EP4298323A1 - Distributeur de turboréacteur d'aéronef - Google Patents

Distributeur de turboréacteur d'aéronef

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EP4298323A1
EP4298323A1 EP22710661.4A EP22710661A EP4298323A1 EP 4298323 A1 EP4298323 A1 EP 4298323A1 EP 22710661 A EP22710661 A EP 22710661A EP 4298323 A1 EP4298323 A1 EP 4298323A1
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EP
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foot
clamp
pads
distributor
pad
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EP22710661.4A
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German (de)
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Alice Marie CLEMENT
Paul Grandin
Clément MARCHAND
Vijeay Patel
Mireya SANCHEZ GOMEZ
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Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to turbomachines such as aircraft turbojets.
  • Turbojet engines for turbofan aircraft comprising a fan, a low pressure compressor, a high pressure compressor, a combustion chamber, a high pressure turbine and a low pressure turbine are known.
  • the low pressure turbine recovers part of the energy from gas combustion for the operation of the fan, compressor and accessories.
  • the constituent parts of the low pressure turbine include the moving blades and the low pressure distributors.
  • the gases expand in the low pressure distributor. This accelerates the flow and diverts it. This flow turns the turbine rotor which forms a moving wheel.
  • This invention is part of the resolution of a recurring problem observed on the distributor located on the first stage of the low pressure turbine.
  • the distributor is formed by elements arranged in succession in the circumferential direction around the axis. Indeed, the particularity of each element is that it is maintained from above and from below.
  • the problem concerns its lower part (that is to say the underside of the lower platform), and more precisely, the foot or the leg of the distributor element. This foot is used to maintain the piece while being pinched.
  • this contact generates wear by friction (or fretting in English), on the other hand, the zone is exposed in operation to a risk of type 2 corrosion by sulphur.
  • the two combine to generate contact corrosion which can seriously degrade the part.
  • An object of the invention is therefore to facilitate the maintenance of turbomachines and to reduce the costs thereof, in the face of this phenomenon of contact corrosion.
  • turbomachine sub-assembly the sub-assembly comprising,
  • the distributor comprising a foot in one piece with a body of the distributor
  • a clamp configured to fix the foot to a casing of the turbomachine
  • the pad no longer the foot, which is in contact with the clamp.
  • the pad therefore protects the foot from friction and contact corrosion. If the pad becomes damaged or worn, it suffices to replace it with a new pad, which is less expensive than replacing the distributor element itself.
  • the invention therefore avoids the combined effect of wear and corrosion. If the foot is covered with an anti-corrosion coating, it protects the latter in the contact area.
  • the invention does not make it possible to avoid wear, but to ensure that it is quickly controlled while avoiding the aggravating combination with corrosion, and to quickly replace the worn part. It reduces the cost of maintenance since there are fewer parts to change and less turbine removal. It also improves the performance of the machine because, during an inspection, the installation of a new pad ensures less leakage. It therefore makes it possible to control a phenomenon which was hitherto suffered on the blades.
  • each shoe can be formed of a material different from a material of the foot, for example a stellite, or else of a material, such as carbon or graphite, less hard than a material of the foot.
  • each pad can be formed of a material identical to a material of the foot.
  • the gripper has no jaws and has main faces in contact with the pads;
  • the pads constitute jaws of the gripper
  • At least one relief for example at least two reliefs, on one of the foot and the clamp configured to penetrate into a cavity of the other of the foot and the clamp;
  • each relief has the shape of a rectangular parallelepiped
  • the pads are four in number, the foot having two faces, each face being in direct contact with two of the pads, the two pads in direct contact with each face being for example spaced from each other;
  • each pad has a wear indicator
  • the gripper comprises jaws in contact with the pads
  • Each pad extends exclusively opposite the foot
  • the foot has an anti-corrosion coating.
  • turbomachine such as an aircraft turbojet
  • a sub-assembly according to the invention.
  • a method of manufacturing a turbomachine in which:
  • the clamp is fixed to the foot so that the pads are interposed between the foot and the clamp, and
  • the clamp is fixed to a casing of the turbomachine.
  • a second skate is assembled in place of the first by complementarity of form with one of the foot and the toe, and
  • the clamp is fixed to the foot so that the second pad is interposed between the foot and the clamp.
  • FIG. 1 is an axial half-sectional view of an aircraft turbojet forming a machine according to the invention
  • FIG. 2 is a view on a larger scale of part of the turbojet of Figure 1;
  • FIG. 3 is a perspective view of a dispenser of the machine of Figure 1;
  • FIG. 4 to 6 are views showing the fixing of the distributor of Figure 3 to the housing of the machine;
  • FIG. 7 and 8 are side and perspective views showing the fixing of the foot of the distributor to the housing in a first embodiment of the invention;
  • Figures 13 to 16 are views similar to Figures 7 and 8 illustrating two other embodiments.
