CA2742045C - Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine - Google Patents
Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine Download PDFInfo
- Publication number
- CA2742045C CA2742045C CA2742045A CA2742045A CA2742045C CA 2742045 C CA2742045 C CA 2742045C CA 2742045 A CA2742045 A CA 2742045A CA 2742045 A CA2742045 A CA 2742045A CA 2742045 C CA2742045 C CA 2742045C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- hollow
- radius
- flange
- portions
- concave curved
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
- F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
- F05D2260/31—Retaining bolts or nuts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Bride annulaire radiale (38) comprenant sur une périphérie interne ou externe une alternance de parties pleines (48, 49) comportant des orifices (58) de passage de boulons de fixation et de parties creuses (46, 66, 72, 74, 76, 80) dont les fonds (54, 70, 73, 80) sont sensiblement plats, le fond (54, 73) d'au moins une partie creuse de détrompage (46, 74) étant situé radialement à l'intérieur (ou à l'extérieur, respectivement) d'un cercle (60, 75) centré sur l'axe de la bride et tangent extérieurement (ou intérieurement, respectivement) aux orifices (58), les deux parties creuses (66, 76) situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage (46, 74) ayant un fond (68, 78) de forme incurvée concave situé radialement à l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds plats (54, 70, 73, 80) des autres parties creuses.
Description
BRIDE ANNULAIRE DE FIXATION D'UN ELEMENT DE ROTOR OU DE
STATOR DANS UNE TURBOMACHINE
L'invention se rapporte à des brides annulaires de fixation d'éléments de rotor ou de stator dans une turbine, ainsi qu'à une turbomachine comprenant une telle turbine.
Dans une turbomachine, les disques de rotor (de turbine par exemple) sont reliés entre eux par des brides annulaires à leur périphérie radialement interne, ces brides étant appliquées les unes sur les autres et fixées ensemble par boulonnage.
D'autres éléments, tels que des supports annulaires de joints à
labyrinthe, peuvent aussi comporter à leur périphérie interne des brides annulaires, qui sont serrées entre deux brides annulaires de disques de rotor et fixées par les mêmes boulons que les disques de rotor.
Ces brides annulaires sont en général festonnées, c'est-à-dire comportent une alternance de parties pleines et de parties creuses pour réduire leur masse. Les trous de passage des boulons de fixation sont formés dans les parties pleines.
Pour assurer la fixation de plusieurs brides juxtaposées, il faut que les trous de passage formés dans les parties pleines des brides soient tous alignés pour éviter que les parties creuses d'une des brides soient décalées angulairement et se retrouvent alignées avec les trous de passage de boulons formés dans les parties pleines des autres brides, ce qui conduirait à serrer cette bride entre deux autres brides et sans la fixer aux autres brides.
Dans la demande FR 0802918 de la demanderesse, il est proposé
qu'au moins un fond de partie creuse de la périphérie interne soit situé
radialement à l'intérieur d'un cercle centré sur l'axe de la bride et tangent extérieurement aux orifices des parties pleines. Ainsi, lorsqu'une bride est décalée angulairement de telle manière que ses orifices ne sont pas alignés avec les orifices des autres brides, le fond d'au moins une partie
STATOR DANS UNE TURBOMACHINE
L'invention se rapporte à des brides annulaires de fixation d'éléments de rotor ou de stator dans une turbine, ainsi qu'à une turbomachine comprenant une telle turbine.
Dans une turbomachine, les disques de rotor (de turbine par exemple) sont reliés entre eux par des brides annulaires à leur périphérie radialement interne, ces brides étant appliquées les unes sur les autres et fixées ensemble par boulonnage.
D'autres éléments, tels que des supports annulaires de joints à
labyrinthe, peuvent aussi comporter à leur périphérie interne des brides annulaires, qui sont serrées entre deux brides annulaires de disques de rotor et fixées par les mêmes boulons que les disques de rotor.
Ces brides annulaires sont en général festonnées, c'est-à-dire comportent une alternance de parties pleines et de parties creuses pour réduire leur masse. Les trous de passage des boulons de fixation sont formés dans les parties pleines.
Pour assurer la fixation de plusieurs brides juxtaposées, il faut que les trous de passage formés dans les parties pleines des brides soient tous alignés pour éviter que les parties creuses d'une des brides soient décalées angulairement et se retrouvent alignées avec les trous de passage de boulons formés dans les parties pleines des autres brides, ce qui conduirait à serrer cette bride entre deux autres brides et sans la fixer aux autres brides.
