FR2587060A1 - Device for fastening flanges to a turbine wheel - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE FIXATION DE FLASQUES SUR UNE ROUE DE
TURBINE
L'invention concerne un dispositif de fixation de flasque sur une roue de turbine, le flasque étant fixé sur au moins une face du disque de turbine et disposé au moins partiellement devant les ouvertures axiales des logements des pieds d'aube prévus dans la jante du disque de turbine.DEVICE FOR FIXING FLANGES ON A WHEEL
TURBINE
The invention relates to a device for fixing a flange to a turbine wheel, the flange being fixed on at least one face of the turbine disk and disposed at least partially in front of the axial openings of the housing of the blade roots provided in the rim of the turbine disc.
Le maintien radial des aubes d'une roue de turbine est obtenu par coopération des pieds d'aube avec des logements axiaux prévus dans la jante du disque de rotor. Le maintien axial des aubes est obtenu soit par un talon, prévu à une extrémité du pied, coopérant avec une face de la jante, et à l'autre extrémité, un flasque fixé sur la face du disque et coopérant avec au moins une partie du pied; soit par deux flasques,- fixés sur chacune des faces du disque, coopérant avec les extrémités du pied d'aube. The radial retention of the blades of a turbine wheel is obtained by cooperation of the blade roots with axial housings provided in the rim of the rotor disc. The axial retention of the blades is obtained either by a heel, provided at one end of the foot, cooperating with one face of the rim, and at the other end, a flange fixed on the face of the disc and cooperating with at least part of the foot; either by two flanges, - fixed on each of the faces of the disc, cooperating with the ends of the blade root.
Le premier mode de maintien peut être illustré par exemple par le brevet français
No. 2 419 389 dans lequel le flasque présente en coupe une forme en J, la courbe du J coopérant avec une rainure radiale prévue dans la jante du disque et le jambage venant appuyer contre la face du disque et l'extrémité des pieds d'aube. L'extrémité du jambage porte, vers l'intérieur, un ergot qui coopère avec des logements prévus dans l'interface entre une dent du disque et un pied d'aube.The first maintenance mode can be illustrated for example by the French patent
No. 2 419 389 in which the flange has a J-shaped cross-section, the curve of the J cooperating with a radial groove provided in the rim of the disc and the jamb pressing against the face of the disc and the end of the feet of dawn. The end of the leg carries, inwards, a lug which cooperates with housings provided in the interface between a disc tooth and a blade root.
Le flasque présente à mi-hauteur du jambage une zone annulaire en saillie qui recouvre les ouvertures des logements des pieds d'aube. The flange has a projecting annular zone at mid-height of the jamb which covers the openings of the housing at the feet of the blade.
En fonctionnement, les efforts centrifuges qui prennent naissance dans le flasque, entratnés en rotation par le disque, tendent à le faire basculer de manière à plaquer la zone annulaire contre les dents formes entre les logements des pieds d'aube. In operation, the centrifugal forces which arise in the flange, driven in rotation by the disc, tend to tilt it so as to press the annular zone against the teeth formed between the housings of the blade roots.
Cette zone forme butée pour les pieds d'aube et
assure l'étanchéité des logements. A chaque
démarrage de la turbine, le flasque subit un basculement qui entratne nécessairement une usure des surfaces coopérantes.This zone forms a stop for the feet of dawn and
seals the housing. Every
starting the turbine, the flange undergoes a tilting which necessarily causes wear and tear on the cooperating surfaces.
Le deuxième mode de maintien est représenté par exemple par le brevet belge No. 772-279 dans lequel le flasque annulaire plan
est directement fixé contre la face du disque par des boulons et assure à la fois le maintien axial des
pieds d'aube et l'étanchéité des logements avec
l'extérieur. Les efforts centrifuges qui s'exercent
sur le flasque, lors des changements de régime,
produisent des déformations radiales élastiques
répétées qui peuvent provoquer un desserrage des boulons, d'où il s'en suit un agrandissement des trous de fixation du flasque. Le centrage du flasque devenant incertain, il y a un risque de balourds incontrôlables générateurs de vibrations.The second holding mode is represented for example by Belgian patent No. 772-279 in which the planar annular flange
is directly fixed against the face of the disc by bolts and ensures both the axial maintenance of
dawn feet and tightness of housing with
outside. Centrifugal forces exerted
on the flange, during regime changes,
produce elastic radial deformations
which can cause loosening of the bolts, resulting in an enlargement of the mounting holes of the flange. As the centering of the flange becomes uncertain, there is a risk of uncontrollable unbalance which generates vibrations.
