EP4609059A1 - Anneau d'etancheite pour turbine demontable par l'amont - Google Patents

Anneau d'etancheite pour turbine demontable par l'amont

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Publication number
EP4609059A1
EP4609059A1 EP23810121.6A EP23810121A EP4609059A1 EP 4609059 A1 EP4609059 A1 EP 4609059A1 EP 23810121 A EP23810121 A EP 23810121A EP 4609059 A1 EP4609059 A1 EP 4609059A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
downstream
support
sealing ring
upstream
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23810121.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Jean Laurent Sultana
Thierry Fachat
Matthieu Simon
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
Safran Aircraft Engines 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 Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP4609059A1 publication Critical patent/EP4609059A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • 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
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/11—Shroud seal segments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F05D2300/6033—Ceramic matrix composites [CMC]

Definitions

  • This presentation concerns a sealing ring for a turbomachine turbine, in particular a sealing ring for a turbine that can be dismantled upstream.
  • turbomachines In order to facilitate maintenance, and thus reduce operating costs, turbomachines have been provided with a sealing ring that can be removed upstream.
  • This presentation aims to propose a turbine aimed at solving the above problems.
  • the present presentation concerns a turbine for a turbomachine, the turbine having a main axis and comprising a typically annular casing, an upstream ring support, a downstream ring support, a sealing ring, the sealing ring being configured to extend around and come radially opposite a blade of a rotor of the turbine, in which: the upstream ring support and the downstream ring support are mounted against a radially internal surface of the casing, the upstream ring support and the downstream ring support having an upstream end and a downstream end, the ring of seal being configured to be arranged radially between the blade and the casing, and being mounted against the upstream ring support and the downstream ring support, the sealing ring having a maximum radius with respect to the main axis, and the casing being dimensioned so that the maximum radius of the sealing ring is strictly less than the radius of the upstream end of the casing so as to allow mounting by axial insertion, of the sealing ring sealing and the upstream
  • the terms “axial”, “radial”, “circumferential”, “interior”, “exterior” and their derivatives are defined in relation to the main axis of the turbomachine; finally, the terms “upstream”, “downstream”, “front” and “rear” are defined in relation to the main axis, according to the general direction of circulation of the fluid within the turbomachine.
  • extends axially, radially or circumferentially we understand “extends in a direction having a non-zero component in an axial, radial or circumferential direction”, respectively.
  • a circumferential direction is perpendicular to the axial direction and to a radial direction.
  • the main axis of the turbomachine corresponds to the axis of rotation of the turbomachine.
  • the upstream ring support is circumferential, preferably over 360°.
  • the upstream ring support is continuously mounted in support against a radially internal surface of the casing, along a circumference.
  • the downstream ring support is circumferential, preferably over 360°.
  • the downstream ring support is sectorized.
  • upstream ring support and by downstream ring support we mean respectively an upstream support and a downstream support.
  • Such sizing of the sealing ring and the casing allows, after dismantling the upstream ring support, to dismantle the sealing ring by translation along the main axis upstream without the casing does not obstruct.
  • assembly from the front can be carried out without tilting, allowing more precise, faster assembly and with a reduced risk of damage to parts.
  • any characteristic described relating to a disassembly operation is also applicable to an assembly operation carried out in the reverse order, and vice versa.
  • Dismantling the sealing ring upstream thus makes it possible to reduce maintenance time and costs compared to a turbine whose sealing ring can only be dismantled downstream.
  • the support of the sealing ring on the upstream ring support is a radial support.
  • the support of the sealing ring on the downstream ring support is a radial support.
  • radial support we mean support on a surface whose normal has a non-zero radial component.
  • the radial support has a positive or zero component along the main axis towards the upstream, further facilitating disassembly from the upstream.
  • the sealing ring has axial support on the upstream ring support. According to one example, the sealing ring has axial support on the downstream ring support.
  • axial support we mean support on a surface whose normal has a non-zero axial component.
  • the axial support ensures axial retention on the upstream ring support.
  • the turbine comprises at least one seal disposed between the downstream ring support and the radially projecting portion.
  • the seal between the downstream ring support and the radially projecting portion ensures sealing despite differential thermal expansion within the turbine causing relative displacements, in particular between the sealing ring and the downstream ring support, which can be compensated by deformation of the seal.
  • Differential thermal expansion results from temperature differences between the ring and the downstream ring support as well as materials with different thermal expansion coefficients.
  • the seal is an axial seal, that is to say extending axially between two contact surfaces.
  • an axial seal is compatible with centering by the sealing ring and the downstream ring support, and the relative axial movements between the sealing ring and the support.
  • the downstream ring is thus limited, which reduces the shear forces applied to the seal and improves its lifespan.
  • the use of an axial seal at the level of a radial support between the downstream ring support and the sealing ring allows increased sealing and the shear forces applied to the seal are reduced as the direction of support between the downstream ring support and the sealing ring and the direction according to which the joint extends forms an angle close to 90°.
  • the seal is in direct contact with the downstream ring support and the radially projecting portion.
  • the joint is sectorized.
  • the seal is sectored similarly to said part, that is to say comprising sectors at circumferential positions common to the sectors of said room.
  • Each sector of a sectored seal can move and deform more independently than for a non-sectored seal, making it possible to ensure better sealing performance.
  • the seal is an omega seal.
  • omega joint we mean a joint whose transverse section has a shape similar to the omega symbol (Q).
  • a transverse section of an omega seal can have an open contour or a closed contour.
  • omega joint we can also designate an accordion-shaped joint, that is to say formed of a succession of folds in successively alternating directions, which corresponds to the junction of a plurality of omega joints with contours open.
  • An omega seal, and a fortiori an accordion-shaped seal allows sealing to be preserved over a wide range of deformation while ensuring a satisfactory level of sealing.
  • the casing is a low pressure turbine casing.
  • the blade comprises a ceramic matrix composite (CMC) material.
  • CMC material generally comprises fiber reinforcement within a matrix that is at least partly ceramic.
  • blades made of CMC materials may be sensitive to damage of the FOD type (for Foreign Object Damage in English, or “Damage caused by foreign bodies”) or of the DOD type (for Domestic Object Damage in English, or “Damage caused by internal bodies”, in this case internal to the turbomachine).
  • FOD type for Foreign Object Damage in English, or “Damage caused by foreign bodies”
  • DOD type for Domestic Object Damage in English, or “Damage caused by internal bodies”, in this case internal to the turbomachine.
  • Facilitated maintenance by upstream assembly is therefore particularly desirable in the case of using CMC blading.
  • the sealing ring is sectorized.
  • At least one support among the upstream ring support and the downstream ring support is sectorized.
  • sectorized we mean formed of sectors linked together.
  • sectorized we mean sectored in a circumferential direction around the main axis, that is to say formed of sectors extending along a circumference and connected to each other.