Dans la demande FR 0802918 de la demanderesse, il est proposé
qu'au moins un fond de partie creuse de la périphérie interne soit situé
radialement à l'intérieur d'un cercle centré sur l'axe de la bride et tangent extérieurement aux orifices des parties pleines. Ainsi, lorsqu'une bride est décalée angulairement de telle manière que ses orifices ne sont pas alignés avec les orifices des autres brides, le fond d'au moins une partie
2 creuse de cette bride est situé sur le passage d'au moins un boulon de fixation et empêche son insertion dans les orifices des autres brides, évitant ainsi tout risque de mauvais montage de cette bride.
On a constaté qu'une telle partie creuse de détrompage induit une modification du flux des contraintes tangentielles dans la bride, ce qui conduit à une augmentation des contraintes au niveau des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage. Ces contraintes sont maximales dans les zones des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage qui sont raccordées aux parties creuses suivantes. On observe également une augmentation des contraintes au niveau des orifices des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage.
Cette augmentation des contraintes locales peut conduire à la formation de criques ou fissures dans les zones de concentration de contraintes, ce qui limite la durée de vie de la bride festonnée.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ce problème.
Elle propose à cet effet, une bride annulaire radiale d'un élément de rotor ou de stator d'une turbine pour turbomachine, comprenant sur une périphérie interne (ou externe, respectivement) une alternance de parties pleines et de parties creuses, les parties pleines comportant des orifices de passage de boulons de fixation, les fonds des parties creuses étant sensiblement plats et le fond d'au moins une partie creuse de détrompage de la périphérie interne (ou externe, respectivement) étant situé
radialement à l'intérieur (ou à l'extérieur, respectivement) d'un cercle centré
sur l'axe de la bride et tangent extérieurement (ou intérieurement, respectivement) aux orifices des parties pleines, caractérisée en ce que les deux parties creuses situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage ont un fond de forme incurvée concave situé radialement à
l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds des autres parties creuses.
La réalisation de fonds qui sont incurvés concaves et non plus plats
On a constaté qu'une telle partie creuse de détrompage induit une modification du flux des contraintes tangentielles dans la bride, ce qui conduit à une augmentation des contraintes au niveau des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage. Ces contraintes sont maximales dans les zones des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage qui sont raccordées aux parties creuses suivantes. On observe également une augmentation des contraintes au niveau des orifices des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage.
Cette augmentation des contraintes locales peut conduire à la formation de criques ou fissures dans les zones de concentration de contraintes, ce qui limite la durée de vie de la bride festonnée.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et efficace à ce problème.
Elle propose à cet effet, une bride annulaire radiale d'un élément de rotor ou de stator d'une turbine pour turbomachine, comprenant sur une périphérie interne (ou externe, respectivement) une alternance de parties pleines et de parties creuses, les parties pleines comportant des orifices de passage de boulons de fixation, les fonds des parties creuses étant sensiblement plats et le fond d'au moins une partie creuse de détrompage de la périphérie interne (ou externe, respectivement) étant situé
radialement à l'intérieur (ou à l'extérieur, respectivement) d'un cercle centré
sur l'axe de la bride et tangent extérieurement (ou intérieurement, respectivement) aux orifices des parties pleines, caractérisée en ce que les deux parties creuses situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage ont un fond de forme incurvée concave situé radialement à
l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds des autres parties creuses.
La réalisation de fonds qui sont incurvés concaves et non plus plats
3 de part et d'autre de la partie creuse de détrompage ainsi que le positionnement de ces fonds incurvés concaves radialement vers l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds plats des autres parties creuses, permet de répartir les contraintes tangentielles sur la longueur de chaque fond incurvé concave.
L'invention évite ainsi une augmentation des contraintes tangentielles au bord des orifices des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage ainsi que dans les zones de raccordement de ces parties pleines adjacentes aux parties creuses incurvée concaves.
Les fonds incurvés concaves des deux parties creuses sont de préférence en arc de cercle, de rayon R2.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonds incurvés concaves des deux parties creuses sont raccordés aux parties pleines adjacentes par des arcs de cercle de rayon R1, le rayon R2 du fond incurvé
concave desdites deux parties creuses étant supérieur au rayon R1 des raccordements aux parties pleines adjacentes.
Avantageusement, le rayon R2 du fond incurvé concave desdites deux parties creuses est supérieur ou égal à trois fois le rayon R1 des raccordements aux parties pleines adjacentes.
Le rayon R1 des raccordements peut être compris entre 4 et 6 mm et les fonds incurvés concaves desdites deux parties creuses peuvent avoir un rayon de l'ordre de 18 mm.
L'invention concerne également une turbine basse-pression pour turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bride annulaire telle que décrite précédemment.
