EP0115984A1 - Sealing means for rotor blades of a gas-turbine - Google Patents

Sealing means for rotor blades of a gas-turbine Download PDF

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EP0115984A1
EP0115984A1 EP84400155A EP84400155A EP0115984A1 EP 0115984 A1 EP0115984 A1 EP 0115984A1 EP 84400155 A EP84400155 A EP 84400155A EP 84400155 A EP84400155 A EP 84400155A EP 0115984 A1 EP0115984 A1 EP 0115984A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
downstream
sectors
upstream
sealing device
ferrule
Prior art date
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Granted
Application number
EP84400155A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0115984B1 (en
Inventor
Louis François Jumelle
Marcel Robert Soligny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
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 Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA, SNECMA SAS filed Critical Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
Publication of EP0115984A1 publication Critical patent/EP0115984A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0115984B1 publication Critical patent/EP0115984B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/16Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means
    • F01D11/18Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means using stator or rotor components with predetermined thermal response, e.g. selective insulation, thermal inertia, differential expansion

Definitions

  • the invention relates to a sealing device for movable blades of a turbomachine making it possible to limit the clearances at the blade tips to their strict minimum.
  • the ferrule carrying the seal is monolithic, the most obvious solution to obtain both in transient and permanent regime that this ferrule provides, to the interior of its trim Ture sealing, a radius which "follows" without delay the variations in radius of the blade tips is, as is well known in the prior art, to supply the periphery by a distributor, in a homogeneous manner of the shell by air taken from one or more compressor stages, said distributor having the function of sending an "adjusted" air flow at any time. This adjustment must in any case be made for the temperature of the air taken off (for example by mixing in suitable proportions of more or less hot air, coming either from different stages of the compressor, or, for at least part of ventilation air, air cooled - or heated - in an exchanger).
  • Such a dispenser can obviously be designed, but would be of an extreme complication and of a fairly random reliability (a breakdown of the dispenser being able in certain in case of significant damage to the entire turbine and / or the shell).
  • Such a distributor must therefore be capable of a high flow rate. It would therefore be heavy, complex, and ultimately very unreliable. In addition, it would be a large consumer of ventilation air to the detriment of the overall efficiency of the turbomachine.
  • a variant of the invention however provides for the use of a pressure reducer-regulator placed in the air sampling pipe intended for the ventilation of the sealing device, as will be described later. But it will be noted that this regulator is only intended to ensure a pressure, as the operation will be explained later while the mechanisms mentioned above must be adjusted in flow and / or temperature.
  • the sealing device for mobile turbomachine blades of the aforementioned type is characterized according to the present invention by the fact that the sectors carrying said seal are subjected, on the one hand, during a transient phase of mechanical acceleration of the turbomachine to a first servo in the radial position by elements for connection to elastic elements integral with an inner shell which expands in a homogeneous manner during said mechanical acceleration phase by the effect of ventilation over its entire length and its periphery by air taken from a downstream compressor stage, and that said sectors are subjected, on the other hand, during a thermal stabilization phase of the turbomachine succeeding the acceleration phase first, servo-control in radial position by hooks resting on the elastic elements, to an external ring which expands in a homogeneous manner during said thermal stabilization phase also by the effect of ventilation over its entire length and its periphery by air taken from a downstream compressor stage, brought by a multiplicity of pipes opening into holes drilled in the turbine casing.
  • the ventilation conditions of said inner shroud, its coefficient of thermal expansion o ⁇ 1 and the air intake stage are determined so that during a mechanical acceleration phase of the turbomachine from n ' any speed up to a higher speed, and in particular up to the maximum load of the turbomachine, the thermal expansions of said ferrule "follow" without delay the centrifugal expansion of the disc and of the blades increased, at least in large part, by the thermal expansion of the blades.
  • the coefficient of expansion ⁇ 2 , the thermal inertia and the ventilation conditions of the outer ring are determined so that during the phase - which can last several minutes - of thermal stabilization of all the elements of the turbomachine, and in particular of the corresponding disc, the thermal expansions of said ring impose on the sectors carrying the seal which are slaved to it during said phase a radial expansion which "follows" the thermal expansion of said disc.
  • the connecting elements between sectors and elastic elements are constituted upstream and downstream by fallen edges of the sectors inserted in the hooks of the elastic elements.
  • said inner ferrule is in two parts respectively upstream and downstream which are made integral by bolts and nuts fixing edges fallen towards the outside of tongues belonging to one and the other of these two parts, said tongues of joining together being regularly distributed over the periphery and being spaced from one another.
  • the first ferrule includes heat exchange accelerators (multiple holes through which the ventilation air, fins, pins, etc.) so that its temperature "follows" practically without delay the temperature of the air of the compressor, the density of these exchange accelerators being determined so that the expansion of the first ferrule as a function of the time for acceleration is adjusted to the centrifugal expansion of the disc and of the blades, increased by the thermal expansion of the blades, and their distribution being determined to ensure temperature uniformity at said first shell both longitudinally and peripherally.
  • the turbine casing comprises means for centering the sealing device according to the invention.
  • At least one pressure reducing valve between the air intake pipe to the compressor and a pipe opening into a hole in the turbine casing, comprising an inlet connected by a pipe to a pressure tap located in the downstream part of the external platform of a distributor placed upstream of the movable blading so that a pressure always very slightly greater than the static pressure at the wall of the gas circulation stream of the turbomachine is established from radially outer side of the sectors carrying the seals.
  • This latter arrangement advantageously makes it possible to eliminate the seals provided upstream and downstream of the sectors carrying the seals and thus to eliminate friction which could in certain cases interfere with optimal operation.
  • FIG 1 in which we have not shown everything related to ventilation, we can see a turbine housing which in the example shown is in three parts, an upstream part 2, a middle part 4 , a downstream part 6, the three parts being joined by bolts not shown joining together radial flanges 8a, 8b and 8c, 8d, said radial flanges having the role of giving mechanical inertia to the assembly so that it is practically undeformable by ovalization.
  • the upstream part 2 of the casing has a conical extension 10 inwards, in which radial grooves are machined 12.
  • the downstream part 6 of the casing has a conical extension 14 inwards, in which grooves are machined radial 16, similar to the grooves 12, but making them opposite.
  • An outer ring with high inertia 20, comprising for example ribs towards the outside 22, and which can be provided with internal insulation 24, and / or external 26, to give it a suitable response time, also comprises ribs respectively upstream 28 and downstream 30, in which are machined radial grooves 12 'and 16' which cooperate with the radial grooves 12 and 16 to center the ring 20 in the casing.
  • This ring further comprises in its upstream part of the known fixing means for a multiplicity of hooks 32 turned downstream, and in its downstream part of the equivalent fixing means of hooks 34 turned upstream (only the latter elements of attachment being shown). These hooks are used to radially move sectors 84 carrying seals 86 by pressing radially, in the centrifugal direction, directly or by means of shims on longitudinal elements carried by the sectors, as will be described in detail later.
  • the upstream part 2 of the turbine casing comprises, further upstream, a radial flange 40, towards the inside, on which is fixed in a known manner a radial flange 42 towards the outside of an internal ferrule 44 (see FIG. 2).
  • the upstream part comprises, downstream of the radial flange 42, a cylindrical part 46, and in the example shown another radial flange 48, again towards the inside, then an internal ferrule 50 intended mainly to give it inertia.
  • the inner shroud 50 ends with a radial sealing flange 52.
  • the whole of the upstream part of the shell 44, described above, is monolithic.
  • blades 56 there are regularly spaced and leaving an interval between them blades 56, terminated by an outer fallen edge 58.
  • Each of these is fixed by a bolt nut assembly 60 to a fallen edge 62 of the downstream part of the inner ring 44, this edge flange 62 p ro- along by the blades 64, similar to the blades 56, which connect the downstream part of the monolithic shell 44 to the upstream portion.
  • This monolithic downstream part comprises, from a longitudinal position marked 54b, a cylindrical part 66, similar to the upstream cylindrical part 46 of the ferrule 44, an internal radial flange 68, extended upstream, to give this part downstream monolithic sufficient inertia, by a cylindrical ferrule 70 (similar to 50 but directed upstream), then a radial flange inward 73 (similar to the upstream flange 52), intended to ensure sealing between the sectors and the downstream part of the shell 44.
  • the air taken from one of the downstream compressor stages arrives in a known manner through holes 100 drilled in the upstream part 2 of the turbine casing and regularly distributed along the periphery of this casing. This ventilation air is distributed, according to arrow A, in the enclosure 102 forming a plenum.
  • downstream part of the ring is ventilated (arrows E ') by a multiplicity of holes also marked 104 drilled in the tongues (of securing or slaving) of the downstream part, in passing, for the part right of Figure 3, around the hooks 34.
  • the ventilation air having passed through the inner shroud 44 in the part facing the sectors passes through downstream stiffeners 90 (see FIG. 1) of the sectors through holes 108 regularly distributed in the enclosure 108 ′ according to arrow F, d 'where it escapes into a downstream enclosure 118 through holes 110 drilled in the downstream monolithic part 66 of the shell 44, according to the arrows F'.
  • the part of the air circulating between the ring 20 and the ferrule 44 also ventilates the interior of the ring 20, but with a much longer response time, due to the thermal insulation 24.
  • Another part of the ventilation air arriving in the enclosure 102 also ventilates the outside of the ring 20, following the following route: through holes 112, regularly distributed over the conical extension 10, it penetrates according to the arrow G in the enclosure 114 between median casing 4 and ring 20, the external part of this ring 20 and in particular its stiffening ribs being suitably insulated; this part of the air escapes from the enclosure 114 by holes 116 drilled in the internal conical extension 14 of the downstream casing 6, along arrow H, and it mixes in the enclosure 118 with the ventilation air ayan-- following the path described above (arrows D, E or E ', F, F').
  • substitution action of said second control can be done either directly by pressing the hooks on the end of the fallen edges 92 of the sectors carrying the seals, or, as shown in the accompanying drawings, by indirect support, by l 'Intermediate hooks 78, 82, respectively on the one hand downstream of the tabs 72 and turned upstream and on the other hand upstream of the tabs 74 and turned downstream.
  • the sealing sectors will have a peripheral dimension such that they are controlled both by at least three bearing surfaces of the hooks integral with the inner shell 44 and also by at least three direct or indirect bearing surfaces of the hooks 32 and 34 fixed to the outer shell 20.
  • this control is by only three spans.
  • the hooks 32 (respectively 34) and 82 (respectively 78) can be slightly shifted peripherally which makes it possible to have trapezoidal sectors on four supports close to the four corners of a trapezoid, both when the sectors are slaved to expansion of the ferrule 44 only when they are to that of the ring 20.
  • the radial clearance between the sectors 84 and the internal edge of the angle elements 132 is smaller than under the conditions of stabilized partial speed, which increases the pressure drop between enclosures 134 and 136 when the engine is under heavy load. This corresponds to the direction of variation of the pressure in the vein, since the pressure drop in the moving wheel is greater the greater the engine load, although this favorable effect is partially offset by the leak rate may exist between the angle elements 132 and the elastic elements 72, 74 when these are moved outward during the phases where the second control comes into action.
  • the pressure reducing regulator 124 ensures in the enclosure 134 an extremely reduced overpressure compared to the static pressure at the wall, measured by the pressure tap 120. As a result, the flow rate according to the arrow K by the play j is minimized.
  • Another part of the flow arriving in the enclosure 134 bypasses the angle elements 132, either by the slight clearance between each angle 132 and its neighbors (arrow L also see FIG. 5) or by the clearance between the angles 132 and the bearing sectors the seal (arrow M), or even in certain cases by the clearance between the angles 132 and the elastic elements 72 and 74. Due to these bypasses and the weakness of these clearances, the air flow arriving in the enclosure 136 is at a pressure lower than that existing in the enclosure 134. Part of this flow passes through the slot j 'along arrow N, the other part following the circuit described in the basic patent (arrows F and F').
  • a pressure reducer-regulator 124 In FIG. 7 is shown a pressure reducer-regulator 124. It comprises a casing 138 provided with a boss 140 (on the left side of the figure) connected to the static wall pressure tap 120 by the pipe 122 ( see figure 4). It further comprises an air intake boss 142 taken from a downstream stage of the compressor by the pipe 126 (see FIG. 4), for example the last one, and a local expansion 144, terminated by a boss 146, delivering the air at reduced pressure and regulated via a pipe 128 (see FIG. 4) at enclosure 102.
  • a jacket 148 which comprises, opposite the boss 142, a hole 150 communicating with an annular enclosure 152 around the drawer 154 whose function will be described later.
  • the shirt 148 has, in line with the local development 144, a slot 156 intended to regulate the pressure supplying the enclosure 102.
  • the drawer 154 has at its two ends cylindrical surfaces 155 cooperating with the internal part of the shirt 148 for example by carbon segments or seals 158.
  • an oblique hole 160 places the annular enclosure 152 in communication with the enclosure 162 of the reduction-regulator opposite the boss 140.
  • the casing 138 is closed by a cover 164, fixed by known means (for example by screwing) to the casing 138, the seal between the casing 138 and the cover 164 being ensured by a seal 166.
  • the pressure prevailing at 162 on the right side of the slide in the figure is equal to the pressure taken from a downstream stage of the compressor, for example the last one. It is therefore higher than the pressure prevailing in the enclosure 168 on the side of the inlet of static wall pressure 120 through the pipe 122 connected to the boss 140.
  • the static pressure at the wall downstream of the distributor corresponds to the downstream pressure of the compressor, reduced by the pressure drop in the chamber and by the static pressure drop in the upstream distributor of the impeller (or even by the pressure losses of one or more turbine stages upstream if the device is used for one of the turbine wheels BP).
  • the force exerted on the slide 154 to the left equal to the pressure difference between the enclosures 162 and 168 multiplied by the internal section of the jacket is balanced by a spring 170.
  • the operation of the reducer-regulator is as follows. For determined operating conditions (engine load, altitude, flight speed, etc.), the various parameters are determined, in particular the dimensions of the reducer-regulator 124, the dimensions of the slot 156, the diameter and the number of turns of the spring 170, and the pressure drop in the multi-holes 104 so that the pressure prevailing in the enclosure 134 is very slightly greater than the static pressure at the wall upstream of the moving wheel. The corresponding calculation obviously depends on each turbomachine and is within the reach of those skilled in the art.
  • the pressure taken from the compressor is generally itself increased, which is a step in the right direction. It will be assumed in what follows that this increase in pressure is insufficient to completely compensate, taking into account the pressure drops in multi-holes 104, the increase in pressure at the wall of the hot gas stream upstream of the moving wheel. , which is generally the case (in the opposite case, several means can be used: diaphragm on the line 126, change of the sampling stage, modification of the reduction-regulator, in particular of the position of its slot).
  • the reducing-regulator will make it possible to adjust the pressure in the enclosure 134 by the following mechanism: the increase in static pressure at the wall upstream of the moving wheel is detected by the static pressure tap at the wall 120, and is sent to the left face (in FIG. 7) of the drawer 154 of the reduction-regulator 124. As a result, the drawer 154 will move to the right, revealing an additional section of the slot 156 of the jacket 148. The pressure drop in this slot will decrease due to the increase in cross-section and there will follow an increase in pressure in the enclosure 102 which will be reflected after deduction of the pressure losses by the multi-holes 104, in the enclosure 134.
  • the pressure in the enclosure 134 "will follow" the pressure 120, that is to say that it will always remain higher, but by a small amount at the static pressure measured by the pressure tap 120.
  • the slot 156 the shape making it possible to ensure that the pressure in the enclosure 134 "follows” the pressure at the wall of the vein of hot gases, but always remaining slightly higher than the pressure at the wall of the vein.
  • the pressure drop which occurs during the bypassing of the angle elements 132 has the consequence that the pressure in the enclosure 136 is lower than the pressure in the enclosure 134.
  • This pressure drop is in common sense to ensure in the enclosure 134 a pressure not too much higher than the pressure in the stream downstream of the turbine wheel.
  • the pressure drop in the vein is generally greater than the pressure drop between the enclosure 134 and the enclosure 136. It is for this reason that it is preferable to have a clearance i downstream positive but less than clearance j.
  • the holes 110 are in this version increased in number and / or in section relative to the holes 110 of the basic patent. This leads, if we want to collect the flows according to the arrows F 'and H, for example to be used for cooling a downstream low-pressure distributor, to decrease in number and / or in section the holes 116, in order to equalize the pressures in the enclosure 118 at a lower level, practically equal to that prevailing in the enclosure 136, this in order to decrease the flow rate according to arrow N, going through the game i.