  • FIG. 1 illustrates an aircraft turbojet engine 1 according to the invention. It is a turbojet forming here a turbomachine with double flow and double body.
  • the turbomachine has a main axis X-X.
  • the compressors 4, 6, the combustion chamber 8 and the turbines 10, 12 define a main stream of air flow.
  • a nacelle 16 surrounds the fan 2 so as to form a fan compartment and to define a secondary airflow vein.
  • an air flow which enters the turbomachine at an air inlet is compressed, then is mixed with fuel and burned in the combustion chamber 8, the combustion gases making it possible to entrain in rotation one or more turbine rotors around the axis.
  • the high pressure turbine 10 drives the high pressure compressor 6, and the low pressure turbine 12 drives the low pressure compressor 4 and the fan 2.
  • the terms upstream and downstream refer to the general direction of air circulation in the turbomachine. from entry to exit.
  • the fixed part of the turbomachine comprises in particular a casing, for example an inter-turbine casing 22, which is an intermediate casing interposed between the high pressure and low pressure turbines housed in their respective casings.
  • Each of the high and low pressure turbines comprises a plurality of stages each with a distributor fixed relative to the casing, receiving a flow of gas and straightening it to apply it to a mobile wheel rotating in a given direction.
  • the low pressure distributor 24 arranged at the inlet of the low pressure turbine 12, that is to say the upstream distributor of this turbine. It is arranged downstream of a fluid rectifier of the high pressure turbine 10 (or TCF casing for the English Turbine center frame), for example directly downstream of the rectifier, or downstream of a wheel itself arranged in downstream of the rectifier.
  • the distributor 24 therefore corresponds to the first stage of fixed blades of the low pressure turbine.
  • the distributor 24 can be arranged downstream of the low pressure turbine, or at the level of another turbine.
  • the distributor 24 has an annular shape centered on the X-X axis. It is formed of sectors or elements 25 of the distributor. Referring to Figure 3, each element 25 comprises a body having an inner (or lower) platform 32 or inner shroud, an upper (or outer) platform 34 or outer shroud and several blades 36 extending along the radial direction between the platforms 32, 34 and connected thereto.
  • the upper platform 34 is farther from the axis than the lower platform 32.
  • the distributor element 25 is connected to the casing by conventional means which will not be detailed.
  • the distributor element 25 is extended by a foot 38 projecting from the platform in the radial direction.
  • the foot has a flat shape situated in a plane perpendicular to the axis, as shown in particular in FIG. 4.
  • the foot is integral with the body of the dispenser element 25 .
  • the foot carries an anti-corrosion coating known per se.
  • the machine also comprises for each distributor element 25 a clamp 40 configured to fix the foot 38 to the casing 22. As illustrated in particular in FIG. 6, this clamp comprises two branches 42 having two main faces 44 facing one of the other. It is suitable for clamping the foot between the two branches in the direction of the axis XX.
  • the clamp 40 is connected to the inter-turbine casing by means of an annular flange 46.
  • the flange is therefore configured to be connected integrally to the fixed part of the turbomachine and to the foot 38 of the distributor element.
  • integral connection between two members it is meant here that the connection is such that a movement of one of the members according to a degree of freedom implies the same movement of the other according to the same degree of freedom.
  • the fixed connection is for example a fixing. This connection ensures the maintenance of the foot 38 of the element 25 of the distributor. This connection can also make it possible to separate the upstream and the downstream of a zone under the foot 38.
  • the flange 46 is thus configured to separate the upstream and downstream of a zone under the foot 38 so as to prevent any fluid circulation under the foot. It extends so as to separate an upstream chamber and a downstream chamber arranged respectively upstream and downstream of the foot 38.
  • the upstream chamber is provided between the inter-turbine casing and the flange.
  • the sealed flange makes it possible, for example, to prevent the circulation of hot air over certain members arranged downstream, typically turbine discs.
  • the flange is adapted to limit heat transfer by convection, conduction and/or radiation from the upstream chamber, in particular from the stream fluid to the flange.
  • the clamp 40 forms a housing allowing relative radial movement of the clamp and the foot during operation without risking the dislodging of the foot from the clamp 8.
  • the clamp limits their relative movement in translation along the axis X-
  • the foot here carries four pads 150. In FIG. 7, two of the pads are hidden by the pads in the foreground. In Figure 8, two of the pads are hidden by the foot.
