EP0789133A1 - Disque labyrinthe avec raidisseur incorpore pour rotor de turbomachine - Google Patents

Disque labyrinthe avec raidisseur incorpore pour rotor de turbomachine Download PDF

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EP0789133A1
EP0789133A1 EP97400211A EP97400211A EP0789133A1 EP 0789133 A1 EP0789133 A1 EP 0789133A1 EP 97400211 A EP97400211 A EP 97400211A EP 97400211 A EP97400211 A EP 97400211A EP 0789133 A1 EP0789133 A1 EP 0789133A1
Authority
EP
European Patent Office
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disc
labyrinth
fixing
rotor
rim
Prior art date
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Granted
Application number
EP97400211A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0789133B1 (fr
Inventor
Frédéric Chambon
Jacques Henri Mouchel
Patrick Didier Michel Lestoille
Jean-Claude Taillant
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
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0789133A1 publication Critical patent/EP0789133A1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates

Definitions

  • the invention relates to turbomachines, such as axial flow turbojets using labyrinth sealing devices to separate chambers containing air and / or oil. This is the case, in particular, of the labyrinth fixed upstream of the high pressure turbine.
  • turbomachines involving air flows at different pressures and temperatures
  • This part as it is placed, undergoes extremely high mechanical forces, due, in particular, to centrifugal force, since it is placed on the rotor.
  • a difficult environment is added to this because the air flow surrounding it is rather oxidizing and the thermal level is very high.
  • this part also called the front labyrinth of the high-pressure turbine, is one of the most difficult parts to size. This operation can also sometimes lead to giving it an insufficient lifespan, or a limitation in its thermal qualities.
  • this labyrinth disk 2 has several parts, including the labyrinth itself being largely opposite the arrow referenced 2.
  • the lips of this labyrinth are carried by a rim 3 extending towards the top by a vault 4 which bears on a downstream surface 5 of the disc 8 of the rotor to which this part is fixed.
  • This fixing is carried out, on many current turbojets, by means of bolts 6 passing through the interior part of this part which ends in an interior stiffener 7.
  • the object of the invention is to optimize the shape of this part which is the labyrinth disk and its device for fixing to the disk 8 of the rotor of the high pressure turbine.
  • the labyrinth disc comprises a main stiffener incorporated in the rim, just inside the labyrinth.
  • the arch is an upper part of the rim which is fairly radially elongated, slightly curved, its downstream surface being placed at the axial level of the downstream end of the main stiffener.
  • the fixing means comprise fixing bolts placed in fixing holes made in the inner part of the rim, inside and upstream of the stiffener.
  • the fixing means consist of fixing teeth intended to be placed behind teeth of a bayonet locking system fixed on the rotor.
  • the arch can include stiffeners placed in the interior extension of the fixing teeth.
  • Axial stops can complete the system by coming into abutment opposite the rotor stop surfaces placed on an upstream surface thereof.
  • the vault of the labyrinth disc according to the invention may include stiffeners placed on the downstream surface of the rim.
  • Part of the downstream surface of the vault can then act as an axial abutment surface, in particular when the latter has ribs.
  • the axial stops can also be provided by the inner surface of the fixing teeth.
  • the labyrinth disk, object of the invention is placed substantially in the same place as that where the labyrinth disk of FIG. 1 is placed.
  • rim 13 which constitutes the radial framework of this part.
  • the inner part of this rim 13 ends with an inner stiffener 9 which is less consistent than that referenced 7 in FIG. 1.
  • the labyrinth 10 of the labyrinth disc is made up of two parts, each comprising several lips tangent with the friction parts 16 fixed on a fixed part 17 attached to the stator inside and at the outlet of the combustion chamber 20.
  • the rim 13 is extended by a central part comprising passages 11 and lower orifices 15 allowing the passage of the cooling air flow from the upstream part to the downstream part of the labyrinth disc.
  • the outer part of the labyrinth disk 12, according to the invention, is constituted by the arch 14 extending the rim 13 to bear by an outer end 18 on an upstream surface 19 of the rotor.