  • the sectored sealing ring is less susceptible to thermal expansion than a non-sectored sealing ring, thus minimizing the relative movements between the sealing ring and other internal parts of the turbine during of the life of the turbine, thus facilitating the control of the end clearance of the blade with respect to the sealing ring and ensuring good thermal performance and maintaining the sealing of the turbomachine.
  • the support(s) is (are) also less susceptible to thermal expansion, further improving the control of the end clearance of the blade.
  • the reduction in displacements associated with reduced thermal expansion also makes it possible to reduce the amplitude of deformations applied to intermediate parts, for example a joint, thereby reducing its fatigue damage.
  • the turbine comprises at least one locking member configured to hold together a downstream end of the sealing ring and the downstream ring support.
  • the locking member is C-shaped and configured to maintain together in contact, inside the C, a downstream end of the sealing ring and the downstream ring support.
  • the turbine comprises at least one locking member configured to hold together an upstream end of the sealing ring and the upstream ring support.
  • the locking member is C-shaped and configured to hold together in contact, inside the C, an upstream end of the sealing ring and the upstream ring support.
  • the locking member ensures the downstream and/or upstream centering of the sealing ring, thus held in position within the turbine.
  • the locking member is a clip.
  • Such a locking member is compatible with stable locking and easy removal prior to a maintenance operation on the blade.
  • the sealing ring comprises a radially projecting portion, the maximum radius of the sealing ring being equal to the maximum radius of the radially projecting portion at the main axis, c that is to say the distance from the main axis of the position of the radially projecting portion furthest from the main axis.
  • the sealing ring comprises a radially projecting portion, the maximum radius of the sealing ring being measured on the radially projecting portion.
  • At least one sealing sheet is provided between the seal and the downstream ring support and/or between the seal and the radially projecting portion.
  • the sheet ensures good contact with the joint, thus ensuring sealing performance.
  • the sheet is a circumferential sheet.
  • a circumferential sheet provides the joint with a larger bearing surface, improving its efficiency and reducing its wear.
  • the sheet is a non-sectored circumferential sheet.
  • sheet metal is invariant by rotation around the principal axis.
  • the sheet is detachably mounted on the radially projecting portion, for example the sheet is clipped onto the radially projecting portion.
  • the sheet metal is in direct contact with the seal and one of the downstream ring support and the radially projecting portion.
  • the measurement of the maximum section of the sealing ring includes the sheet metal mounted on the sealing ring.
  • the turbine comprises a sheet mounted between the seal and the downstream ring support.
  • downstream end of the sealing ring and a downstream end of the downstream ring support is received in a housing of an exterior platform of a downstream distributor.
  • downstream distributor we mean for example a distributor downstream of the sealing ring.
  • the housing is a groove in which at least one end is inserted axially.
  • This presentation also concerns a turbomachine comprising the turbine according to the present presentation.
  • Figure 1 is a half-section view of a turbomachine.
  • Figure 2 is a schematic representation in a cross-sectional view comprising the main axis of a low pressure turbine according to a first embodiment.
  • Figure 3 is a schematic representation in a cross-sectional view comprising the main axis of a low pressure turbine according to a second embodiment.
  • Figure 4 is a schematic representation in a cross-sectional view including the main axis of a low pressure turbine according to a third embodiment.
  • Figure 5 is a schematic representation in a cross-sectional view including the main axis of a low pressure turbine according to a fourth embodiment.
  • FIG 1 represents a turbomachine 101 in longitudinal half-section along a plane passing through its main axis A1 -A1.
  • the turbomachine 101 is a double-body, double-flow turbomachine, but other turbomachines can accommodate a turbine according to one embodiment.
  • the turbomachine 101 comprises, from upstream to downstream according to the circulation of the air flow, a fan 102, a low pressure compressor 103 (also called “booster” in English), a high pressure compressor 104, a chamber of combustion 105, a high pressure turbine 106, and a low pressure turbine 107. These different elements are installed inside a nacelle 120, so as to obtain a propulsion assembly comprising the nacelle 120 and the turbomachine 101.
  • the air flow Downstream of the blower 102, the air flow is divided into a first air flow part (also called primary flow) F1 passing through the low pressure compressor 103, and a second air flow part (also called secondary flow) F2 flowing in bypass around the low pressure compressor 103.
  • first air flow part also called primary flow
  • second air flow part also called secondary flow
  • the fan 102 and the low pressure compressor 103 are driven by the low pressure turbine 107 via a low pressure main shaft SL, while the high pressure compressor 104 is driven by the turbine high pressure 106 via a high pressure main shaft SH.
  • the low pressure main shaft SL typically extends inside the high pressure main shaft SH.
  • the low pressure turbine 107 comprises a casing 1, an upstream ring support 3 (or upstream support 3), a downstream ring support 4 (or downstream support 4), a ring sealing 2 and a vane 6.
  • the casing 1 is an annular casing having an internal surface.
  • the upstream support 3 and the downstream support 4 are mounted to bear against the internal surface of the annular casing 1, thus delimiting a casing segment.
  • the upstream support 3 and the downstream support 4 are in contact along a radial normal surface, thus making it easier to assemble and disassemble the parts relative to each other.
  • the upstream support 3 may have a radial projection abutting an upstream face of the casing 1, in order to facilitate the correct relative positioning of the different parts of the casing 1 during assembly.
  • a blade 6 of a rotor of the turbine 107 is provided inside the casing 1, to draw mechanical power from the combustion gases coming from the combustion chamber by the high pressure turbine.
  • the blade 6 is provided in a CMC material.
  • the sealing ring 2 is provided radially between the blade 6 and the casing 1.
  • An abradable element 11 can be provided between the sealing ring 2 and the blade 6, making it possible to ensure better control of the tolerances relative to the blade 6 and thus limit the flow of leaks bypassing the blade. 6.
  • the sealing ring 2 is mounted between the upstream support 3 and the downstream support 4, bearing against the upstream support 3 and the downstream support 4.
  • the sealing ring 2 has a radially outermost end, at a distance R1 from the main axis.
  • the sealing ring 2 comprises a radially projecting portion 2A, one end of which is at a radially outermost position of the sealing ring 2, at a distance R1 from the main axis.
  • the sealing ring 2 is included in a virtual cylinder of revolution centered on the main axis, extending axially in positions common with the sealing ring 2 and of radius equal to the distance R1, the cylinder of revolution being tangent to the sealing ring 2 (and to the radially projecting portion 2A, if applicable) at the radially outermost position.
  • the casing 1 can thus be virtually split into an upstream half of the casing 1 and a downstream half of the casing 1, where the upstream half of the casing 1 corresponds to a half of the casing 1 positioned upstream of the end of the casing 1. sealing ring 2 radially outermost, and the downstream half of casing 1 corresponds to a half of casing 1 positioned downstream of the end of sealing ring 2 radially outermost.
