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WO2013150224A1 - Redresseur a calage variable pour compresseur de turbomachine comprenant deux anneaux internes - Google Patents

Redresseur a calage variable pour compresseur de turbomachine comprenant deux anneaux internes Download PDF

Info

Publication number
WO2013150224A1
WO2013150224A1 PCT/FR2013/050691 FR2013050691W WO2013150224A1 WO 2013150224 A1 WO2013150224 A1 WO 2013150224A1 FR 2013050691 W FR2013050691 W FR 2013050691W WO 2013150224 A1 WO2013150224 A1 WO 2013150224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rings
stirrups
stirrup
rectifier
sectored
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/050691
Other languages
English (en)
Inventor
Nadège HUGON
Jacques René Bart
Original Assignee
Snecma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snecma filed Critical Snecma
Priority to US14/389,889 priority Critical patent/US10385872B2/en
Priority to GB1417813.1A priority patent/GB2514983B/en
Publication of WO2013150224A1 publication Critical patent/WO2013150224A1/fr

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
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    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
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    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to variable-pitch rectifiers for a turbomachine compressor, in particular rectifiers for a high-pressure compressor of an aircraft turbojet or turboprop engine.
  • turbojet compressors generally comprise a plurality of successive stages aligned along the longitudinal axis of the engine and alternately composed of mobile stages, forming the rotors or wheels of the compressor and whose vanes accelerate the gas flow by deflecting it by relative to said axis, and fixed stages, forming the stators or rectifiers and whose vanes partially transform the speed of the flow pressure and straighten it in the direction of the next mobile stage.
  • rectifiers especially for those occupying the first stages of the compressor, are said variable pitch, that is to say that their radial blades, although fixed in rotation relative to the axis of the compressor, can rotate around their own axis to reduce the flow of air through the rotor blades in the axis of the compressor and this regardless of the speed of rotation of the latter.
  • the blades of the rectifiers comprise, at their outer and inner ends, aligned pivots forming the pivot axis of the blades.
  • the pivots of the outer ends (or heads) cooperate with housings provided in a fixed outer casing of the compressor, and the pivots of the inner ends (or feet) are received in housings formed by two rings, respectively upstream and downstream, (relative to the gas flow in the compressor) assembled against each other by a connecting device, for example, bolts or the like.
  • the bolts are arranged between the successive pivots of the inner ends of the rectifiers, and pass through the upstream and downstream rings.
  • the pitch between two successive pivots is insufficient to place the bolts.
  • the inner ends of the rings are extended radially inwards, under the pivots, to allow mounting of the bolts of the connecting device and, consequently, the tightening of the two backed rings of each rectifier.
  • the pivots of the inner ends of the vanes of the rectifiers are completely removed, which eliminates the connecting device and to bring back the annular side walls of the rotor disks along the vein.
  • such a solution leads to mounting the vanes of the rectifier disk cantilever, which are maintained only by the pivots of the outer ends, which causes a boundary layer phenomenon with a decrease in compressor performance and less mechanical strength.
  • the present invention aims to overcome these disadvantages.
  • the compressor variable-pitch rectifier of the type comprising a plurality of radial vanes having at their outer and inner ends, respectively, external and internal pivots, the inner pivots being received between two upstream and downstream internal rings, which are assembled by a connecting device, is remarkable in that the ring connecting device comprises only a set of angular sectors of elastically deformable stirrups, arranged to grip the inner peripheral edges of said upstream and downstream rings, by pinching, against each other.
  • such a connecting device by arcuate sectored stirrups similar to clips and successively arranged around the inner periphery of the two rings, reduces the radial size of the rectifiers compared to previous achievements bolts (When the blades are very close together) and to better stiffen the compressor, with the walls of the rotor discs closer to the internal flow vein.
  • This compact solution of the invention without bolts, makes it possible to apply advantageously to architectures of compressors having 360 ° monoblock casings and, therefore, internal rings of 360 °.
  • elastic arcuate stirrups can also be used to fix half-rings of 180 ° (see other values) in the case of an architecture of compressors of this type.
  • this connecting device keeps the pivots of the inner ends of the blades, avoiding the aerodynamic and mechanical problems resulting from their removal in the aforementioned prior solution.
  • the sectored stirrups have a substantially U-shaped cross-section or the like.
