cette autre patte 22.
io On a décrit ci-dessus des exemples de clinquant pour aubes de
soufflante de turboréacteur. Ces clinquants pourraient néanmoins É~tre
utilisés pour d'autres types d'aube de turbomachine comme, par exemple,
une aube de compresseur basse pression de turboréacteur.
Par ailleurs, dans ces exemples, la partie du turboréacteur à protéger,
15 c'est-à-dire le tambour du compresseur basse pression 6, est située en aval
du clinquant. Par conséquent, les pattes 22 s'étendent à partir de l'extrémité
amont du clinquant 20. On pourrait toutefois imaginer des cas où la partie du
turboréacteur à protéger serait en amont du clinquant. Dans ce cas, les
pattes 22 s'étendraient à partir de l'extrémité aval du clinquant 20.