  • This vault 14 is slightly less rounded than that of FIG. 1.
  • the internal stiffener 9 is of reduced shape.
  • a main stiffener 23 is provided in the middle of the labyrinth disc 12, that is to say on the rim 13. Its shape is such that it forms a toric bead which protrudes over the downstream surface 22 of the labyrinth disc 12 , just below the labyrinth lips 10, below the passages 11. Its downstream end is at the same longitudinal level as the downstream end of the downstream surface 22 of the arch 14. Lower orifices 15 are also provided so that 'a relatively small part of the cold air flow passing from upstream to downstream with respect to the labyrinth disc can pass below and around this main stiffener 23, between the latter and the upstream surface 19 of the disc 8 of the rotor.
  • Such a cold air flow allows to cool this main stiffener 23 and the downstream surface 22 of the labyrinth disc 12.
  • the two fresh air flows passing through the passages 11 and the lower orifices 15 meet behind the labyrinth disc 10 on the downstream surface 22 of the arch 14 to go back up between the fixing teeth 24. They thus cool the entire rear of this assembly which constitutes the labyrinth disc. They reach the rim of the turbine disk 8 and join the cooling circuits of the blades 21 and the fixing cells of these blades.
  • This main stiffener 23 constitutes the main mechanical holding element of the labyrinth disc 10. It contributes to reducing the internal stiffener 9 and reducing the general dimension of the labyrinth disc 10 and, in particular, of the arch 14. It is noted that the latter may have a slightly less rounded shape but slightly offset towards the downstream side of the labyrinth disc 12 to come almost to tangent with the upstream surface 19 of the disc 8 of the rotor.
  • these can be constituted by fixing teeth 24 placed on the downstream surface 22 of the labyrinth disk 12 and, in particular, on the outer part of the arch 14.
  • fixing teeth 25 of a bayonet locking system in number corresponding to the number of fixing teeth 24 of the labyrinth disc 12.
  • the axial positioning of the labyrinth disk 12 is ensured with respect to the disk 8 of the rotor, by means of the downstream surface 22 of the rim 13 and of the arch 14.
  • ribs 26 are placed on the downstream surface 22 of the arch 14 to stiffen the latter. They bear on the downstream surface 22 of the disc 8 of the rotor and thus constitute axial stops.
  • the labyrinth disk 12 can be fixed by a bolt system 6 in its interior.
  • Radial stops 27 can be provided on the upstream surface 19 of the disc 8 of the rotor, just below the bayonet fixing teeth 25, so as to bear on the external surface of the fixing teeth 24 of the labyrinth disc 12.
  • the stops radials 27 face the fixing teeth 24 only when the part is in the locking position in the bayonet system.
  • part of the radial loads is absorbed by the radial stops 27, a part being absorbed by the main stiffener 23 and a small part being passed on to the bolts 6.
  • FIG. 3 represents a first variant of the labyrinth disk according to the invention. It shows the use of holes 30 placed on the base 31 of the main stiffener 33 which is unique and which, therefore, is a little more elongated, but still placed just below the labyrinth 10.
  • the system of bayonet fixing comes down to a single series of teeth 34 on the labyrinth disc 32, since these act both as fixing teeth by being housed behind the fixing teeth 35 for fixing the bayonet locking system of the disc 38 rotor and also act as radial stops, thanks to their inclined surfaces combined with the corresponding inclined surfaces of the fixing teeth 35 of the disc 38 of the rotor.
  • These fixing teeth 34 of the labyrinth disc 32 are preferably housed in the upper part of ribs 36.
  • the second variant taken up the same holes 30 in the main stiffener 33.
  • the fixing system described in FIG. 2 is the same.
  • the same set of fixing teeth 24 is used there on the labyrinth disc 42, placed in correspondence with fixing teeth 25 on the disc 8 of the rotor to constitute the bayonet system.
  • Radial stops 28 are provided in the outer part of the ribs 26 and placed in correspondence with stops 27 of the disc 8 of the rotor.