L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend une turbine basse-pression du type décrit ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins
L'invention évite ainsi une augmentation des contraintes tangentielles au bord des orifices des parties pleines adjacentes à la partie creuse de détrompage ainsi que dans les zones de raccordement de ces parties pleines adjacentes aux parties creuses incurvée concaves.
Les fonds incurvés concaves des deux parties creuses sont de préférence en arc de cercle, de rayon R2.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonds incurvés concaves des deux parties creuses sont raccordés aux parties pleines adjacentes par des arcs de cercle de rayon R1, le rayon R2 du fond incurvé
concave desdites deux parties creuses étant supérieur au rayon R1 des raccordements aux parties pleines adjacentes.
Avantageusement, le rayon R2 du fond incurvé concave desdites deux parties creuses est supérieur ou égal à trois fois le rayon R1 des raccordements aux parties pleines adjacentes.
Le rayon R1 des raccordements peut être compris entre 4 et 6 mm et les fonds incurvés concaves desdites deux parties creuses peuvent avoir un rayon de l'ordre de 18 mm.
L'invention concerne également une turbine basse-pression pour turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bride annulaire telle que décrite précédemment.
L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend une turbine basse-pression du type décrit ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins
4 annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d'une turbine basse-pression ;
- la figure 2 est une vue schématique partielle de face d'une bride annulaire radiale comprenant une partie creuse de détrompage selon la technique antérieure, illustrant un positionnement angulaire correct ;
- la figure 3 est une vue schématique partielle de face d'une bride annulaire radiale selon l'invention ;
- la figure 3a est une vue agrandie du détail Ma de la figure 3 ;
- la figure 4 est une vue schématique partielle de face d'un autre mode de réalisation d'une bride annulaire radiale selon l'invention.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un rotor de turbine basse-pression d'axe 10 comprenant une alternance d'aubes mobiles 12 et d'aubes fixes 14 logées dans un carter externe 16. Les extrémités radialement internes des aubes mobiles 12 sont fixées à la périphérie externe de disques 18, 20, 22, 24 de rotor. Chaque disque 18, 20, 22, 24 comprend à sa périphérie externe des parois tronconiques amont 26 et aval 28 de liaison aux autres disques au moyen de brides annulaires 30, 32 s'étendant radialement vers l'intérieur et fixées l'une à l'autre par des boulons 33. L'ensemble de disques est relié à un arbre de turbine 34 par l'intermédiaire d'un cône d'entraînement 36 comprenant une bride annulaire 38 serrée entre les brides annulaires 30, 32 des disques 20 et 22.
Afin d'éviter une circulation d'air parasite entre la périphérie interne d'une rangée d'aubes fixes 14 et les parois tronconiques aval 28 et amont 26 des disques, une bride annulaire radiale 38 portant à sa périphérie externe un joint à labyrinthe 40 est intercalée entre les brides radiales 30, 32 des parois tronconiques aval 28 et amont 26 des disques, le joint à
labyrinthe 40 coopérant avec une piste de matériau abradable 42 montée sur la périphérie interne d'une rangée d'aubes fixes 14.
Les brides annulaires radiales 30, 32 des parois tronconiques amont 26 et aval 28 et la bride radiale 38 d'un joint à labyrinthe 40 sont festonnées pour réduire leur masse et comprennent une alternance de parties creuses et de parties pleines. La figure 2 représente l'assemblage d'une bride annulaire radiale 30 d'une paroi tronconique amont et d'une bride radiale 38 d'un joint à labyrinthe, les parties creuses 44, 46 et les parties pleines
- la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d'une turbine basse-pression ;
- la figure 2 est une vue schématique partielle de face d'une bride annulaire radiale comprenant une partie creuse de détrompage selon la technique antérieure, illustrant un positionnement angulaire correct ;
- la figure 3 est une vue schématique partielle de face d'une bride annulaire radiale selon l'invention ;
- la figure 3a est une vue agrandie du détail Ma de la figure 3 ;
- la figure 4 est une vue schématique partielle de face d'un autre mode de réalisation d'une bride annulaire radiale selon l'invention.
On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un rotor de turbine basse-pression d'axe 10 comprenant une alternance d'aubes mobiles 12 et d'aubes fixes 14 logées dans un carter externe 16. Les extrémités radialement internes des aubes mobiles 12 sont fixées à la périphérie externe de disques 18, 20, 22, 24 de rotor. Chaque disque 18, 20, 22, 24 comprend à sa périphérie externe des parois tronconiques amont 26 et aval 28 de liaison aux autres disques au moyen de brides annulaires 30, 32 s'étendant radialement vers l'intérieur et fixées l'une à l'autre par des boulons 33. L'ensemble de disques est relié à un arbre de turbine 34 par l'intermédiaire d'un cône d'entraînement 36 comprenant une bride annulaire 38 serrée entre les brides annulaires 30, 32 des disques 20 et 22.
