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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518642A1
Family ID 3869513
Probable Assignee Rolls Royce
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title AUBE DE ROTOR POUR TURBOMOTEURS
Abstract
_________________________________________________________________
AUBE DE ROTOR POUR TURBOMOTEURS COMPRENANT UN PROFIL AERODYNAMIQUE
CREUX 11.
CETTE AUBE COMPORTE UNE PREMIERE PIECE RAPPORTEE CREUSE 17 SITUEE
ENTRE LES PREMIERE ET DEUXIEME SURFACES OPPOSEES 14A ET 14B DU PROFIL
AERODYNAMIQUE DANS UNE POSITION DE FONCTIONNEMENT DANS LAQUELLE LA
PIECE RAPPORTEE EST PLUS PROCHE DE LA SECONDE SURFACE 14B QUE DE LA
PREMIERE SURFACE 14A, UN TALON 12 AYANT UNE OUVERTURE 15 COMPRENANT
UNE PREMIERE ET UNE SECONDE SURFACE 15A ET 15B OPPOSEES QUI SONT
ESPACEES PAR UNE DISTANCE PLUS GRANDE QUE LA LARGEUR DE LA PREMIERE
PIECE RAPPORTEE, MAIS INFERIEURE A L'ESPACEMENT ENTRE LES SURFACES DE
LADITE CAVITE, LA SECONDE SURFACE 14B DE LADITE CAVITE ETANT EN
RETRAIT PAR RAPPORT A LA SECONDE SURFACE 15B DE L'OUVERTURE ET LA
PREMIERE SURFACE 14A DE LADITE CAVITE ETANT MOINS EN RETRAIT, UNE
SECONDE PIECE RAPPORTEE CREUSE 18 SITUEE, EN FONCTIONNEMENT, ENTRE LA
PREMIERE PIECE RAPPORTEE 17 ET LA PREMIERE SURFACE DU PROFIL
AERODYNAMIQUE, LA PREMIERE PIECE RAPPORTEE POUVANT ETRE INSEREE AU
TRAVERS DE L'OUVERTURE 15 ET POUVANT ETRE DEPLACEE LATERALEMENT DANS
LADITE POSITION DE FONCTIONNEMENT ET LA SECONDE PIECE RAPPORTEE 18
POUVANT ETRE INSEREE APRES LEDIT DEPLACEMENT LATERAL DE LA PREMIERE
PIECE RAPPORTEE, ET DES PASSAGES 24 POUR INTRODUIRE L'AIR DE
REFROIDISSEMENT A L'INTERIEUR DES PIECES RAPPORTEES.
APPLICATION AUX MOTEURS D'AVION.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne une aube de,rotor pour turbomoteurs.
Lorsque les profils aerodynamiques de telles aubes sont creux et sont
munis d'une piece rapportee pour oontroler la distribution de l'air de
refroidissement a l'interieur du profile aerodynamique, il est
generale- ment souhaitable de prevoir l'introduction de la piece
rapportee par une ouverture situee a l'extremite radialement
interieure du profil aerodynamique L'ouverture traverse une partie de
l'aube connue sous le nom de "talon", etant la partie par laquelle le
profil aerodynamique est fixe au corps du rotor ou disque Dans les cas
o le profil aerodynamique n'est pas bien aligne avec le talon il est
difficile de prevoir l'introduction de la piece rapportee a travers
ladite ouverture Un des buts de la presente invention est de reduire
ou de surmonter cette difficulte.
Selon l'invention, il est prevu une aube de rotor pour turbomoteurs
comprenant un profil aercdynamique creux, une premiere piece rapportee
creuse situee entre la premiere et la seconde surface interieure du
piofil aerodynamique dans une position de fonctionnement dans laquelle
la piece rapportee est plus proche de la seconde surface que de la
premiere, un talon ayant une ouverture comprenant une premiere et une
seconde surface qui sont espacees par une distance plus grande que la
largeur de la premiere piece rapportee, mais inferieure a l'espacement
entre les surfaces dudit interieur, la seconde surface dudit interieur
etant en retrait par rapport a la seconde surface de l'ouverture, et
la premiere surface dudit interieur etant moins en retrait, une
seconde piece rapportee creuse situee en position de fonctionnement
entre la premiere piece rapportee et la premiere surface de la partie
profilee, la premiere piece rapportee pouvant etre inseree par
l'ouverture et pouvant etre deplacee lateralement dans ladite position
de fonctionnement, et la seconde piece rapportee pouvant etre inseree
apres ledit deplacement lateral de la premiere piece rapportee, et des
passages permettant l'introduction d'air de refroidissement a
l'interieur des pieces rapportees Un exemple d'une aube de rotor selon
la presente invention est maintenant decrite en reference aux dessins
annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue de cote de l'aube en
partie en coupe, la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la
figure 1, -la figure 3 est une vue de dessus de la figure 1, la figure
4 est une coupe selon la ligne IV- IV de la figure 1 la figure 5 est
une coupe agrandie selon la ligne V-V de la figure 1, la figure 6 est
une vue selon la fleche 6 de la figure 1.