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Abstract

Une garniture d'étanchéité (86) est montée sur des secteurs (84) reliés par leur bord tombé (92) à de premiers crochets (80, 82) portés par une virole intérieure (44) comportant dans sa partie médiane des languettes élastiques (72, 74) et à de seconds crochets (32) fixés sur une virole extérieure (20) à grande inertie, chacune des viroles intérieure (44) et extérieure (20) étant ventilée par de l'air prélevé à un étage de compresseur, la virole intérieure (44) se dilatant (ou se contractant) durant la période d'accélération mécanique (ou de décélération) et la virole extérieure (20) se dilatant (ou se contractant) durant la période transitoire suivante de stabilisation thermique afin de préserver un jeu de fonctionnement minimal entre la garniture d'étanchéité (86) et les extrémités d'aubes.A seal (86) is mounted on sectors (84) connected by their fallen edge (92) to first hooks (80, 82) carried by an inner ring (44) comprising in its middle part of the elastic tongues ( 72, 74) and to second hooks (32) fixed to an outer ferrule (20) with large inertia, each of the interior (44) and exterior (20) ferrules being ventilated by air taken from a compressor stage, the inner ferrule (44) expanding (or contracting) during the period of mechanical acceleration (or deceleration) and the outer ferrule (20) expanding (or contracting) during the next transitional period of thermal stabilization in order to preserve a minimum operating clearance between the seal (86) and the blade ends.

Description

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité d'aubages mobiles de turbomachine permettant de limiter en fonctionnement à leur strict minimum les jeux en extrémités d'aubes.The invention relates to a sealing device for movable blades of a turbomachine making it possible to limit the clearances at the blade tips to their strict minimum.

On connaît l'importance pour le rendement d'une part, mais aussi pour l'obtention d'une poussée maximale et pour la réserve au pompage de réduire les fuites dues aux jeux entre parties tournantes et parties fixes d'une turbomachine notamment au niveau de la (ou des) turbine(s).We know the importance for the yield on the one hand, but also for obtaining a maximum thrust and for the pumping reserve to reduce leaks due to the games between rotating parts and fixed parts of a turbomachine in particular at the level of the turbine (s).

Pour réduire ces jeux, et corrélativement les fuites, aussi bien en régime stabilisé qu'en régime transitoire, il faut respecter un certain nombre de conditions dont certaines sont incompatibles avec les autres ou en tout cas très difficiles à bien réaliser toutes ensembles : concentricité avec l'axe de rotation de la turbomachine des extrémités d'aubes ou de leurs talons périphériques et également du dispositif d'étanchéité, indéformabilité de celui-ci (sous le jour qu'il doit toujours rester de révolution), augmentation (respectivement diminution) du rayon du dispositif d'étanchéité en suivant l'augmentation (respectivement la diminution) du rayon des extrémités d'aubes ou de leurs talons périphériques sous l'effet des dilatations tant centrifuges que thermiques, et ceci aussi bien en stabilisé qu'en transitoire.To reduce these clearances, and correspondingly the leaks, both in stabilized and transient conditions, it is necessary to respect a certain number of conditions, some of which are incompatible with the others or in any case very difficult to achieve well together: concentricity with the axis of rotation of the turbomachine of the blade tips or their peripheral heels and also of the sealing device, non-deformability of the latter (in the light that it must always remain of revolution), increase (respectively decrease) of the radius of the sealing device by following the increase (respectively the decrease) in the radius of the blade tips or their peripheral heels under the effect of both centrifugal and thermal expansions, both in stabilized and transient conditions .

S'il est relativement facile d'assurer que l'extrémité des parties tournantes (extrémité des aubes, ou talons périphériques) décrit bien au cours des rotations une surface de révolution par exemple par mise à longueur des aubes ou des talons par rectification sur disque aileté tournant, il est beaucoup plus difficile d'assurer à la virole entourant les parties tournantes une forme de révolution dans les différentes conditions de fonctionnement, en égard notamment aux forces d'inertie pouvant intervenir pour les turbomachines aéronautiques (facteurs de charge dans le sens z ou y notamment) et surtout en égard aux déformations d'origine thermique. Il est nécessaire sans être du reste suffisant que la virole d'étanchéité (ou les éléments qui portent la garniture d'étanchéité ou qui définissent la position des secteurs d'étanchéité) reste parfaitement centrée sur l'axe de rotation de la turbomachine, d'une part, et ne s'ovalise pas, d'autre part. Cela oblige à prévoir pour cette virole, soit une construction monolithique d'inertie suffisante, soit un système plus compliqué assurant la concentricité des supports de secteurs autour de l'axe de la machine d'une part, et l'absence quasi complète d'ovalisation d'autre part. Si cette condition n'est pas réalisée et si de ce fait il y a ovalisation ou excentrage et si on désigne par "a" la distance maximum vers l'intérieur entre le cercle de même longueur développée et la partie intérieure de la virole ovalisée (ou excentrée) ou des supports de segments la plus proche des extrémités d'aubes au maximum d'ovalisation (ou d'excentrage) possible sous un des effets sus-mentionnés, il sera nécessaire de prévoir :

  • - soit un jeu supérieur ou égal à "a" dans toute condition de fonctionnement prévue,
  • - soit une garniture d'étanchéité d'épaisseur minimale égale à "a", qui sera d'ailleurs en tout cas localement enlevée par abrasion à la première occurence d'ovalisation (ou d'excentrage) maximale "a", formant ainsi au moins une lunule de fuite par un jeu qui localement est égal à "a" et qui, selon toute probabilité, compte-tenu du fait que l'ovalisation (ou l'excentrage) peut se produire suivant des axes différents, sera rapidement égal ou très voisin de "a" sur toute la périphérie de la virole ou de l'ensemble des secteurs d'étanchéité.
If it is relatively easy to ensure that the end of the rotating parts (end of the blades, or peripheral heels) describes well during the rotations a surface of revolution for example by cutting the blades or the heels to length by grinding on disc fineness rotating, it is much more difficult to provide the ferrule surrounding the rotating parts with a form of revolution under the different operating conditions, in particular with regard to the inertial forces which can occur for aeronautical turbomachines (load factors in the z direction or in particular) and especially with regard to deformations of thermal origin. It is necessary, but not sufficient, that the sealing ring (or the elements which carry the seal or which define the position of the sealing sectors) remain perfectly centered on the axis of rotation of the turbomachine, d on the one hand, and does not ovalize, on the other. This requires to provide for this shell, either a monolithic construction of sufficient inertia, or a more complicated system ensuring the concentricity of the sector supports around the axis of the machine on the one hand, and the almost complete absence of ovalization on the other hand. If this condition is not fulfilled and if there is therefore ovalization or eccentricity and if one designates by "a" the maximum distance inwards between the circle of the same developed length and the interior part of the ovalized shell ( or off-center) or segment supports as close to the blade tips as possible as possible (or off-center) under one of the above-mentioned effects, it will be necessary to provide:
  • - either a clearance greater than or equal to "a" in any operating condition provided,
  • - or a gasket of minimum thickness equal to "a", which will in any case be locally removed by abrasion at the first occurrence of maximum ovalization (or eccentricity) "a", thus forming minus a lunula trailing by a game which locally is equal to "a" and which, in all probability, taking into account the fact that ovalization (or eccentricity) can occur along different axes, will quickly be equal to or very close to "a" over the entire periphery of the shell or of all the sealing sectors.

Si on sait en fait pratiquement obtenir, par exemple par le moyen décrit par la Demanderesse dans sa demande de brevet 81.20719 déposée le 5 Novembre 1981, que le carter supportant la virole portant directement ou indirectement la garniture d'étanchéité soit bien centré par rapport à l'axe de la turbomachine, et si on sait également bien centrer cette virole dans le carter, et lui donner une inertie suffisante pour que sa déformation par ovalisation soit pratiquement négligeable, on ne peut pas pour autant assurer à tous les régimes de fonctionnement, et notamment en transitoire, une dimension radiale de la virole d'étanchéité ou des secteurs reconstituant une virole qui maintienne un jeu positif mais très faible entre les extrémités d'aubes (ou de leurs talons périphériques) et virole (ou secteurs) d'étanchéité dans toutes les conditions de fonctionnement, y compris les conditions transitoires.If it is known in practice practically to obtain, for example by the means described by the Applicant in its patent application 81.20719 filed on November 5, 1981, that the casing supporting the ferrule directly or indirectly carrying the seal is well centered relative to the axis of the turbomachine, and if it is also known to center this ferrule well in the casing, and to give it sufficient inertia so that its deformation by ovalization is practically negligible, it is not possible to ensure all operating modes, and in particular in transitory, a radial dimension of the sealing ferrule or of the sectors reconstituting a ferrule which maintains a positive but very small clearance between the ends of the blades (or their peripheral heels) and sealing ferrule (or sectors) under all operating conditions, including transient conditions.

Dans ce qui suit, par souci de simplification, nous décrirons le cas où les aubes mobiles n'ont pas de talons périphériques, mais il doit être bien entendu que le terme "extrémité d'aube" devra se comprendre "extrémité radiale des talons périphériques d'aubes", lorsque les aubes comportent de tels talons périphériques.In what follows, for the sake of simplification, we will describe the case where the movable blades do not have peripheral heels, but it should be understood that the term "blade tip" must be understood "radial end of the peripheral heels blades ", when the blades have such peripheral heels.

Si la virole portant la garniture d'étanchéité est monolithique, la solution la plus évidente pour obtenir aussi bien en régime transitoire qu'en régime permanent que cette virole assure, à la partie intérieure de sa garniture d'étanchéité, un rayon qui "suive" sans retard les variations de rayon des extrémités d'aubes est, comme il est bien connu dans l'art antérieur, d'alimenter par un distributeur, d'une façon homogène, la périphérie de la virole par de l'air prélevé à un ou plusieurs étages de compresseur, ledit distributeur ayant pour fonction d'envoyer un débit d'air "ajusté" à tout instant. Cet ajustement doit en tout cas se faire pour la température de l'air prélevé (par exemple par mélange dans des proportions convenables d'air plus ou moins chaud, provenant soit d'étages différents du compresseur, soit, pour au moins une partie de l'air de ventilation, d'air refroidi - ou réchauffé - dans un échangeur). Ceci permet d'ajuster avec précision le rayon de la garniture d'étanchéité au rayon des extrémités d'aubes en régime stabilisé. Mais pour que la dilatation de l'anneau "suive" sans retard la dilatation centrifuge du disque et des aubes, et la dilatation thermique de l'aube (dilatations qui se font en quelques secondes), puis la dilatation thermique du disque (qui se fait en plusieurs minutes), il faut également ajuster ce débit en quantité. Plusieurs brevets tels que la demande FR 2 467 292 décrivent un tel contrôle actif des jeux. Mais en fait le problème n'est pas résolu pour autant, il n'est que reporté à un mécanisme de distribution d'air, ajusté en débit et/ou en température pour assurer, non seulement en régime stabilisé, mais aussi en régime transitoire, la température instantanée convenable de la structure de la virole qui, par l'effet de son coefficient de dilatation imposera à la garniture d'étanchéité le rayon assurant un jeu positif mais très faible vis-à-vis des extrémités d'aubes.If the ferrule carrying the seal is monolithic, the most obvious solution to obtain both in transient and permanent regime that this ferrule provides, to the interior of its trim Ture sealing, a radius which "follows" without delay the variations in radius of the blade tips is, as is well known in the prior art, to supply the periphery by a distributor, in a homogeneous manner of the shell by air taken from one or more compressor stages, said distributor having the function of sending an "adjusted" air flow at any time. This adjustment must in any case be made for the temperature of the air taken off (for example by mixing in suitable proportions of more or less hot air, coming either from different stages of the compressor, or, for at least part of ventilation air, air cooled - or heated - in an exchanger). This makes it possible to precisely adjust the radius of the seal to the radius of the blade tips in steady state. But so that the expansion of the ring "follows" without delay the centrifugal expansion of the disc and the blades, and the thermal expansion of the blade (expansions which are done in a few seconds), then the thermal expansion of the disc (which done in several minutes), this quantity must also be adjusted in quantity. Several patents such as application FR 2 467 292 describe such active control of the games. But in fact the problem is not solved so far, it is only carried over to an air distribution mechanism, adjusted in flow and / or temperature to ensure, not only in steady state, but also in transient state , the suitable instantaneous temperature of the structure of the shell which, by the effect of its coefficient of expansion, will impose on the seal the radius ensuring a positive but very small clearance with respect to the blade tips.