  • FIG. 5 shows a third variant, still using the single main stiffener 33, extended to provide for the use of holes 32 on either side of the stiffening disc 52.
  • the radial stops 58 are placed further outside. with respect to the fixing system. They are placed opposite abutment surfaces 59 of the disc 8 of the rotor.
  • the axial fixing is effected by means of a bayonet fixing system at the level of the ribs 56. They use teeth 54 engaging in teeth of the bayonet locking system 55 corresponding to the discs 8 of the rotor.
  • FIG. 6 shows a different shape from the vault 64 of the labyrinth disk 62. Indeed, from its external end 61, this is almost straight, that is to say that its downstream surface 63 is more spaced from the disc 68 of the rotor than in the other embodiments. As a result, the ribs 66 are wider.
  • the number of variants can also be increased by changing the means of fixing the labyrinth disk to the rotor disk.
  • the bolting attachment can be omitted to be replaced by a bayonet style attachment.
  • inside and upstream of the main stiffener 33 there is an axial ring 71, the sectional view of which gives it the shape of a lug, as shown in this FIG. 7.
  • the disc 78 of the rotor also has an axial ring 77 extending substantially parallel to the axis A of the turbojet engine in order to come into contact with the end of the axial ring 71 of the labyrinth disc 72.
  • the fixing means consist, on the labyrinth disk 72, of a series of pins 74 each penetrating into a groove 76 formed on the outer surface 79 of the axial ring 77 of the disk 78 of the rotor.
  • the insertion of these pins 74 can be done by means of longitudinal notches 75 machined on this external surface 79 of the axial ring 77 of the disc 78 of the rotor. Centering is obtained by direct contact of these two parts at the level of the external surface 79 of the axial ring 77 of the disc 78 of the rotor.
  • this assembly which constitutes the labyrinth disk, is less difficult in its design and makes it possible to obtain longer service lives.

Abstract

Le disque labyrinthe possède un raidisseur principal (23) placé au milieu de la jante (13), juste en dessous des éléments labyrinthe (10). Les moyens de fixation sont de préférence un système de fixation à baïonnette par des dents (24) fixées sur la voûte (14) du disque labyrinthe et des dents (25) fixées sur le rotor (8). D'autres moyens de fixation par boulonnage (6) peuvent éventuellement compléter ceux-ci. Application aux turboréacteurs, sur le circuit froid, en amont de la turbine haute pression. <IMAGE>

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne les turbomachines, telles que les turboréacteurs à flux axial utilisant des dispositifs d'étanchéité par labyrinthe pour séparer des enceintes contenant de l'air et/ou de l'huile. C'est le cas, en particulier, du labyrinthe fixé en amont de la turbine haute pression.
    • Art antérieur et problème posé
  • En référence à la figure 1, la définition technologique des turbomachines, mettant en jeu des flux d'air à des pressions et températures différentes, prévoit l'usage de dispositifs d'étanchéité entre des enceintes contenant de l'air et/ou de l'huile. C'est le cas du disque labyrinthe 2 existant en amont de la turbine haute pression 1 et placé sur le passage d'une partie du flux froid au niveau de la chambre de combustion. Cette pièce, telle qu'elle est placée, subit des efforts mécaniques extrêmement importants, dus, notamment, à la force centrifuge, puisqu'elle est placée sur le rotor. On ajoute à ceci un environnement difficile car le flux d'air l'entourant est plutôt oxydant et le niveau thermique est très élevé. On peut également ajouter des phénomènes d'excitation vibratoires très contraignants apparaissant lors du passage dans certains régimes de vitesse, où des parties de l'équipage rotatif entrent en résonance.
  • Pour ces raisons, cette pièce, appelée également labyrinthe avant de la turbine haute pression, est une des pièces les plus difficiles à dimensionner. Cette opération peut d'ailleurs conduire parfois à lui conférer une durée de vie insuffisante, ou une limitation dans ses qualités thermiques.