Afin d'éviter une circulation d'air parasite entre la périphérie interne d'une rangée d'aubes fixes 14 et les parois tronconiques aval 28 et amont 26 des disques, une bride annulaire radiale 38 portant à sa périphérie externe un joint à labyrinthe 40 est intercalée entre les brides radiales 30, 32 des parois tronconiques aval 28 et amont 26 des disques, le joint à
labyrinthe 40 coopérant avec une piste de matériau abradable 42 montée sur la périphérie interne d'une rangée d'aubes fixes 14.
Les brides annulaires radiales 30, 32 des parois tronconiques amont 26 et aval 28 et la bride radiale 38 d'un joint à labyrinthe 40 sont festonnées pour réduire leur masse et comprennent une alternance de parties creuses et de parties pleines. La figure 2 représente l'assemblage d'une bride annulaire radiale 30 d'une paroi tronconique amont et d'une bride radiale 38 d'un joint à labyrinthe, les parties creuses 44, 46 et les parties pleines
5 48, 49, 50 de la bride 38 du joint à labyrinthe et de la bride annulaire radiale 30 étant alignées axialement, respectivement.
Les parties creuses 44, 46 de la bride radiale 38 ont un fond sensiblement plat 52, 54 et sont raccordées aux parties pleines 48, 49 par des zones incurvées 56, 57. Les parties pleines 48, 49 ont une forme arrondie et comportent des orifices 58 destinés à recevoir des boulons de fixation permettant de fixer ensemble les brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques amont et aval et la bride annulaire 38 du joint à
labyrinthe.
Le positionnement correct de la bride 38 du joint à labyrinthe entre les brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques est assuré grâce au fait que le fond 54 d'au moins une partie creuse 46 de la bride 38 du joint à
labyrinthe est situé radialement à l'intérieur d'un cercle 60 centré sur l'axe de la bride 38 et tangent extérieurement aux orifices 58 des parties pleines (figure 2).
Ainsi, lors du montage de la bride 38 du joint à labyrinthe entre les deux brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques avec un décalage angulaire tel que ses parties creuses 44, 46 sont alignées axialement avec les parties pleines 50 des brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques, le fond 54 de la partie creuse 46 est situé sur le passage d'un boulon, ce qui rend impossible l'insertion de boulons de fixation dans les orifices 58 des parties pleines des brides annulaires des parois tronconiques.
Toutefois, l'intégration d'une partie creuse de détrompage 46 induit une modification du flux de contraintes tangentielles 62 dans la bride radiale 38 du joint à labyrinthe. En effet, du fait du décalage radialement vers l'intérieur du fond 54 d'au moins une partie creuse 46, le flux de
Les parties creuses 44, 46 de la bride radiale 38 ont un fond sensiblement plat 52, 54 et sont raccordées aux parties pleines 48, 49 par des zones incurvées 56, 57. Les parties pleines 48, 49 ont une forme arrondie et comportent des orifices 58 destinés à recevoir des boulons de fixation permettant de fixer ensemble les brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques amont et aval et la bride annulaire 38 du joint à
labyrinthe.
Le positionnement correct de la bride 38 du joint à labyrinthe entre les brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques est assuré grâce au fait que le fond 54 d'au moins une partie creuse 46 de la bride 38 du joint à
labyrinthe est situé radialement à l'intérieur d'un cercle 60 centré sur l'axe de la bride 38 et tangent extérieurement aux orifices 58 des parties pleines (figure 2).
Ainsi, lors du montage de la bride 38 du joint à labyrinthe entre les deux brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques avec un décalage angulaire tel que ses parties creuses 44, 46 sont alignées axialement avec les parties pleines 50 des brides annulaires 30, 32 des parois tronconiques, le fond 54 de la partie creuse 46 est situé sur le passage d'un boulon, ce qui rend impossible l'insertion de boulons de fixation dans les orifices 58 des parties pleines des brides annulaires des parois tronconiques.
Toutefois, l'intégration d'une partie creuse de détrompage 46 induit une modification du flux de contraintes tangentielles 62 dans la bride radiale 38 du joint à labyrinthe. En effet, du fait du décalage radialement vers l'intérieur du fond 54 d'au moins une partie creuse 46, le flux de
6 contraintes tangentielles 62 est également décalé radialement vers l'intérieur au niveau de la partie creuse de détrompage 46.