Un tel distributeur peut évidemment être conçu, mais serait d'une complication extrême et d'une fiabilité assez aléatoire (une panne du distributeur pouvant dans certains cas produire des dégâts importants à l'ensemble de la turbine et/ou de la virole). Il faut, de plus, remarquer que du fait que notamment la dilatation (respectivement rétraction) centrifuge du disque et de l'aube se produit en un temps très court, de l'ordre de quelques secondes, puisqu'il est pratiquement égal au temps d'accélération (respectivement réduction) de la charge de la turbomachine, il faut que le flux d'air de ventilation envoyé sur la virole soit très important pour assurer à la virole portant la garniture d'étanchéité une température, donc par le jeu de son coefficient de dilatation PC, un rayon qui suive sans retard la dilatation (respectivement contraction) centrifuge quasi instantanée du disque et des aubes. Un tel distributeur doit donc être capable d'un fort débit. Il serait donc lourd, complexe, et en définitive très peu fiable. De plus, il serait gros consommateur d'air de ventilation au détriment du rendement d'ensemble de la turbomachine.Such a dispenser can obviously be designed, but would be of an extreme complication and of a fairly random reliability (a breakdown of the dispenser being able in certain in case of significant damage to the entire turbine and / or the shell). It should also be noted that the fact that in particular the centrifugal expansion (respectively retraction) of the disc and of the blade occurs in a very short time, of the order of a few seconds, since it is practically equal to the time acceleration (respectively reduction) of the load of the turbomachine, it is necessary that the flow of ventilation air sent to the ferrule is very important to ensure the ferrule carrying the seal a temperature, therefore by the play of its coefficient of expansion PC, a radius which follows without delay the almost instantaneous centrifugal expansion (contraction) of the disc and the blades. Such a distributor must therefore be capable of a high flow rate. It would therefore be heavy, complex, and ultimately very unreliable. In addition, it would be a large consumer of ventilation air to the detriment of the overall efficiency of the turbomachine.

Une variante de l'invention prévoit cependant l'utilisation d'un réducteur-régulateur de pression placé dans la canalisation de prélèvement de l'air destiné à la ventilation du dispositif d'étanchéité, comme il sera décrit plus loin. Mais on notera que ce régulateur n'est destiné qu'à assurer une pression, comme le fonctionnement en sera expliqué plus loin alors que les mécanismes évoqués plus haut doivent être ajustés en débit et/ou en température.A variant of the invention however provides for the use of a pressure reducer-regulator placed in the air sampling pipe intended for the ventilation of the sealing device, as will be described later. But it will be noted that this regulator is only intended to ensure a pressure, as the operation will be explained later while the mechanisms mentioned above must be adjusted in flow and / or temperature.

On connaît également des tentatives de solution de ce problème très délicat de faire suivre sans retard à la partie intérieure d'une virole la dilatation (respectivement la rétraction) des extrémités d'aubes, c'est-à-dire en fait permettant que par exemple en accélération, la virole porteuse de la bande d'étanchéité réponde d'abord rapidement à la dilatation centrifuge du disque et des aubes, puis beaucoup plus lentement à la dilatation thermique du disque, notamment dans les demandes de brevets français 2 450 344 et 2 450 345. Toutefois, l'agencement prévu dans ces brevets, d'une part, est applicable à des turbomachines de faible puissance comportant des chambres de combustion à retour. L'homme de métier pourrait sans doute déduire des enseignements de ces brevets un équivalent pour les chambres, habituellement à flux direct, des turbomachines de grande puissance, mais aux dépens d'une complication importante et irréaliste.Attempts are also known to solve this very delicate problem of making the inner part of a ferrule follow without delay the expansion (respectively the retraction) of the blade tips, that is to say in fact allowing that by example under acceleration, the ferrule carrying the sealing strip responds quickly to centrifugal expansion of the disc and blades, then much more slowly to thermal expansion of the disc, in particular in French patent applications 2,450,344 and 2,450,345. However, the arrangement provided for in these patents, on the one hand, is applicable to turbomachines of low power including return combustion chambers. Those skilled in the art could undoubtedly deduce from the teachings of these patents an equivalent for the chambers, usually with direct flow, of high power turbomachines, but at the expense of a significant and unrealistic complication.

D'autre part, la solution décrite dans l'un et l'autre brevet fait appel à un "manchon" dit élastique, c'est-à-dire capable de déformation lorsqu'on lui fait subir des efforts. L'élasticité de ce manchon présente le risque et l'inconvénient d'introduire des défauts de concentricité et d'ovalisation notamment sous l'effet des facteurs de charge rencontrés en vol. Il faut rappeler comme indiqué ci-dessus que le respect d'une concentricité quasi parfaite autour de l'axe de rotation du mobile et l'absence d'ovalisation de la garniture d'étanchéité sont une nécessité impérative pour éviter les jeux intempestifs et ces derniers brevets sont loin de satisfaire ces conditions d'une façon satisfaisante. On observe également que du fait des efforts hyperstatiques considérables mis en jeu par des arcs-boutements dans un anneau segmenté selon le brevet FR 2 450 345, la moindre hétérogénéité de température ou d'inertie dans le sens périphérique provoquera des déformations importantes de l'anneau segmenté.On the other hand, the solution described in one and the other patent uses a so-called elastic "sleeve", that is to say capable of deformation when it is subjected to forces. The elasticity of this sleeve presents the risk and the disadvantage of introducing concentricity and ovalization defects, in particular under the effect of the load factors encountered in flight. It should be remembered as indicated above that compliance with an almost perfect concentricity around the axis of rotation of the mobile and the absence of ovalization of the seal is an imperative necessity to avoid untimely play and these latest patents are far from satisfying these conditions in a satisfactory manner. It is also observed that due to the considerable hyperstatic forces brought into play by bracing in a segmented ring according to patent FR 2 450 345, the slightest heterogeneity of temperature or inertia in the peripheral direction will cause significant deformations of the segmented ring.

C'est un des objectifs de la présente invention d'assurer pour tous les régimes stabilisés et pour le régime transitoire en accélération un jeu entre les extrémités d'aubes et la garniture d'étanchéité, qui soit minime, mais positif afin d'éviter l'usure de ladite garniture, usure qui provoquerait un jeu et par conséquent des fuites dans tous les régimes stabilisés ou d'accélération ultérieurs. Pour les conditions transitoires en décélération, le jeu entre les extrémités d'aubes et la garniture d'étanchéité est positif (donc il n'y a pas d'usure), mais il n'est plus minime. Cependant, il est au plus égal à celui obtenu par les solutions de l'art antérieur. Le spécialiste sait d'ailleurs que l'influence d'un jeu notable mais non excessif, pour le seul cas de transitoire en décélération, est presque négligeable dans l'économie générale d'une turbomachine.It is one of the objectives of the present invention to ensure, for all stabilized speeds and for the transient regime under acceleration, a clearance between the tips of the blades and the seal, which is minimal, but positive in order to avoid the wear of said lining, wear which would cause backlash and therefore leakage in any stabilized or accelerating regimes. For transient conditions during deceleration, the clearance between the blade tips and the seal is positive (so there is no wear), but it is no longer minimal. However, it is at most equal to that obtained by the solutions of the prior art. The specialist also knows that the influence of a significant but not excessive play, for the sole case of transient deceleration, is almost negligible in the general economy of a turbomachine.

C'est un deuxième objectif de la présente invention d'obtenir ce résultat remarquable sans les graves inconvé- nients de complexité et de défaut de fiabilité des distributeurs de l'art antérieur.It is a second objective of the present invention to achieve this remarkable result without serious disadvan - tages of complexity and lack of reliability of the machines of the prior art.

C'est un troisième objectif de la présente invention d'obtenir ce résultat avec un débit notablement diminué par rapport aux débits de ventilation de l'art antérieur.It is a third objective of the present invention to obtain this result with a significantly reduced flow compared to the ventilation flows of the prior art.

Le dispositif d'étanchéité d'aubages mobiles de turbomachine du type précité est caractérisé selon la présente invention par le fait que des secteurs portant ladite garniture d'étanchéité sont soumis, d'une part, pendant une phase transitoire d'accélération mécanique de la turbomachine à un premier asservissement en position radiale par des éléments de liaison à des éléments élastiques solidaires d'une virole intérieure qui se dilate d'une façon homogène pendant ladite phase d'accélération mécanique par l'effet de la ventilation sur toute sa longueur et sa périphérie par de l'air prélevé à un étage aval de compresseur, et que lesdits secteurs sont soumis, d'autre part, pendant une phase de stabilisation thermique de la turbomachine succédant à la phase d'accélération premier, asservissement en position radiale par des crochets en appui sur les éléments élastiques, à un anneau extérieur qui se dilate d'une façon homogène pendant ladite phase de stabilisation thermique également par l'effet de la ventilation sur toute sa longueur et sa périphérie par de l'air prélevé à un étage aval de compresseur, amené par une multiplicité de tuyaux débouchant dans des trous percés dans le carter de turbine.The sealing device for mobile turbomachine blades of the aforementioned type is characterized according to the present invention by the fact that the sectors carrying said seal are subjected, on the one hand, during a transient phase of mechanical acceleration of the turbomachine to a first servo in the radial position by elements for connection to elastic elements integral with an inner shell which expands in a homogeneous manner during said mechanical acceleration phase by the effect of ventilation over its entire length and its periphery by air taken from a downstream compressor stage, and that said sectors are subjected, on the other hand, during a thermal stabilization phase of the turbomachine succeeding the acceleration phase first, servo-control in radial position by hooks resting on the elastic elements, to an external ring which expands in a homogeneous manner during said thermal stabilization phase also by the effect of ventilation over its entire length and its periphery by air taken from a downstream compressor stage, brought by a multiplicity of pipes opening into holes drilled in the turbine casing.

Les conditions de ventilation de ladite virole intérieure, son coefficient de dilatation thermique o<1 et l'étage de prélèvement de l'air sont déterminés pour qu'au cours d'une phase d'accélération mécanique de la turbomachine à partir de n'importe quel régime jusqu'à un régime supérieur, et notamment jusqu'à la charge maximale de la turbomachine, les dilatations thermiques de ladite virole "suivent" sans retard la dilatation centrifuge du disque et des aubes augmentée, au moins en grande partie, de la dilatation thermique des aubes. De manière analogue, le coefficient de dilatation α2, l'inertie thermique et les conditions de ventilation de l'anneau extérieur sont déterminés pour qu'au cours de la phase - pouvant durer plusieurs minutes - de stabilisation thermique de tous les éléments de la turbomachine, et notamment du disque correspondant, les dilatations thermiques dudit anneau imposent aux secteurs portant la garniture d'étanchéité qui lui sont asservis durant ladite phase une dilatation radiale qui "suive" la dilatation thermique dudit disque.The ventilation conditions of said inner shroud, its coefficient of thermal expansion o < 1 and the air intake stage are determined so that during a mechanical acceleration phase of the turbomachine from n ' any speed up to a higher speed, and in particular up to the maximum load of the turbomachine, the thermal expansions of said ferrule "follow" without delay the centrifugal expansion of the disc and of the blades increased, at least in large part, by the thermal expansion of the blades. Similarly, the coefficient of expansion α 2 , the thermal inertia and the ventilation conditions of the outer ring are determined so that during the phase - which can last several minutes - of thermal stabilization of all the elements of the turbomachine, and in particular of the corresponding disc, the thermal expansions of said ring impose on the sectors carrying the seal which are slaved to it during said phase a radial expansion which "follows" the thermal expansion of said disc.

Avantageusement, les éléments de liaison entre secteurs et éléments élastiques sont constitués en amont et en aval par des bords tombés des secteurs insérés dans des crochets des éléments élastiques.Advantageously, the connecting elements between sectors and elastic elements are constituted upstream and downstream by fallen edges of the sectors inserted in the hooks of the elastic elements.

Préférablement, ladite virole intérieure est en deux parties respectivement amont et aval qui sont rendues solidaires par des boulons et écrous fixant des bords tombés vers l'extérieur de languettes appartenant à l'une et à l'autre de ces deux parties, lesdites languettes de solidarisation étant régulièrement réparties sur la périphérie et étant espacées les unes des autres. Entre lesdits espacements des languettes de solidarisation se trouvent des languettes élastiques d'asservissement des secteurs portant la garniture d'étanchéité faisant corps intégré alternativement avec la partie monolithique de la partie amont et de la partie aval de ladite virole intérieure, lesdites languettes élastiques asservissant les secteurs portant la garniture d'étanchéité aux dilatations de ladite première virole sans que ces languettes se déforment elles-mêmes au cours de la période où le premier asservissement est efficace, et laissant agir l'asservissement des secteurs portant la garniture d'étanchéité aux dilatations de ladite deuxième virole, par déformation de ces languettes dans le domaine élastique au cours de la période où le deuxième asservissement se substitue au premier.Preferably, said inner ferrule is in two parts respectively upstream and downstream which are made integral by bolts and nuts fixing edges fallen towards the outside of tongues belonging to one and the other of these two parts, said tongues of joining together being regularly distributed over the periphery and being spaced from one another. Between said spacings of the securing tabs there are elastic tabs for controlling the sectors carrying the seal forming a body integrated alternately with the monolithic part of the upstream part and of the downstream part of said inner ring, said elastic tabs slaving the sectors carrying the gasket to the expansions of said first ferrule without these tabs deforming themselves during the period when the first control is effective, and allowing the control of the sectors carrying the gasket to expansion of said second ferrule, by deformation of these tongues in the elastic domain during the period when the second servo replaces the first.