  • Sur la figure 1, on peut constater que ce disque labyrinthe 2 comporte plusieurs parties, dont le labyrinthe lui-même se trouvant en grande partie en regard de la flèche référencée 2. Les lèvres de ce labyrinthe sont portées par une jante 3 se prolongeant vers le haut par une voûte 4 qui prend appui sur une surface aval 5 du disque 8 du rotor auquel cette pièce est fixée. Cette fixation s'effectue, sur de nombreux turboréacteurs actuels, par l'intermédiaire de boulons 6 traversant la partie intérieure de cette pièce qui se termine par un raidisseur intérieur 7.
  • On ajoute que cette fixation par boulonnage ne favorise pas l'augmentation de la durée de vie de l'ensemble de cette pièce.
  • Le but de l'invention est d'optimiser la forme de cette pièce qu'est le disque labyrinthe et son dispositif de fixation sur le disque 8 du rotor de la turbine haute pression.
    • Résumé de l'invention
  • A cet effet, l'objet principal de l'invention est un disque labyrinthe pour rotor de turbomachine comprenant :
    • une jante principale ;
    • un labyrinthe incorporé à la jante ;
    • une voûte dans le prolongement extérieur de la jante pour prendre appui sur une surface amont du rotor ; et
    • des moyens de fixation du disque labyrinthe sur le rotor.
  • Selon l'invention, le disque labyrinthe comprend un raidisseur principal incorporé à la jante, juste à l'intérieur du labyrinthe.
  • Dans une des réalisations du disque labyrinthe selon l'invention, la voûte est une partie supérieure de la jante assez allongée radialement, légèrement bombée, sa surface aval étant placée au niveau axial de l'extrémité aval du raidisseur principal.
  • Dans une première réalisation, les moyens de fixation comprennent des boulons de fixation placés dans des trous de fixation ménagés dans la partie intérieure de la jante, à l'intérieur et en amont du raidisseur.
  • Dans une autre réalisation de l'invention, les moyens de fixation sont constitués de dents de fixation destinées à être placées derrière des dents d'un système de verrouillage par baïonnette fixées sur le rotor. Dans ces cas, la voûte peut comprendre des raidisseurs placés dans le prolongement intérieur des dents de fixation.
  • Des butées axiales peuvent compléter le système en venant en butée en regard de surfaces de butées du rotor placées sur une surface amont de celui-ci.
  • La voûte du disque labyrinthe, selon l'invention, peut comprendre des raidisseurs placés sur la surface aval de la jante.
  • Une partie de la surface aval de la voûte peut faire alors office de surface de butée axiale, notamment quand celle-ci possède des nervures.
  • Les butées axiales peuvent également être assurées par la surface intérieure des dents de fixation.
    • Liste des figures
  • L'invention et ses différentes caractéristiques techniques seront mieux comprises à la lecture de la description suivante accompagnée de sept figures représentant :
    • figure 1, en demi-coupe longitudinale, une partie d'un turboréacteur de l'art antérieur ;
    • figure 2, en demi-coupe, une partie d'un turboréacteur dans lequel est installée l'invention ;
    • figure 3, en coupe, une première variante du disque labyrinthe selon l'invention ;
    • figure 4, en coupe, une deuxième variante du disque labyrinthe selon l'invention ;
    • figure 5, en coupe, une troisième variante du disque labyrinthe selon l'invention ;
    • figure 6, en coupe, une quatrième variante du disque labyrinthe selon l'invention ; et
    • figure 7, en coupe, une variante des moyens de fixation du disque labyrinthe selon l'invention.
    Description détaillée des réalisations envisagées
  • Le disque labyrinthe, objet de l'invention, est placé sensiblement au même endroit que celui où est placé le disque labyrinthe de la figure 1.
  • Il comprend globalement une jante 13 qui constitue l'ossature radiale de cette pièce. La partie intérieure de cette jante 13 se termine par un raidisseur intérieur 9 moins conséquent que celui référencé 7 de la figure 1.
  • Le labyrinthe 10 du disque labyrinthe se compose de deux parties comportant chacune plusieurs lèvres venant tangenter avec les pièces de friction 16 fixées sur une pièce fixe 17 rapportée sur le stator à l'intérieur et à la sortie de la chambre de combustion 20.