Cette modification du flux conduit à une augmentation des contraintes dans les parties pleines 49 adjacentes à la partie creuse de détrompage 46. Les contraintes sont maximales dans les zones de raccordement 57 des parties pleines 49 avec les parties creuses 44 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46. On observe également une augmentation des contraintes tangentielles dans les parties 64 des bords des orifices 58 des parties pleines adjacentes 49 qui sont situées circonférentiellement en regard des zones de raccordement 57 de contraintes maximales précitées.
Cette modification de flux de contraintes peut induire la formation de criques ou de fissures et donc avoir un effet néfaste sur la tenue mécanique en fonctionnement de cette bride.
Selon l'invention, ces inconvénients sont évités grâce au fait que les deux parties creuses 66 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46 ont un fond 68 de forme incurvée concave qui est situé
radialement à l'extérieur par rapport au fond 70 des autres parties creuses 72 (figure 3).
Les contraintes tangentielles sont ainsi réparties sur les longueurs des fonds incurvés concaves 68 des parties creuses 66 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46, ce qui évite d'augmenter les contraintes dans les zones 57 raccordant les fonds incurvés concaves 68 aux parties pleines 49 adjacentes à la partie creuse de détrompage 46. Le niveau de contrainte est également diminué au bord des orifices 58 de ces parties pleines adjacentes 49.
Dans une variante de réalisation de l'invention représentée en figure 4, le festonnage est réalisé sur la périphérie externe de la bride annulaire.
Dans ce cas, la partie creuse de détrompage 74 a un fond plat 73 qui est situé radialement à l'extérieur d'un cercle 75 centré sur l'axe de la bride et tangent intérieurement aux orifices 58 des parties pleines 48, 49. Les
Cette modification du flux conduit à une augmentation des contraintes dans les parties pleines 49 adjacentes à la partie creuse de détrompage 46. Les contraintes sont maximales dans les zones de raccordement 57 des parties pleines 49 avec les parties creuses 44 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46. On observe également une augmentation des contraintes tangentielles dans les parties 64 des bords des orifices 58 des parties pleines adjacentes 49 qui sont situées circonférentiellement en regard des zones de raccordement 57 de contraintes maximales précitées.
Cette modification de flux de contraintes peut induire la formation de criques ou de fissures et donc avoir un effet néfaste sur la tenue mécanique en fonctionnement de cette bride.
Selon l'invention, ces inconvénients sont évités grâce au fait que les deux parties creuses 66 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46 ont un fond 68 de forme incurvée concave qui est situé
radialement à l'extérieur par rapport au fond 70 des autres parties creuses 72 (figure 3).
Les contraintes tangentielles sont ainsi réparties sur les longueurs des fonds incurvés concaves 68 des parties creuses 66 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46, ce qui évite d'augmenter les contraintes dans les zones 57 raccordant les fonds incurvés concaves 68 aux parties pleines 49 adjacentes à la partie creuse de détrompage 46. Le niveau de contrainte est également diminué au bord des orifices 58 de ces parties pleines adjacentes 49.
Dans une variante de réalisation de l'invention représentée en figure 4, le festonnage est réalisé sur la périphérie externe de la bride annulaire.
Dans ce cas, la partie creuse de détrompage 74 a un fond plat 73 qui est situé radialement à l'extérieur d'un cercle 75 centré sur l'axe de la bride et tangent intérieurement aux orifices 58 des parties pleines 48, 49. Les
7 parties creuses 76 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 74 ont un fond 78 de forme incurvée concave situé
radialement à l'intérieur par rapport aux fonds plats 80 des autres parties creuses 82.
Les fonds incurvés concaves 68, 78 de la périphérie interne ou externe sont des arcs de cercle de rayon R2 raccordés aux parties pleines adjacentes 48, 49 par des arcs de cercle 56, 57 de rayon R1 inférieurs au rayon R2 des fonds incurvés concaves Le rayon R2 des fonds incurvés concaves 68, 78 est supérieur ou égal à trois fois le rayon R1 des arcs de cercle de raccordement 56, 57 aux parties pleines adjacentes 48, 49.
Le rayon R1 peut être compris entre 4 et 6 millimètres.
Dans une autre variante de l'invention, la bride annulaire 38 comprend au moins une partie creuse de détrompage 46, 74 sur sa périphérie interne ou externe et les autres parties creuses 72, 82 ont toutes un fond incurvé concave 68, 78 tel que décrit précédemment.
Dans une réalisation particulière de l'invention où le festonnage est réalisé sur la périphérie externe de la bride annulaire, la distance séparant les centres de deux orifices 58 diamétralement opposés est de 530 millimètres. Les fonds incurvés concaves 78 s'étendent sur une distance d'arc d'environ 15 millimètres et ont un rayon R2 de l'ordre de 18 mm.