Préférablement, la première virole comporte des accélérateurs d'échange thermique (trous multiples parcourus par de l'air de ventilation, ailettes, picots, etc...) pour que sa température "suive" pratiquement sans retard la température de l'air du compresseur, la densité de ces accélérateurs d'échange étant déterminée pour que la dilatation de la première virole en fonction du temps pour une accélération soit ajustée à la dilatation centrifuge du disque et des aubes, augmentée de la dilatation ther- nique des aubes, et leur répartition étant déterminée pour assurer une homogénéité de température à ladite première virole tant longitudinalement que périphériquement. Préférablement le carter de turbine comporte des moyens de centrage du dispositif d'étanchéité conforme à l'invention.Preferably, the first ferrule includes heat exchange accelerators (multiple holes through which the ventilation air, fins, pins, etc.) so that its temperature "follows" practically without delay the temperature of the air of the compressor, the density of these exchange accelerators being determined so that the expansion of the first ferrule as a function of the time for acceleration is adjusted to the centrifugal expansion of the disc and of the blades, increased by the thermal expansion of the blades, and their distribution being determined to ensure temperature uniformity at said first shell both longitudinally and peripherally. Preferably the turbine casing comprises means for centering the sealing device according to the invention.

Il peut être avantageux également de placer au moins un réducteur-régulateur de pression entre la canalisation de prélèvement d'air au compresseur et un tuyau débouchant dans un trou du carter de turbine, comportant une entrée reliée par une canalisation à une prise de pression située dans la partie aval de plateforme extérieure d'un distributeur placé en amont de l'aubage mobile de telle sorte qu'une pression toujours très faiblement supérieure à la pression statique à la paroi de la veine de circulation des gaz de la turbomachine est établie du côté radialement extérieur des secteurs portant les garnitures d'étanchéité.It may also be advantageous to place at least one pressure reducing valve between the air intake pipe to the compressor and a pipe opening into a hole in the turbine casing, comprising an inlet connected by a pipe to a pressure tap located in the downstream part of the external platform of a distributor placed upstream of the movable blading so that a pressure always very slightly greater than the static pressure at the wall of the gas circulation stream of the turbomachine is established from radially outer side of the sectors carrying the seals.

Cette dernière disposition permet avantageusement de supprimer les joints d'étanchéité prévus en amont et en aval des secteurs portant les garnitures d'étanchéité et ainsi d'éliminer les frottements qui pourraient dans certains cas gêner le fonctionnement optimal.This latter arrangement advantageously makes it possible to eliminate the seals provided upstream and downstream of the sectors carrying the seals and thus to eliminate friction which could in certain cases interfere with optimal operation.

L'invention sera mieux comprise par la description d'un des modes de réalisation, en regard des dessins annexés, dans lesquels :

  • - la figure 1 représente une coupe longitudinale simplifiée selon I-I de la figure 2 de ce mode de réalisation du dispositif d'étanchéité, conforme à l'invention
  • - la figure 2 est une vue développée simplifiée, selon II-II de la figure l ;
  • - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1 montrant quelques détails de la ventilation qui ne figuraient pas sur les figures 1 et 2 par souci de simplification ;
  • - la figure 4 est une vue analogue à la figure 1, en coupe longitudinale simplifiée selon IV-IV de la figure 5 et représentant un dispositif d'étanchéité selon l'invention, qui comporte au moins un réducteur-régulateur de pression ;
  • - la figure 5 est une vue développée simplifiée, selon V-V de la figure 4 ;
  • - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 montrant quelques détails de la ventilation de manière analogue à la figure 3 ;
  • - la figure 7 est une coupe simplifiée d'un réducteur-régulateur de pression conforme à l'invention.
The invention will be better understood from the description of one of the embodiments, with reference to the appended drawings, in which:
  • - Figure 1 shows a simplified longitudinal section along II of Figure 2 of this embodiment of the sealing device, according to the invention
  • - Figure 2 is a simplified developed view, along II-II of Figure l;
  • - Figure 3 is a view similar to Figure 1 showing some details of the ventilation which were not shown in Figures 1 and 2 for simplicity;
  • - Figure 4 is a view similar to Figure 1, in simplified longitudinal section along IV-IV of Figure 5 and showing a sealing device according to the invention, which comprises at least one pressure reducer-regulator;
  • - Figure 5 is a simplified developed view, along VV of Figure 4;
  • - Figure 6 is a view similar to Figure 4 showing some details of the ventilation similar to Figure 3;
  • - Figure 7 is a simplified section of a pressure reducer-regulator according to the invention.

Sur la figure 1, dans laquelle on n'a pas fait figurer tout ce qui avait trait à la ventilation, on peut voir un carter de turbine qui dans l'exemple représenté est en trois parties, une partie amont 2, une partie médiane 4, une partie aval 6, les trois parties étant réunies par des boulons non représentés réunissant des brides radiales 8a, 8b et 8c, 8d, lesdites brides radiales ayant par ailleurs le rôle de donner de l'inertie mécanique à l'ensemble pour qu'il soit pratiquement indéformable par ovalisation. La partie amont 2 du carter comporte un prolongement conique 10 vers l'intérieur, dans lequel sont usinées des cannelures radiales 12. De même, la partie aval 6 du carter comporte un prolongement conique 14 vers l'intérieur, dans lequel sont usinées des cannelures radiales 16, analogues aux cannelures 12, mais leur faisant vis-à-vis.In Figure 1, in which we have not shown everything related to ventilation, we can see a turbine housing which in the example shown is in three parts, an upstream part 2, a middle part 4 , a downstream part 6, the three parts being joined by bolts not shown joining together radial flanges 8a, 8b and 8c, 8d, said radial flanges having the role of giving mechanical inertia to the assembly so that it is practically undeformable by ovalization. The upstream part 2 of the casing has a conical extension 10 inwards, in which radial grooves are machined 12. Likewise, the downstream part 6 of the casing has a conical extension 14 inwards, in which grooves are machined radial 16, similar to the grooves 12, but making them opposite.

Un anneau extérieur à grande inertie 20, comportant par exemple des nervures vers l'extérieur 22, et pouvant être muni d'un calorifugeage interne 24, et/ou externe 26, pour lui conférer un temps de réponse convenable, comporte par ailleurs des nervures respectivement amont 28 et aval 30, dans lesquelles sont usinées des cannelures radiales 12' et 16' qui coopèrent avec les cannelures radiales 12 et 16 pour centrer l'anneau 20 dans le carter. Cet anneau comporte de plus dans sa partie amont des moyens de fixation connus pour une multiplicité de crochets 32 tournés vers l'aval, et dans sa partie aval des moyens de fixation équivalents de crochets 34 tournés vers l'amont (seuls ces derniers éléments de fixation étant représentés). Ces crochets servent à déplacer radialement des secteurs 84 portant des garnitures d'étanchéité 86 en appuyant radialement, dans la direction centrifuge, directement ou par l'intermédiaire de cales sur des éléments longitudinaux portés par les secteurs, comme il sera décrit en détail ultérieurement.An outer ring with high inertia 20, comprising for example ribs towards the outside 22, and which can be provided with internal insulation 24, and / or external 26, to give it a suitable response time, also comprises ribs respectively upstream 28 and downstream 30, in which are machined radial grooves 12 'and 16' which cooperate with the radial grooves 12 and 16 to center the ring 20 in the casing. This ring further comprises in its upstream part of the known fixing means for a multiplicity of hooks 32 turned downstream, and in its downstream part of the equivalent fixing means of hooks 34 turned upstream (only the latter elements of attachment being shown). These hooks are used to radially move sectors 84 carrying seals 86 by pressing radially, in the centrifugal direction, directly or by means of shims on longitudinal elements carried by the sectors, as will be described in detail later.

La partie amont 2 du carter de turbine comporte plus en amont une bride 40 radiale, vers l'intérieur, sur laquelle est fixée de façon connue une bride radiale 42 vers l'extérieur d'une virole intérieure 44 (voir figure 2). Celle-ci est en deux parties pour des raisons de montage. La partie amont comporte en aval de la bride radiale 42 une partie cylindrique 46, et dans l'exemple représenté une autre bride radiale 48, à nouveau vers l'intérieur, puis une virole intérieure 50 destinées principalement à lui donner de l'inertie. La virole intérieure 50 se termine par une bride radiale d'étanchéité 52. L'ensemble de la partie amont de la virole 44, décrite ci-dessus, est monolithique.The upstream part 2 of the turbine casing comprises, further upstream, a radial flange 40, towards the inside, on which is fixed in a known manner a radial flange 42 towards the outside of an internal ferrule 44 (see FIG. 2). This is in two parts for mounting reasons. The upstream part comprises, downstream of the radial flange 42, a cylindrical part 46, and in the example shown another radial flange 48, again towards the inside, then an internal ferrule 50 intended mainly to give it inertia. The inner shroud 50 ends with a radial sealing flange 52. The whole of the upstream part of the shell 44, described above, is monolithic.

En aval de la bride radiale 48 et à partir d'une position longitudinale repérée 54a, des découpes longitudinales dans la virole cylindrique prolongeant la partie 46 existent qui sont plus visibles sur la figure 2 sur laquelle ne figurent que les éléments nécessaires à la compréhension, sans notamment les accélérateurs d'échange (trous, nervures et picots).Downstream of the radial flange 48 and from a longitudinal position marked 54a, longitudinal cutouts in the cylindrical shell extending part 46 exist which are more visible in FIG. 2 in which only the elements necessary for understanding appear, without in particular the exchange accelerators (holes, ribs and pins).

D'une part, il y a régulièrement espacées et laissant un intervalle entre elles des lames 56, terminées par un bord tombé extérieur 58. Chacun de ceux-ci est fixé par un ensemble boulon écrou 60 à un bord tombé 62 de la partie aval de la virole intérieure 44, ce bord tombé 62 se pro- longe par des lames 64, analogues aux lames 56, qui relient la partie aval monolithique de la virole 44 à la partie amont. Cette partie aval monolithique comporte, à partir d'une position longitudinale repérée 54b, une partie cylindrique 66, analogue à la partie cylindrique amont 46 de la virole 44, une bride radiale interne 68, prolongée vers l'amont, pour donner à cette partie aval monolithique une inertie suffisante, par une virole cylindrique 70 (analogue à 50 mais dirigée vers l'amont), puis une bride radiale vers l'intérieur 73 (analogue à la bride amont 52), destinée à assurer l'étanchéité entre les secteurs et la partie aval de la virole 44.On the one hand, there are regularly spaced and leaving an interval between them blades 56, terminated by an outer fallen edge 58. Each of these is fixed by a bolt nut assembly 60 to a fallen edge 62 of the downstream part of the inner ring 44, this edge flange 62 p ro- along by the blades 64, similar to the blades 56, which connect the downstream part of the monolithic shell 44 to the upstream portion. This monolithic downstream part comprises, from a longitudinal position marked 54b, a cylindrical part 66, similar to the upstream cylindrical part 46 of the ferrule 44, an internal radial flange 68, extended upstream, to give this part downstream monolithic sufficient inertia, by a cylindrical ferrule 70 (similar to 50 but directed upstream), then a radial flange inward 73 (similar to the upstream flange 52), intended to ensure sealing between the sectors and the downstream part of the shell 44.

D'autre part, dans les intervalles entre les languettes 56 et 64 (voir figure 2) accouplées par les bords tombés 58, 62 grâce aux boulons et écrous 60, on trouve alternativement des lames déformables élastiquement, les unes 72 solidaires de la partie amont de la virole 44 en deux parties et s'étendant vers l'aval, les autres 74 solidaires de la partie aval 66 de la virole 44 en deux parties, et s'étendant vers l'amont. Les lames 72 comportent, dans leur partie aval, un bord tombé doublement vers l'intérieur d'abord 76, puis vers l'amont 78, formant ainsi crochet qui sert à l'asservissement en position des secteurs 84 portant la garniture d'étanchéité 86 aux dilatations de la virole intérieure 44. De même, les lames 74 comportent dans leur partie amont un bord tombé doublement vers l'intérieur d'abord 80, puis vers l'aval 82, formant ainsi crochet qui sert à l'asservissement en position des secteurs portant la garniture d'étanchéité aux dilatations de la virole intérieure 44.On the other hand, in the intervals between the tongues 56 and 64 (see FIG. 2) coupled by the fallen edges 58, 62 thanks to the bolts and nuts 60, there are alternately elastically deformable blades, some 72 integral with the upstream part ferrule 44 in two parts and extending downstream, the other 74 soli daires of the downstream part 66 of the shell 44 in two parts, and extending upstream. The blades 72 have, in their downstream part, an edge that falls doubly inward first 76, then upstream 78, thus forming a hook which serves to control the position of the sectors 84 carrying the seal. 86 to the expansions of the inner ferrule 44. Similarly, the blades 74 have in their upstream part an edge which falls doubly inwards firstly 80, then downstream 82, thus forming a hook which serves for servo-control in position of the sectors carrying the seal at the expansion of the inner shell 44.

Les secteurs 84 portant la garniture d'étanchéité comportent des raidisseurs 88 évitant leur gauchissement mais laissant du jeu avec les éléments 56 et 64 de la virole 44. Dans leur partie amont (respectivement aval) les secteurs 84 portant la garniture d'étanchéité comportent :

  • - d'une part, vers l'extérieur, des raidisseurs 90 à bord tombé vers l'amont (respectivement aval) 92 qui s'inséreront au montage de la partie aval sur la partie amont de la virole 44, entre les crochets 80, 82 (respectivement 76, 78) ;
  • - d'autre part, vers l'intérieur, un flasque comportant un logement 94 pour la mise en place d'un joint d'étanchéité avec les brides radiales 52 (respectivement 73) et un bourrelet 96 de retenue des garnitures d'étanchéité 86.
The sectors 84 carrying the seal have stiffeners 88 preventing their warping but leaving play with the elements 56 and 64 of the ferrule 44. In their upstream (respectively downstream) part the sectors 84 carrying the seal include:
  • on the one hand, towards the outside, stiffeners 90 with a fallen edge upstream (respectively downstream) 92 which will be inserted when mounting the downstream part on the upstream part of the shell 44, between the hooks 80, 82 (76, 78 respectively);
  • - on the other hand, inwards, a flange comprising a housing 94 for the installation of a seal with the radial flanges 52 (respectively 73) and a bead 96 for retaining the seals 86 .