  • Dans la réalisation représentée par la figure 1, c'est par la partie intérieure, c'est-à-dire par la bride située au-dessus de l'alésage intérieur 9, que l'ensemble est fixé sur le rotor, symbolisé par le disque radial 8. Les moyens de fixation représentés sont des boulons 6 pénétrant dans des trous de l'alésage intérieur 9.
  • La jante 13 se prolonge par une partie centrale comportant des passages 11 et orifices inférieurs 15 permettant le passage du flux d'air de refroidissement de la partie amont à la partie aval du disque labyrinthe.
  • La partie extérieure du disque labyrinthe 12, selon l'invention, est constituée par la voûte 14 prolongeant la jante 13 pour prendre appui par une extrémité extérieure 18 sur une surface amont 19 du rotor. Cette voûte 14 est un peu moins bombée que celle de la figure 1.
  • On conçoit ainsi que l'étanchéité est réalisée entre le volume de la turbomachine placé à l'intérieur du volume délimité par les chambres de combustion 20, et l'entrée de la turbine haute pression 1, symbolisée par une pale 21 de son premier étage. Toutefois, des passages 11 permettent au flux froid de passer de la surface amont du disque labyrinthe 12 vers sa surface aval 22.
  • On constate que le raidisseur intérieur 9 est de forme réduite. Par contre, un raidisseur principal 23 est prévu au milieu du disque labyrinthe 12, c'est-à-dire sur la jante 13. Sa forme est telle qu'il forme un bourrelet torique qui dépasse sur la surface aval 22 du disque labyrinthe 12, juste en dessous des lèvres labyrinthe 10, en dessous des passages 11. Son extrémité aval se trouve au même niveau longitudinal que l'extrémité aval de la surface aval 22 de la voûte 14. Des orifices inférieurs 15 sont d'ailleurs prévus pour qu'une partie relativement faible du flux d'air froid passant d'amont en aval par rapport au disque labyrinthe puisse passer en dessous et autour de ce raidisseur principal 23, entre celui-ci et la surface amont 19 du disque 8 du rotor. Un tel courant d'air froid permet de refroidir ce raidisseur principal 23 et la surface aval 22 du disque labyrinthe 12. Les deux débits d'air frais passant par les passages 11 et les orifices inférieurs 15 se rejoignent derrière le disque labyrinthe 10 sur la surface aval 22 de la voûte 14 pour remonter entre les dents de fixation 24. Ils refroidissent ainsi tout l'arrière de cet ensemble que constitue le disque labyrinthe. Ils parviennent à la jante du disque de turbine 8 et rejoignent les circuits de refroidissement des aubes 21 et les alvéoles de fixation de ces aubes.
  • Ce raidisseur principal 23 constitue l'élément principal de tenue mécanique du disque labyrinthe 10. Il contribue à diminuer le raidisseur intérieur 9 et à réduire la dimension générale du disque labyrinthe 10 et, notamment, de la voûte 14. On note que celle-ci peut avoir une forme un peu moins bombée mais légèrement déportée vers le côté aval du disque labyrinthe 12 pour venir presque tangenter avec la surface amont 19 du disque 8 du rotor.
  • La souplesse générale de la jante 13 du disque labyrinthe 12 est conservée du fait que ce raidisseur principal 23 se trouve de façon un peu déportée vers l'aval. Ce raidisseur principal 23 se trouvant plus près des éléments opérationnels du disque labyrinthe 12, c'est-à-dire les labyrinthes eux-mêmes 10, il permet d'assurer une meilleure tenue mécanique de ceux-ci. De plus, ce raidisseur principal 23 augmente le temps de réponse thermique du disque labyrinthe 12, puisqu'il est placé dans la partie centrale de ce dernier. Il améliore la compatibilité des déplacements radiaux du disque labyrinthe 12 par rapport au disque 8 de la turbine et miminise ainsi les efforts sur les moyens d'appui supérieur du disque labyrinthe 12. Ces derniers constituent d'ailleurs une partie des moyens de fixation du disque labyrinthe 12 sur le rotor.