La réalisation de fonds incurvés concaves 68, 78 tel que décrit précédemment peut être réalisée de façon simple sur des brides comprenant déjà une partie creuse de détrompage 46, 74 car il suffit d'usiner davantage les parties creuses 66, 76 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46, 74.
radialement à l'intérieur par rapport aux fonds plats 80 des autres parties creuses 82.
Les fonds incurvés concaves 68, 78 de la périphérie interne ou externe sont des arcs de cercle de rayon R2 raccordés aux parties pleines adjacentes 48, 49 par des arcs de cercle 56, 57 de rayon R1 inférieurs au rayon R2 des fonds incurvés concaves Le rayon R2 des fonds incurvés concaves 68, 78 est supérieur ou égal à trois fois le rayon R1 des arcs de cercle de raccordement 56, 57 aux parties pleines adjacentes 48, 49.
Le rayon R1 peut être compris entre 4 et 6 millimètres.
Dans une autre variante de l'invention, la bride annulaire 38 comprend au moins une partie creuse de détrompage 46, 74 sur sa périphérie interne ou externe et les autres parties creuses 72, 82 ont toutes un fond incurvé concave 68, 78 tel que décrit précédemment.
Dans une réalisation particulière de l'invention où le festonnage est réalisé sur la périphérie externe de la bride annulaire, la distance séparant les centres de deux orifices 58 diamétralement opposés est de 530 millimètres. Les fonds incurvés concaves 78 s'étendent sur une distance d'arc d'environ 15 millimètres et ont un rayon R2 de l'ordre de 18 mm.
La réalisation de fonds incurvés concaves 68, 78 tel que décrit précédemment peut être réalisée de façon simple sur des brides comprenant déjà une partie creuse de détrompage 46, 74 car il suffit d'usiner davantage les parties creuses 66, 76 situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage 46, 74.
Claims (9)
1. Bride annulaire radiale (38) d'un élément de rotor ou de stator d'une turbine pour turbomachine, comprenant sur une périphérie interne (ou externe, respectivement) une alternance de parties pleines (48, 49) et de parties creuses (46, 66, 72, 74, 76, 80), les parties pleines (48, 49) comportant des orifices (58) de passage de boulons de fixation, les fonds (54, 70, 73, 80) des parties creuses (46, 72, 74, 80) étant sensiblement plats et le fond (54, 73) d'au moins une partie creuse de détrompage (46, 74) de la périphérie interne (ou externe, respectivement) étant situé
radialement à l'intérieur (ou à l'extérieur, respectivement) d'un cercle (60, 75) centré sur l'axe de la bride et tangent extérieurement (ou intérieurement, respectivement) aux orifices (58) des parties pleines (48, 49), caractérisée en ce que les deux parties creuses (66, 76) situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage (46, 74) ont un fond (68, 78) de forme incurvée concave situé radialement à l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds (54, 70, 73, 80) des autres parties creuses (72, 82).
radialement à l'intérieur (ou à l'extérieur, respectivement) d'un cercle (60, 75) centré sur l'axe de la bride et tangent extérieurement (ou intérieurement, respectivement) aux orifices (58) des parties pleines (48, 49), caractérisée en ce que les deux parties creuses (66, 76) situées de part et d'autre de la partie creuse de détrompage (46, 74) ont un fond (68, 78) de forme incurvée concave situé radialement à l'extérieur (ou l'intérieur, respectivement) par rapport aux fonds (54, 70, 73, 80) des autres parties creuses (72, 82).
2. Bride selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fonds incurvés concaves (68, 78) desdites deux parties creuses (66, 76) sont en arc de cercle de rayon R2.
3. Bride selon la revendication 2, caractérisée en ce que les fonds incurvés concaves (68, 78) desdites deux parties creuses (66, 76) sont raccordés aux parties pleines adjacentes par des arcs de cercle de rayon R1.
4. Bride selon la revendication 3, caractérisée en ce que le rayon R2 du fond incurvé concave (68, 78) desdites deux parties creuses (66, 76) est supérieur au rayon R1 des raccordements (56, 57) aux parties pleines adjacentes.
5. Bride selon la revendication 4, caractérisée en ce que le rayon R2 du fond incurvé concave (68, 78) desdites deux parties creuses (66, 76) est supérieur ou égal à trois fois le rayon R1 des raccordements (56, 57) aux parties pleines adjacentes.
6. Bride selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le rayon R1 des raccordements (56, 57) est compris entre 4 et 6 mm.
7. Bride selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que les fonds incurvés concaves (68, 78) desdites deux parties creuses (66, 76) ont un rayon d'environ 18 mm.