Nous reportant maintenant à la figure 3, on va expliquer schématiquement comment fonctionne la ventilation qui n'a pas été représentée sur les figures 1 et 2.Referring now to Figure 3, we will explain schematically how ventilation works which has not shown in Figures 1 and 2.

L'air prélevé d'un des étages aval de compresseur arrive d'une façon connue par des trous 100 percés dans la partie amont 2 du carter de turbine et régulièrement répartis le long de la périphérie de ce carter. Cet air de ventilation est réparti, suivant la flèche A, dans l'enceinte 102 formant chambre de tranquillisation. Une partie de cet air impose sa température par une multiplicité de trous 104 à la virole intérieure 44, tant dans la partie cylindrique la plus en amont 46, d'où il est conduit à l'aval du distributeur 106 selon les flèches B et C, que dans la partie médiane ou aval où se trouvent des languettes de solidarisation 56, 64 et/ou d'asservissement 72 et 74, selon les flèches D (autour des crochets 32) et E, par les trous 104 sur les languettes solidaires de la partie amont de la virole intérieure. De la même façon, la partie aval de l'anneau est ventilée (flèches E') par une multiplicité de trous également repérés 104 percés dans les languettes (de solidarisation ou d'asservissement) de la partie aval, en passant, pour la partie droite de la figure 3, autour des crochets 34.The air taken from one of the downstream compressor stages arrives in a known manner through holes 100 drilled in the upstream part 2 of the turbine casing and regularly distributed along the periphery of this casing. This ventilation air is distributed, according to arrow A, in the enclosure 102 forming a plenum. Part of this air imposes its temperature by a multiplicity of holes 104 in the inner ring 44, both in the most upstream cylindrical part 46, from which it is led downstream of the distributor 106 according to arrows B and C , that in the middle or downstream part where there are securing tabs 56, 64 and / or servo 72 and 74, according to the arrows D (around the hooks 32) and E, through the holes 104 on the tabs integral with the upstream part of the inner shell. In the same way, the downstream part of the ring is ventilated (arrows E ') by a multiplicity of holes also marked 104 drilled in the tongues (of securing or slaving) of the downstream part, in passing, for the part right of Figure 3, around the hooks 34.

L'air de ventilation ayant traversé la virole intérieure 44 dans la partie en regard des secteurs passe au travers des raidisseurs aval 90 (voir figure 1) des secteurs par des trous 108 régulièrement répartis dans l'enceinte 108' selon la flèche F, d'où il s'échappe dans une enceinte aval 118 par des trous 110 percés dans la partie monolithique aval 66 de la virole 44, suivant les flèches F'.The ventilation air having passed through the inner shroud 44 in the part facing the sectors passes through downstream stiffeners 90 (see FIG. 1) of the sectors through holes 108 regularly distributed in the enclosure 108 ′ according to arrow F, d 'where it escapes into a downstream enclosure 118 through holes 110 drilled in the downstream monolithic part 66 of the shell 44, according to the arrows F'.

La partie de l'air circulant entre l'anneau 20 et la virole 44 ventile également l'intérieur de l'anneau 20, mais avec un temps de réponse beaucoup plus long, du fait du calorifugeage 24.The part of the air circulating between the ring 20 and the ferrule 44 also ventilates the interior of the ring 20, but with a much longer response time, due to the thermal insulation 24.

Une autre partie de l'air de ventilation arrivant dans l'enceinte 102 ventile également l'extérieur de l'anneau 20, en suivant le parcours suivant : par des trous 112, régulièrement répartis sur le prolongement conique 10, il pénètre selon la flèche G dans l'enceinte 114 comprise entre carter médian 4 et anneau 20, la partie extérieure de cet anneau 20 et notamment ses nervures de raidissage étant convenablement calorifugées ; cette partie de l'air s'échappe de l'enceinte 114 par des trous 116 percés dans le prolongement conique intérieur 14 du carter aval 6, suivant la flèche H, et il se mélange dans l'enceinte 118 avec l'air de ventilation ayan-- suivi le trajet ci-dessus décrit (flèches D, E ou E', F, F').Another part of the ventilation air arriving in the enclosure 102 also ventilates the outside of the ring 20, following the following route: through holes 112, regularly distributed over the conical extension 10, it penetrates according to the arrow G in the enclosure 114 between median casing 4 and ring 20, the external part of this ring 20 and in particular its stiffening ribs being suitably insulated; this part of the air escapes from the enclosure 114 by holes 116 drilled in the internal conical extension 14 of the downstream casing 6, along arrow H, and it mixes in the enclosure 118 with the ventilation air ayan-- following the path described above (arrows D, E or E ', F, F').

Il est rappelé que la figure 2 ne montre que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention, et non le détail des éléments accélérateur d'échange (répartition des trous, ailettes d'échange, picots, etc...) qui permettent d'assurer :

  • - d'une part une température homogène aussi bien périphériquement que longitudinalement, cette répartition étant bien entendu fondamentale pour obtenir qu'il n'y ait pas d'ovalisation thermique de l'anneau 44 en deux parties. Mais cette répartition fait partie du savoir-faire de l'homme de métier ;
  • - d'autre part une température maximale relativement modérée (celle qui correspond à la température à la sortie de l'étage de compresseur où le prélèvement est effectué), ceci afin que les languettes d'asservissement 72, 74 travaillent dans le domaine élastique lorsque l'on substitue l'asservissement à long temps de réponse par l'anneau 20 dit deuxième asservissement à l'asservissement à court temps de réponse par la virole 44 dit premier asservissement. Le métal de cette virole sera donc préférablement un métal ayant à la fois un coefficient de dilatation relativement élevé et un domaine d'élasticité allant jusqu'à des températures de l'ordre de 450 à 500°C, du type désigné par Z 50 NMC 12 (Norme AFNOR).
It is recalled that FIG. 2 shows only the elements necessary for understanding the invention, and not the detail of the exchange accelerator elements (distribution of the holes, exchange fins, pins, etc.) which allow to ensure:
  • - On the one hand a uniform temperature both peripherally and longitudinally, this distribution being of course fundamental to obtain that there is no thermal ovalization of the ring 44 in two parts. But this distribution is part of the skill of the skilled person;
  • - on the other hand, a relatively moderate maximum temperature (that which corresponds to the temperature at the outlet of the compressor stage where the sampling is carried out), this so that the control tongues 72, 74 work in the elastic domain when the long response time control is replaced by the ring 20, said second control, for the short response time control by ferrule 44, said first control. The metal of this shell will therefore preferably be a metal having both a relatively high coefficient of expansion and a range of elasticity ranging up to temperatures of the order of 450 to 500 ° C., of the type designated by Z 50 NMC 12 (AFNOR standard).

L'action de substitution dudit deuxième asservissement peut se faire soit directement par appui des crochets sur l'extrémité des bords tombés 92 des secteurs portant les garnitures d'étanchéité, soit, comme cela est représenté aux dessins annexés, par appui indirect, par l'intermédiaire des crochets 78, 82, respectivement d'une part à l'aval des languettes 72 et tournés vers l'amont et d'autre part à l'amont des languettes 74 et tournés vers l'aval.The substitution action of said second control can be done either directly by pressing the hooks on the end of the fallen edges 92 of the sectors carrying the seals, or, as shown in the accompanying drawings, by indirect support, by l 'Intermediate hooks 78, 82, respectively on the one hand downstream of the tabs 72 and turned upstream and on the other hand upstream of the tabs 74 and turned downstream.

De préférence, les secteurs d'étanchéité auront une dimension périphérique telle qu'ils soient asservis à la fois par au moins trois portées des crochets solidaires de la virole intérieure 44 et aussi par au moins trois portées directes ou indirectes des crochets 32 et 34 fixés à la virole extérieure 20. Sur la figure 2 on a représenté le cas où cet asservissement est par trois portées seulement.Preferably, the sealing sectors will have a peripheral dimension such that they are controlled both by at least three bearing surfaces of the hooks integral with the inner shell 44 and also by at least three direct or indirect bearing surfaces of the hooks 32 and 34 fixed to the outer shell 20. In Figure 2 there is shown the case where this control is by only three spans.

Les limites de secteurs adjacents sont tracées sur la figure 2 en traits interrompus. Les "surfaces d'appui" sont représentées en hachures croisées. On voit que le secteur inférieur de la figure 2 est asservi par deux appuis amont et un appui aval tandis que les secteurs adjacents sont asservis par deux appuis aval et un appui amont.The boundaries of adjacent sectors are shown in Figure 2 in broken lines. The "bearing surfaces" are shown in cross hatching. We see that the lower sector of Figure 2 is controlled by two upstream supports and a downstream support while the adjacent sectors are controlled by two downstream supports and an upstream support.

Ces surfaces d'appui doivent tenir compte du fait que les languettes d'asservissement 72 et 74 prennent en fin de stabilisation thermique, après une accélération, une obliquité, du reste minime, par rapport à leur position parallèle à l'axe représenté aux dessins. L'homme de métier comprendra aisément que pour éviter tout risque de coincement, il est nécessaire de donner un très léger "arrondi" notamment aux appuis quasi cylindriques des crochets 32 et 34 et aux bords tombés 92 amont et aval des - secteurs 84. Cet arrondi est du reste très faible et de ce fait n'a pas été représenté aux dessins, mais il faut remarquer qu'il évite de donner du jeu entre les surfaces d'appui, au bénéfice de la précision de la position radiale des secteurs 84.These bearing surfaces must take into account the fact that the control tabs 72 and 74 take the end of thermal stabilization, after acceleration, an obliquity, of the rest minimal, relative to their position parallel to the axis shown in the drawings. Those skilled in the art will readily understand that to avoid any risk of jamming, it is necessary to give a very slight "rounding", in particular to the almost cylindrical supports of the hooks 32 and 34 and to the fallen edges 92 upstream and downstream of the - sectors 84. This rounded is also very weak and therefore has not been shown in the drawings, but it should be noted that it avoids giving play between the bearing surfaces, to the benefit of the precision of the radial position of the sectors 84 .

Bien entendu, on ne sortirait pas du cadre de la présente invention par l'emploi de moyens équivalents, notamment par une répartition différente des points d'appui des crochets imposant la position des secteurs portant la garniture d'étanchéité successivement suivant le premier mode d'asservissement puis suivant le second. Par exemple, les crochets 32 (respectivement 34) et 82 (respectivement 78) peuvent être légèrement décalés périphériquement ce qui permet d'avoir des secteurs trapézoïdaux sur quatre appuis voisins des quatre coins d'un trapèze, aussi bien lorsque les secteurs sont asservis aux dilatations de la virole 44 que quand ils le sont à celles de l'anneau 20.Of course, it would not depart from the scope of the present invention by the use of equivalent means, in particular by a different distribution of the support points of the hooks imposing the position of the sectors carrying the seal successively according to the first mode d 'enslavement then following the second. For example, the hooks 32 (respectively 34) and 82 (respectively 78) can be slightly shifted peripherally which makes it possible to have trapezoidal sectors on four supports close to the four corners of a trapezoid, both when the sectors are slaved to expansion of the ferrule 44 only when they are to that of the ring 20.

Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 4 à 7, on relève suivant la figure 4 les différences ci-après par rapport au mode de réalisation représenté sur la figure 1 :

  • - les joints 94 amont et aval sont supprimés ;
  • - il y a un jeu, respectivement j et j', appréciable entre les faces amont (respectivement aval) des secteurs 84 portant les garnitures d'étanchéité 86 et les brides radiales 52 (respectivement 73) et préférablement, le jeu en amont est un peu plus grand qu'à l'aval (par exemple 0,3 à l'amont et 0,1 à l'aval) ;
  • - il y a une prise de pression statique de paroi 120, dans la partie aval de la plateforme extérieure du distributeur en amont de la roue mobile, prise de pression qui est raccordée par une canalisation 122 à une "entrée" d'un réducteur-régulateur de pression 124 qui sera décrit plus loin ;
  • - ce réducteur-régulateur est relié à un étage aval du compresseur par'une canalisation 126 et à l'enceinte 102 (voir figure 6) par une canalisation 128 ;
  • - la virole 46 comporte vers l'aval préférentiellement des accélérateurs d'échange sous forme d'ailettes 130 (voir aussi figure 5) à tout le moins sur leur face extérieure, plutôt que sous forme de multitrous tels que 104, plus nombreux au contraire dans la partie antérieure de ladite virole 46 ;
  • - sur les languettes de solidarisation 64 sont fixés vers l'intérieur par un moyen connu (soudage ou brasage) des éléments en forme de cornière 132 (voir aussi figure 5), se recouvrant avec jeu entre eux, en vue de créer une perte de charge entre l'enceinte amont 134 et l'enceinte arrière 136, comprises entre respectivement les éléments de structure 48, 50 ou les secteurs 84 et la virole 46 pour l'enceinte 134 et les éléments de structure 58, 70 et la partie cylindrique aval 66 de la virole 44 pour l'enceinte 136. Bien entendu, ces éléments en forme de cornière 132 laissent également du jeu avec les secteurs 84, et leur longueur radiale est telle que ce jeu s'annule pratiquement lorsque la distance entre secteurs 84 et virole 44 est la plus faible (fin de décélération mécanique comme cela sera expliqué ultérieurement) ;
  • - enfin, les trous 110 sont agrandis et/ou augmentés en nombre et les trous 116 sont réduits en section et/ou en nombre en vue d'égaliser les pressions lorsque les débits suivant les flèches F' et H se réunissent, et en vue d'un abaissement de la pression dans l'enceinte 136.
In the embodiment of the invention represented in FIGS. 4 to 7, the following differences are noted according to FIG. 4 compared to the embodiment represented in FIG. 1:
  • - Upstream and downstream seals 94 are removed;
  • - there is a play, respectively j and j ', appreciable between the upstream (respectively downstream) faces of the sectors 84 carrying the seals 86 and the radial flanges 52 (respectively 73) and preferably, the upstream clearance is slightly greater than downstream (for example 0, 3 upstream and 0.1 downstream);
  • - there is a static pressure tap on the wall 120, in the downstream part of the external platform of the distributor upstream of the moving wheel, pressure tap which is connected by a pipe 122 to an "inlet" of a reducer - pressure regulator 124 which will be described later;
  • - This reducer-regulator is connected to a downstream stage of the compressor by a pipe 126 and to the enclosure 102 (see FIG. 6) by a pipe 128;
  • - the shell 46 preferably comprises downstream exchange accelerators in the form of fins 130 (see also FIG. 5) at least on their external face, rather than in the form of multi-holes such as 104, more numerous on the contrary in the front part of said shell 46;
  • - On the securing tabs 64 are fixed inward by known means (welding or soldering) of the elements in the form of angle iron 132 (see also Figure 5), overlapping with play between them, in order to create a loss of load between the upstream enclosure 134 and the rear enclosure 136, comprised respectively between the structural elements 48, 50 or the sectors 84 and the shell 46 for the enclosure 134 and the structural elements 58, 70 and the downstream cylindrical part 66 of the ferrule 44 for the enclosure 136. Of course, these angle-shaped elements 132 also leave play with the sectors 84, and their radial length is such that this play is practically canceled when the distance between sectors 84 and ferrule 44 is the smallest (end of mechanical deceleration as will be explained later);
  • - Finally, the holes 110 are enlarged and / or increased in number and the holes 116 are reduced in section and / or in number in order to equalize the pressures when the flows according to the arrows F 'and H meet, and in view a reduction in the pressure in the enclosure 136.