  • En effet, dans la partie extérieure, ceux-ci peuvent être constitués par des dents de fixation 24 placées sur la surface aval 22 du disque labyrinthe 12 et, en particulier, sur la partie extérieure de la voûte 14. En regard de ceux-ci, sur la surface amont 19 du disque 8 du rotor, se trouvent des dents de fixation 25 d'un système de verrouillage à baïonnette en nombre correspondant au nombre de dents de fixation 24 du disque labyrinthe 12. Ainsi, une fois dans sa position radiale et axiale, le disque labyrinthe 12 peut être tourné d'un demi-pas des dents de fixation 24 et 25 pour être fixé derrière les dents de fixation 25 du système de verrouillage à baïonnette.
  • Le positionnement axial du disque labyrinthe 12 est assuré par rapport au disque 8 du rotor, par l'intermédiaire de la surface aval 22 de la jante 13 et de la voûte 14. Dans la solution, représentée sur la figure 1, des nervures 26 sont placées sur la surface aval 22 de la voûte 14 pour raidir celle-ci. Elles prennent appui sur la surface aval 22 du disque 8 du rotor et constituent ainsi des butées axiales. On rappelle que le disque labyrinthe 12 peut être fixé par un système de boulons 6 dans sa partie intérieure.
  • Des butées radiales 27 peuvent être prévues sur la surface amont 19 du disque 8 du rotor, juste en dessous des dents 25 de fixation à baïonnette, de manière à prendre appui sur la surface externe des dents de fixation 24 du disque labyrinthe 12. Les butées radiales 27 ne font face aux dents de fixation 24 que lorsque la pièce est en position de verrouillage dans le système à baïonnette.
  • Dans cette réalisation, aucun autre système de fixation n'est utile. On évite ainsi un éventuel crochet de fixation au niveau de la surface aval 22 de la jante 13, ou de la voûte 14.
  • Dans cette réalisation, une partie des charges radiales est absorbée par les butées radiales 27, une partie étant absorbée par le raidisseur principal 23 et une faible partie étant répercutée sur les boulons 6.
  • La figure 3 représente une première variante du disque labyrinthe selon l'invention. Elle montre l'utilisation de trous 30 placés sur la base 31 du raidisseur principal 33 qui est unique et qui, de ce fait, se trouve un peu plus allongé, mais toujours placé juste en dessous du labyrinthe 10. De plus, le système de fixation par baïonnette se résume à une seule série de dents 34 sur le disque labyrinthe 32, puisque celles-ci font à la fois office de dents de fixation en venant se loger derrière les dents 35 de fixation du système de verrouillage à baïonnette du disque 38 de rotor et font également office de butées radiales, grâce à leurs surfaces inclinées combinées avec les surfaces inclinées correspondantes des dents de fixation 35 du disque 38 du rotor. Ces dents de fixation 34 du disque labyrinthe 32 sont de préférence logées dans la partie supérieure de nervures 36.
  • La deuxième variante, représentée par la figure 4, reprend les mêmes trous 30 dans le raidisseur principal 33. Par contre, le système de fixation décrit sur la figure 2 est le même. En d'autres termes, on y utilise le même jeu de dents de fixation 24 sur le disque labyrinthe 42, placé en correspondance avec des dents de fixation 25 sur le disque 8 du rotor pour constituer le système de baïonnette. Des butées radiales 28 sont prévues dans la partie extérieure des nervures 26 et placées en correspondance avec des butées 27 du disque 8 du rotor.
  • La figure 5 montre une troisième variante utilisant toujours le raidisseur principal 33 unique, prolongé pour prévoir l'utilisation de trous 32 de part et d'autre du disque raidisseur 52. Dans cette version, les butées radiales 58 sont placées plus à l'extérieur par rapport au système de fixation. Elles sont placées en regard de surfaces de butées 59 du disque 8 du rotor. La fixation axiale s'effectue au moyen d'un système de fixation à baïonnette au niveau des nervures 56. Elles mettent en oeuvre des dents 54 venant en prise dans des dents du système de verrouillage à baïonnette 55 correspondantes du disques 8 du rotor.