  • a radially innermost position of the upstream half of casing 1 is located at a distance R2 from the main axis.
  • R1 and R2 are provided such that R1 ⁇ R2 (“R1 strictly less than R2”).
  • the turbine is dimensioned so that the maximum section of the sealing ring 2 is strictly included in any section of the casing 1 along the main axis upstream of the main axis.
  • the turbine is dimensioned so that the maximum radius R1 of the sealing ring 2 is strictly less than the radius R2 of the upstream end of the casing 1, the upstream end corresponding to the upstream half of casing 1.
  • the sealing ring 2 can then be dismantled upstream and taken out from the inside of the casing 1 by axial translation towards the upstream, the different means of attachment with the other parts of the turbine, which will be described below, being previously unhooked and/or disassembled.
  • the upstream support 3 extends radially, and an interior surface of the upstream support 3 is in contact with an exterior surface of the sealing ring 2.
  • the contact surface between the interior surface of the upstream support 3 and the exterior surface of the sealing ring 2 can be provided between two respective ends of the upstream support 3 and the sealing ring 2.
  • the surface contact surface can be a radial contact surface.
  • radial surface we mean a surface whose normal has a non-zero radial component.
  • the locking member 8 can for example be a C-shaped clip, that is to say a clip configured to surround the two respective ends of the sealing ring 2 and the upstream support 3 in order to to keep them in contact with each other.
  • the downstream support 4 extends radially, and an interior surface of the casing 1 is in contact with an exterior surface of the downstream support 4.
  • the contact surface between the interior surface of the casing 1 and the exterior surface of the downstream support 4 can be provided between two respective ends of the casing 1 and the downstream support 4.
  • the contact surface can be a radial contact surface.
  • a locking member 8 for example a C-shaped clip.
  • a downstream end of the sealing ring 2 is in contact with one end of the downstream support 4.
  • the downstream end of the sealing ring 2 has a radial bearing surface on the end of the support downstream 4.
  • the radial surface between the sealing ring 2 and the downstream support 4 can be purely radial, that is to say radially normal, or have an inclination so that the surface moves away from the main axis in the upstream direction. In this way, contact against the radial surface does not prevent the upstream dismantling of the sealing ring 2.
  • the turbine comprises a distributor 7 which can have a first end inserted in an opening provided in the casing 1, and a second C-shaped end provided so as to enclose the downstream end of the sealing ring 2 and the end of the downstream support 4 in contact with each other.
  • the second end of the distributor 7 may include only one branch in contact with an internal surface of the downstream end of the sealing ring 2 alone, as shown in the embodiments of Figures 4 and 5 , or in contact with an internal surface of the end of the downstream support 4 alone.
  • the second end of the distributor 7 may comprise only one branch in contact with a radially interior surface, for example a radially interior surface of the end of the downstream support 4 as shown in the embodiment of the figure 3, or a radially interior surface of the end of the sealing ring 2.
  • the end of the downstream support 4 can grip the sealing ring 2, as shown in Figure 3. According to one example, the end of the downstream support 4 grips the sealing ring 2 so as to do not obstruct dismantling from upstream
  • a seal 5 is provided between the downstream support 4 and the radially projecting portion 2A.
  • the seal 5 is provided between an axial surface of the downstream support 4 and an axial surface of the radially projecting portion 2A.
  • axial surface we mean a surface whose normal has a non-zero axial component.
  • the seal 5 is provided between a radial surface of the downstream support 4 and a radial surface of the radially projecting portion 2A. Such additional contact allows better retention in position
  • the seal 5 can for example be an omega seal, in particular an accordion-shaped seal.
  • the seal 5 can be in direct contact with the respective axial surfaces of the radially projecting portion 2A and the downstream support 4.
  • the seal 5 can also be in contact with these surfaces via sheets.
  • the seal 5 can be in contact with at least one of the radial surfaces among the radial surface of the downstream support 4 and the radial surface of the radially projecting portion 2A, in direct contact or via sheets .
  • a sheet metal 10 can be provided against the radially projecting portion 2A.
  • the sheet metal 10 of the radially projecting portion 2A can for example surround the radially projecting portion 2A like a C-shaped clip, in order to be held in position against the radially projecting portion 2A.
  • a sheet metal 10 can be provided against the downstream support 4.
  • the metal sheet 10 of the downstream support 4 can for example surround a part of the downstream support 4 like a C-shaped clip, in order to be held in position. position against the downstream support 4.
  • the sheets 10 can be circumferential, for example non-sectored circumferential, and thus improve the seal between the downstream support 4 and the sealing ring 2 by improving the seal between the seal 5 and the portion radially projecting 2A and/or by improving the seal between the seal 5 and the downstream support 4.
  • the distance R1 can be defined relative to the assembly of the sealing ring 2 and the sheet mounted on the sealing ring 2.
  • the distance R1 can be defined at the radially outermost position of the assembly formed by the sealing ring 2 and the sheet 10 mounted on the sealing ring.
  • the turbine 107 can be devoid of one or two plates 10 between the downstream support 4 and the sealing ring 2 and between the seal 5 and the radially projecting portion 2A.
  • the turbine 107 does not have any sheet metal between the seal 5 and the radially projecting portion 2A.
  • the turbines 107 are devoid of metal sheets between the downstream support 4 and the sealing ring 2 and between the seal 5 and the radially projecting portion 2A.
  • the turbine 107 can also be without a seal between the sealing ring 2 and the downstream support 3.
  • the radially projecting portion 2A can for example have a first radial contact surface with a radially interior part of the downstream support 4, and a second radial contact surface with a radially exterior part of the downstream support 4.
  • the radially projecting portion 2A can enclose the downstream support 4, so as to exert a force on the downstream support 4 making it possible to ensure sealing between the downstream support 4 and the sealing ring. 2.
  • the downstream support 4 and/or the sealing ring 2 can be sectorized. Where applicable, the number of sectors forming the downstream support 4 is strictly less than the number of sectors forming the sealing ring 2. [0135]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Turbine pour turbomachine comprenant un carter (1) annulaire, des supports d'anneau amont (3) et aval (4) et un anneau d'étanchéité (2) configuré pour s'étendre autour et venir radialement en regard d'un aubage (6) d'un rotor de la turbine, les supports sont montés contre une surface radialement interne du carter (1), l'anneau d'étanchéité (2) étant configuré pour être disposé radialement entre l'aubage (6) et le carter (1), et étant monté contre le support amont et le support aval, l'anneau d'étanchéité (2) présentant un rayon maximal vis-à-vis de l'axe principal (X) de la turbine, et le carter (1) étant dimensionné de sorte que le rayon maximal de l'anneau d'étanchéité (2) soit strictement inférieur au rayon de l'extrémité amont du carter (1) de sorte à permettre un montage par insertion axiale, de l'anneau d'étanchéité (2) et du support d'anneau amont (3), contre le support d'anneau aval (4).