Il est à remarquer qu'avec cette disposition, au plein gaz stabilisé, le jeu radial entre les secteurs 84 et le bord interne des éléments en cornière 132 est plus petit que dans les conditions de régime partiel stabilisé, ce qui augmente la perte de charge entre les enceintes 134 et 136 lorsque le moteur est à forte charge. Cela correspond au sens de variation de la pression dans la veine, puisque la chute de pression dans la roue mobile est d'autant plus grande que la charge du moteur est plus grande, bien que cet effet favorable soit partiellement compensé par le débit de fuite pouvant exister entre les éléments de cornière 132 et les éléments élastiques 72, 74 lorsque ceux-ci sont déplacés vers l'extérieur au cours des phases où le deuxième asservissement entre en action.It should be noted that with this arrangement, at full stabilized gas, the radial clearance between the sectors 84 and the internal edge of the angle elements 132 is smaller than under the conditions of stabilized partial speed, which increases the pressure drop between enclosures 134 and 136 when the engine is under heavy load. This corresponds to the direction of variation of the pressure in the vein, since the pressure drop in the moving wheel is greater the greater the engine load, although this favorable effect is partially offset by the leak rate may exist between the angle elements 132 and the elastic elements 72, 74 when these are moved outward during the phases where the second control comes into action.

Pour la figure 6 on se reportera à la description qui en est donnée plus haut,les différences par rapport à la ventilation précédemment décrite étant expliquées ci-dessous.For FIG. 6, reference will be made to the description which is given above, the differences compared to the previously described breakdown being explained below.

Le débit d'air de ventilation provenant d'un étage aval de compresseur, par l'intermédiaire du réducteur-régulateur de pression 124, ayant traversé la virole 46, par les trous 104 débouchant dans l'enceinte 134, est en partie envoyé par le jeu j en amont des secteurs portant la garniture d'étanchéité suivant la flèche K. Comme il sera expliqué plus loin, le réducteur-régulateur de pression 124 assure dans l'enceinte 134 une surpression extrêmement réduite par rapport à la pression statique à la paroi, mesurée par la prise de pression 120. De ce fait, le débit selon la flèche K par le jeu j est réduit au minimum.The ventilation air flow coming from a downstream stage of the compressor, via the reducing-regulator pressure 124, having passed through the ferrule 46, through the holes 104 opening into the enclosure 134, is partly sent by the clearance j upstream of the sectors carrying the seal according to arrow K. As will be explained below , the pressure reducing regulator 124 ensures in the enclosure 134 an extremely reduced overpressure compared to the static pressure at the wall, measured by the pressure tap 120. As a result, the flow rate according to the arrow K by the play j is minimized.

Une autre partie du débit arrivant dans l'enceinte 134 contourne les éléments en cornière 132, soit par le jeu faible entre chaque cornière 132 et ses voisines (flèche L voir aussi figure 5) soit par le jeu entre les cornières 132 et les secteurs portant la garniture d'étanchéité (flèche M), soit même dans certains cas par le jeu entre les cornières 132 et les éléments élastiques 72 et 74. Du fait de ces contournements et de la faiblesse de ces jeux, le débit d'air arrivant dans l'enceinte 136 est à une pression inférieure à celle existant dans l'enceinte 134. Une partie de ce débit passe par la fente j' suivant la flèche N, l'autre partie suivant le circuit décrit dans le brevet de base (flèches F et F').Another part of the flow arriving in the enclosure 134 bypasses the angle elements 132, either by the slight clearance between each angle 132 and its neighbors (arrow L also see FIG. 5) or by the clearance between the angles 132 and the bearing sectors the seal (arrow M), or even in certain cases by the clearance between the angles 132 and the elastic elements 72 and 74. Due to these bypasses and the weakness of these clearances, the air flow arriving in the enclosure 136 is at a pressure lower than that existing in the enclosure 134. Part of this flow passes through the slot j 'along arrow N, the other part following the circuit described in the basic patent (arrows F and F').

Sur la figure 7 est représenté un réducteur-régulateur de pression 124. Il comporte un carter 138 muni d'un bossage 140 (sur la face à gauche de la figure) raccordé à la prise de pression statique de paroi 120 par la canalisation 122 (voir figure 4). Il comporte en outre un bossage 142 d'arrivée d'air prélevé à un étage aval de compresseur par la canalisation 126 (voir figure 4), par exemple le dernier, et un épanouissement local 144, terminé par un bossage 146, délivrant l'air à pression réduite et régulée par l'intermédiaire d'une canalisation 128 (voir figure 4) à l'enceinte 102.In FIG. 7 is shown a pressure reducer-regulator 124. It comprises a casing 138 provided with a boss 140 (on the left side of the figure) connected to the static wall pressure tap 120 by the pipe 122 ( see figure 4). It further comprises an air intake boss 142 taken from a downstream stage of the compressor by the pipe 126 (see FIG. 4), for example the last one, and a local expansion 144, terminated by a boss 146, delivering the air at reduced pressure and regulated via a pipe 128 (see FIG. 4) at enclosure 102.

A l'intérieur du réducteur-régulateur 124 est fixée, par un moyen connu non représenté, une chemise 148 qui comporte en regard du bossage 142 un trou 150 communiquant avec une enceinte annulaire 152 autour du tiroir 154 dont la fonction sera décrite plus loin. La chemise 148 comporte au droit de l'épanouissement local 144 une fente 156 destinée à réguler la pression alimentant l'enceinte 102. Le tiroir 154 comporte à ses deux extrémités des portées cylindriques 155 coopérant avec la partie interne de la chemise 148 par exemple par des segments ou des joints carbone 158. De plus, un trou oblique 160 met en communication l'enceinte annulaire 152 avec l'enceinte 162 du réducteur-régulateur à l'opposé du bossage 140. Le carter 138 est fermé par un couvercle 164, fixé par un moyen connu (par exemple par vissage) sur le carter 138, l'étanchéité entre carter 138 et couvercle 164 étant assurée par un joint 166.Inside the reducer-regulator 124 is fixed, by known means not shown, a jacket 148 which comprises, opposite the boss 142, a hole 150 communicating with an annular enclosure 152 around the drawer 154 whose function will be described later. The shirt 148 has, in line with the local development 144, a slot 156 intended to regulate the pressure supplying the enclosure 102. The drawer 154 has at its two ends cylindrical surfaces 155 cooperating with the internal part of the shirt 148 for example by carbon segments or seals 158. In addition, an oblique hole 160 places the annular enclosure 152 in communication with the enclosure 162 of the reduction-regulator opposite the boss 140. The casing 138 is closed by a cover 164, fixed by known means (for example by screwing) to the casing 138, the seal between the casing 138 and the cover 164 being ensured by a seal 166.

Du fait du trou 160, la pression régnant en 162 du côté droit du tiroir sur la figure est égale à la pression prélevée à un étage aval de compresseur par exemple le dernier. Elle est donc plus forte que la pression régnant dans l'enceinte 168 du côté de l'arrivée de pression statique de paroi 120 par la canalisation 122 raccordée au bossage 140. En effet, la pression statique à la paroi en aval du distributeur correspond à la pression aval du compresseur, diminuée de la perte de charge dans la chambre et à la chute de pression statique dans le distributeur amont de la roue mobile (voire aux pertes de pression de un ou plusieurs étages de turbine en amont si le dispositif est employé pour une des roues BP de la turbine). La force s'exerçant sur le tiroir 154 vers la gauche égale à la différence de pression entre les enceintes 162 et 168 multipliée par la section interne de la chemise est équilibrée par un ressort 170.Because of the hole 160, the pressure prevailing at 162 on the right side of the slide in the figure is equal to the pressure taken from a downstream stage of the compressor, for example the last one. It is therefore higher than the pressure prevailing in the enclosure 168 on the side of the inlet of static wall pressure 120 through the pipe 122 connected to the boss 140. In fact, the static pressure at the wall downstream of the distributor corresponds to the downstream pressure of the compressor, reduced by the pressure drop in the chamber and by the static pressure drop in the upstream distributor of the impeller (or even by the pressure losses of one or more turbine stages upstream if the device is used for one of the turbine wheels BP). The force exerted on the slide 154 to the left equal to the pressure difference between the enclosures 162 and 168 multiplied by the internal section of the jacket is balanced by a spring 170.

Le fonctionnement du réducteur-régulateur est le suivant. Pour des conditions de fonctionnement déterminées (charge du moteur, altitude, vitesse de vol, etc...), on détermine les différents paramètres et notamment les dimensions du réducteur-régulateur 124, les dimensions de la fente 156, le diamètre et le nombre de spires du ressort 170, et la perte de charge dans les multitrous 104 pour que la pression régnant dans l'enceinte 134 soit très légèrement supérieure à la pression statique à la paroi à l'amont de la roue mobile. Le calcul correspondant dépend évidemment de chaque turbomachine et est à la portée de l'homme du métier. Si les conditions de fonctionnement (charge du moteur, altitude, vitesse de vol, etc...) changent, par exemple provoquant une augmentation de pression statique à la paroi à l'amont de la roue mobile, la pression prélevée au compresseur est généralement elle-même augmentée, ce qui va dans le bon sens. On supposera dans ce qui suit que cette augmentation de pression est insuffisante pour compenser complètement, compte tenu des pertes de charge dans les multitrous 104, l'augmentation de pression à la paroi de la veine de gaz chauds à l'amont de la roue mobile, ce qui est généralement le cas (dans le cas contraire, plusieurs moyens peuvent être employés : diaphragme sur la canalisation 126, changement de l'étage de prélèvement, modification du réducteur-régulateur, notamment de la position de sa fente). Dans ces conditions, le réducteur-régulateur permettra d'ajuster la pression dans l'enceinte 134 par le mécanisme suivant : l'augmentation de pression statique à la paroi à l'amont de la roue mobile est détectée par la prise de pression statique à la paroi 120, et est envoyée sur la face gauche (sur la figure 7) du tiroir 154 du réducteur-régulateur 124. De ce fait, le tiroir 154 se déplacera vers la droite, découvrant une section supplémentaire de la fente 156 de la chemise 148. La perte de charge dans cette fente diminuera du fait de l'augmentation de section de passage et il s'ensuivra une augmentation de pression dans l'enceinte 102 qui se répercutera après déduction des pertes de charge par les multitrous 104, dans l'enceinte 134. En jouant sur la forme de la fente 156, la pression dans l'enceinte 134 "suivra" la pression 120, c'est-à-dire qu'elle restera toujours supérieure, mais d'une quantité faible à la pression statique mesurée par la prise de pression 120. Là aussi c'est le savoir-faire de l'homme de métier qui permettra de donner à la fente 156 la forme permettant d'assurer que la pression dans l'enceinte 134 "suit" au plus près la pression à la paroi de la veine des gaz chauds, mais en restant toujours légèrement supérieure à la pression à la paroi de la veine.The operation of the reducer-regulator is as follows. For determined operating conditions (engine load, altitude, flight speed, etc.), the various parameters are determined, in particular the dimensions of the reducer-regulator 124, the dimensions of the slot 156, the diameter and the number of turns of the spring 170, and the pressure drop in the multi-holes 104 so that the pressure prevailing in the enclosure 134 is very slightly greater than the static pressure at the wall upstream of the moving wheel. The corresponding calculation obviously depends on each turbomachine and is within the reach of those skilled in the art. If the operating conditions (engine load, altitude, flight speed, etc.) change, for example causing an increase in static pressure at the wall upstream of the moving wheel, the pressure taken from the compressor is generally itself increased, which is a step in the right direction. It will be assumed in what follows that this increase in pressure is insufficient to completely compensate, taking into account the pressure drops in multi-holes 104, the increase in pressure at the wall of the hot gas stream upstream of the moving wheel. , which is generally the case (in the opposite case, several means can be used: diaphragm on the line 126, change of the sampling stage, modification of the reduction-regulator, in particular of the position of its slot). Under these conditions, the reducing-regulator will make it possible to adjust the pressure in the enclosure 134 by the following mechanism: the increase in static pressure at the wall upstream of the moving wheel is detected by the static pressure tap at the wall 120, and is sent to the left face (in FIG. 7) of the drawer 154 of the reduction-regulator 124. As a result, the drawer 154 will move to the right, revealing an additional section of the slot 156 of the jacket 148. The pressure drop in this slot will decrease due to the increase in cross-section and there will follow an increase in pressure in the enclosure 102 which will be reflected after deduction of the pressure losses by the multi-holes 104, in the enclosure 134. By playing on the form of the slot 156, the pressure in the enclosure 134 "will follow" the pressure 120, that is to say that it will always remain higher, but by a small amount at the static pressure measured by the pressure tap 120. Again, it is the know-how of a person skilled in the art which will make it possible to give the slot 156 the shape making it possible to ensure that the pressure in the enclosure 134 "follows" the pressure at the wall of the vein of hot gases, but always remaining slightly higher than the pressure at the wall of the vein.