  • La quatrième variante de la figure 6 montre une forme différente de la voûte 64 du disque labyrinthe 62. En effet, depuis son extrémité externe 61, celle-ci est presque droite, c'est-à-dire que sa surface aval 63 est plus espacée du disque 68 du rotor que dans les autres réalisations. En conséquence, les nervures 66 sont plus larges.
  • On peut également augmenter le nombre de variantes en changeant les moyens de fixation du disque labyrinthe sur le disque du rotor. En effet, en référence à la figure 7, la fixation par boulonnage peut être supprimée pour être remplacée par une fixation du style à baïonnette. Dans ce cas, à l'intérieur et en amont du raidisseur principal 33, se trouve une couronne axiale 71 dont la vue en coupe lui confère une forme de patte, comme le montre cette figure 7. De façon similaire, le disque 78 du rotor possède lui aussi une couronne axiale 77 s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe A du turboréacteur pour venir en contact avec l'extrémité de la couronne axiale 71 du disque labyrinthe 72.
  • Les moyens de fixation sont constitués, sur le disque labyrinthe 72, par une série de tenons 74 pénétrant chacun dans une rainure 76 formée sur la surface extérieure 79 de la couronne axiale 77 du disque 78 du rotor. L'introduction de ces tenons 74 peut se faire au moyen d'encoches longitudinales 75 usinées sur cette surface externe 79 de la couronne axiale 77 du disque 78 du rotor. Le centrage est obtenu par un contact direct de ces deux pièces au niveau de la surface externe 79 de la couronne axiale 77 du disque 78 du rotor.
  • Dans toutes ces réalisations, le dimensionnement de cet ensemble, que constitue le disque labyrinthe, est moins difficile à sa conception et permet d'obtenir des durées de vie plus importantes.
  • Les capacités de fonctionnement d'une telle pièce permettent un environnement thermomécanique beaucoup plus sévère, grâce à la répartition des masses accumulant de la chaleur et du système de ventilation de cet ensemble que constitue le disque labyrinthe.

Claims (9)

  1. Disque labyrinthe (12, 32 ; 42, 52, 62) pour rotor de turbomachine comportant :
    - une jante principale (13, 63) ;
    - un labyrinthe (10) incorporé à la jante (13) ;
    - une voûte (14, 64) placée dans le prolongement extérieur de la jante (13, 63) pour prendre appui sur la surface amont (19) du disque (8, 38, 58, 68) du rotor , et
    - des moyens de fixation du disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) sur le disque (8) du rotor, caractérisé en ce qu'il comprend un raidisseur principal (23, 33) radial, incorporé à la jante (13, 63), juste à l'intérieur du labyrinthe (10).
  2. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voûte (14, 64) est une partie supérieure de la jante (13, 63) assez allongée radialement, légèrement bombée, sa surface aval (22) étant placée au niveau axial de l'extrémité aval du raidisseur principal (23, 33).
  3. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués, dans la partie inférieure de la jante (13) et en amont du raidisseur principal (23), de trous de fixation destinés à recevoir des boulons de fixation (6).
  4. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation sont constitués par des dents de fixation (24, 34, 54) destinées à être placées derrière des dents de fixation d'un système de verrouillage à baïonnette (25, 35, 55) fixées sur le disque (8, 38, 58, 68) du rotor.
  5. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 3, caractérisé en ce que des butées radiales (28, 58) sont prévues pour venir en contact avec des butées du rotor (27, 59) sur la surface amont (19) de celui-ci.
  6. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voûte (14, 64) comprend des nervures (26, 56, 66) de la voûte (14, 64).
  7. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la voûte (14) comprend des nervures (26) dans le prolongement inférieur des dents de fixation (24).
  8. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les butées axiales sont constituées par l'intérieur des dents de fixation (34).
  9. Disque labyrinthe (12, 32, 42, 52, 62) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voûte (14) fait office de butée axiale par l'intermédiaire de nervures (26).
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