  • the pads here each have a band or rail shape.
  • the strips have their longitudinal directions which are parallel to each other and close to the radial direction.
  • the foot having two opposite faces 52. Each of them is in direct contact with two of the pads 150. On each face, the two pads in direct contact with the face are spaced from each other in the circumferential direction at the X-X axis, as shown in Figure 8.
  • Each skate 150 is assembled by shape complementarity with the foot 38.
  • each skate comprises three reliefs extending projecting from one face of the skate in contact with the foot, as illustrated in FIG. 11 in support of the second mode.
  • the reliefs are configured to penetrate into respective cavities of the foot provided for this purpose. It is also possible to provide, conversely, that the reliefs are on the toe and the cavities in the foot.
  • Each shoe 150 is interposed between the foot and the gripper, as illustrated.
  • Each branch of the pliers is therefore supported on the foot by a jaw of the branch while being in contact exclusively with the two feet.
  • the pads therefore form additional material on either side of the foot to accommodate the toe. Friction therefore occurs on these bands which can wear out and can be repaired afterwards.
  • Each pad 150 may be formed of the same material as the distributor element 25, for example a metal alloy. It can also be formed from a material different from a material of the foot, for example a stellite.
  • a stellite is a metal alloy whose main component is cobalt and the main alloying element is chromium. It may also contain a small amount of tungsten or molybdenum and a small but significant amount of carbon. A stellite offers good resistance to contact friction.
  • the pads 150 are assembled by form complementarity with the gripper. Then the latter is fixed to the foot so that the pads are interposed between the foot and the clamp and the clamp is fixed to the casing 22 by means of the flange. The tight assembly with the effort of the clamp on the pads ensures their maintenance on the foot.
  • the pads 150 are worn, they are dismantled by separating them from the foot. Then new pads are assembled in their place by form complementarity with the foot, and the clip is fixed to the foot so that the new pads are interposed between the foot and the clip.
  • the replacement can also concern only one of the pads, or several of them without it being all of them.
  • each shoe can have a wear indicator, for example in the form of a marking 53 on the side or the field of the shoe. When this marking is started or disappears, it is a sign that the pad must be replaced. Such a wear indicator shows quickly and effectively whether the wear is acceptable or not. In the event that the pad is too worn, simply replace it by untangling it and nesting a new pad, as explained.
  • a wear indicator for example in the form of a marking 53 on the side or the field of the shoe.
  • the foot of the dispenser element keeps its anti-corrosion coating intact, and friction is controlled.
  • each pad 250 is this time assembled by shape complementarity with the clamp 40, more precisely in the jaws of the arms of the clamp.
  • Figure 11 shows the reliefs 60 of one of the pads 250 facing the cavities 62 intended to receive them in the gripper.
  • each pad 250 is made of a material less hard than a foot material, such as carbon or graphite, a stellite or the like. This material can thus wear or crumble during friction occurring during operation, thus reducing the contact friction force.
  • This mode has the advantage of being easier to implement because the quantity of material to be provided on the gripper is less.
  • no modification of the foot of the distributor element 25 is required, and there is no risk of a problem with the application of the anti-corrosion coating on the distributor.
  • the geometry of the foot is simplified since it is not necessary to provide one or more cavities therein.
  • the relief 60 is unique and has, independently of this, an elongated rectangular parallelepiped shape.
  • the cavity 62 has a female shape complementary to this male shape.
  • the pads 350 are two in number and are located on the foot.
  • Each face 52 of the foot carries a single pad in the form here of a band extending in the direction circumferential to the axis.
  • the strip has a shape and a position which correspond to the support zone of the gripper on each face 52.
  • the clamp is devoid of jaws.
  • the main faces 44 of its branches 42 are directly in contact with the pads. It is indeed understood that in such an arrangement the dead ends of the clamp become useless.
  • This solution has the advantage that the geometry of the gripper is simplified. It also increases the contact surface of the clamp on each side and makes it more difficult to slide between the distributor and the flange. It therefore reduces friction, shifting the time needed to change pads.
  • FIGS. 15 and 16 This embodiment is illustrated in FIGS. 15 and 16. This time, the pads 450, two in number, are fixed to the gripper and constitute its jaws by projecting from the branches in the direction of the foot.
  • the solution is interesting for all contact interfaces between two parts. Because this then leads to wear of at least one of the two parts and potentially the appearance of corrosion. For example, this type of solution could be considered instead of stellites in the heels of the moving wheels.