Comme évoqué plus haut, la chute de pression qui se produit au cours du contournement des éléments en cornière 132 a pour conséquence que la pression dans l'enceinte 136 est plus faible que la pression dans l'enceinte 134. Cette chute de pression est dans le bon sens pour assurer dans l'enceinte 134 une pression pas trop supérieure à la pression dans la veine en aval de la roue de turbine. Toutefois, la chute de pression dans la veine est généralement supérieure à la chute de pression entre l'enceinte 134 et l'enceinte 136. C'est pour cette raison qu'il est préférable d'avoir un jeu j' vers l'aval positif mais inférieur au jeu j.As mentioned above, the pressure drop which occurs during the bypassing of the angle elements 132 has the consequence that the pressure in the enclosure 136 is lower than the pressure in the enclosure 134. This pressure drop is in common sense to ensure in the enclosure 134 a pressure not too much higher than the pressure in the stream downstream of the turbine wheel. However, the pressure drop in the vein is generally greater than the pressure drop between the enclosure 134 and the enclosure 136. It is for this reason that it is preferable to have a clearance i downstream positive but less than clearance j.

C'est pour augmenter la chute de pression entre enceinte 134 et enceinte 136 que, comme il est dit plus haut, les trous 110 sont dans cette version augmentés en nombre et/ou en section par rapport aux trous 110 du brevet de base. Ceci conduit, si l'on veut rassembler les débits suivant les flèches F' et H, par exemple pour servir au refroidissement d'un distributeur basse-pression aval, à diminuer en nombre et/ou en section les trous 116, afin d'égaliser les pressions dans l'enceinte 118 à un niveau plus bas, pratiquement égal à celui régnant dans l'enceinte 136, ceci afin de diminuer le débit suivant flèche N, passant par le jeu j'.It is to increase the pressure drop between enclosure 134 and enclosure 136 that, as mentioned above, the holes 110 are in this version increased in number and / or in section relative to the holes 110 of the basic patent. This leads, if we want to collect the flows according to the arrows F 'and H, for example to be used for cooling a downstream low-pressure distributor, to decrease in number and / or in section the holes 116, in order to equalize the pressures in the enclosure 118 at a lower level, practically equal to that prevailing in the enclosure 136, this in order to decrease the flow rate according to arrow N, going through the game i.

On ne sortirait pas, bien entendu, du cadre de la présente invention en employant deux réducteurs-régulateurs 124, l'un alimentant l'espace amont 134, via l'enceinte 102, l'autre alimentant l'espace aval 136 (par une canalisation non représentée analogue à la canalisation 128 mais débouchant directement dans l'enceinte 136), ce dernier réducteur-régulateur étant gouverné grâce à une canalisation analogue à la canalisation 122 par une prise de pression statique de paroi non représentée, analogue à la prise de paroi 120, et montée à l'avant de la plateforme extérieure du distributeur aval 107 de la roue de turbine. On ne sortirait pas non plus du cadre de la présente invention en employant un seul réducteur-régulateur 124, mais celui-ci comportant 2 fentes 156, décalées périphériquement avec, bien entendu, un épanouissement local 144 et un bossage de raccordement 146 en regard de chaque fente, le premier bossage de raccordement 146 alimentant l'enceinte 134 via l'enceinte 102 et les multitrous 104, le deuxième alimentant directement l'enceinte 136, par une canalisation non représentée, la section efficace de la fente alimentant l'enceinte 136 étant, pour chaque position du tiroir, plus faible que celle de la fente alimentant l'enceinte 102, en vue de tenir compte de la chute de pression statique dans la veine de gaz chauds, au passage de la roue mobile.It would not be departing, of course, from the scope of the present invention by using two reduction-regulators 124, one supplying the upstream space 134, via the enclosure 102, the other supplying the downstream space 136 (by a pipe not shown analogous to pipe 128 but opening directly into enclosure 136), the latter reducing-regulator being governed by a pipe similar to pipe 122 by a static pressure tap of the wall not shown, analogous to the taking of wall 120, and mounted at the front of the external platform of the downstream distributor 107 of the turbine wheel. It would not be departing from the scope of the present invention to use a single reducer-regulator 124, but the latter comprising 2 slots 156, shifted peripherally with, of course, a local expansion 144 and a connection boss 146 opposite each slot, the first connection boss 146 supplying the enclosure 134 via the enclosure 102 and the multi-holes 104, the second directly supplying the enclosure 136, by a pipe not shown, the cross section of the slot supplying the enclosure 136 being, for each position of the drawer, lower than that of the slot supplying the enclosure 102, in order to take account of the static pressure drop in the stream of hot gases, when the moving wheel passes.

Claims (14)

1. Dispositif d'étanchéité d'aubages mobiles de turbomachine, du type comportant des secteurs portant une garniture d'étanchéité en matériau susceptible de s'user en cas de contact des extrémités d'aubes et de cette garniture, caractérisé en ce que lesdits secteurs (84) sont soumis, d'une part, pendant une phase transitoire d'accélération mécanique de la turbomachine, à un premier asservissement en position radiale par des éléments de liaison (76, 78, 80, 82, 92) à des éléments élastiques (72, 74) solidaires d'une virole intérieure (44) qui se dilate pendant ladite phase d'accélération mécanique par l'effet de la ventilation sur toute sa longueur et sa périphérie par de l'air prélevé à un étage aval de compresseur, d'une façon homogène, et que lesdits secteurs (84) sont soumis, d'autre part, pendant une phase de stabilisation thermique de la turbomachine succédant à la phase d'accélération mécanique, à un deuxième asservissement se substituant au premier, asservissement en position radiale par des crochets (34, 32) en appui sur les éléments élastiques (72, 74)à un anneau extérieur (20) qui se dilate pendant ladite phase de stabilisation thermique également par l'effet de la ventilation sur toute sa longueur et sa périphérie par de l'air prélevé à un étage aval de compresseur, d'une façon homogène, amené par une multiplicité de tuyaux débouchant dans des trous (100) percés dans le carter de turbine.1. Sealing device for movable blades of a turbomachine, of the type comprising sectors carrying a gasket made of material capable of wearing out in the event of contact between the blade ends and this gasket, characterized in that said sectors (84) are subjected, on the one hand, during a transient phase of mechanical acceleration of the turbomachine, to a first servo in radial position by connecting elements (76, 78, 80, 82, 92) to elements elastic (72, 74) integral with an inner ferrule (44) which expands during said mechanical acceleration phase by the effect of ventilation over its entire length and its periphery by air taken from a stage downstream of compressor, in a homogeneous manner, and that said sectors (84) are subjected, on the other hand, during a thermal stabilization phase of the turbomachine succeeding the mechanical acceleration phase, to a second servo-control replacing the first, servo in rad position ial by hooks (34, 32) resting on the elastic elements (72, 74) to an outer ring (20) which expands during said thermal stabilization phase also by the effect of ventilation over its entire length and periphery by air taken from a downstream compressor stage, in a homogeneous manner, brought by a multiplicity of pipes opening into holes (100) drilled in the turbine casing. 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison entre les secteurs (84) et les éléments élastiques (72) 74) sont constitués en amont et en aval par des bords tombés (92) des secteurs (84) insérés dans des crochets (76, 78, 80, 82) des éléments élastiques (72, 74).2. Sealing device according to claim 1, characterized in that the connecting elements between the sectors (84) and the elastic elements (72 ) 74) are formed upstream and downstream by fallen edges (92) of the sectors (84) inserted in hooks (76, 78, 80, 82) of the elastic elements (72, 74). 3. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite virole intérieure (44) est en deux parties respectivement amont et aval, liées par des bords tombés (58, 62) de languettes de solidarisation (56, 64) solidaires respectivement des parties monolithiques amont (46) et aval (66) de la virole (44), lesdites languettes de solidarisation (56, 64) étant régulièrement réparties sur la périphérie et espacées entre elles.3. Sealing device according to one of claims 1 and 2, characterized in that said inner ferrule (44) is in two parts respectively upstream and downstream, linked by fallen edges (58, 62) of securing tabs ( 56, 64) respectively secured to the upstream (46) and downstream (66) monolithic parts of the ferrule (44), said securing tabs (56, 64) being regularly distributed over the periphery and spaced apart. 4. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans chaque intervalle entre les languettes de solidarisation (56, 64) il y a une languette élastique (72, 74) respectivement liée alternativement à la partie amont (46) et à la partie aval (66) monolithiques de la virole intérieure (44).4. Sealing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in each interval between the securing tabs (56, 64) there is an elastic tongue (72, 74) respectively connected alternately to the upstream part (46) and downstream part (66) monolithic of the inner shell (44). 5. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la virole intérieure (44) comporte une multiplicité d'accélérateurs d'échange thermique (104) répartis pour assurer l'homogénéité des températures de ladite virole intérieure (44) à la fois dans le sens longitudinal et dans le sens périphérique, pour toutes les conditions de fonctionnement.5. Sealing device according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner shroud (44) comprises a multiplicity of heat exchange accelerators (104) distributed to ensure the uniformity of the temperatures of said inner shroud (44) both in the longitudinal direction and in the peripheral direction, for all operating conditions. 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau extérieur (20) comporte des éléments raidisseurs radiaux (22) et des calorifugeages intérieur (24) et extérieur (26), ce dernier calorifugeant notamment les éléments raidisseurs (22) et en ce que cet anneau extérieur est centré dans le carter médian (4) au droit du dispositif par des éléments radiaux (12) appartenant au carter et (12') appartenant à une bride radiale (28) de l'anneau (20), coopérant entre eux, et par des éléments radiaux (16) appartenant au carter et (16') appartenant à une bride radiale (30) de l'anneau extérieur (20) et coopérant entre eux.6. Sealing device according to claim 1, characterized in that the outer ring (20) comprises radial stiffening elements (22) and inner (24) and outer (26) insulation, the latter notably insulating the stiffening elements (22) and in that this outer ring is centered in the middle casing (4) in line with the device by radial elements (12) belonging to the casing and (12 ') belonging to a radial flange (28) of the ring (20), cooperating with each other, and by radial elements (16) belonging to the casing and (16 ') belonging to a radial flange (30) of the outer ring (20) and cooperating with each other. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les crochets (34, 32) fixés sur l'anneau extérieur (20) s'appuient sur les bords tombés (92) des secteurs (84) par l'intermédiaire des crochets (78, 82) des languettes élastiques (72, 74) de la virole (44) substituant ainsi l'action d'asservissement aux dilatations de l'anneau (20) par l'intermédiaire des crochets (34, 32) à l'action d'asservissement aux dilatations de la virole (44), par l'intermédiaire des languettes (72, 74).7. Sealing device according to the preceding claim, characterized in that the hooks (34, 32) fixed on the outer ring (20) bear on the fallen edges (92) of the sectors (84) via hooks (78, 82) of the elastic tongues (72, 74) of the ferrule (44) thus substituting the servo action for the expansions of the ring (20) by means of the hooks (34, 32) to the action of slaving to the expansions of the shell (44), by means of the tongues (72, 74). 8. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la virole (44) à réponse rapide est en un métal ayant à la fois un coefficient de dilatation élevé et un domaine d'élasticité allant jusqu'à des températures de l'ordre de 450°C à 500°C.8. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the quick-response ferrule (44) is made of a metal having both a high coefficient of expansion and a range of elasticity up to temperatures in the range of 450 ° C to 500 ° C. 9. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les débits d'air prélevées pour ventiler la virole intérieure (44) et pour ventiler l'anneau extérieur (20), proviennent du même étage de compresseur, et sont collectés dans une enceinte (102) servant de chambre de tranquillisation située en amont du dispositif d'étanchéité.9. Sealing device according to one of the preceding claims, characterized in that the air flow rates sampled to ventilate the inner shell (44) and to ventilate the outer ring (20), come from the same compressor stage, and are collected in an enclosure (102) serving as a plenum located upstream of the sealing device. 10. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'au moins un réducteur-régulateur de pression (124) est placé entre la canalisation (126) de prélèvement d'air au compresseur et un tuyau (128) débouchant dans un trou (100) du carter de turbine et comporte une entrée reliée par une canalisation (122) à une prise de pression (120) située dans la partie aval de plateforme extérieure d'un distributeur (100) placé en amont de l'aubage mobile de telle sorte que une pression toujours très faiblement supérieure à la pression statique à la paroi de la veine de circulation des gaz de la turbomachine est établie du côté radialement extérieur des secteurs (84) portant les garnitures d'étanchéité (86).10. Sealing device according to any one of claims 1 to 9 characterized in that at least one pressure reducer-regulator (124) is placed between the pipe (126) for extracting air from the compressor and a pipe. (128) opening into a hole (100) in the turbine casing and has an inlet connected by a pipe (122) to a pressure tap (120) located in the downstream part of the external platform of a distributor (100) placed upstream of the movable blading so that a pressure always very slightly greater than the static pressure at the wall of the gas circulation stream of the turbomachine is established from radially outer side of the sectors (84) carrying the seals (86). 11. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que le réducteur-régulateur de pression (124) se compose : - d'un carter (138) fermé par un couvercle (164) et doublé par une chemise interne (148) comportant une fente (156) en face de la sortie du réducteur-régulateur (124) ; - d'un tiroir (154) chargé par un ressort (170) et ménageant entre ses deux extrémités (155) coopérant avec la chemise (148) une enceinte annulaire (152) qui communique par un trou oblique (160) avec l'enceinte fermée (162) du réducteur-régulateur (124). 11. Sealing device according to claim 10, characterized in that the pressure reducing regulator (124) consists of: - A casing (138) closed by a cover (164) and doubled by an internal jacket (148) comprising a slot (156) opposite the outlet of the reduction-regulator (124); - A drawer (154) loaded by a spring (170) and providing between its two ends (155) cooperating with the jacket (148) an annular enclosure (152) which communicates by an oblique hole (160) with the enclosure closed (162) of the reduction-regulator (124). 12. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 10 caractérisé en ce que des éléments en forme de cornière (132) se recouvrant entre-eux avec jeu sont fixées vers l'intérieur sur les languettes de liaison (64).12. Sealing device according to claim 10 characterized in that angle-shaped elements (132) overlapping with each other with play are fixed inwardly on the connecting tabs (64). 13. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que deux réducteurs-régulateurs de pression (124) alimentent respectivement, le premier, un espace amont (134) situé du côté radialement intérieur de la virole intérieure (44) en amont et au droit des secteurs (84) et le second, un espace aval (136) situé en aval des secteurs (84) entre les deux viroles (66, 70) radialement décalées appartenant à la virole intérieure (44).13. Sealing device according to any one of claims 10 to 12, characterized in that two pressure reducing regulators (124) respectively supply, the first, an upstream space (134) located on the radially inner side of the ferrule interior (44) upstream and in line with the sectors (84) and the second, a downstream space (136) located downstream of the sectors (84) between the two radially offset ferrules (66, 70) belonging to the inner ferrule (44). 14. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que le réducteur-régulateur de pression (124) se compose - d'un carter (138) fermé par un couvercle (164) et doublé par une chemise interne (148) comportant deux fentes (156) décalées périphériquement correspondant chacune à une sortie du réducteur-régulateur (124), la première sortie étant reliée à un espace amont (134) situé du côté radialement intérieur de la virole intérieure (44) en amont et au droit des secteurs (84) et la seconde sortie étant reliée à un espace aval (136) située en aval des secteurs (84) entre les deux viroles (66, 70) radialement décalées appartenant à la virole intérieure (44), - d'un tiroir (154) chargé par un ressort (170) et ménageant entre ses deux extrémités (155) coopérant avec la chemise (148) une enceinte annulaire (152) qui communique par un trou oblique (160) avec l'enceinte fermée (162) du réducteur-régulateur (124),
la section efficace de la première fente (156) correspondant à la première sortie étant toujours plus forte que la section efficace de la seconde fente (156) correspondant à la deuxième sortie du réducteur-régulateur (124).
14. Sealing device according to claim 10, characterized in that the pressure reducing regulator (124) consists - a casing (138) closed by a cover (164) and doubled by an internal jacket (148) comprising two slots (156) offset peripherally each corresponding to an output of the reduction-regulator (124), the first output being connected to an upstream space (134) located on the radially inner side of the inner shell (44) upstream and in line with the sectors (84) and the second outlet being connected to a downstream space (136) located downstream from the sectors (84) between the two radially offset ferrules (66, 70) belonging to the inner ferrule (44), - A drawer (154) loaded by a spring (170) and providing between its two ends (155) cooperating with the jacket (148) an annular enclosure (152) which communicates by an oblique hole (160) with the enclosure closed (162) of the reduction-regulator (124),
the cross section of the first slot (156) corresponding to the first outlet always being greater than the cross section of the second slot (156) corresponding to the second outlet of the reducing-regulator (124).
EP84400155A 1983-02-03 1984-01-25 Sealing means for rotor blades of a gas-turbine Expired EP0115984B1 (en)