8. Turbine basse-pression pour turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une bride annulaire (38) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend une turbine basse-pression selon la revendication 8.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0806241A FR2938292B1 (fr) | 2008-11-07 | 2008-11-07 | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine |
| FR0806241 | 2008-11-07 | ||
| PCT/FR2009/001164 WO2010052379A1 (fr) | 2008-11-07 | 2009-09-29 | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2742045A1 CA2742045A1 (fr) | 2010-05-14 |
| CA2742045C true CA2742045C (fr) | 2016-11-29 |
Family
ID=40651288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2742045A Active CA2742045C (fr) | 2008-11-07 | 2009-09-29 | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8727719B2 (fr) |
| EP (1) | EP2344719B1 (fr) |
| JP (1) | JP5674672B2 (fr) |
| CN (1) | CN102209837B (fr) |
| BR (1) | BRPI0922104B1 (fr) |
| CA (1) | CA2742045C (fr) |
| FR (1) | FR2938292B1 (fr) |
| RU (1) | RU2514462C2 (fr) |
| WO (1) | WO2010052379A1 (fr) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2974865B1 (fr) * | 2011-05-04 | 2013-07-05 | Snecma | Rotor haute pression pour turbomachine d'aeronef, comprenant des moyens de detrompage associes a des boulons de prefixation de module de turbine |
| FR2983518B1 (fr) * | 2011-12-06 | 2014-02-07 | Snecma | Dispositif deverrouillable d'arret axial d'une couronne d'etancheite contactee par une roue mobile de module de turbomachine d'aeronef |
| US9664062B2 (en) | 2011-12-08 | 2017-05-30 | Siemens Energy, Inc. | Gas turbine engine with multiple component exhaust diffuser operating in conjunction with an outer case ambient external cooling system |
| US9410427B2 (en) * | 2012-06-05 | 2016-08-09 | United Technologies Corporation | Compressor power and torque transmitting hub |
| US9200520B2 (en) * | 2012-06-22 | 2015-12-01 | General Electric Company | Gas turbine conical flange bolted joint |
| EP2948646A2 (fr) * | 2013-01-22 | 2015-12-02 | Siemens Energy, Inc. | Moteur à turbine à gaz avec diffuseur d'échappement à composants multiples fonctionnant en association avec un système de refroidissement externe ambiant à boîtier externe |
| FR3008912B1 (fr) * | 2013-07-29 | 2017-12-15 | Snecma | Carter de turbomachine et procede de fabrication |
| FR3021066B1 (fr) * | 2014-05-19 | 2019-05-10 | Safran Aircraft Engines | Disque de rotor equilibre, et procede d'equilibrage |
| EP3104954B1 (fr) * | 2014-06-02 | 2020-06-24 | Ulmatec GmbH | Bride de cartouche et dispositif filtrant |
| JP6472362B2 (ja) * | 2015-10-05 | 2019-02-20 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | ガスタービン用ケーシング及びガスタービン |
| FR3074215B1 (fr) * | 2017-11-29 | 2019-12-27 | Safran Aircraft Engines | Accouplement de deux brides |
| US11578599B2 (en) * | 2021-02-02 | 2023-02-14 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotor balance assembly |
| FR3121472B1 (fr) * | 2021-04-01 | 2023-07-14 | Safran Aircraft Engines | Procede de fabrication d’une piece de turbomachine comprenant des portions arrondies optimisees et piece de turbomachine correspondante |
| IT202100009716A1 (it) | 2021-04-16 | 2022-10-16 | Ge Avio Srl | Copertura di un dispositivo di fissaggio per una giunzione flangiata |
| US11788413B2 (en) * | 2021-09-09 | 2023-10-17 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Gas turbine engine shaft with lobed support structure |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB785002A (en) * | 1955-04-20 | 1957-10-23 | Power Jets Res & Dev Ltd | Rotor for a compressor, turbine or like fluid flow machine |
| RU2226609C2 (ru) * | 2002-06-17 | 2004-04-10 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Турбина газотурбинного двигателя |
| GB0216362D0 (en) | 2002-07-13 | 2002-08-21 | Rolls Royce Plc | Stress defender holes |
| US6893222B2 (en) * | 2003-02-10 | 2005-05-17 | United Technologies Corporation | Turbine balancing |
| FR2868814B1 (fr) * | 2004-04-09 | 2009-12-18 | Snecma Moteurs | Dispositif d'assemblage de brides annulaires, en particulier dans une turbomachine |