L'aube designee par 10 comprend un profilaerodynamique 11 i d'une
seule
-2 22518642 piece avec un talon 12 Le talon 12 comprend une partie en
sapin pour faciliter sa fixation aun disque de turbine 30 d'un
turbomoteur.
Le profil aerodynamique 11 est creux et defini par une paroi 13 de
section sensiblement constante, de telle sorte que l'interieur 14 du
profil aerodynamique suit sensiblement la section profilee de
l'exterieur. l'interieur 14 comprend une premiere et une seconde
surfaces 14 A et 143 se faisant face, situees respectivement du c 6 te
haute pression et basse pression -du profil aerodynamique Entre les
surfaces 14 A et 143 est dispose un ensemble 16 de deux pieces
rapportees 17 et 18 Le talon comprend une ouverture 15 permettant
l'acces a la cavite 14 et ayant une premiere et une seconde surfaces
15 A et 15 B se faisant face.
En reference plus particulierement aux figures 5 et 6, la necessite
d'utiliser plus d'une piece rapportee est expliquee de la facon
suivante.
Le profil aerodynamique et le talon ont chacun une section allongee,
la direction d'allongement du profil aerodynamique et du talon etant
donnee par la corde 10 A Cependant, alors que le talon est plus proche
de la rectiligne dans la direction de la ligne 10 A, le profil
aerodynamique suit une ligne de cambrure 103 Dans les cas, tels que
celui represente, o la cambrurenotee est elevee, de sorte-que le
profil aerodynamique a presque une section en "U", les bords d'attaque
et de fuite 29 et 31 du profil aerodynamique s'etendent au dela du
talon de sorte que l'espacement total X entre les surfaces 14 A et 14
B est plus grand que l'espacement Y entre les surfaces A et 15 B Plus
precisement, la surface 143 est notablement en retrait comme en 140
par rapport a la surface 15 B, tandis que la surface 14 A n'est pas
autant en retrait, et si elle l'est, elle se projette legerement au
dela de la surface 15 A tel qu'en 150 Une telle situation est
inevitable, si l'on ne veut pas que le talon soit trop large pour des
raisons de poids La largeur relativement plus grande de la-cavite 14
et en particulier le retrait de la surface 143 rend impossible de
prevoir une seule piece rapportee apte a remplir sensiblement
l'interieur 14 et a etre introduite au travers de - l'ouverture 15
L'utilisation de deux pieces rapporteesseparees resout ce probleme -
La premiere piece rapportee 17 a une Iargeur Z (figure 5) qui n'est
que peu inferieure a la largeur Y (figure 6) de l'ouverture 15 et
apres avoir ete introduitg dans la cavite -14 la piece rapportee 17
est deplacee - lateralement dans sa position de fonctionnement montree
a la figure 2 Apres ce 3 a la seconde piece rapportee 18 est inseree
au travers de l'ouverture 15 pour remplir l'espace laisse
necessairement libre entre lapiece rapportee 17 et la surface 14 A.
3 22518642
La piece rapportee 17 est maintenue en position dans le sens de
l'envergure par un col 17 A (figures 2 et 6) s'etendant au travers de
l'ouverture 15 et se terminant par un ergot transversal 17 B cooperant
avec une surface 20 du talon, tournee du c 8 te oppose au profil
aerodynamique La piece rapportee 18 comprend un col 18 A et un ergot
18 B correspondant Les ergots 17 B et 18 B maintiennent les pieces
rapportees contre la force centrifuge et les pieces rapportees sont de
plus maintenues par un coin 19 (figures 4 et 6) qui ecarte les cols et
les presse contre les surfaces respectives 15 A et 15 B Le coin
lui-meme est maintenu en position par un embrevement 23 forme dans une
partie relativement fine 21 du coin et cooperant avec un orifice 22 de
l'un des cols.
On notera que le col 174 est relativement fin (figura 2),ce qui est
necessaire pour permettre le deplacement lateral de la piece rapportee
17 dans sa position de fonctionnement Par contre le col 18 A peut etre
sensible- ment plus large Cette caracteristique est utilisee en
relation avec l'intro- duction de l'air de'refroidissement dans les
pieces rapportees Comme on le verra, c'est la piece rapportee 18 qui
est essentiellement responsable de la distribution de l'air de
refroidissement dans la cavite 14 en particulier vers le bord
d'attaque du profil aerodynamique, et la largeur relativement grande
du col 18 A procure la place necessaire pour un conduit d'air 24
(figures 2 et 6) qui amene l'air dans la cavite 14 Pour
transferer-l'air a la piece rapportee 17, la piece rapportee comporte
une ouverture 26 (figures 1 et 7) communiquant avec les ouvertures 27
de la piece rapportee 17.
La piece rapportee 17 a une section en C (figure 5), l'ouverture 26
etant formee entre des extremites libres du C Grace a cette forme en
C, la piece rapportee est elastique et elle est dimensionnee pour etre
dans un etat de compression entre la piece rapportee 18 et -la surface
14 B, ce qui assure un maintien en place ferme de la piece rapportee
et une tendance a supprimer les vibrations de l'aube.
Des saillies 28 sont prevues sur la paroi 13 pour espacer les pieces
rapportees du corps de la paroi et fournir un espacement sensiblement
uniforme entre les pieces rapportees et les parois Les surfaces 14 A
et 14 B sont constituees par les extremites libres des saillies 28.
La piece rapportee 18 comprend des ouvertures 25 dans sa partie
adjacente au bord d'attaque 29 du profil aerodynarmiques les
ouvertures etant agencees de sorte que l'air de refroidissement Jui
s'en ecoule rencontre la surface interieure du bord d'attaque 29 puis
s'ecoule par des canaux 34 entre les pieces raoportees 17 et 18 et la
paroi 13,-avant d'etre decharge par des ouvertures 32 menagees dans le
bord de fuite 31 D'autres ouvertures 33 -gzlli,r L qse e Tqinesue, 1
Ion -q su'ep ernb-c -poxa T Ul op iutpuadep lD Ux G ejq Mou SE Tzleuu
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se-T -,)n a;e op je enbuq-le ip s-parq col -ljr-u G - onze
REVEUDICATIONS
1. Aube de rotor pour turbomoteurs comprenant un profil aero-
dynamique creux (11), caracterisee en ce qu'elle comporte une premiere
piece rapportee creuse (17) situee entre les premiere et deuxieme
surfaces opposees (14 A et 14 B) du profil aerodynamique dans une
position de fonctionne- ment dans laquelle la piece rapportee est plus
proche de la seconde surface 14 B que de la premiere surface 14 A, un
talon (12) ayant une ouverture (15) comprenant une premiere et une
seconde surface 15 A et 15 B opposees qui sont espacees par une
distance plus grande que la largeur de la premiere piece rapportees
mais inferieure a l'espacement entre les surfaces de ladite cavite, la
seconde surface (14 B) de ladite cavite etant en retrait par rapport a
la seconde surface (15 B) de l'ouverture et la premiere surface (14 A)
de ladite cavite etant moins en retrait, une seconde piece rapportee
creuse (18) situee, en fonctionnement, entre la premiere piece
rapportee (17) et la premiere surface du profil aerodynamique, la
premiere piece rapportee pouvant etre inseree au travers de
l'ouverture (15) et pouvant etre deplacee lateralement dans ladite
position de fonctionnement et la seconde piece rapportee (18) pouvant
etre inseree apres ledit deplacement lateral de la premiere piece
rapportee, et des passages (24) pour introduire l'air de
refroidissement a l'interieur des pieces rapportees.
Claims
_________________________________________________________________
1.
2. Aube selon la Revendication 1, caracterisee en ce que la
secondepiece rapportee (18) comprend un passage d'admission (24) pour
l'air derefroidissement, et une ouverture (26) pour le transfert de
l'air derefroidissement vers la premiere piece rapportee (17).3 Aube
selon la Revendication 1, caracterisee en ce que les pieces rapportees
(17 et 18) comprennent chacune un col 17 A et 18 A s'etendant au
travers de l'ouverture (15) du talon (12) lorsque les pieces
rapporteessont dans lesdites positions de fonctionnement-et des moyens
pour fixer les-dits cols au talon.4 Aube selon la Revendication 1,
caraoterisee-en ce que la seconde piece rapportee (18) est situee
contre le cote haute pression de l'aube et a des bords d'attaque et de
fuite situes a proximite des bords d'attaque et de fuite (29 et 31) de
l'aube, le bord d'attaque au moins de la secondepiece rapportee ayant
des orifices de sortie (25) pour l'air de refroidis-sement, la
premiere piece rapportee (17) etant situee entre la seconde
piecerapportee (18) et le c 6 te basse pression de l'aube et ne
s'etendant pas jus-qu'au bord d'attaque et de fuite (29, 31) de
l'aube.5. Aube selon la Revendication 2, caracterisee en ce que la
seconde piece rapportee (18) a un col (18 A) s'etendant dans ladite
ouverture (15)6 2518642et comprenant un passage (24) pour laisser
passer l'air de refroidissement vers l'interieur de la piece
rapportees la premiere piece rapportee (17) ayant un col s'etendant
dans ladite ouverture (15) contre le col de la premiere piece
Rapportee, chacun desdits cols comprenant des moyens (19) aptes a etre
fixes audit talon (12). 6. Aube selon la Revendication 3, caracterisee
en ce que le talon (12) comporte une surface d'extremite (20) tournee
du cote oppose au profil aerodynamique (11), un au moins desdits cols
(17 A et 18 A) ayant un prolongement transversal (17 B, 18 B)
cooperant avec ladite surface d'extremite pour retenir la piece
rapportee contre un mouvement dans la direction del'insertion au dela
de ladite position de fonctionnement.7. Aube selon la Revendication 69
caracterisee en ce qu'elle comprend un coin (19) insere entre lesdits
cols (17 A et 18 A) pour presserlesdits cols contre les cotes opposes
(15 B et 15 A) de l'ouverture.
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