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DE (1) DE3467017D1 (en)
FR (1) FR2540560B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2220711A (en) * 1988-06-29 1990-01-17 United Technologies Corp Stator assembly for a gas turbine engine
EP0821134A1 (en) * 1996-07-25 1998-01-28 SOCIETE NATIONALE D'ETUDE ET DE CONSTRUCTION DE MOTEURS D'AVIATION -Snecma Arrangement and method for controlling the stator ring diameter
EP3170990A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-24 United Technologies Corporation Outer airseal for gas turbine engine

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2548733B1 (en) * 1983-07-07 1987-07-10 Snecma DEVICE FOR SEALING MOBILE BLADES OF A TURBOMACHINE
FR2570763B1 (en) * 1984-09-27 1986-11-28 Snecma DEVICE FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING THE PLAY OF A TURBOMACHINE LABYRINTH SEAL
FR2577281B1 (en) * 1985-02-13 1987-03-20 Snecma TURBOMACHINE HOUSING ASSOCIATED WITH A DEVICE FOR ADJUSTING THE GAP BETWEEN MOBILE BLADES AND HOUSING
US4728257A (en) * 1986-06-18 1988-03-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Thermal stress minimized, two component, turbine shroud seal
FR2614073B1 (en) * 1987-04-15 1992-02-14 Snecma REAL-TIME ADJUSTMENT DEVICE OF THE RADIAL GAME BETWEEN A ROTOR AND A TURBOMACHINE STATOR
US4825640A (en) * 1987-06-22 1989-05-02 Sundstrand Corporation Combustor with enhanced turbine nozzle cooling
JP2539259B2 (en) * 1988-11-25 1996-10-02 積水ハウス株式会社 Wall structure
FR2640687B1 (en) * 1988-12-21 1991-02-08 Snecma COMPRESSOR HOUSING OF A TURBOMACHINE WITH STEERING OF ITS INTERNAL DIAMETER
US5116199A (en) * 1990-12-20 1992-05-26 General Electric Company Blade tip clearance control apparatus using shroud segment annular support ring thermal expansion
US5224822A (en) * 1991-05-13 1993-07-06 General Electric Company Integral turbine nozzle support and discourager seal
GB9210642D0 (en) * 1992-05-19 1992-07-08 Rolls Royce Plc Rotor shroud assembly
US6227800B1 (en) * 1998-11-24 2001-05-08 General Electric Company Bay cooled turbine casing
US7033138B2 (en) * 2002-09-06 2006-04-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ring segment of gas turbine
US6910851B2 (en) * 2003-05-30 2005-06-28 Honeywell International, Inc. Turbofan jet engine having a turbine case cooling valve
US6926495B2 (en) * 2003-09-12 2005-08-09 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine blade tip clearance control device
US6896484B2 (en) * 2003-09-12 2005-05-24 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine engine sealing device
US7278820B2 (en) * 2005-10-04 2007-10-09 Siemens Power Generation, Inc. Ring seal system with reduced cooling requirements
US7491029B2 (en) * 2005-10-14 2009-02-17 United Technologies Corporation Active clearance control system for gas turbine engines
US9039358B2 (en) * 2007-01-03 2015-05-26 United Technologies Corporation Replaceable blade outer air seal design
US8783027B2 (en) * 2009-09-18 2014-07-22 Siemens Energy, Inc. Pressure regulation circuit for turbine generators
US8790067B2 (en) * 2011-04-27 2014-07-29 United Technologies Corporation Blade clearance control using high-CTE and low-CTE ring members
US9169739B2 (en) 2012-01-04 2015-10-27 United Technologies Corporation Hybrid blade outer air seal for gas turbine engine
US9200530B2 (en) 2012-07-20 2015-12-01 United Technologies Corporation Radial position control of case supported structure
US9238971B2 (en) * 2012-10-18 2016-01-19 General Electric Company Gas turbine casing thermal control device
US9598975B2 (en) 2013-03-14 2017-03-21 Rolls-Royce Corporation Blade track assembly with turbine tip clearance control
US10001022B2 (en) * 2013-06-21 2018-06-19 United Technologies Corporation Seals for gas turbine engine
EP3055513B1 (en) * 2013-10-07 2019-09-18 United Technologies Corporation Clearance control system for a gas turbine engine and method of controlling a radial tip clearance within a gas turbine engine
WO2015130355A2 (en) * 2013-12-10 2015-09-03 United Technologies Corporation Blade tip clearance systems
US10221713B2 (en) * 2015-05-26 2019-03-05 Rolls-Royce Corporation Shroud cartridge having a ceramic matrix composite seal segment
US10422240B2 (en) 2016-03-16 2019-09-24 United Technologies Corporation Turbine engine blade outer air seal with load-transmitting cover plate
US10443616B2 (en) 2016-03-16 2019-10-15 United Technologies Corporation Blade outer air seal with centrally mounted seal arc segments
US10563531B2 (en) 2016-03-16 2020-02-18 United Technologies Corporation Seal assembly for gas turbine engine
US10422241B2 (en) 2016-03-16 2019-09-24 United Technologies Corporation Blade outer air seal support for a gas turbine engine
US10138750B2 (en) 2016-03-16 2018-11-27 United Technologies Corporation Boas segmented heat shield
US10132184B2 (en) 2016-03-16 2018-11-20 United Technologies Corporation Boas spring loaded rail shield
US10107129B2 (en) 2016-03-16 2018-10-23 United Technologies Corporation Blade outer air seal with spring centering
US10337346B2 (en) 2016-03-16 2019-07-02 United Technologies Corporation Blade outer air seal with flow guide manifold
US10443424B2 (en) 2016-03-16 2019-10-15 United Technologies Corporation Turbine engine blade outer air seal with load-transmitting carriage
US10513943B2 (en) 2016-03-16 2019-12-24 United Technologies Corporation Boas enhanced heat transfer surface
US10161258B2 (en) 2016-03-16 2018-12-25 United Technologies Corporation Boas rail shield
US10415414B2 (en) 2016-03-16 2019-09-17 United Technologies Corporation Seal arc segment with anti-rotation feature
US10138749B2 (en) 2016-03-16 2018-11-27 United Technologies Corporation Seal anti-rotation feature
EP3330498B1 (en) * 2016-11-30 2020-01-08 Rolls-Royce Corporation Turbine shroud with hanger attachment
US11761343B2 (en) * 2019-03-13 2023-09-19 Rtx Corporation BOAS carrier with dovetail attachments
US11220928B1 (en) * 2020-08-24 2022-01-11 Rolls-Royce Corporation Turbine shroud assembly with ceramic matrix composite components and cooling features

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248198A (en) * 1970-02-06 1971-09-29 Rolls Royce Sealing device
US3864056A (en) * 1973-07-27 1975-02-04 Westinghouse Electric Corp Cooled turbine blade ring assembly
FR2293594A1 (en) * 1974-12-07 1976-07-02 Rolls Royce TURBOMOTOR IMPROVEMENTS
GB1484288A (en) * 1975-12-03 1977-09-01 Rolls Royce Gas turbine engines
FR2450344A1 (en) * 1979-02-28 1980-09-26 Mtu Muenchen Gmbh DEVICE FOR MINIMIZING AND MAINTAINING CONSTANT GAMES OF EXISTING BLADES IN AXIAL TURBINES, ESPECIALLY FOR GAS TURBOMACHINES
GB2047354A (en) * 1979-04-26 1980-11-26 Rolls Royce Gas turbine engines

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3807891A (en) * 1972-09-15 1974-04-30 United Aircraft Corp Thermal response turbine shroud
US3966354A (en) * 1974-12-19 1976-06-29 General Electric Company Thermal actuated valve for clearance control
US4019320A (en) * 1975-12-05 1977-04-26 United Technologies Corporation External gas turbine engine cooling for clearance control
US4127357A (en) * 1977-06-24 1978-11-28 General Electric Company Variable shroud for a turbomachine
JPS554933A (en) * 1978-06-26 1980-01-14 Hitachi Ltd Helium gas recovering device
DE2907749C2 (en) * 1979-02-28 1985-04-25 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Device for minimizing constant maintenance of the blade tip clearance that exists in axial turbines of gas turbine engines
FR2467292A1 (en) * 1979-10-09 1981-04-17 Snecma DEVICE FOR ADJUSTING THE GAME BETWEEN THE MOBILE AUBES AND THE TURBINE RING
US4363599A (en) * 1979-10-31 1982-12-14 General Electric Company Clearance control
FR2515734A1 (en) * 1981-11-05 1983-05-06 Snecma SYSTEM FOR ADJUSTING THE CENTERING OF A TURBOMACHINE WHEEL AND TURBOMACHINE PROVIDED WITH MEANS FOR APPLYING SAID SYSTEM

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1248198A (en) * 1970-02-06 1971-09-29 Rolls Royce Sealing device
US3864056A (en) * 1973-07-27 1975-02-04 Westinghouse Electric Corp Cooled turbine blade ring assembly
FR2293594A1 (en) * 1974-12-07 1976-07-02 Rolls Royce TURBOMOTOR IMPROVEMENTS
GB1484288A (en) * 1975-12-03 1977-09-01 Rolls Royce Gas turbine engines
FR2450344A1 (en) * 1979-02-28 1980-09-26 Mtu Muenchen Gmbh DEVICE FOR MINIMIZING AND MAINTAINING CONSTANT GAMES OF EXISTING BLADES IN AXIAL TURBINES, ESPECIALLY FOR GAS TURBOMACHINES
GB2047354A (en) * 1979-04-26 1980-11-26 Rolls Royce Gas turbine engines

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2220711A (en) * 1988-06-29 1990-01-17 United Technologies Corp Stator assembly for a gas turbine engine
GB2220711B (en) * 1988-06-29 1992-10-21 United Technologies Corp Stator assembly for a gas turbine engine
EP0821134A1 (en) * 1996-07-25 1998-01-28 SOCIETE NATIONALE D'ETUDE ET DE CONSTRUCTION DE MOTEURS D'AVIATION -Snecma Arrangement and method for controlling the stator ring diameter
FR2751694A1 (en) * 1996-07-25 1998-01-30 Snecma ARRANGEMENT AND METHOD FOR ADJUSTING THE STATOR RING DIAMETER
US5915919A (en) * 1996-07-25 1999-06-29 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" Layout and process for adjusting the diameter of a stator ring
EP3170990A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-24 United Technologies Corporation Outer airseal for gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE3467017D1 (en) 1987-12-03
US4527385A (en) 1985-07-09
FR2540560A1 (en) 1984-08-10
JPH0377363B2 (en) 1991-12-10
EP0115984B1 (en) 1987-10-28
JPS59147802A (en) 1984-08-24
FR2540560B1 (en) 1987-06-12

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