  • the invention has the particular advantage of allowing the pads to be easily replaced over time.

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Abstract

Le sous-ensemble de turbomachine comprend : - au moins un distributeur de turbine basse pression, le distributeur comprenant un pied (38) d'une seule pièce avec le distributeur, - une pince (40) configurée pour fixer le pied à un carter de la turbomachine, et - au moins deux patins (150) interposés entre le pied et la pince, chaque patin étant assemblé par complémentarité de forme avec l'un parmi le pied et la pince.

Description

Distributeur de turboréacteur d'aéronef
DOMAINE DE L’INVENTION
L'invention concerne les turbomachines telles que les turboréacteurs d'aéronef.
ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît des turboréacteurs d'avions à double-flux comprenant une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. La turbine basse pression récupère une partie de l'énergie issue de la combustion des gaz pour le fonctionnement de la soufflante, du compresseur et des accessoires.
Les pièces constitutives de la turbine basse pression comprennent les aubes mobiles et les distributeurs basse pression. Les gaz se détendent dans le distributeur basse pression. Celui-ci accélère l'écoulement et le dévie. Cet écoulement fait tourner le rotor de la turbine qui forme une roue mobile. Cette invention entre dans le cadre de la résolution d’un problème récurrent observé sur le distributeur situé au premier étage de la turbine basse pression. Le distributeur est formé par des éléments disposés en succession suivant la direction circonférentielle autour de l'axe. En effet, la particularité de chaque élément est qu'il est maintenu par le dessus et par le dessous. Le problème concerne sa partie inférieure (c'est-à-dire le dessous de plateforme inférieure), et plus précisément, le pied ou la jambe de l'élément de distributeur. Ce pied sert au maintien de la pièce en étant pincé. Or d’une part ce contact génère une usure par frottement (ou fretting en anglais), d’autre part, la zone est exposée en fonctionnement à un risque de corrosion de type 2 par du souffre. Ainsi, les deux se combinent pour générer une corrosion de contact qui peut fortement dégrader la pièce.
On a ainsi observé de nombreuses pustules de corrosion sur le pied de l'élément de distributeur, à la fois en flotte et pendant un essai d’endurance. En flotte une telle situation aboutit à la dépose du moteur. En essai d’endurance, 17% des pièces ont permis d'observer des cas d’apparition de corrosion en pied d'élément de distributeur, une fois réalisé l’équivalent de 6 200 cycles d’endurance.
Pour éviter la corrosion, on peut envisager d'ajouter un revêtement sur la pièce. Cependant, ce revêtement ne tient pas sur une longue durée dans la zone à cause du frottement.
Les fabricants de moteur souhaitent garantir le fonctionnement des pièces et réduire les déposes de moteurs. Lors des inspections des moteurs, l'usure entraîne le remplacement de pièces coûteuses. En outre, la durée de l'opération n’est pas négligeable (par exemple par nécessité de démontage d’un module de turbine entière pour remplacer une pièce, puis le remontage).
Un but de l'invention est donc de faciliter la maintenance des turbomachines et d'en réduire les coûts, face à ce phénomène de corrosion de contact.
EXPOSE DE L’INVENTION
A cet effet, on prévoit selon l'invention un sous-ensemble de turbomachine, le sous-ensemble comprenant,
- au moins un distributeur de turbine basse pression, le distributeur comprenant un pied d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- une pince configurée pour fixer le pied à un carter de la turbomachine, et
- au moins deux patins interposés entre le pied et la pince, chaque patin étant assemblé par complémentarité de forme avec l'un parmi le pied et la pince.
Ainsi, c'est le patin, et non plus le pied, qui est en contact avec la pince. Le patin protège donc le pied du frottement et de la corrosion de contact. Si le patin vient à être abîmé ou usé, il suffit de le remplacer par un patin neuf, ce qui est moins coûteux que de remplacer l'élément de distributeur lui-même. L'invention évite donc l’effet couplé d’usure et de corrosion. Si le pied est recouvert d'un revêtement anticorrosion, il protège ce dernier dans la zone de contact. L'invention permet non pas d’éviter l’usure, mais de faire en sorte de la contrôler rapidement tout en évitant la combinaison aggravante avec la corrosion, et de remplacer rapidement la partie usée. Elle permet de réduire les coûts de maintenance puisqu'il y a moins de pièces à changer et moins de dépose de turbine. Elle permet aussi d’améliorer la performance de la machine car, lors d'une inspection, la mise en place d'un nouveau patin assure moins de fuite. Elle permet donc de contrôler un phénomène qui était jusque-là subi sur les aubages.