L'invention a pour objet un dispositif
de fixation de flasques, simple, évitant tout mouvement radial relatif entre le flasque et la
face du disque sur laquelle il est fixé et
permettant d'assurer néanmoins les fonctions
classiques à savoir : canalisation de l'air de refroidissement des aubes et du disque, étanchéité des circuits de refroidissement et retenue axiale des aubes.The subject of the invention is a device
fixing flanges, simple, avoiding any relative radial movement between the flange and the
face of the disc on which it is fixed and
nevertheless ensuring the functions
conventional, namely: ducting of the air for cooling the blades and the disc, sealing of the cooling circuits and axial retention of the blades.
Le dispositif selon l'invention, est remarquable en ce qu'il est constitué de rainures formant au moins des segments circulaires disposés
selon deux cercles concentriques voisins sur une
face d'au moins une jante du disque et de dents
circulaires concentriques prévues sur une face du flasque associé et correspondant aux dites rainures, les rainures et les dents étant maintenues en coopération par les boulons.The device according to the invention is remarkable in that it consists of grooves forming at least circular segments arranged
according to two neighboring concentric circles on a
face of at least one disc rim and teeth
concentric circulars provided on one face of the associated flange and corresponding to said grooves, the grooves and the teeth being held in cooperation by the bolts.
Les explications et figures données ci-après à titre d'exemple, permttront de comprendre comment l'invention peut entre réalisée. The explanations and figures given below by way of example will allow us to understand how the invention can be achieved.
La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de fixation d'un flasque selon un exemple de réalisation de lBiavention
La figure 2 est une vue en coupe selon II II de la figure 1. Figure 1 is a partial perspective view of a device for fixing a flange according to an embodiment of lBiavention
FIG. 2 is a sectional view along II II of FIG. 1.
La figure 3 est une vue en coupe selon un deuxième exemple de réalisation du dispositif. Figure 3 is a sectional view according to a second embodiment of the device.
La figure 1 représente une portion de disque de roue de turbine. Le disque 1 présente à sa périphérie une jante 2 d"épaisseur supérieure à celle du disque. La jante porte de manière connue des brochages 3,par exemple en sapin,formant des logements dans lesquels viennent se loger les pieds d'aube 4 de section correspondante. les pieds d'aube comportent des conduits (non représentés) permettant la circulation d'air de refroidissement. Les brochages en sapin 3 empechent le déplacement radial des aubes 5, tandis que les déplacements axiaux dans les directions amont et aval sont empochés par les flasques amont 6 et aval 7.Des bossages 8 sont prévus sur la face aval du disque de turbine,sur le bord intérieur de la jante (le bord le plus proche du centre de la roue) et portent des perçages 9 destinés à recevoir des boulons (non représentés) pour la fixation du flasque amont 6. Le flasque amont 6 est formé d'une partie-annulaire 10, approximativement parallèle à la face du disque, portant sur son bord extérieur (le plus proche de la périphérie de la roue) une collerette 11 qui vient porter sur la fane de la jante et sur les extrémités des pieds d'aube 3, et près de son bord intérieur une nervure 12 coopérant asec des portées 13 prévues sur le bord intérieur des bossages 8 et assurant le centrage du flasque.La chambre 14, formée entre le flasque et la jante du disque, sert à la distribution de l'air de refroidissement dans les pieds et éventuellement les Pales des aubes. Figure 1 shows a portion of the turbine wheel disc. The disc 1 has at its periphery a rim 2 of thickness greater than that of the disc. The rim carries in a known manner pinouts 3, for example in fir, forming housings in which the blade roots 4 of section are housed the blade roots have conduits (not shown) allowing the circulation of cooling air. The fir-tree pinouts 3 prevent the radial movement of the blades 5, while the axial movements in the upstream and downstream directions are pocketed by the upstream 6 and downstream 7 flanges. Bosses 8 are provided on the downstream face of the turbine disc, on the inner edge of the rim (the edge closest to the center of the wheel) and carry holes 9 intended to receive bolts (not shown) for fixing the upstream flange 6. The upstream flange 6 is formed of an annular part 10, approximately parallel to the face of the disc, bearing on its outer edge (closest to the periphery of the wheel ) u collar 11 which comes to bear on the fane of the rim and on the ends of the blade roots 3, and near its inner edge a rib 12 cooperating with bearing surfaces 13 provided on the inner edge of the bosses 8 and ensuring the centering of the Chamber 14, formed between the flange and the rim of the disc, is used for the distribution of the cooling air in the feet and possibly the blades of the blades.