Description

Description
Titre de l'invention : Anneau d’étanchéité pour turbine démontable par l’amont
Domaine Technique
[0001 ] Le présent exposé concerne un anneau d’étanchéité pour turbine de turbomachine, en particulier un anneau d’étanchéité pour turbine démontable par l’amont.
Technique antérieure
[0002] On connaît les contraintes de maintenance de turbines de turbomachines, nécessitant un accès à des pièces internes aux turbines.
[0003] Par exemple, les aubes de turbine basse pression sont généralement difficiles d’accès pour les opérations de maintenance.
[0004] Afin de faciliter la maintenance, et ainsi réduire les coûts d’exploitation, des turbomachines ont été prévues avec un anneau d’étanchéité démontable par l’amont.
[0005] Toutefois, la possibilité de démontage par l’amont de l’anneau d’étanchéité se fait généralement au détriment de la capacité d’étanchéité de l’anneau d’étanchéité, et ainsi d’une consommation en carburant augmentée.
Exposé de l’invention
[0006] Le présent exposé vise à proposer une turbine visant à résoudre les problèmes ci-dessus.
[0007] A cet effet, le présent exposé concerne une turbine pour turbomachine , la turbine ayant un axe principal et comprenant un carter, typiquement annulaire, un support d’anneau amont, un support d’anneau aval, un anneau d’étanchéité, l’anneau d’étanchéité étant configuré pour s’étendre autour et venir radialement en regard d’un aubage d’un rotor de la turbine, dans laquelle : le support d’anneau amont et le support d’anneau aval sont montés contre une surface radialement interne du carter, le support d’anneau amont et le support d’anneau aval présentant une extrémité amont et une extrémité aval, l’anneau d’étanchéité étant configuré pour être disposé radialement entre l’aubage et le carter, et étant monté contre le support d’anneau amont et le support d’anneau aval, l’anneau d’étanchéité présentant un rayon maximal vis-à-vis de l’axe principal, et le carter étant dimensionné de sorte que le rayon maximal de l’anneau d’étanchéité soit strictement inférieur au rayon de l’extrémité amont du carter de sorte à permettre un montage par insertion axiale, de l’anneau d’étanchéité et du support d’anneau amont, contre le support d’anneau aval.
[0008] Dans le présent exposé, les termes « axial », « radial », « circonférentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe principal de la turbomachine ; enfin, les termes « amont », « aval », « avant » et « arrière » sont définis par rapport à l’axe principal, selon la direction générale de circulation du fluide au sein de la turbomachine. Par « s’étend axialement, radialement ou circonférentiellement » on comprend « s’étend selon une direction ayant une composante non nulle selon une direction axiale, radiale ou circonférentielle », respectivement. Une direction circonférentielle est perpendiculaire à la direction axiale et à une direction radiale. L’axe principal de la turbomachine correspond à l’axe de rotation de la turbomachine.
[0009] Dans certains modes de réalisation, le support d’anneau amont est circonférentiel, de préférence sur 360°. De préférence, le support d’anneau amont est continûment monté en appuis contre une surface radialement interne du carter, le long d’une circonférence. [0010] Dans certains modes de réalisation, le support d’anneau aval est circonférentiel, de préférence sur 360°. De préférence, le support d’anneau aval est sectorisé.
[0011] Par support d’anneau amont et par support d’anneau aval, on entend respectivement un support en amont, et un support en aval.
[0012] Un tel dimensionnement de l’anneau d’étanchéité et du carter permet, après démontage du support d’anneau amont, de démonter l’anneau d’étanchéité par translation selon l’axe principal vers l’amont sans que le carter ne fasse obstacle.
[0013] En particulier, le montage par l’avant peut être réalisé sans basculement, permettant un montage plus précis, plus rapide et avec un risque d’endommagement de pièces réduit.
[0014] Naturellement, sauf mention contraire, toute caractéristique décrite relative à une opération de démontage est également applicable à une opération de montage réalisée dans l’ordre inverse, et vice versa.
[0015] Le démontage par l’amont de l’anneau d’étanchéité permet ainsi de réduire le temps et le coût de maintenance par rapport à une turbine dont l’anneau d’étanchéité est seulement démontable par l’aval.
[0016] L’appui de l’anneau d’étanchéité sur les supports permet d’assurer le centrage de l’anneau d’étanchéité, réduisant ainsi l’usure relative des pièces tout en étant compatible avec le démontage par l’amont de l’anneau d’étanchéité.
[0017] Selon un exemple, l’appui de l’anneau d’étanchéité sur le support d’anneau amont est un appui radial. Selon un exemple, l’appui de l’anneau d’étanchéité sur le support d’anneau aval est un appui radial.
[0018] Par appui radial on entend un appui sur une surface dont la normale a une composante radiale non nulle. [0019] Selon un exemple, l’appui radial a une composante positive ou nulle selon l’axe principal vers l’amont, facilitant davantage le démontage par l’amont.
[0020] Selon un exemple, en complément ou en remplacement, l’anneau d’étanchéité a un appui axial sur le support d’anneau amont. Selon un exemple, l’anneau d’étanchéité a un appui axial sur le support d’anneau aval.
[0021] Par appui axial on entend un appui sur une surface dont la normale a une composante axiale non nulle.
[0022] L’appui axial permet d’assurer le maintien axial sur le support d’anneau amont.
[0023] Dans certains modes de réalisation, la turbine comprend au moins un joint d’étanchéité disposé entre le support d’anneau aval et la portion radialement en saillie.
[0024] Le joint entre le support d’anneau aval et la portion radialement en saillie permet d’assurer l’étanchéité malgré une dilatation thermique différentielle au sein de la turbine entraînant des déplacements relatifs, notamment entre l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval, qui peuvent être compensés par déformation du joint. La dilatation thermique différentielle résulte d’écarts de températures entre l’anneau et le support d’anneau aval ainsi que de matériaux à coefficients de dilatation thermique différents.
[0025] Selon un exemple, le joint d’étanchéité est un joint d’étanchéité axial, c’est-à-dire s’étendant axialement entre deux surfaces de contact.
[0026] L’utilisation d’un joint d’étanchéité axial est compatible avec le centrage par l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval, et les déplacements relatifs axiaux entre l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval étant ainsi limités, ce qui diminue les efforts de cisaillement appliqués au joint d’étanchéité et améliore sa durée de vie. A fortiori, l’utilisation d’un joint d’étanchéité axial au niveau d’un appui radial entre le support d’anneau aval et l’anneau d’étanchéité permet une étanchéité accrue et les efforts de cisaillement appliqués au joint d’étanchéité sont d’autant réduits que la direction d’appui entre le support d’anneau aval et l’anneau d’étanchéité et la direction selon laquelle le joint s’étend forme un angle proche de 90°.
[0027] Dans certains modes de réalisation, le joint est en contact direct avec le support d’anneau aval et la portion radialement en saillie.
[0028] Selon un exemple, le joint est sectorisé. Dans le cas où au moins une pièce parmi l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval est sectorisée, le joint est sectorisé similairement à ladite pièce, c’est-à-dire comportant des secteurs à des positions circonférentielles communes aux secteurs de ladite pièce.
[0029] Chaque secteur d’un joint d’étanchéité sectorisé peut se déplacer et se déformer de façon plus indépendante que pour un joint non sectorisé, permettant d’assurer de meilleures performances d’étanchéité.
[0030] Selon un exemple, le joint est un joint oméga. Par joint oméga on entend un joint dont une section transverse a une forme analogue au symbole oméga (Q). Une section transverse d’un joint oméga peut avoir un contour ouvert ou un contour fermé. Par joint oméga on peut également désigner un joint en forme d’accordéon, c’est-à-dire formé d’une succession de plis dans des directions successivement alternées, ce qui correspond à la jonction d’une pluralité de joints oméga à contours ouverts.
[0031] Un joint oméga, et a fortiori un joint en forme d’accordéon, permet de préserver l’étanchéité sur une plage étendue de déformation tout en assurant un niveau d’étanchéité satisfaisant
[0032] Dans certains modes de réalisation, le carter est un carter de turbine basse pression.
[0033] La possibilité de démontage par l’amont est particulièrement désirable pour un carter de turbine basse pression, afin d’en faciliter les opérations de maintenance. [0034] Dans certains modes de réalisation, l’aubage comprend un matériau composite à matrice céramique (CMC). Un matériau CMC comprend généralement un renfort de fibres au sein d’une matrice au moins en partie céramique.
[0035] L’utilisation de matériau composite à matrice céramique permet à l’aubage de subir des plus hautes températures qu’un aubage en matériau métallique, permettant ainsi de réduire le débit d’air prélevé au sein du compresseur haute pression nécessaire au refroidissement de l’aubage, ce qui permet d’améliorer la consommation spécifique de la turbomachine, et permet un fonctionnement de la turbomachine à plus haute température, entraînant un meilleur rendement de la turbomachine. En outre, les matériaux composites à matrice céramique présentent une masse volumique plus faible que des matériaux métalliques, ce qui permet un gain en masse réduisant la consommation de la turbomachine.
[0036] Comparativement à des aubages en matériau métallique, les aubages en matériaux CMC peuvent présenter une sensibilité à des dégradations de type FOD (pour Foreign Object Damage en langue anglaise, ou « Dommages causés par des corps étrangers ») ou de type DOD (pour Domestic Object Damage en langue anglaise, ou « Dommages causés par des corps internes >>, en l’occurrence interne à la turbomachine). Une maintenance facilitée par le montage amont est donc particulièrement souhaitable dans le cas de l’utilisation d’un aubage en CMC.
[0037] Dans certains modes de réalisation, l’anneau d’étanchéité est sectorisé.
[0038] Dans certains modes de réalisation, au moins un support parmi le support d’anneau amont et le support d’anneau aval est sectorisé.
[0039] Par sectorisé on entend formé de secteurs reliés entre eux. En l’espèce, par sectorisé on entend sectorisé selon une direction circonférentielle autour de l’axe principal, c’est-à-dire formé de secteurs s’étendant selon une circonférence et reliés entre eux. [0040] L’anneau d’étanchéité sectorisé est moins susceptible à la dilatation thermique qu’un anneau d’étanchéité non sectorisé, minimisant ainsi les déplacements relatifs entre l’anneau d’étanchéité et d’autres pièces internes à la turbine au cours de la vie de la turbine, facilitant ainsi le contrôle du jeu d’extrémité de l’aubage vis-à-vis de l’anneau d’étanchéité et assurant des bonnes performances thermiques et un maintien de l’étanchéité de la turbomachine.
[0041 ] Associé à un (ou des) support(s) également sectorisés, le (ou les) support(s) est (sont) également moins susceptible(s) à la dilatation thermique, améliorant davantage le contrôle du jeu d’extrémité de l’aubage. La réduction des déplacements associés à une dilatation thermique réduite permet également de réduire une amplitude de déformations appliquées à des pièces intermédiaires, par exemple un joint, en ainsi en réduire son endommagement en fatigue.
[0042] Dans certains modes de réalisation, la turbine comprend au moins un organe de verrouillage configuré pour maintenir ensemble une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval. Selon un exemple, l’organe de verrouillage est en forme de C et configuré pour maintenir ensemble en contact, à l’intérieur du C, une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau aval.
[0043] Dans certains modes de réalisation, la turbine comprend au moins un organe de verrouillage configuré pour maintenir ensemble une extrémité amont de l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau amont. Selon un exemple, l’organe de verrouillage est en forme de C et configuré pour maintenir ensemble en contact, à l’intérieur du C, une extrémité amont de l’anneau d’étanchéité et le support d’anneau amont.
[0044] L’organe de verrouillage permet d’assurer le centrage aval et/ou amont de l’anneau d’étanchéité, ainsi maintenu en position au sein de la turbine.
[0045] Dans certains modes de réalisation, l’organe de verrouillage est un clip. [0046] Un tel organe de verrouillage est compatible avec un verrouillage stable et un retrait facilité préalable à une opération de maintenance sur l’aubage.
[0047] Dans certains modes de réalisation, l’anneau d’étanchéité comprend une portion radialement en saillie, le rayon maximal de l’anneau d’étanchéité étant égal au rayon maximal de la portion radialement en saillie à l’axe principal, c’est-à-dire à la distance à l’axe principal de la position de la portion radialement en saillie la plus éloignée de l’axe principal.
[0048] En d’autres termes, l’anneau d’étanchéité comprend une portion radialement en saillie, le rayon maximal de l’anneau d’étanchéité étant mesuré sur la portion radialement en saillie.
[0049] Dans certains modes de réalisation, au moins une tôle d’étanchéité est prévue entre le joint et le support d’anneau aval et/ou entre le joint et la portion radialement en saillie.
[0050] La tôle permet d’assurer un bon contact avec le joint, assurant ainsi les performances d’étanchéité.
[0051] Selon un exemple, la tôle est une tôle circonférentielle. Une tôle circonférentielle offre au joint une plus grande surface d’appui, permettant d’améliorer son efficacité et de réduire son usure.
[0052] Selon un exemple, la tôle est une tôle circonférentielle non sectorisée. Par exemple, tôle est invariante par rotation autour de l’axe principal.
[0053] Dans le cas d’un anneau d’étanchéité sectorisé et d’une tôle non sectorisée, les performances thermomécaniques de l’anneau d’étanchéité sectorisé sont préservées sans pour autant dégrader l’étanchéité, assurée par le joint.
[0054] Selon un exemple, la tôle est montée détachable sur la portion radialement en saillie, par exemple la tôle est enclipsée sur la portion radialement en saillie. [0055] Selon un exemple, la tôle est en contact direct avec le joint et l’un parmi le support d’anneau aval et la portion radialement en saillie.
[0056] Par extension, la mesure de la section maximale de l’anneau d’étanchéité (donc également de la portion radialement en saillie) inclut la tôle montée sur l’anneau d’étanchéité.
[0057] Dans certains modes de réalisation, la turbine comprend une tôle montée entre le joint et le support d’anneau aval.
[0058] La tôle entre le joint et le support d’anneau avant permet d’assurer le centrage aval par le support d’anneau aval.
[0059] Dans certains modes de réalisation, au moins une parmi une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité et une extrémité aval du support d’anneau aval est reçue dans un logement d’une plateforme extérieure d’un distributeur aval. Par distributeur aval, on entend par exemple un distributeur en aval de l’anneau d’étanchéité.
[0060] Dans certains modes de réalisation, le logement est une gorge dans laquelle la au moins une extrémité est insérée axialement.
[0061] Le présent exposé concerne également une turbomachine comprenant la turbine selon le présent exposé.
Brève description des dessins
[0062] D'autres caractéristiques et avantages de l'objet du présent exposé ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux figures annexées.
[0063] [Fig. 1] La figure 1 est une vue en demi-coupe d’une turbomachine.
[0064] [Fig. 2] La figure 2 est une représentation schématique dans une vue en coupe transversale comprenant l’axe principal d’une turbine basse pression selon un premier mode de réalisation. [0065] [Fig. 3] La figure 3 est une représentation schématique dans une vue en coupe transversale comprenant l’axe principal d’une turbine basse pression selon un deuxième mode de réalisation.
[0066] [Fig.4] La figure 4 est une représentation schématique dans une vue en coupe transversale comprenant l’axe principal d’une turbine basse pression selon un troisième mode de réalisation.
[0067] [Fig. 5] La figure 5 est une représentation schématique dans une vue en coupe transversale comprenant l’axe principal d’une turbine basse pression selon un quatrième mode de réalisation.
Description des modes de réalisation
[0068] La FIG 1 représente une turbomachine 101 en demi-coupe longitudinale selon un plan passant par son axe principal A1 -A1. La turbomachine 101 est une turbomachine à double corps et double flux, mais d’autres turbomachines peuvent accueillir une turbine selon un mode de réalisation.
[0069] La turbomachine 101 comprend, d’amont en aval selon la circulation du flux d’air, une soufflante 102, un compresseur basse pression 103 (également appelé « booster » en anglais), un compresseur haute pression 104, une chambre de combustion 105, une turbine haute pression 106, et une turbine basse pression 107. Ces différents éléments sont installés à l’intérieur d’une nacelle 120, de manière à obtenir un ensemble propulsif comprenant la nacelle 120 et la turbomachine 101 .
[0070] En aval de la soufflante 102, le flux d’air est divisé en une première partie de flux d’air (aussi appelée flux primaire) F1 passant par le compresseur basse pression 103, et une deuxième partie de flux d’air (aussi appelée flux secondaire) F2 s’écoulant en dérivation autour du compresseur basse pression 103.
[0071] La soufflante 102 et le compresseur basse pression 103 sont entraînés par la turbine basse pression 107 via un arbre principal basse pression SL, tandis que le compresseur haute pression 104 est entraîné par la turbine haute pression 106 via un arbre principal haute pression SH. L’arbre principal basse pression SL s’étend typiquement à l’intérieur de l’arbre principal haute pression SH.
[0072] La structure de la turbine basse pression 107 sera décrite plus en détail relativement à la figure 2, les modes de réalisation des figures 3 à 5 seront décrits en tant que variantes de la figure 2.
[0073] Sur les figures 2 à 5, la direction amont est symbolisée par le repère AM, et la direction aval est symbolisée par le repère AV.
[0074] Comme représenté sur la figure 2, la turbine basse pression 107 comprend un carter 1 , un support d’anneau amont 3 (ou support amont 3), un support d’anneau aval 4 (ou support aval 4), un anneau d’étanchéité 2 et un aubage 6.
[0075] Le carter 1 est un carter annulaire présentant une surface interne.
[0076] Le support amont 3 et le support aval 4 sont montés en appui contre la surface interne du carter 1 annulaire, délimitant ainsi un segment de carter.
[0077] Le support amont 3 et le support aval 4 sont en contact selon une surface de normale radiale, permettant ainsi de faciliter le montage et le démontage des pièces les unes par rapport aux autres.
[0078] Le support amont 3 peut présenter une saillie radiale faisant butée sur une face amont du carter 1 , afin de faciliter le bon positionnement relatif des différentes parties du carter 1 lors du montage.
[0079] Un aubage 6 d’un rotor de la turbine 107 est prévu à l’intérieur du carter 1 , pour prélever de la puissance mécanique aux gaz de combustion provenant de la chambre de combustion par la turbine haute pression.
[0080] L’aubage 6 est prévu dans un matériau CMC.
[0081 ] L’anneau d’étanchéité 2 est prévu radialement entre l’aubage 6 et le carter 1 . [0082] Un élément abradable 11 peut être prévu entre l’anneau d’étanchéité 2 et l’aubage 6, permettant d’assurer un meilleur contrôle des tolérances relativement à l’aubage 6 et ainsi limiter le débit de fuites contournant l’aubage 6.
[0083] L’anneau d’étanchéité 2 est monté entre le support amont 3 et le support aval 4, en appui contre le support amont 3 et le support aval 4.
[0084] L’anneau d’étanchéité 2 présente une extrémité radialement la plus à l’extérieur, à une distance R1 de l’axe principal.
[0085] Par exemple, l’anneau d’étanchéité 2 comprend une portion radialement en saillie 2A dont une extrémité est à une position radialement la plus à l’extérieur de l’anneau d’étanchéité 2, à une distance R1 de l’axe principal.
[0086] Autrement dit, l’anneau d’étanchéité 2 est inclus dans un cylindre de révolution virtuel centré sur l’axe principal, s’étendant axialement selon des positions communes avec l’anneau d’étanchéité 2 et de rayon égal à la distance R1 , le cylindre de révolution étant tangent à l’anneau d’étanchéité 2 (et à la portion radialement en saillie 2A, le cas échéant) à la position radialement la plus à l’extérieur.
[0087] Le carter 1 peut ainsi être virtuellement scindé en une moitié amont de carter 1 et une moitié aval de carter 1 , où la moitié amont de carter 1 correspond à une moitié du carter 1 positionnée en amont de l’extrémité de l’anneau d’étanchéité 2 radialement la plus à l’extérieur, et la moitié aval de carter 1 correspond à une moitié du carter 1 positionnée en aval de l’extrémité de l’anneau d’étanchéité 2 radialement la plus à l’extérieur.
[0088] Une position radialement la plus à l’intérieur de la moitié amont du carter 1 est située à une distance R2 de l’axe principal.
[0089] Autrement dit, un cylindre de révolution virtuel centré sur l’axe principal et de rayon égal à la distance R2, s’étendant axialement selon des positions communes avec la moitié amont du carter 1 et de rayon égal à la distance R2, est inclus dans la moitié amont du carter 1 , le cylindre de révolution étant tangent à la moitié amont du carter 1 à la position radialement la plus à l’intérieur de la moitié amont du carter 1 .
[0090] Les distances R1 et R2 sont prévues telles que R1 <R2 (« R1 strictement inférieur à R2 »).
[0091 ] Ainsi, la turbine est dimensionnée de manière à ce que la section maximale de l’anneau d’étanchéité 2 soit strictement incluse dans toute section du carter 1 selon l’axe principal en amont de l’axe principal.
[0092] Autrement dit, il est possible de construire un demi-cylindre infini virtuel contenant l’anneau d’étanchéité 2 et s’étendant à l’infini vers l’amont sans intersecter ni tangenter la moitié amont du carter 1 .
[0093] En d’autres termes, la turbine est dimensionnée de sorte que le rayon maximal R1 de l’anneau d’étanchéité 2 soit strictement inférieur au rayon R2 de l’extrémité amont du carter 1 , l’extrémité amont correspondant à la moitié amont du carter 1 .
[0094] De telle façon, il est possible de déplacer l’anneau d’étanchéité 2 par translation vers l’amont sans que l’anneau d’étanchéité 2 n’entre en contact avec la partie amont du carter 1 .
[0095] Cela permet également d’assurer le montage par insertion axiale de l’anneau d’étanchéité 2 et du support d’anneau amont 3 contre le support d’anneau aval 4.
[0096] L’anneau d’étanchéité 2 peut alors être démonté par l’amont et sorti de l’intérieur du carter 1 par translation axiale vers l’amont, les différents moyens d’accrochage avec les autres pièces de la turbine, lesquels seront décrits ci-après, étant préalablement décrochés et/ou désassemblés.
[0097] Le support amont 3 s’étend radialement, et une surface intérieure du support amont 3 est en contact avec une surface extérieure de l’anneau d’étanchéité 2. [0098] La surface de contact entre la surface intérieure du support amont 3 et la surface extérieure de l’anneau d’étanchéité 2 peut être prévue entre deux extrémités respectives du support amont 3 et de l’anneau d’étanchéité 2. La surface de contact peut être une surface de contact radiale.
[0099] Par surface radiale, on entend une surface dont la normale a une composante radiale non nulle.
[0100] Ces deux extrémités peuvent être maintenues l’une contre l’autre par un organe de verrouillage 8.
[0101] L’organe de verrouillage 8 peut par exemple être un clip en forme de C, c’est-à-dire un clip configuré pour entourer les deux extrémités respectives de l’anneau d’étanchéité 2 et du support amont 3 afin de les maintenir en contact l’une contre l’autre.
[0102] Le contact entre la surface intérieure du support amont 3 et la surface extérieure de l’anneau d’étanchéité 2 peut se faire par l’intermédiaire d’un joint d’étanchéité 9.
[0103] Le support aval 4 s’étend radialement, et une surface intérieure du carter 1 est en contact avec une surface extérieure du support aval 4.
[0104] La surface de contact entre la surface intérieure du carter 1 et la surface extérieure du support aval 4 peut être prévue entre deux extrémités respectives du carter 1 et du support aval 4. La surface de contact peut être une surface de contact radiale.
[0105] Ces deux extrémités peuvent être maintenues l’une contre l’autre par un organe de verrouillage 8, par exemple un clip en forme de C.
[0106] Le contact entre la surface intérieure du carter 1 et la surface extérieure du support aval 4 peut se faire par l’intermédiaire d’un joint d’étanchéité 9.
[0107] Le contact entre un organe de verrouillage 8 et une surface parmi les deux extrémités maintenues l’une contre l’autre par l’organe de verrouillage 8 peut se faire par l’intermédiaire d’une languette d’étanchéité 12. [0108] Une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité 2 est en contact avec une extrémité du support aval 4. L’extrémité aval de l’anneau d’étanchéité 2 a une surface radiale d’appui sur l’extrémité du support aval 4.
[0109] La surface radiale entre l’anneau d’étanchéité 2 et le support aval 4 peut être purement radiale, c’est-à-dire de normale radiale, ou présenter une inclinaison de sorte que la surface s’éloigne de l’axe principal dans la direction amont. De cette façon, le contact contre la surface radiale ne fait pas obstacle au démontage par l’amont de l’anneau d’étanchéité 2.
[01 10] Comme représenté sur la figure 2, la turbine comporte un distributeur 7 pouvant présenter une première extrémité insérée dans une ouverture prévue dans le carter 1 , et une deuxième extrémité en forme de C prévue de façon à enserrer l’extrémité aval de l’anneau d’étanchéité 2 et l’extrémité du support aval 4 en contact l’une contre l’autre.
[01 11 ] La deuxième extrémité du distributeur 7 peut ne comporter qu’une branche en contact avec une surface interne de l’extrémité aval de l’anneau d’étanchéité 2 seul, comme représenté dans le modes de réalisation des figures 4 et 5, ou en contact avec une surface interne de l’extrémité du support aval 4 seul.
[01 12] La deuxième extrémité du distributeur 7 peut ne comporter qu’une seule branche en contact avec une surface radialement intérieure, par exemple une surface radialement intérieure de l’extrémité du support aval 4 comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 3, ou une surface radialement intérieure de l’extrémité de l’anneau d’étanchéité 2.
[01 13] L’extrémité du support aval 4 peut enserrer l’anneau d’étanchéité 2, comme représenté dans la figure 3. Selon un exemple, l’extrémité du support aval 4 enserre l’anneau d’étanchéité 2 de façon à ne pas faire obstacle au démontage par l’amont
[01 14] Un joint d’étanchéité 5 est prévu entre le support aval 4 et la portion radialement en saillie 2A. [0115] Selon un exemple, le joint d’étanchéité 5 est prévu entre une surface axiale du support aval 4 et une surface axiale de la portion radialement en saillie 2A.
[0116] Par surface axiale, on entend une surface dont la normale a une composante axiale non nulle.
[0117] Selon un exemple, en complément ou en remplacement, le joint d’étanchéité 5 est prévu entre une surface radiale du support aval 4 et une surface radiale de la portion radialement en saillie 2A. Un tel contact supplémentaire permet un meilleur maintien en position
[0118] Le joint d’étanchéité 5 peut par exemple être un joint oméga, en particulier un joint en forme d’accordéon.
[0119] Le joint d’étanchéité 5 peut être en contact direct avec les surfaces axiales respectives de la portion radialement en saillie 2A et du support aval 4.
[0120] Le joint d’étanchéité 5 peut également être en contact avec ces surfaces par l’intermédiaire de tôles.
[0121] Le joint d’étanchéité 5 peut être en contact avec au moins une des surfaces radiales parmi la surface radiale du support aval 4 et la surface radiale de la portion radialement en saillie 2A, en contact direct ou par l’intermédiaire de tôles.
[0122] Une tôle 10 peut être prévue contre la portion radialement en saillie 2A. La tôle 10 de la portion radialement en saillie 2A peut par exemple entourer la portion radialement en saillie 2A comme un clip en C, afin d’être maintenue en position contre la portion radialement en saillie 2A.
[0123] En complément ou en remplacement, une tôle 10 peut être prévue contre le support aval 4. La tôle 10 du support aval 4 peut par exemple entourer une partie du support aval 4 comme un clip en C, afin d’être maintenue en position contre le support aval 4. [0124] Les tôles 10 peuvent être circonférentielles, par exemple circonférentielles non sectorisées, et ainsi améliorer l’étanchéité entre le support aval 4 et l’anneau d’étanchéité 2 en améliorant l’étanchéité entre le joint d’étanchéité 5 et la portion radialement en saillie 2A et/ou en améliorant l’étanchéité entre le joint d’étanchéité 5 et le support aval 4.
[0125] Dans le cas où une tôle 10 entoure la portion radialement en saillie 2A, en remplacement de la définition précédente de la distance R1 relativement à l’anneau d’étanchéité 2 seul, la distance R1 peut être définie relativement à l’assemblage de l’anneau d’étanchéité 2 et de la tôle montée sur l’anneau d’étanchéité 2.
[0126] Autrement dit, la distance R1 peut être définie à la position radialement la plus à l’extérieur de l’ensemble formé de l’anneau d’étanchéité 2 et de la tôle 10 montée sur l’anneau d’étanchéité.
[0127] De cette façon, le démontage par l’amont de l’assemblage de l’anneau d’étanchéité 2 et de la tôle 10 est possible.
[0128] On comprend que la turbine 107 peut être dépourvue de l’une ou des deux tôles 10 entre le support aval 4 et l’anneau d’étanchéité 2 et entre le joint d’étanchéité 5 et la portion radialement en saillie 2A.
[0129] Par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 3, la turbine 107 est dépourvue de tôle entre le joint d’étanchéité 5 et la portion radialement en saillie 2A.
[0130] Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, les turbines 107 sont dépourvues de tôles entre le support aval 4 et l’anneau d’étanchéité 2 et entre le joint d’étanchéité 5 et la portion radialement en saillie 2A.
[0131 ] La turbine 107 peut également être dépourvue de joint d’étanchéité entre l’anneau d’étanchéité 2 et le support aval 3.
[0132] Afin d’assurer l’étanchéité entre l’anneau d’étanchéité 2 et le support aval 4 en l’absence de joint d’étanchéité 5, la portion radialement en saillie 2A peut par exemple présenter une première surface de contact radiale avec une partie radialement intérieure du support aval 4, et une deuxième surface de contact radial avec une partie radialement extérieure du support aval 4.
[0133] De cette façon, la portion radialement en saillie 2A peut enserrer le support aval 4, de façon à exercer un effort sur le support aval 4 permettant d’assurer l’étanchéité entre le support aval 4 et l’anneau d’étanchéité 2.
[0134] Le support aval 4 et/ ou l’anneau d’étanchéité 2 peuvent être sectorisés. Le cas échéant, le nombre de secteurs formant le support aval 4 est strictement inférieur au nombre de secteurs formant l’anneau d’étanchéité 2. [0135] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Turbine pour turbomachine, la turbine ayant un axe principal (X) et comprenant un carter (1 ) annulaire, un support d’anneau amont (3), un support d’anneau aval (4) et un anneau d’étanchéité (2), l’anneau d’étanchéité (2) étant configuré pour s’étendre autour et venir radialement en regard d’un aubage (6) d’un rotor de la turbine, dans laquelle le support d’anneau amont (3) et le support d’anneau aval (4) sont montés contre une surface radialement interne du carter (1 ), le support d’anneau amont (3) et le support d’anneau aval (4) présentant une extrémité amont et une extrémité aval, l’anneau d’étanchéité (2) étant configuré pour être disposé radialement entre l’aubage (6) et le carter (1 ), et étant monté contre le support d’anneau amont (3) et le support d’anneau aval (4), l’anneau d’étanchéité (2) présentant un rayon maximal vis-à-vis de l’axe principal (X), et le carter (1 ) étant dimensionné de sorte que le rayon maximal de l’anneau d’étanchéité (2) soit strictement inférieur au rayon de l’extrémité amont du carter (1 ) de sorte à permettre un montage par insertion axiale, de l’anneau d’étanchéité (2) et du support d’anneau amont (3), contre le support d’anneau aval (4), la turbine comprenant au moins un organe de verrouillage (8) en forme de C configuré pour maintenir ensemble en contact, à l’intérieur du C, une extrémité amont de l’anneau d’étanchéité (2) et le support d’anneau amont (3) et/ou au moins un organe de verrouillage (8) en forme de C configuré pour maintenir ensemble en contact, à l’intérieur du C, une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité (2) et le support d’anneau aval (4).
[Revendication 2] Turbine pour turbomachine selon la revendication 1 , dans laquelle l’anneau d’étanchéité (2) comprend une portion radialement en saillie (2A), le rayon maximal de l’anneau d’étanchéité (2) étant égal au rayon maximal de la portion radialement en saillie (2A).
[Revendication 3] Turbine pour turbomachine selon la revendication 2, comprenant au moins un joint d’étanchéité (5) disposé entre le support d’anneau aval (4) et la portion radialement en saillie (2A).
[Revendication 4] Turbine pour turbomachine selon la revendication 3, dans laquelle le au moins un joint d’étanchéité (5) s’étend axialement.
[Revendication 5] Turbine pour turbomachine selon la revendication 3 ou 4, comprenant au moins une tôle d'étanchéité (10) disposée entre le joint d'étanchéité (5) et le support d'anneau aval (4) et/ou entre le joint d'étanchéité (5) et la portion radialement en saillie (2A).
[Revendication 6] Turbine pour turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle le carter (1 ) est un carter (1 ) de turbine basse pression.
[Revendication 7] Turbine selon l’une quelconque des revendication 1 à 6, dans laquelle au moins une parmi une extrémité aval de l’anneau d’étanchéité (2) et une extrémité aval du support d’anneau aval (4) est reçue dans un logement d’une plateforme extérieure d’un distributeur aval.
[Revendication 8] Turbine selon la revendication 7, dans laquelle le logement est une gorge dans laquelle la au moins une extrémité est insérée axialement.
[Revendication 9] Turbomachine comprenant la turbine selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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