  • their assembly is easy from the inside of the upstream and downstream leaning rings, moving them radially outwardly after the engagement of the inner peripheral edges of the rings between the flanges of the elastically deformable stirrups to the bottom of the latter.
  • the sectorized stirrups of the connecting device are provided with a retention means with said pinched rings.
  • the retention means is formed on the opposite wings of the sectorized stirrups and comprises internal flanges projecting respectively towards the inside of each stirrup and able to engage in notches provided in correspondence in external transverse faces. assembled rings.
  • each of the sectored stirrups is associated with a receiving support for an abradable material.
  • the same set constitutes the connecting device and the abradable material by combining two functions, which simplifies in particular the manufacture and assembly.
  • each support is fixed by welding outside the bottom of the corresponding sectored stirrup and extends along the bottom of each stirrup to receive the abradable material.
  • sectorized stirrups are immobilized in rotation relative to said assembled rings, which facilitates in particular their assembly.
  • the immobilization in rotation of said sectorized stirrups is obtained by rotationally locking studs laterally projecting from the transverse faces of said assembled rings and between two consecutive studs engage the transverse end faces of a stirrup.
  • the invention also relates to a turbomachine compressor, such as a high-pressure compressor of a turbine engine, comprising an alternating succession of wheels forming rotors, and rectifiers forming stators.
  • variable-pitch rectifiers as defined above.
  • FIG. 1 represents a view in longitudinal and partial section of a turbomachine compressor comprising variable-pitch rectifiers, with upstream and downstream internal rings, assembled by a connecting device according to the invention.
  • FIG. 2 is an enlarged magnifying lens L of the connecting device of the rings of a rectifier of FIG. 1.
  • Figure 3 is a partial perspective view of the rectifier with the internal rings pinched by the elastic stirrups of the connecting device.
  • Figures 4 and 5 show the mounting of one of the stirrups of the device for unifying the two inner rings, respectively in transverse and front views thereof.
  • Figure 6 is a partial top view showing two consecutive brackets with axial contact therebetween.
  • the compressor part 1 illustrated in FIG. 1 is that of a high-pressure compressor of an A-axis turbine engine for an aircraft and shows successive stages 2 alternately composed of rotors or wheels 3 and stators or, in the application described according to the invention, rectifiers 4 variable pitch.
  • Each wheel 3 shown comprises a disc 5 at the periphery of which are radially provided vanes 6 and which extends laterally and on either side by annular side walls 7 attaching to corresponding side walls of adjacent rotor discs.
  • These discs 5 of the rotor 3 surround the low pressure shaft 9 and the tie rod 8 of the high pressure body which are concentric.
  • Each rectifier 4 comprises radial vanes 10 arranged between the vanes 6 of the wheels, and whose outer ends 11 and inner 12 are provided with pivots 14, 15 to allow these vanes 10 in this type of rectifiers (although they are fixed in rotation relative to the axis A) to be variable pitch as will be seen below.
  • These pivots 14, 15 thus form cylindrical joints.
  • pivots 14 of the outer ends or heads 1 1 are received, by means of bushes 17, in housings 16 of a fixed outer casing 18 of the compressor.
  • the outer casing 18 and the successive disks 5 and rings 20, 21 delimit the annular vein 23 for this part of the compressor 1, in which circulates from upstream to downstream of the latter, the flow or gas flow symbolized by the arrow F in FIG. 1, and passing through the radial vanes 6 and 10.
  • the rings backed by the rectifiers are designated upstream and downstream rings 21, and form after the establishment of the connecting device 22, a single ring in its own right.
  • the realization in two distinct rings is in particular made necessary by the architecture of the monobloc compressor compressor 360 °, leading to provide two upstream and downstream rings for mounting the blades 10.
  • each radial blade 10 The two cylindrical pivots 14, 15 of each radial blade 10 are aligned along an axis B (which may be perpendicular to the axis A), so that the blades of each variable-pitch rectifier can rotate about their axis B by a system of specific command 24 that we see in part in Figure 1.
  • the vanes of the rectifier are of course fixed in rotation with respect to the axis A.
  • the connecting device 22 comprises only a plurality of angular sectors of resiliently deformable stirrups 25 intended to grip, in the manner of clips (by pinching), the periphery of the inner edges 26, 27 of the rings 20, 21.
  • These stirrups 25 are identical and have a substantially U-shaped cross section with lateral and opposite wings 28, 29 adapted to bear against the outer transverse faces 30, 31 of the rings 20, 21, at the edges 26, 27 respectively, while the bottom or base 32 of these stirrups is intended to come against the inner rim 33, 34 of the rings.
  • the set of sectorized stirrups 25, successively placed one after the other, thus surrounds all the inner peripheral edges 26, 27 of said rings.
  • stirrups does not increase the radius of the stator rings (unlike previous bolt solutions), so that the side walls 7 discs 5 of the rotors 3 remain close to the profile of the vein 23, which promotes the rigidity of the entire rotor of the compressor.
  • the stirrups 25 each include retention means 35 with the upstream and downstream rings to strengthen the connection.
  • the retention means 35 consists of two flanges 36 formed symmetrically near the free end of the flanges 28, 29 and facing each other. These flanges 36 have a rounded shape to facilitate the mounting of the stirrups 25 and not damage the rings. Also, to receive these flanges 36, in the transverse faces 30, 31 of the rings are provided corresponding notches 37 circumferential.
  • each stirrup 25 is advantageously provided with an abradable material 38 intended to come into contact, for sealing purposes, lip seals 39 (wipers) provided opposite the side walls 7 of the disks 5 ( Figures 1 and 2).
  • a support 40 on which is disposed the abradable material 38.
  • the supports 40 made from a plate, have a substantially U-shaped transverse profile with a broad base 41 extending substantially on the bottom 32 of each stirrup, and two lateral wings 42 of low height, so that the abradable material is deposited appropriately.
  • a welding operation is preferably carried out between the bottom 32 and the base 41.
  • the radial vanes 10 are mounted by the pivots 14 of the outer ends 1 1 in the housings 16 of the fixed outer casing 18. Then, the two rings upstream and downstream 20, 21 are disposed on either side of the pivots 15 of the inner end 12, so that their cylindrical half-housings 19 surround the pivots.
  • each sectored stirrup 25 is presented inside the two rings 20, 21 and then moved radially outwards along the arrow R in FIGS. 26 and 27 of the rings, the inner flanges 36, whose distance between them is, in the rest position of the yoke, less than the width of the edges, deviate from one another, then, by the radial action on the caliper (arrow R), the latter overlaps the edges 26, 27 until the inner flanges 36 engage elastically and spontaneously in the circumferential notches 37 of the rings 20, 21. At this time, the wings 28, 29 and the bottom 32 of the stirrup 25 are then in place, gripping by clamping, the edges 26, 27 of the rings.
  • rotational locking studs 44 are provided along the outer transverse faces 30, 31 of the rings.
  • the pads 44 may be obtained by machining and are regularly spaced angularly from each other by a suitable pitch to ensure the correct assembly of the stirrups.
  • the stirrups have, in plan view, a trapezoidal shape necessary to engage radially between two consecutive studs, the stirrups 25, whose transverse end faces 45 of the wings 28, 29 are also slightly oblique and complementary trapezoidal studs converging towards the outside of the rectifier.
  • the transverse faces 45 of each stirrup 25 slide between two trapezoidal studs 44 ensuring the immobilization in rotation of the stirrup.
  • the bases 41 of the supports 40 of this abradable material are slightly longer than the bottom of the stirrups.
  • an axial contact is maintained between the two consecutive stirrups 25 by the straight portions 48, 49 of the recesses 46, 47, perpendicular to the stepped faces.
  • connection device 22 of the upstream and downstream rings 20 with elastic stirrups 25 makes it possible to reduce at best the radial dimensions of the variable-pitch rectifiers (and consequently of reducing the mass) in the case of a crankcase architecture. 360 °, without removing the inner pivots of the blades of the straighteners.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

-Le redresseur à calage variable de compresseur comporte une pluralité d'aubes radiales (10) présentant respectivement, à leurs extrémités extérieures (11) et intérieures (12), des pivots extérieurs (14) et intérieurs (15), les pivots intérieurs (15) étant reçus entre deux anneaux internes amont (20) et aval (21), qui sont assemblés par un dispositif de liaison (22). Selon l'invention, ce dernier comprend seulement un ensemble de secteurs angulaires d'étriers élastiquement déformables (25), agencés pour enserrer les bords périphériques internes desdits anneaux amont et aval (20, 21), par pincement, l'un contre l'autre.

Description

REDRESSEUR A CALAGE VARIABLE POUR COMPRESSEUR DE TURBOMACHINE COMPRENANT DEUX ANNEAUX INTERNES
La présente invention concerne les redresseurs à calage variable pour compresseur de turbomachine, en particulier les redresseurs pour compresseur haute pression de turboréacteur ou turbopropulseur d'aéronef.
On sait que les compresseurs pour turboréacteur comprennent généralement une pluralité d'étages successifs alignés selon l'axe longitudinal du moteur et composés alternativement d'étages mobiles, formant les rotors ou roues du compresseur et dont les aubages accélèrent le flux gazeux en le déviant par rapport audit axe, et d'étages fixes, formant les stators ou redresseurs et dont les aubages transforment partiellement la vitesse du flux en pression et redressent celui-ci en direction de l'étage mobile suivant.
Ces redresseurs, notamment pour ceux qui occupent les premiers étages du compresseur, sont dits à calage variable, c'est-à-dire que leurs aubes radiales, bien que fixes en rotation par rapport à l'axe du compresseur, peuvent tourner autour de leur propre axe pour ramener l'écoulement d'air traversant les aubes des rotors dans l'axe du compresseur et cela quelle que soit la vitesse de rotation de ces derniers.
Aussi, dans ces étages, les aubes des redresseurs comportent, à leurs extrémités extérieures et intérieures, des pivots alignés formant l'axe de pivotement des aubes. Pour cela, les pivots des extrémités extérieures (ou têtes) coopèrent avec des logements prévus dans un carter externe fixe du compresseur, et les pivots des extrémités intérieures (ou pieds) sont reçus dans des logements formés par deux anneaux, respectivement amont et aval, (par rapport à l'écoulement gazeux dans le compresseur) assemblés l'un contre l'autre par un dispositif de liaison, par exemple, des boulons ou analogues.
Si le nombre des aubes des redresseurs à calage variable est réduit, les boulons sont agencés entre les pivots successifs des extrémités intérieures des redresseurs, et traversent les anneaux amont et aval. En revanche, si le nombre des aubes est important, notamment sur des moteurs de faibles dimensions, le pas entre deux pivots successifs est insuffisant pour placer les boulons. Dans ce cas, les extrémités intérieures des anneaux sont prolongées radialement vers l'intérieur, sous les pivots, pour permettre le montage des boulons du dispositif de liaison et, par suite, le serrage des deux anneaux adossés de chaque redresseur.
Si la fixation elle-même des pivots des extrémités inférieures est bien assurée, en revanche, cette solution entraîne l'augmentation de l'encombrement radial des anneaux, ce qui pose des problèmes d'espacement et de rigidité du compresseur, en obligeant à éloigner les parois latérales annulaires des disques de rotor, d'où sont issues les aubes concernées, de la veine de circulation de l'écoulement gazeux.
De plus, cette augmentation de l'encombrement est encore préjudiciable puisqu'il faut tenir compte des supports de matériau abradable prévus de façon usuelle en périphérie des anneaux amont et aval réunis des redresseurs pour assurer l'étanchéité avec des joints à lèvres (léchettes) prévus sur les parois des disques de rotor.
Pour pallier ces problèmes, des solutions ont été apportées en supprimant les boulons comme dispositif de liaison.
Par exemple, dans le cas d'une architecture de compresseurs à plan de joint, avec des carters assemblés de 180° chacun, on glisse des demi- anneaux de 180°, formant le dispositif de liaison, pour relier des demi- anneaux intérieurs amont et aval, les anneaux amont et aval étant dans cette architecture composés, pour chacun d'eux, de deux demi-anneaux assemblés de 180° chacun. Cependant, cette solution ne se monte que sur une structure de compresseur en demi-coquilles (180°) et n'est pas applicable à une architecture de compresseur ayant des carters et anneaux de 360°.
Dans un autre exemple, les pivots des extrémités intérieures des aubes des redresseurs sont totalement supprimés, ce qui permet de s'affranchir du dispositif de liaison et de ramener au mieux les parois latérales annulaires des disques de rotor le long de la veine. Cependant, une telle solution conduit à monter les aubes du disque redresseur en porte-à-faux, lesquelles ne sont maintenues que par les pivots des extrémités extérieures, ce qui provoque un phénomène de couche limite avec une diminution des performances du compresseur et une résistance mécanique moindre.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
À cet effet, le redresseur à calage variable de compresseur, du type comportant une pluralité d'aubes radiales présentant respectivement à leurs extrémités extérieures et intérieures, des pivots extérieurs et intérieurs, les pivots intérieurs étant reçus entre deux anneaux internes amont et aval, qui sont assemblés par un dispositif de liaison, est remarquable par le fait que le dispositif de liaison des anneaux comprend seulement un ensemble de secteurs angulaires d'étriers élastiquement déformables, agencés pour enserrer les bords périphériques internes desdits anneaux amont et aval, par pincement, l'un contre l'autre.
Ainsi, grâce à l'invention, un tel dispositif de liaison par des étriers sectorisés arqués, analogues à des clips et successivement agencés autour de la périphérie interne des deux anneaux, permet de réduire l'encombrement radial des redresseurs comparativement aux réalisations précédentes à boulons (lorsque les aubes sont très rapprochées) et de rigidifier au mieux le compresseur, avec les parois des disques de rotor au plus près de la veine d'écoulement intérieure. Cette solution compacte de l'invention, sans boulons, permet de s'appliquer avantageusement à des architectures de compresseurs ayant des carters monoblocs à 360° et, donc, des anneaux internes de 360°. Bien entendu, des étriers arqués élastiques peuvent également servir à fixer des demi-anneaux de 180° (voir d'autres valeurs) dans le cas d'une architecture de compresseurs de ce type.
Par ailleurs, ce dispositif de liaison permet de conserver les pivots des extrémités intérieures des aubes, évitant les problèmes aérodynamiques et mécaniques résultant de leur suppression dans la solution antérieure précitée.
De préférence, les étriers sectorisés ont une section transversale sensiblement en forme de U ou analogue. Ainsi, leur montage est aisé depuis l'intérieur des anneaux amont et aval adossés, en les déplaçant radialement vers l'extérieur après l'engagement des bords périphériques internes des anneaux entre les ailes des étriers élastiquement déformables jusqu'au fond de ces derniers.
Avantageusement, pour renforcer le maintien des étriers par rapport aux anneaux internes amont et aval, les étriers sectorisés du dispositif de liaison sont pourvus d'un moyen de rétention avec lesdits anneaux pincés.
Dans une réalisation particulière, le moyen de rétention est ménagé sur les ailes opposées des étriers sectorisés et comprend des rebords internes faisant saillie respectivement vers l'intérieur de chaque étrier et aptes à s'engager dans des encoches prévues en correspondance dans des faces transversales extérieures des anneaux assemblés.
Selon une autre caractéristique, à chacun des étriers sectorisés est associé un support de réception pour un matériau abradable.
Ainsi, un même ensemble constitue le dispositif de liaison et le matériau abradable en associant deux fonctions, ce qui simplifie notamment la fabrication et le montage.
De préférence, chaque support est fixé par soudage à l'extérieur du fond de l'étrier sectorisé correspondant et s'étend tout du long du fond de chaque étrier pour recevoir le matériau abradable.
Par ailleurs, les étriers sectorisés sont immobilisés en rotation par rapport auxdits anneaux assemblés, ce qui facilite notamment leur montage.
Selon un exemple de réalisation, l'immobilisation en rotation desdits étriers sectorisés est obtenue par des plots d'arrêt en rotation faisant latéralement saillie des faces transversales desdits anneaux assemblés et entre deux plots consécutifs s'engagent les faces transversales d'extrémité d'un étrier.
Pour assurer l'étanchéité axiale entre les étriers, selon l'axe des anneaux, les faces transversales d'extrémité desdits étriers sont étagées de sorte qu'une face étagée d'un étrier coopère avec une face étagée complémentaire d'un étrier contigu. L'invention concerne également un compresseur de turbomachine, tel qu'un compresseur haute pression d'un turbomoteur, comportant une succession alternée de roues formant des rotors, et de redresseurs formant des stators.
Avantageusement, il comprend des redresseurs à calage variable tels que définis précédemment.
Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale et partielle d'un compresseur de turbomachine comportant des redresseurs à calage variable, à anneaux internes amont et aval, assemblés par un dispositif de liaison conforme à l'invention.
La figure 2 est une loupe agrandie L du dispositif de liaison des anneaux d'un redresseur de la figure 1 .
La figure 3 est une vue en perspective partielle du redresseur avec les anneaux internes pincés par les étriers élastiques du dispositif de liaison.
Les figures 4 et 5 montrent le montage d'un des étriers du dispositif pour unifier les deux anneaux internes, respectivement selon des vues transversale et de face de ceux-ci.
La figure 6 est une vue de dessus partielle montrant deux étriers consécutifs avec contact axial entre eux.
La partie de compresseur 1 illustrée sur la figure 1 est celle d'un compresseur haute pression d'un turbomoteur d'axe A pour aéronef et montre des étages successifs 2 alternativement composés de rotors ou roues 3 et de stators ou, dans l'application décrite selon l'invention, de redresseurs 4 à calage variable.
Chaque roue 3 représentée comprend un disque 5 à la périphérie duquel sont radialement prévues des aubes 6 et qui se prolonge latéralement et de part et d'autre par des parois latérales annulaires 7 se fixant à des parois latérales correspondantes de disques de rotor adjacents. Ces disques 5 de rotor 3 entourent l'arbre basse pression 9 et le tirant 8 du corps haute pression qui sont concentriques.
Chaque redresseur 4 comprend des aubes radiales 10 disposées entre les aubes 6 des roues, et dont les extrémités extérieures 1 1 et intérieures 12 sont munies de pivots 14, 15 pour permettre à ces aubes 10 dans ce type de redresseurs (bien que fixes en rotation par rapport à l'axe A) d'être à calage variable comme on le verra ci-après. Ces pivots 14, 15 forment ainsi des articulations cylindriques.
En particulier, les pivots 14 des extrémités extérieures ou têtes 1 1 sont reçus, par l'intermédiaire de douilles 17, dans des logements 16 d'un carter externe fixe 18 du compresseur.
A l'opposé, comme le montrent davantage la figure 2 (loupe L de la figure 1 ) et les figures 3 et 4, les pivots 15 des extrémités intérieures ou pieds 12 sont reçus, également par l'intermédiaire de douilles 17, dans des demi- logements cylindriques 19 d'anneaux 20, 21 adossés l'un contre l'autre et fixés entre eux par un dispositif de liaison 22 conformément à l'invention.
Préalablement à la description de ce dispositif 22, le carter externe 18 et les disques 5 et anneaux 20, 21 successifs délimitent la veine annulaire 23 pour cette partie du compresseur 1 , dans laquelle circule d'amont en aval de ce dernier, le flux ou écoulement gazeux symbolisé par la flèche F sur la figure 1 , et traversant les aubes radiales 6 et 10.
Par rapport à ce flux F, les anneaux adossés des redresseurs sont désignés anneaux amont 20 et aval 21 , et forment après la mise en place du dispositif de liaison 22, un unique anneau à part entière. La réalisation en deux anneaux distincts est notamment rendue nécessaire par l'architecture du compresseur à carter monobloc de 360°, conduisant à prévoir deux anneaux amont et aval pour le montage des aubes 10.
Les deux pivots cylindriques 14, 15 de chaque aube radiale 10 sont alignés selon un axe B (pouvant être perpendiculaire à l'axe A), de sorte que les aubes de chaque redresseur à calage variable peuvent tourner autour de leur axe B par un système de commande spécifique 24 que l'on voit en partie sur la figure 1 . Les aubes du redresseur sont bien entendu fixes en rotation par rapport à l'axe A.
Pour maintenir les deux anneaux amont et aval 20, 21 de chaque redresseur 4 (figures 2-4), le dispositif de liaison 22 comprend seulement une pluralité de secteurs angulaires d'étriers élastiquement déformables 25 destinés à venir enserrer, à la manière de clips (par pincement), la périphérie des bords intérieurs 26, 27 des anneaux 20, 21 . Ces étriers 25 sont identiques et ont une section transversale sensiblement en forme de U avec des ailes latérales et opposées 28, 29 aptes à venir s'appliquer contre les faces transversales extérieures 30, 31 des anneaux 20, 21 , au niveau des bords 26, 27 respectivement, tandis que le fond ou base 32 de ces étriers est destiné à venir contre la jante intérieure 33, 34 des anneaux. L'ensemble des étriers sectorisés 25, placés successivement les uns à la suite des autres, entoure ainsi la totalité des bords périphériques intérieurs 26, 27 desdits anneaux.
Avant de détailler davantage la structure des étriers et leur montage sur les anneaux, on constate que l'agencement de tels étriers n'augmente pas le rayon des anneaux des stators (contrairement aux solutions à boulons précédentes), de sorte que les parois latérales 7 des disques 5 des rotors 3 restent proches du profil de la veine 23, ce qui favorise la rigidité de l'ensemble du rotor du compresseur.
Comme le montrent les figures 2, 3 et 4, les étriers 25 comprennent chacun un moyen de rétention 35 avec les anneaux amont et aval pour renforcer la liaison. Dans cet exemple de réalisation, le moyen de rétention 35 est constitué de deux rebords 36 ménagés symétriquement près du bout libre des ailes 28, 29 et tournés l'un vers l'autre. Ces rebords 36 présentent une forme arrondie pour faciliter le montage des étriers 25 et ne pas endommager les anneaux. Aussi, pour recevoir ces rebords 36, dans les faces transversales 30, 31 des anneaux sont prévues des encoches correspondantes 37 circonférentielles.
Par ailleurs, chaque étrier 25 est avantageusement pourvu d'un matériau abradable 38 destiné à venir au contact, à des fins d'étanchéité, de joints à lèvres 39 (léchettes) prévus en regard sur les parois latérales 7 des disques 5 (figures 1 et 2).
Pour cela, sur le dos extérieur du fond 32 des étriers est rapporté un support 40 sur lequel est disposé le matériau abradable 38.
On voit, notamment sur les figures 2 à 4, que les supports 40, réalisés à partir d'une plaque, ont un profil transversal sensiblement en U aplati avec une large base 41 s'étendant sensiblement sur le fond 32 de chaque étrier, et deux ailes latérales 42 de faible hauteur, de sorte que le matériau abradable est déposé de façon appropriée. Pour fixer le support à l'étrier, on effectue de préférence une opération de soudage entre le fond 32 et la base 41 .
Le montage des étriers 25 pour fixer les deux anneaux amont 20 et aval 21 se déroule de la façon suivante.
Tout d'abord, avec une telle architecture de compresseur 1 à carter de 360°, les aubes radiales 10 sont montées, par les pivots 14 des extrémités extérieures 1 1 dans les logements 16 du carter externe fixe 18. Puis, les deux anneaux amont et aval 20, 21 sont disposés de part et d'autre des pivots 15 de l'extrémité intérieure 12, de manière que leurs demi-logements cylindriques 19 entourent les pivots.
A ce moment, les deux anneaux adossés l'un contre l'autre doivent être solidarisés l'un à l'autre.
Pour ce faire, comme le montrent les figures 4 et 5, chaque étrier sectorisé 25 est présenté à l'intérieur des deux anneaux 20, 21 puis déplacé radialement vers l'extérieur selon la flèche R des figures 4 et 5. Au passage des bords 26 et 27 des anneaux, les rebords internes 36, dont la distance les séparant est, en position de repos de l'étrier, inférieure à la largeur des bords, s'écartent l'un de l'autre, puis, par l'action radiale sur l'étrier (flèche R), ce dernier chevauche les bords 26, 27 jusqu'au moment où les rebords internes 36 s'engagent élastiquement et spontanément dans les encoches circonférentielles 37 des anneaux 20, 21 . A ce moment là, les ailes28, 29 et le fond 32 de l'étrier 25 sont alors en place, enserrant par pincement, les bords 26, 27 des anneaux. Aussi, pour placer correctement chaque secteur d'étrier arquée les uns à la suite des autres autour des bords périphériques internes 26, 27 des anneaux 20, 21 , et empêcher leur rotation le long des bords, des plots d'arrêt en rotation 44 sont prévus le long des faces transversales extérieures 30, 31 des anneaux. Les plots 44 peuvent être obtenus par usinage et sont régulièrement espacés angulairement les uns des autres d'un pas approprié pour assurer le montage correct des étriers.
On remarque, sur la figure 5, que les plots ont, vu en plan, une forme trapézoïdale nécessaire pour engager radialement entre deux plots consécutifs, les étriers 25, dont les faces transversales d'extrémité 45 des ailes 28, 29 sont elles aussi légèrement obliques et complémentaires des plots trapézoïdaux en convergeant vers l'extérieur du redresseur. Ainsi, les faces transversales 45 de chaque étrier 25 se glissent entre deux plots trapézoïdaux 44 assurant l'immobilisation en rotation de l'étrier.
Lorsque l'ensemble des étriers élastiquement déformables 25 est monté comme le montre la figure 3, les deux anneaux amont 20 et aval 21 sont fermement pincés et solidaires l'un de l'autre. Dans cet exemple, huit étriers de secteur angulaire de 45° chacun sont prévus. Tout autre choix pourrait être envisageable sans sortir du cadre de l'invention.
Par ailleurs, pour que le matériau abradable 38 soit totalement reconstitué et forme un ensemble circulaire continu avec une étanchéité maximale avec les léchettes 39, les bases 41 des supports 40 de cet abradable sont légèrement plus longues que le fond des étriers.
On remarque également que, pour assurer une étanchéité entre les étriers sectorisés consécutifs 25 à matériau abradable entre lesquels peut exister un jeu, les faces transversales 45 des étriers peuvent être étagées de la manière représentée sur la figure 6.
Pour cela, on prévoit un décrochement 46 en forme de marche sur l'une des faces transversales 45 d'un étrier secteur et un décrochement 47 en forme de marche alors symétrique du précédent sur la face transversale 45 en regard d'un étrier adjacent. Ainsi, un contact axial est maintenu entre les deux étriers consécutifs 25 par les parties droites 48, 49 des décrochements 46, 47, perpendiculaires aux faces étagées.
Ce dispositif de liaison 22 des anneaux amont 20 et aval 21 à étriers élastiques 25, permet de réduire au mieux l'encombrement radial des redresseurs à calage variable (et par suite de réduire la masse) dans le cas d'une architecture de carter à 360°, sans supprimer les pivots intérieurs des aubes des redresseurs.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Redresseur à calage variable de compresseur, comportant une pluralité d'aubes radiales (10) présentant respectivement, à leurs extrémités extérieures (1 1 ) et intérieures (12), des pivots extérieurs (14) et intérieurs (15), les pivots intérieurs (15) étant reçus entre deux anneaux internes amont (20) et aval (21 ), qui sont assemblés par un dispositif de liaison (22), caractérisé par le fait que le dispositif de liaison (22) des anneaux comprend seulement un ensemble de secteurs angulaires d'étriers élastiquement déformables (25), agencés pour enserrer les bords périphériques internes (26, 27) desdits anneaux amont et aval (20, 21 ), par pincement, l'un contre l'autre.
2. Redresseur selon la revendication 1 , dans lequel les étriers sectorisés (25) ont une section transversale sensiblement en forme de U ou analogue.
3. Redresseur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les étriers sectorisés (25) sont pourvus d'un moyen de rétention (35) avec lesdits anneaux pincés.
4. Redresseur selon la revendication 3, dans lequel le moyen de rétention (35) est ménagé sur les ailes opposées (28, 29) des étriers sectorisés (25) et comprend des rebords internes (36) faisant saillie respectivement vers l'intérieur de chaque étrier et aptes à s'engager dans des encoches (37) prévues en correspondance dans les faces transversales des anneaux assemblés.
5. Redresseur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel à chacun des étriers sectorisés (25) est associé un support de réception (40) pour un matériau abradable (38).
6. Redresseur selon la revendication 5, dans lequel chaque support (40) est fixé par soudage à l'extérieur du fond (32) de l'étrier sectorisé correspondant (25) et s'étend tout du long du fond de chaque étrier pour recevoir le matériau abradable.
7. Redresseur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les étriers sectorisés (25) sont immobilisés en rotation par rapport auxdits anneaux assemblés (20, 21 ).
8. Redresseur selon la revendication 7, dans lequel l'immobilisation en rotation desdits étriers sectorisés est obtenue par des plots d'arrêt en rotation (44) faisant latéralement saillie des faces transversales (30, 31 ) desdits anneaux assemblés et entre deux plots consécutifs s'engagent les faces transversales d'extrémité d'un étrier.
9. Redresseur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les faces transversales d'extrémité (45) desdits étriers (25) sont étagées de sorte qu'une face étagée d'un étrier coopère avec une face étagée complémentaire d'un étrier contigu.
10. Compresseur de turbomachine comportant une succession alternée de roues (3) formant rotors et de redresseurs (4) formant stator, caractérisé par le fait qu'il comprend des redresseurs à calage variable (4) selon l'une des revendications 1 à 9.
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