le flasque aval 7 est fixé sur la face aval du disque de turbine t et plus particulièrement sur la jante 2 par un dispositif qui comporte, conformément à I1 invention, des rainures prévues sur la face aval de la jante 2 et des dents prévues sur la face amont coopérante du flasque'7,
Selon l'exemple de réalisation montré figures 1 et 2, les rainures sont formées au moins en partie de segments circulaires 15, 16 disposés selon deux cercles voisins 17, 18, représentés en traits mixtes,concentriques à l'axe du disque. Les segments circulaires 15, 16 sont prévus dans les secteurs annulaires 19 de la jante 2 du disque formant au moins partiellement les dents 20, comprises entre deux logements voisins 3 des pieds d'aube et sur le bord inférieur de la jante. Des perçages axiaux 21 sont prévus entre les deux rainures 15, 16 et au milieu des secteurs 19. Ces perçages 21 sont coaxiaux aux perçages 9 formés dans les bossages 8 de la face amont du disque et de préférence débouchent dans ceux-ci pour former des passages, traversant l'épaisseur du disque, destinés à recevoir les boulons de fixation qui serviront à la fixation des flasques amont 6 et aval 7.the downstream flange 7 is fixed on the downstream face of the turbine disc t and more particularly on the rim 2 by a device which comprises, in accordance with I1 invention, grooves provided on the downstream face of the rim 2 and teeth provided on the cooperating upstream side of the flange 7,
According to the embodiment shown in Figures 1 and 2, the grooves are formed at least in part of circular segments 15, 16 arranged in two neighboring circles 17, 18, shown in phantom, concentric with the axis of the disc. The circular segments 15, 16 are provided in the annular sectors 19 of the rim 2 of the disc at least partially forming the teeth 20, comprised between two neighboring housings 3 of the blade roots and on the lower edge of the rim. Axial holes 21 are provided between the two grooves 15, 16 and in the middle of the sectors 19. These holes 21 are coaxial with the holes 9 formed in the bosses 8 of the upstream face of the disc and preferably open into them to form passages, passing through the thickness of the disc, intended to receive the fixing bolts which will be used for fixing the upstream 6 and downstream 7 flanges.
Le flasque aval 7, tel que représenté, est constitué d'une surface annulaire 22 raccordée par son bord extérieur à une surface conique 23 dont le bord extérieur porte une collerette cylindrique coaxiale 24. La collerette 24 s'appuie contre les dents 20 de la jante et contre les extrémités des pieds d'aube. La surface annulaire 22 porte sur la face en regard de la jante et prés de son bord intérieur des dents circulaires concentriques 25, 26 de rayons et de profil identiques aux rainures 15, 16 prévues dans la jante. The downstream flange 7, as shown, consists of an annular surface 22 connected by its outer edge to a conical surface 23 whose outer edge carries a coaxial cylindrical flange 24. The flange 24 bears against the teeth 20 of the rim and against the ends of the blade roots. The annular surface 22 bears on the opposite face of the rim and near its inner edge of the concentric circular teeth 25, 26 of radius and profile identical to the grooves 15, 16 provided in the rim.
La segmentation des rainures 15, 16 est formée par usinage de créneaux 27 dans le bord intérieur de la jante et poursuit un double but : obtenir un allègement de la jante du disque et améliorer le centrage des dents du flasque, en fonction des tolérances d'usinage. The segmentation of the grooves 15, 16 is formed by machining slots 27 in the inner edge of the rim and pursues a double aim: to obtain a reduction in the rim of the disc and to improve the centering of the flange teeth, according to the tolerances machining.
Selon une variante de réalisation non représentée, les rainures prévues dans la face de la jante sont continues et le flasque est sectorisé. According to a variant embodiment not shown, the grooves provided in the face of the rim are continuous and the flange is sectorized.
Selon le deuxième exemple de réalisation représenté en coupe figure 3, les éléments identiques à ceux de la réalisation précédente portant les mêmes références, les rainures 28 et 29 sont continues et prévues dans la face amont de la jante dans la surface annulaire comprise entre le fond des logements des pieds d'aube et les crénaux 27. Les dents circulaires correspondantes du flasque aval 30 sont prévues dans la surface annulaire 31 voisine du raccordement avec la surface conique 32. According to the second embodiment shown in section in Figure 3, the elements identical to those of the previous embodiment bearing the same references, the grooves 28 and 29 are continuous and provided in the upstream face of the rim in the annular surface between the bottom housings of the blade roots and the crenals 27. The corresponding circular teeth of the downstream flange 30 are provided in the annular surface 31 adjacent to the connection with the conical surface 32.