On peut prévoir que chaque patin est assemblé par complémentarité de forme avec le pied ou avec la pince.
On peut prévoir que chaque patin est formé d'un matériau différent d'un matériau du pied, par exemple un stellite, ou encore d'un matériau, tel que du carbone ou du graphite, moins dur qu'un matériau du pied.
On peut aussi prévoir que chaque patin est formé d'un matériau identique à un matériau du pied.
Le sous-ensemble pourra présenter en outre au moins l'une quelconque des caractéristiques suivantes :
- la pince est dépourvue de mors et présente des faces principales en contact avec les patins ;
- les patins constituent des mors de la pince ;
- il comprend au moins un relief, par exemple au moins deux reliefs, sur l'un parmi le pied et la pince configuré pour pénétrer dans une cavité de l'autre parmi le pied et la pince ;
- le ou chaque relief a une forme de parallélépipède rectangle ;
- les patins sont au nombre de deux ;
- les patins sont au nombre de quatre, le pied présentant deux faces, chaque face étant en contact directement avec deux des patins, les deux patins en contact direct avec chaque face étant par exemple espacés l'un de l'autre ;
- chaque patin présente un témoin d'usure ;
- la pince comprend des mors en contact avec les patins ;
- les patins sont fixés directement à des mors de la pince ;
- chaque patin s'étend exclusivement en regard du pied ; et
- le pied porte un revêtement anti-corrosion.
On prévoit aussi selon l'invention une turbomachine telle qu'un turboréacteur d'aéronef, comprenant un sous-ensemble selon l'invention. On prévoit par ailleurs selon l'invention un procédé de fabrication d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur d'aéronef, dans lequel :
- on assemble deux patins par complémentarité de forme avec l'un parmi un pied d'un distributeur de turbine basse pression et une pince, le pied étant d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- on fixe la pince au pied de sorte que les patins sont interposés entre le pied et la pince, et
- on fixe la pince à un carter de la turbomachine.
On prévoit enfin selon l'invention un procédé de maintenance d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur d'aéronef, dans lequel :
- on démonte un premier patin interposé entre un pied d'un distributeur de turbine basse pression et une pince configurée pour fixer le pied à un carter de la turbomachine, le pied étant d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- on assemble un deuxième patin à la place du premier par complémentarité de forme avec l'un parmi le pied et la pince, et
- on fixe la pince au pied de sorte que le deuxième patin est interposé entre le pied et la pince.
DESCRIPTION DES FIGURES
Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l'invention à titre d'exemple non-limitatif à l'appui des dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'un turboréacteur d'avion formant une machine selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une partie du turboréacteur de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un distributeur de la machine de la figure 1 ;
- les figures 4 à 6 sont des vues montrant la fixation du distributeur de la figure 3 au carter de la machine ; - les figures 7 et 8 sont des vues de côté et en perspective montrant la fixation du pied du distributeur au carter dans un premier mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 9 à 11 sont des vues analogues montrant un deuxième mode de réalisation ;
- la figure 12 illustre une variante de réalisation ; et
- les figures 13 à 16 sont des vues analogues aux figures 7 et 8 illustrant deux autres modes de réalisation.
La figure 1 illustre un turboréacteur 1 d'aéronef selon l'invention. Il s’agit d’un turboréacteur formant ici une turbomachine à double flux et double corps. La turbomachine présente un axe principal X-X.
Elle comprend d'amont en aval, donc de gauche à droite sur la figure 1 , une soufflante 2, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8, une turbine haute pression 10 et une turbine basse pression 12. Ces organes ont des parties mobiles à rotation autour de l’axe X-X.
Les compresseurs 4, 6, la chambre de combustion 8 et les turbines 10, 12 définissent une veine principale d'écoulement d'air. Une nacelle 16 entoure la soufflante 2 de façon à former un compartiment de soufflante et à définir une veine secondaire d'écoulement d'air.
De manière classique, un flux d'air qui pénètre dans la turbomachine au niveau d'une entrée d'air est comprimé, puis est mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion 8, les gaz de combustion permettant d'entraîner en rotation un ou plusieurs rotors de turbine autour de l'axe. Par exemple la turbine haute pression 10 entraîne le compresseur haute pression 6, et la turbine basse pression 12 entraîne le compresseur basse pression 4 et la soufflante 2. Les termes amont et aval se rapportent au sens général de circulation de l'air dans la turbomachine de son entrée à sa sortie. La partie fixe de la turbomachine comprend notamment un carter, par exemple un carter inter-turbine 22, qui est un carter intermédiaire interposé entre les turbines haute pression et basse pression logées dans leurs carters respectifs.
Chacune des turbines haute et basse pression comprend une pluralité d'étages chacun avec un distributeur fixe par rapport au carter, recevant un flux de gaz et le redressant pour l'appliquer sur une roue mobile tournant dans un sens donné.
On s'intéresse dans la suite au distributeur basse pression 24 disposé en entrée de la turbine basse pression 12, c'est-à-dire le distributeur amont de cette turbine. Il est disposé en aval d'un redresseur du fluide de la turbine haute pression 10 (ou carter TCF pour l'anglais Turbine center frame), par exemple directement en aval du redresseur, ou en aval d'une roue disposée elle-même en aval du redresseur. Le distributeur 24 correspond donc au premier étage d'aubes fixes de la turbine basse pression. Alternativement, le distributeur 24 peut être disposé vers l'aval de la turbine basse pression, ou au niveau d'une autre turbine.
Le distributeur 24 a une forme annulaire centré sur l'axe X-X. Il est formé de secteurs ou éléments 25 de distributeur. En référence à la figure 3, chaque élément 25 comprend un corps ayant une plate-forme intérieure (ou inférieure) 32 ou virole interne, une plate-forme supérieure (ou extérieure) 34 ou virole externe et plusieurs pales 36 s'étendant suivant la direction radiale entre les plates-formes 32, 34 et reliées à celles-ci. La plate-forme supérieure 34 est plus éloignée de l'axe que la plate-forme inférieure 32.
Du côté extérieur de la plate-forme supérieure 34, l'élément 25 de distributeur est relié au carter par des moyens classiques qui ne seront pas détaillés.
Du côté intérieur de la plate-forme intérieure 32, l'élément 25 de distributeur se prolonge par un pied 38 s'étendant en saillie de la plate-forme suivant la direction radiale. Le pied a une forme plate située dans un plan perpendiculaire à l'axe, comme le montre notamment la figure 4. Le pied est d'une seule pièce avec le corps de l'élément 25 de distributeur. Le pied porte un revêtement anti-corrosion connu en lui-même. La machine comprend aussi pour chaque élément 25 de distributeur une pince 40 configurée pour fixer le pied 38 au carter 22. Comme illustré notamment à la figure 6, cette pince comprend deux branches 42 présentant deux faces principales 44 en regard l'une de l'autre. Elle est adaptée pour serrer le pied entre les deux branches suivant la direction de l'axe X-X.
La pince 40 est reliée au carter inter-turbine au moyen d'un flasque annulaire 46. Le flasque est donc configuré pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine et au pied 38 de l'élément de distributeur. Par connexion solidaire entre deux organes, on entend ici que la connexion est telle qu'un mouvement de l'un des organes selon un degré de liberté implique le même mouvement de l'autre selon le même degré de liberté. La connexion solidaire est par exemple une fixation. Cette connexion assure le maintien du pied 38 de l'élément 25 de distributeur. Cette connexion peut également permettre de séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 38.
Le flasque 46 est ainsi configuré pour séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 38 de sorte à empêcher toute circulation fluidique sous le pied. Il s'étend de sorte à séparer une chambre amont et une chambre aval disposées respectivement en amont et aval du pied 38. La chambre amont est ménagée entre le carter inter-turbine et le flasque. Ainsi, le flasque, étanche, permet par exemple d'éviter une circulation d'air chaud sur certains organes disposés en aval, typiquement des disques de turbine. Le flasque est adapté pour limiter un transfert de chaleur par convection, conduction et/ou rayonnement de la chambre amont, en particulier du fluide de veine vers le flasque.
La pince 40 forme un logement autorisant un débattement radial relatif de la pince et du pied lors du fonctionnement sans risquer le délogement du pied hors de la pince 8. La pince limite leur déplacement relatif en translation selon l'axe X-
X.
Nous allons maintenant présenter plusieurs modes de réalisation de la coopération du pied avec la pince.
Premier mode de réalisation Ce mode de réalisation est illustré sur les figures 7 et 8.
Le pied porte ici quatre patins 150. Sur la figure 7, deux des patins sont cachés par les patins au premier plan. Sur la figure 8, deux des patins sont cachés par le pied.
Les patins ont chacun ici une forme de bande ou de rail. Les bandes ont leurs directions longitudinales qui sont parallèles entre elles et proches de la direction radiale.
Le pied présentant deux faces opposées 52. Chacune d'elle est en contact directement avec deux des patins 150. Sur chaque face, les deux patins en contact direct avec la face sont espacés l'un de l'autre suivant la direction circonférentielle à l'axe X-X, comme le montre la figure 8.
Chaque patin 150 est assemblé par complémentarité de forme avec le pied 38. Par exemple, chaque patin comprend trois reliefs s'étendant en saillie d'une face du patin en contact avec le pied, comme illustré à la figure 11 à l'appui du deuxième mode. Les reliefs sont configurés pour pénétrer dans des cavités respectives du pied prévues à cette fin. On peut aussi prévoir à l'inverse que les reliefs se trouvent sur la pince et les cavités dans le pied.
Chaque patin 150 est interposé entre le pied et la pince, comme illustré. Chaque branche de la pince est donc en appui sur le pied par un mors de la branche en étant en contact exclusivement avec les deux pieds.
Les patins forment donc un supplément de matière de part et d’autre du pied pour accueillir la pince. Le frottement se produit donc sur ces bandes qui peuvent s’user et sont réparables par la suite.
Chaque patin 150 peut être formé du même matériau que l'élément 25 de distributeur, par exemple en alliage métallique. Il peut aussi être formé d'un matériau différent d'un matériau du pied, par exemple un stellite. Un stellite est un alliage métallique dont le composant principal est le cobalt et l'élément d'alliage principal le chrome. Il peut aussi contenir une petite quantité de tungstène ou de molybdène et une quantité petite mais importante de carbone. Un stellite offre une bonne résistance au frottement de contact.
Lors de la fabrication du turboréacteur, on assemble les patins 150 par complémentarité de forme avec la pince. Puis on fixe cette dernière au pied de sorte que les patins sont interposés entre le pied et la pince et on fixe la pince au carter 22 au moyen du flasque. Le montage serré avec l’effort de la pince sur les patins assure leur maintien sur le pied.
Lors de la maintenance du turboréacteur, si les patins 150 sont usés, on les démonte en les désolidarisant du pied. Puis on assemble des patins neufs à leur place par complémentarité de forme avec le pied, et on fixe la pince au pied de sorte que les nouveaux patins sont interposés entre le pied et la pince. Le remplacement peut aussi concerner seulement un des patins, ou plusieurs d'entre eux sans que ce soit la totalité.
On peut prévoir que chaque patin présente un témoin d'usure, par exemple sous la forme d'un marquage 53 sur le flanc ou le champ du patin. Lorsque ce marquage est entamé ou disparait, c'est le signe que le patin doit être remplacé. Un tel témoin d’usure montre rapidement et efficacement si l’usure est acceptable ou non. Dans le cas où le patin est trop usé, il suffit de le remplacer en le désimbriquant et imbriquant un nouveau patin, comme expliqué.
Grâce à l'invention, le pied de l'élément de distributeur garde intact son revêtement anti-corrosion, et le frottement est maîtrisé.
Dans les modes de réalisation et la variante qui vont suivre, les organes communs ne seront pas décrits à nouveau. La description portera seulement sur les caractéristiques qui diffèrent.
Deuxième mode de réalisation
Ce mode de réalisation est illustré sur les figures 9 à 11.
Cette fois, les patins 250 sont au nombre de deux. Cette caractéristique, indépendamment de celles qui vont suivre, pourrait être appliquée au premier mode de réalisation. Chaque patin 250 est cette fois assemblé par complémentarité de forme avec la pince 40, plus précisément dans les mors des branches de la pince. La figure 11 montre les reliefs 60 de l'un des patins 250 en regard des cavités 62 destinées à les recevoir dans la pince.
De plus, mais indépendamment de cela, chaque patin 250 est formé d'un matériau moins dur qu'un matériau du pied, tel que du carbone ou du graphite, un stellite ou équivalent. Ce matériau peut ainsi s'user ou s'effriter lors du frottement se produisant en fonctionnement, réduisant ainsi la force de friction de contact
Ce mode présente l'avantage d'être plus facile à mettre en oeuvre car sur la pince la quantité de matière à prévoir est inférieure. De plus, aucune modification du pied de l'élément 25 de distributeur n'est requise, et on ne risque pas de problème avec l’application du revêtement anti-corrosion sur le distributeur. En outre, la géométrie du pied est simplifiée puisqu'il n'est pas nécessaire d'y prévoir une ou plusieurs cavités.
Variante
Cette variante est illustrée à la figure 12.
Elle se base sur le deuxième mode.
Ici, le relief 60 est unique et a, indépendamment de cela, a une forme allongée de parallélépipède rectangle. La cavité 62 a une forme femelle complémentaire de cette forme mâle.
Troisième mode de réalisation
Ce mode de réalisation est illustré sur les figures 13 et 14.
Dans ce mode de réalisation, les patins 350 sont au nombre de deux et se trouvent sur le pied. Chaque face 52 du pied porte un unique patin sous la forme ici d'une bande s'étendant suivant la direction circonférentielle à l'axe. La bande a une forme et une position qui correspondent à la zone d'appui de la pince sur chaque face 52. Indépendamment de cela, la pince est dépourvue de mors. Les faces principales 44 de ses branches 42 sont directement en contact avec les patins. On comprend en effet que dans une telle disposition les morts de la pince deviennent inutiles.
Cette solution a pour avantage que la géométrie de la pince est simplifiée. Elle augmente aussi la surface d'appui de la pince sur chaque face et rend plus difficile le glissement entre le distributeur et le flasque. Elle réduit donc le frottement, décalant le moment nécessaire pour changer les patins.
Quatrième mode de réalisation
Ce mode de réalisation est illustré sur les figures 15 et 16. Cette fois, les patins 450, au nombre de deux, sont fixés à la pince et en constituent les mors en s'étendant en saillie des branches en direction du pied.
On pourra apporter à l’invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
La solution est intéressante pour toutes les interfaces de contact entre deux pièces. Car cela entraîne alors une usure d'au moins l'une des deux pièces et potentiellement l’apparition de corrosion. Par exemple, on pourrait envisager ce type de solution à la place des stellites dans les talons des roues mobiles. L'invention présente notamment pour avantage de permettre de remplacer les patins au cours du temps facilement.

Claims

Revendications
1. Sous-ensemble de turbomachine, le sous-ensemble comprenant,
- au moins un distributeur (24) de turbine basse pression (12), le distributeur comprenant un pied (38) d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- une pince (40) configurée pour fixer le pied à un carter (22) de la turbomachine, et
- au moins deux patins (150-450) interposés entre le pied et la pince, chaque patin étant assemblé par complémentarité de forme avec l'un parmi le pied et la pince.
2. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel chaque patin (150 ; 350) est assemblé par complémentarité de forme avec le pied (38).
3. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel chaque patin (150 ; 350) est formé d'un matériau différent d'un matériau du pied (38), par exemple un stellite.
4. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 3 dans lequel la pince (40) est dépourvue de mors et présente des faces principales (44) en contact avec les patins (350).
5. Sous-ensemble selon la revendication 1 dans lequel chaque patin (250 ; 450) est assemblé par complémentarité de forme avec la pince (40).
6. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel chaque patin (250 ; 450) est formé d'un matériau, tel que du carbone ou du graphite, moins dur qu'un matériau du pied (38).
7. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6 dans lequel les patins (450) constituent des mors de la pince (40).
8. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes qui comprend au moins un relief (60), par exemple au moins deux reliefs, sur l'un parmi le pied (38) et la pince (40) configuré pour pénétrer dans une cavité (62) de l'autre parmi le pied et la pince.
9. Sous-ensemble selon la revendication précédente dans lequel le ou chaque relief (60) a une forme de parallélépipède rectangle.
10. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les patins (250-450) sont au nombre de deux.
11. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel les patins (150) sont au nombre de quatre, le pied (38) présentant deux faces (52), chaque face étant en contact directement avec deux des patins, les deux patins en contact direct avec chaque face étant par exemple espacés l'un de l'autre.
12. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel chaque patin (150-450) présente un témoin d'usure (53).
13. Turbomachine telle qu'un turboréacteur (1 ) d'aéronef, comprenant un sous- ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes.
14. Procédé de fabrication d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur (1) d'aéronef, dans lequel :
- on assemble deux patins (150-450) par complémentarité de forme avec l'un parmi un pied (38) d'un distributeur (24) de turbine basse pression (12) et une pince (40), le pied étant d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- on fixe la pince (40) au pied de sorte que les patins sont interposés entre le pied (38) et la pince (40), et
- on fixe la pince (40) à un carter (22) de la turbomachine.
15. Procédé de maintenance d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur (1 ) d'aéronef, dans lequel :
- on démonte un premier patin (150-450) interposé entre un pied (38) d'un distributeur (24) de turbine basse pression (12) et une pince (40) configurée pour fixer le pied à un carter (22) de la turbomachine, le pied étant d'une seule pièce avec un corps du distributeur,
- on assemble un deuxième patin (150-450) à la place du premier patin par complémentarité de forme avec l'un parmi le pied (38) et la pince (40), et - on fixe la pince au pied de sorte que le deuxième patin est interposé entre le pied et la pince.
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