| FR2885167B1 (fr) * | 2005-04-29 | 2007-06-29 | Snecma Moteurs Sa | Module de turbine pour moteur a turbine a gaz |
| FR2931869B1 (fr) | 2008-05-29 | 2014-12-12 | Snecma | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator |
-
2008
- 2008-11-07 FR FR0806241A patent/FR2938292B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-09-29 EP EP09748374.7A patent/EP2344719B1/fr active Active
- 2009-09-29 CN CN200980144498.6A patent/CN102209837B/zh active Active
- 2009-09-29 JP JP2011535147A patent/JP5674672B2/ja active Active
- 2009-09-29 BR BRPI0922104A patent/BRPI0922104B1/pt active IP Right Grant
- 2009-09-29 WO PCT/FR2009/001164 patent/WO2010052379A1/fr active Application Filing
- 2009-09-29 RU RU2011122783/06A patent/RU2514462C2/ru active
- 2009-09-29 US US13/127,836 patent/US8727719B2/en active Active
- 2009-09-29 CA CA2742045A patent/CA2742045C/fr active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2344719B1 (fr) | 2014-01-22 |
| US20110274541A1 (en) | 2011-11-10 |
| CN102209837B (zh) | 2016-05-04 |
| CN102209837A (zh) | 2011-10-05 |
| EP2344719A1 (fr) | 2011-07-20 |
| FR2938292A1 (fr) | 2010-05-14 |
| BRPI0922104A2 (pt) | 2016-01-05 |
| FR2938292B1 (fr) | 2010-12-24 |
| RU2011122783A (ru) | 2012-12-20 |
| JP5674672B2 (ja) | 2015-02-25 |
| RU2514462C2 (ru) | 2014-04-27 |
| JP2012508347A (ja) | 2012-04-05 |
| CA2742045A1 (fr) | 2010-05-14 |
| US8727719B2 (en) | 2014-05-20 |
| WO2010052379A1 (fr) | 2010-05-14 |
| BRPI0922104B1 (pt) | 2020-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2742045C (fr) | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator dans une turbomachine | |
| EP2294284B1 (fr) | Bride annulaire de fixation d'un element de rotor ou de stator | |
| FR3072720B1 (fr) | Carter pour turbomachine comprenant une portion centrale en saillie relativement a deux portions laterales dans une region de jonction | |
| EP1847686B1 (fr) | Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbine d'une turbomachine | |
| CA2655916C (fr) | Jonc annulaire fendu pour piece tournante de turbomachine | |
| FR2972759A1 (fr) | Systeme d'etancheite et de retenue axiale des aubes pour une roue de turbine de turbomachine | |
| FR2896548A1 (fr) | Ensemble de redresseurs fixes sectorise pour un compresseur de turbomachine | |
| FR2973433A1 (fr) | Rotor de turbine pour une turbomachine | |
| CA2725864A1 (fr) | Turbine haute pression d'une turbomachine avec montage ameliore du boitier de pilotage des jeux radiaux d'aubes mobiles | |
| FR2988787A1 (fr) | Redresseur a calage variable pour compresseur de turbomachine comprenant deux anneaux internes | |
| WO2012056161A1 (fr) | Ensemble de disques de rotor pour une turbomachine | |
| FR3029960A1 (fr) | Roue a aubes avec joint radial pour une turbine de turbomachine | |
| FR2961250A1 (fr) | Dispositif de refroidissement des alveoles d'un disque de rotor de turbomachine a l'aval du cone d'entrainement | |
| FR3077327A1 (fr) | Ensemble pour turbine de turbomachine comprenant un anneau mobile d'etancheite | |
| FR2961848A1 (fr) | Etage de turbine | |
| FR2945331A1 (fr) | Virole pour stator de turbomoteur d'aeronef a fentes de dechargement mecanique d'aubes. | |
| CA2644312C (fr) | Etage de turbine ou de compresseur de turbomachine | |
| FR2965291A1 (fr) | Ensemble unitaire de disques de rotor pour une turbomachine | |
| FR3108938A1 (fr) | Anneau d’étanchéité pour un rotor de turbine de turbomachine | |
| EP3935273B1 (fr) | Turbine à gaz contrarotative pour aéronef à double rotor | |
| FR2944554A1 (fr) | Turbine haute-pression de turbomachine | |
| FR3094028A1 (fr) | Turbine comprenant un anneau d’etancheite rivete | |
| FR3101106A1 (fr) | Rotor de turbine d'une turbomachine et turbine de turbomachine équipée d'un tel rotor. | |
| FR3025559A1 (fr) | Ensemble d’elements pour une turbomachine | |
| FR3062688A1 (fr) | Agencement d'assemblage d'un disque de turbine a une bride d'un tourillon dans un turboreacteur |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request |
Effective date: 20140828 |