Selon une réalisation particulière , les rayons des cercles 17, 18 qui déterminent la position radiale des rainures sur la jante et ceux qui déterminent la position des dents sur le flasque présentent une faible différence afin que selon le sens relatif de cette différence, on obtienne lors du serrage du flasque sur la jante une précontrainte radiale dirigée vers la périphérie ou vers le centre de la roue d'aubes. According to a particular embodiment, the radii of the circles 17, 18 which determine the radial position of the grooves on the rim and those which determine the position of the teeth on the flange have a small difference so that according to the relative direction of this difference, we obtain during from the tightening of the flange on the rim, a radial preload directed towards the periphery or towards the center of the impeller.
Les dispositifs de fixation décrits ci-dessus pour le flasque aval peuvent hêtre utilisés pour le maintien du flasque amont sans modifications importantes. The fixing devices described above for the downstream flange can be used to maintain the upstream flange without significant modifications.
L'accouplement du disque et du flasque par le dispositif à dents circulaires conforme à l'invention reprend en totalité les efforts centrifuges et thermiques. il permet en outre d'éliminer les déplacements radiaux relatifs flasque-disque, d'améliorer la tenue du flasque aussi bien en régime moteur stabilisé qu'en accélération ou décélération. The coupling of the disc and the flange by the circular tooth device according to the invention fully takes up the centrifugal and thermal forces. it also makes it possible to eliminate the relative radial displacements of the flange-disc, to improve the behavior of the flange both in stabilized engine speed and in acceleration or deceleration.
Ils sont en outre moins encombrant que les dispositifs à double centrage classique tel que décrit dans l'art antérieur et permettent un montage. They are also less bulky than conventional double centering devices as described in the prior art and allow mounting.
du flasque en précontrainte dans un sens préférentiel. of the prestressed flange in a preferential direction.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8513782A FR2587060B1 (en) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | DEVICE FOR FIXING FLANGES ON A TURBINE WHEEL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8513782A FR2587060B1 (en) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | DEVICE FOR FIXING FLANGES ON A TURBINE WHEEL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2587060A1 true FR2587060A1 (en) | 1987-03-13 |
| FR2587060B1 FR2587060B1 (en) | 1989-08-18 |
Family
ID=9322988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8513782A Expired FR2587060B1 (en) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | DEVICE FOR FIXING FLANGES ON A TURBINE WHEEL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2587060B1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2429498A (en) * | 2005-08-26 | 2007-02-28 | Rolls Royce Plc | A blade mounting arrangement |
| EP2611989A1 (en) * | 2010-08-31 | 2013-07-10 | General Electric Company | Tapered collet connection of rotor components |
| CN103485832A (en) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 通用电气公司 | Blade attachment assembly |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR919171A (en) * | 1944-12-22 | 1947-02-28 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements in the manufacture and assembly of blades for turbines or the like |
| FR1044798A (en) * | 1950-06-22 | 1953-11-20 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements made to the rotors of turbines and other vane machines traversed by a fluid |
| FR2095458A5 (en) * | 1970-06-06 | 1972-02-11 | Motoren Turbinen Union | |
| US4480958A (en) * | 1983-02-09 | 1984-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High pressure turbine rotor two-piece blade retainer |
-
1985
- 1985-09-12 FR FR8513782A patent/FR2587060B1/en not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR919171A (en) * | 1944-12-22 | 1947-02-28 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements in the manufacture and assembly of blades for turbines or the like |
| FR1044798A (en) * | 1950-06-22 | 1953-11-20 | Power Jets Res & Dev Ltd | Improvements made to the rotors of turbines and other vane machines traversed by a fluid |
| FR2095458A5 (en) * | 1970-06-06 | 1972-02-11 | Motoren Turbinen Union | |
| US4480958A (en) * | 1983-02-09 | 1984-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High pressure turbine rotor two-piece blade retainer |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2429498A (en) * | 2005-08-26 | 2007-02-28 | Rolls Royce Plc | A blade mounting arrangement |
| EP2611989A1 (en) * | 2010-08-31 | 2013-07-10 | General Electric Company | Tapered collet connection of rotor components |
| CN103485832A (en) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 通用电气公司 | Blade attachment assembly |
| US10215036B2 (en) | 2012-06-12 | 2019-02-26 | General Electric Company | Blade attachment assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2587060B1 (en) | 1989-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |