FR2475115A1

FR2475115A1 - Dispositif pour relier des composants reciproquement associes selon une disposition a symetrie de revolution, pour les turbomachines, notamment des moteurs a turbine a gaz

Info

Publication number: FR2475115A1
Application number: FR8101841A
Authority: FR
Inventors: Ludwig Schweikl; Horst Weiss; Friedrich Sippel
Original assignee: MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines GmbH
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1981-01-30
Publication date: 1981-08-07
Also published as: DE3003469C2; US4552509A; SE8008937L; DE3003469A1; SE445659B; GB2068270A; FR2475115B1; GB2068270B; JPS56121805A; JPS624523B2

Abstract

LE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION EST CELUI DES DISPOSITIFS DE LIAISON DE COMPOSANTS ASSOCIES DANS UNE DISPOSITION A SYMETRIE DE REVOLUTION ET SOUMIS A DIFFERENTES INFLUENCES THERMIQUES, PRESENTANT UN CANAL DE CIRCULATION D'AIR 3 COAXIAL ET ETANCHE ET A PAROIS LATERALES FORMEES PAR DES ELEMENTS DE PAROIS RADIAUX ET S'INTERPENETRANT. LE PROBLEME TECHNIQUE POSE CONSISTE A FOURNIR UN TEL DISPOSITIF QUI OFFRE UNE ETANCHEITE OPTIMALE COMPTE TENU DES CONTRAINTES THERMIQUES. SUIVANT L'INVENTION, UN TEL DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QUE UN ELEMENT RADIAL 4 D'UN PREMIER COMPOSANT 1 EST REALISE SOUS LA FORME D'UNE RONDELLE ELASTIQUE PRECONTRAINTE AXIALEMENT ET APPLIQUEE CONTRE UN ELEMENT RADIAL 6 DU SECOND COMPOSANT 2; L'AUTRE ELEMENT DE PAROI 7 DU PREMIER COMPOSANT 1 ETANT ASSOCIE PAR LIAISON A LANGUETTE ET RAINURE A L'AUTRE ELEMENT DE PAROI 9 DU SECOND COMPOSANT; ET IL EST PREVU UN BLOCAGE EN ROTATION ENTRE DES ELEMENTS DES DEUX COMPOSANTS 1, 2. L'INVENTION EST PRINCIPALEMENT UTILISEE SUR LES TURBOMACHINES.

Description

- 1 - Dispositif pour relier des composants réciproquement associés selon

une disposition à symétrie de révolution, pour les

turbomachines, notamment des moteurs à turbine à gaz.

L'invention concerne un dispositif destiné à relier des composants réciproquement associés dans

une disposition à symétrie de révolution et soumis à différen-

tes influences thermiques, pour des turbomachines, notamment

des moteurs à turbine à gaz, et dans lequel, en raison du cou-

plage des composants deux à deux, se trouve formé un canal de circulation d'air s'étendant coaxialement par rapport à l'axe considéré de la turbomachine et devant être rendu étanche par

rapport à l'environnement local ou par rapport à d'autres es-

paces intercalaires prédéterminés par la structure de la turbo-

machine et contenus dans cette dernière, et dont les parois

latérales sont formées essentiellement par des éléments de pa-

roi, faisant saillie radialement, des composants devant être accouplés et qui s'interpénètrent au moins partiellement par

l'intermédiaire de liaisons du type à languette et rainure.

On a déjà proposé d'insérer dans une gorge périphérique d'un élément de paroi radial d'un premier

composant un segment de piston fournissant une action élas-

tique radiale et sur la surface périphérique extérieure duquel les éléments 32 paroi voisins d'u--i second composent doivent

être appliqués de façon étanche.

Lors du montage, il se présente alors des difficultés non négligeables dues au fait que les éléments de paroi voisins du second composant doivent être centrés en

vainquant la pression élastique du segment de piston sur l'élé-

ment de paroi associé au premier composant et doivent y être

fixés de façon particulière moyennant l'utilisation de dispo-

sitifs auxiliaires supplémentaires.

Un autre inconvénient de la solution proposée est dû à l'action non satisfaisante d'étanchéité du segment de piston. En effet ce dernier n'est pas à même de compenser de façon satisfaisante des différences de tolérances

de fabrication, de sorte que, éventuellement, il peut sub-

sister entre la surface périphérique extérieure du segment de -2 - piston et les parties voisines de l'élément de paroi du second composant des fentes possédant des tailles différentes et dans lesquelles circulent des quantités d'air de fuite, qui sont

alors éventuellement perdues pour un processus de refroidisse-

ment de la turbine ou analogue.

De même, en ce qui concerne la com-

pensation de contraintes thermiques et de déformations, varia-

bles, apparaissant lors du fonctionnement, des deux composants,

la solution indiquée n'a fourni aucun résultat satisfaisant.

La présente invention a pour but d'éliminer les difficultés ou inconvénients se présentant dans

la solution indiquée et de développer avantageusement le dis-

positif du type indiqué plus haut, par rapport aux dispositifs connus, notamment afin que, pour un montage et un démontage relativement simples des composants devant être reliés entre eux, on puisse obtenir simultanément des conditions optimales d'étanchéité et ce, également en tenant compte des contraintes

thermiques différentes des deux composants.

Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide des caractéristiques suivantes:

a) un élément de paroi radial d'un premier composant est réa-

lisé sous la forme d'une rondelle élastique d'un seul tenant qui précontrainte axialement est appliquée d;. façon

étanche par une surface de contact arrondie contre un élé-

ment de paroi radial du second composant; b) l'autre élément de paroi du premier composant correspond, par l'intermédiaire d'une liaison du type à languette et rainure coaxiale à l'axe de la turbomachine et garantissant une suspension limitée dans l'espace et mobile radialement et axialement, avec l'autre élément de paroi du second composant; et c) qu'il est prévu une liaison de centrage portante et agissant de manière à effectuer un blocage en rotation suivant la direction circonférencielle, entre des premiers éléments de paroi ou les autres éléments de paroi, se correspondant

entre eux, des deux composants.

-3 D'autres variantes avantageuses de réalisation de l'objet de l'invention ressortiront de la

description donnée ci-après.

Selon une variante de réalisation, la pression de l'air régnant dans le canal de circulation

d'air formé par les deux composants est, lors du fonctionne-

ment de la turbomachine, toujours supérieure à la pression

de l'air ou du gaz régnant à l'extérieur du canal de circu-

lation d'air, directement en avant ou en arrière de l'élément

de paroi réalisé sous la forme d'une bague élastique.

Selon une autre variante de réalisa-

tion de l'invention, le canal de circulation d'air, formé par les deux composants, est rendu étanche vers l'extérieur par rapport à l'environnement local, moyennant le montage intercalé de garnitures d'étanchéité, par exemple de bagues

d'étanchéité entre des premiers éléments ou les autres élé-

ments de paroi se correspondant entre eux.

Selon une autre caractéristique de

la présente invention, pour la liaison réalisant simultané-

ment un centrage et garantissant le blocage en rotation sui-

vant la direction circonférencielle ainsi qu'une suspension limitée dans l'espace et mobile radialement et axialement, il est prévu sur l'extrémité extérieure de l'autre élément de paroi, réalisé sans élasticité, du premier composant une

gorge périphérique dans laquelle s'engage par le haut l'ex-

trémité d'un élément de paroi saillant radialement du second composant, et que l'épaulement de support enserrant la gorge

périphérique, sur l'autre élément de paroi est muni d'évide-

ments répartis de façon appropriée uniformément sur sa péri-

phérie et dans lesquels s'engagent des pièces d'extrémité,

recourbées suivant la direction axiale, d'un élément de pa-

roi associé au second composant.

Selon une autre variante de l'inven-

tion, le premier composant et le second composant peuvent être fixés l'un à l'autre ou reliés entre eux à la façon

d'une fermeture à baïonnette.

-4-

Conformément à une autre caractéris-

tique de l'invention, il est prévu qu'un élément de paroi, réalisé sans élasticité, du premier composant comporte une gorge périphérique entourée par des parties latérales d'un épaulement de support et dans laquelle s'engage au moins par- tiellement un élément de paroi saillant radialement du second composant, et que cet élément de paroi est muni d'évidements disposés en étant répartis de préférence uniformément sur son pourtour et auxquels des appendices en forme de dents prévus

avec une répartition périphérique correspondante, de la par-

tie intérieure de l'épaulement de support de l'élément de paroi non élastique sont associés de telle manière que, pour

le montage, le premier composant est repoussé avec ses appen-

dices en forme de dents à travers lesdits évidements et est bloqué ensuite au moyen d'une rotation suivant la direction

circonférencielle, contre toute action de rappel, sur l'élé-

ment de paroi muni des évidements.

Selon une autre variante de réalisa-

tion, le premier composant est formé de deux parties de sta-

tor pouvant être réunies au moyen d'une liaison détachable du type à brides, qu'une des parties du stator comporte l'élément de paroi réalisé de manière à être élastique et que l'autre partie du stator est munie de l'autre élément de

paroi contenant une partie du système de fermeture à balon-

nette et qui peut être bloqué, par l'intermédiaire de la-

liaison du type à brides, dans différentes positions péri-

phériques, avec possibilité de déplacement suivant la direc-

tion périphérique et d'une façon adaptée à la subdivision

des dents et des évidements du système de fermeture à balon-

nette, sur l'autre partie du stator.

Selon une variante supplémentaire,

le second composant est une partie constitutive de l'enve-

loppe de la turbine de la turbomachine ou du moteur à tur-

bine à gaz.

Selon une autre variante de l'inven-

tion, le second composant est une partie constitutive d'une grille directrice de turbine réalisée en étant fermée sur

2475 1 15

-5- elle-même et disposée coaxialement à l'axe de la turbomachine

et dont les vides entre les aubes ou les canaux de refroidis-

sement, refroidis au moyen de l'air d'un compresseur lors de son fonctionnement, sont reliés au canal de circulation d'air formé par la réunion des deux composants.

Selon une autre variante de réalisa-

tion, parmi les surfaces de contact, se correspondant réci-

proquement lors du fonctionnement, des éléments de parois, au moins les surfaces de l'un des deux composants sont munies

de revêtements de base.

Conformément à l'invention, les revé-

tements de base peuvent être déposés au moyen d'une pulvéri-

sation plasmatique sur les surfaces métalliques et sont cons-

titués essentiellement de trois composants, à savoir du fer

au nickel-chrome, du nitrure de bore et de l'aluminium.

Selon une autre variante de l'inven-

tion, parmi les surfaces de contact, se correspondant entre elles lors du fonctionnement, des parties correspondantes des éléments de paroi, au moins les surfaces de l'un des deux composants sont munies de couches de protection contre l'usure, qui peuvent être déposées au moyen de procédés de

pulvérisation à chaud et de procédés galvaniques.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, comme procédé de pulvérisation thermique, on

utilise le procédé de pulvérisation plasmatique ou le procé-

dé de pulvérisation avec choc thermique à la flamme et, dans le cas de la pulvérisation plasmatique, on peut déposer par exemple une poudre d'enrobage de carbure de chrome (Cr3C2) sur les surfaces de frottement associées, tandis que dans le cas de la pulvérisation par choc thermique à la flamme, on

peut déposer par exemple des couches de carbure de tungstène-

cobalt sur les surfaces de frottement ou de contact.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, on peut déposer selon le procédé galvanique indiqué, par exemple du nickel, du chrome ou de l'argent sous la forme de zouches de protection contre l'usure sur

les surfaces de frottement ou de contact.

-2475115

- 6 -

D'autres caractéristiques et avanta-

ges de l'invention ressortiront de la description qui va

suivre à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: - La Fig. l représente une coupe

axiale de la liaison des composants pour une conduite annu-

laire d'une première forme de réalisation de l'invention.

- La Fig. 2 représente une liaison

de composants pour une conduite annulaire pouvant être réa-

lisée par vissage de deux moitiés, dans une seconde forme

de réalisation.

- La Fig. 3 représente une coupe axiale d'un système de suspension, symbolisant une autre liaison des composants, d'aubes directrices de la turbine

d'un moteur à turbine à gaz.

- La Fig. 4 montre de- détails d'un

système de fermeture à baïonnette considéré suivant la di-

rection d'observation B de la Fig. 3.

- La Fig. 5 représente une coupe

axiale d'une liaison entre composants pour une conduite an-

nulaire d'une troisième forme de réalisation de l'invention.

La Fig. l représente un dispositif

permettant de relier des composants 1, 2 associés récipro-

quement dans une disposition à symétrie de révolution et sou-

mis à des influences thermiques différentes, pour un moteur à turbine à gaz. Un canal de circulation d'air 3, s'étendant

coaxialement par rapport à l'axe considéré du moteur et de-

vant être étanchéifié par rapport à l'environnement local ou par rapport à d'autres espaces intercalaires U prédéterminés

par la structure de la machine et contenus dans cette der-

nière, doit être formé par suite de l"accouplement des com-

posants.

Un élément de paroi radial 4 du pre-

mier composant l est réalisé sous la forme d'une bague élas-

tique d'un seul tenant qui - précontrainte axialement - est

appliquée de façon étanche par une surface de contact arron-

24751 15

-7- die 5 contre un élément de paroi radial 6 du second composant

2. Le second composant 2 fait ici partie par exemple de l'en-

veloppe extérieure de la turbine du moteur à turbine à gaz.

L'autre élément de paroi du premier composant 1 est en correspondance par l'intermédiaire d'une liaison à languette et rainure s'étendant coaxialement par

rapport à l'axe du moteur et garantissant une suspension li-

mitée dans l'espace et mobile radialement et axialement, avec l'autre élément de paroi 9 du second composant 2; par ailleurs

il faut prévoir une liaison de centrage portante, non repré-

sentée, et agissant en tant que système de blocage en rota-

tion suivant la direction circonférencielle, entre des élé-

ments de paroi 4, 5 ou les autres éléments de paroi 7, 9, se

correspondant entre eux, des deux composants 1, 2.

Afin de soutenir l'action élastique

d'étanchéité fournie par l'élément de paroi 4, il est avan-

tageux que la pression de l'air, régnant dans le canal de circulation d'air 3 formé par les deux composants 1, 2, soit, lors du fonctionnement du moteur, toujours supérieure à la pression de l'air ou du gaz régnant à l'extérieur du canal de circulation d'air 3 directement derrière l'élément de paroi 4 dans l'espace intercalaire U.

Compte tenu de tolérances relative-

ment importantes de fabrication, il est tout à fait approprié

que le canal de circulation d'air 3, formé par les deux com-

posants 1, 2, soit rendu étanche vers l'extérieur par rapport

à l'environnement local U moyennant l'interposition de gar-

nitures d'étanchéité, par exemple ici d'une bague d'étanchéi-

té 10 entre les éléments de paroi 7, 9 se correspondant entre eux. Conformément à la Fig. 1, le premier et le second composants 1, 2 peuvent être en outre fixés l'un à l'autre ou reliés entre eux à la manière d'un système

de fermeture à baïonnette.

A cet effet, un élément de paroi 7, réalisé sans élasticité, du premier composant 1 comporte une gorge périphérique Il enserrée par des parties latérales a,b - 8- d'un épaulement de support et dans laquelle s'engage au moins partiellement un élément de paroi 9, saillant radialement, du second composant 2. Pour la liaison en forme de fermeture à baïonnette, l'élément de paroi 9 comporte des évidements 12 disposés en étant de préférence répartis uniformément sur son pourtour. A ces évidements 12 sont associés des appendices 13 en forme de dents, disposés selon une répartition périphérique adaptée de façon correspondante, de la partie intérieure a de l'épaulement de support de l'élément de-paroi 7, et ce, de telle manière que le premier composant 1 peut être repoussé, pour le montage, au moyen de ces appendices en forme de dents 13 à travers des évidements 12 et peut être ensuite pivoté suivant la direction circonférencielle jusqu'à ce qu'il soit bloqué contre toute action élastique de rappel, sur l'élément

de paroi 9, les appendices en forme de dents 16 venant s'ap-

pliquer contre les parties, situées entre les évidements 12,

de l'élément de-paroi 9.

La Fig. 2, sur laquelle les compo-

sants sensiblement identiques ont été désignés par les mêmes

chiffres de référence que sur la Fig. 1, diffère essentielle-

- ment de cette dernière par le fait que le canal de circula-

tion d'air 3, qui doit être ici réalisé par les deux compo-

sants 1 et 2, doit être formé par la réunion de deux moitiés en forme de demi-bagues devant être reliées entre elles. Une bride de jonction utilisée pour ce faire est désignée par la

référence 14. Une liaison 15 portante, réalisant simultané-

ment un centrage et permettant un blocage circonférenciel,

est située entre la partie gauche b de l'épaulement de sup-

port de l'élément de paroi 7 et l'élément de paroi 9, corres-

pondant à ce dernier, du second composant 2. Lorsqu'on re-

pousse au moyen d'un dispositif approprié l'élément de paroi élastique 4, la moitié respective du premier composant 1 peut être installée de façon relativement simple par le haut, avec

centrage simultané, sur l'élément de paroi 9 du composant 2.

En vue de réaliser un recouvrement

et une étanchéification des zones des joints sur la périphé-

rie, on peut étanchéifier les moitiés respectives des élé-

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- 9- ments de paroi 4 grâce à des bandes de tôle s'interpénétrant

en ces endroits.

Conformément à la Fig. 3, le premier composant est formé par deux pièces 17, 18 de stator de la turbine, pouvant être réunies par l'intermédiaire d'une liai- son détachable 16 du type à brides. La pièce 17 du stator

comporte l'élément de paroi 4 réalisé de manière à être élas-

tique, tandis que l'autre pièce 18 est munie de l'autre

élément de paroi 7 contenant une partie du système de ferme-

ture à baïonnette. Au moyen de la liaison 16 du type à brides,

il est possible de bloquer dans différentes positions périphé-

riques l'élément de paroi 7 sur l'autre pièce 17 du stator,

de manière qu'il puisse pivoter suivant la direction circon-

férencielle et ce, d'une façon adaptée à la subdivision des

dents et des évidements du système de fermeture à baïonnette.

Comme cela est en outre visible sur

la Fig. 4, l'élément de paroi 7 possède un ensemble d'appen-

dices en forme de dents 19 disposés en étant répartis de façon uniforme suivant la direction circonférencielle et avec

lesquels ledit élément de paroi est repoussé, dans une pre-

mière position de blocage sur la partie 17 du stator, à tra-

vers des évidements 20 d'un élément de paroi 21, situé du côté du pied, du second composant réalisé ici par ailleurs

sous la forme d'une couronne 22 d'aubes directrices de tur-

bine, fermée sur elle-même, et ce, à l'encontre de l'action élastique de l'élément de paroi 4, précontraint axialement, de la partie 17 du stator. Immédiatement après le processus d'insertion décrit, la liaison par brides est détachée et on

fait pivoter la partie 18 du stator suivant la direction cir-

conférencielle jusqu'à ce que les appendices en forme de dents 19 soient appliqués contre les parties 19' réalisées en forme de flancs de dents, de l'élément de paroi 21, sous l'action de la force de précontrainte élastique de l'élément de paroi 4. Dans cette position périphérique, le composant 18 du stator est à nouveau bloqué par l'intermédiaire de la

liaison par bride; 16.

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- 10 -

Le centrage 23 permet par ailleurs une

fixation rapide et simple de la couronne 22 des aubes direc-

trices de la turbine sur le composant 17 du stator. La réfé-

rence 24 désigne en outre une bague d'étanchéité située entre l'élément de paroi 21 et la partie extérieure b de l'épaule-

ment de support de l'élément de paroi 7.

De l'air de refroidissement introduit

peut être dirigé suivant la direction de la flèche F à tra-

vers les cavités ou les canaux de refroidissement des aubes directrices 27 dans le canal annulaire 3, par l'intermédiaire d'un canal annulaire extérieur 25, qui est situé entre les parties extérieures de l'enveloppe et la partie extérieure des

aubes, en forme de bandes de recouvrement. Cet air de refroi-

dissement peut être évacué hors du canal annulaire 3, d'une manière non représentée, par l'intermédiaire d'ouvertures, en vue de réaliser d'autres opérations de refroidissement ou

bien en vue de fournir un air d'étanchéité ou de blocage.

Dans le cas de l'exemple de réalisa-

tion de la Fig. 5, sur laquelle on a utilisé les mêmes chif-

fres de référence pour des composants sensiblement identiques

àaceux de la Fig. 1, pour la liaison 28 réalisant simultané-

ment le centrage et garantissant le blocage en rotation sui-

vant la direction circonférencielle ainsi qu-une suspension limitée dans l'espace et mobile radialement et axialement, il est prévu une gorge périphérique 29 située sur l'extrémité

extérieure de l'autre élément de paroi 7, réalisé sans élas-

ticité, du premier composant l et dans laquelle pénètre par

le haut l'extrémité de l'élément de paroi 9 saillant radiale-

ment du second composant 2. Un épaulement de support 30, en-

serrant la gorge périphérique 29 et situé sur l'élément de paroi 7 est muni d'évidements 31 répartis de façon appropriée uniformément sur son pourtour et dans lesquels s'engagent des parties d'extrémité, recourbées suivant la direction axiale,

de l'élément de paroi 3.

Dans la partie d'extrémité élargie vers l'intérieur de l'élément de paroi élastique 4 de la Fig. se trouve, en outre, disposée une bague d'étanchéité 32

- 1i -

destinée à s'appliquer contre la surface de contact, tournée vers elle, de l'élément de paroi 6. Par conséquent, dans le cas présent, l'élément de paroi 4 est déchargé du centrage et peut être réalisé par conséquent avec une forme élancée. Ceci favorise en outre l'obtention de l'étanchéité. De l'air com- primé est envoyé au canal de circulation d'air ou en est à nouveau évacué par l'intermédiaire de tubulures cylindriques

33 et 34.

Comme cela ressort par exemple de la

* Fig. 2, les surfaces métalliques de contact 5 et 7' des élé-

ments de paroi 4 et 7 pourraient être réalisées de façon très précise. Compte tenu de tolérances de fabrication le long des surfaces 6', 9' des éléments de paroi 6, 9, il peut

par conséquent être tout à fait approprié que parmi les sur-

faces de contact, se correspondant entre elles lors du fonc-

tionnement, des éléments de paroi 6, 4 ou 9, 7, au moins les surfaces de contact 6', 9' d'un composant 2 soient équipées de revêtements de base. Pour le fonctionnement on s'attend ici à ce que les surfaces de contact 5, 7' s'engagent à des profondeurs différentes dans les couches de base situées sur

les surfaces 6', 9' afin de compenser de ce fait d'éventuel-

les discontinuités dans les tolérances.

Les couches de base peuvent être dé-

posées au moyen d'une pulvérisation plasmatique sur les sur-

faces métalliques et sont constituées essentiellement de

trois composants, à savoir du fer au nickel-chrome, du ni-

trure de bore et de l'aluminium (épaisseur de couche environ 1 mm, plage d'application de températures jusqu'à environ

8000C).

En outre, parmi les surfaces de con-

tact:, se correspondant entre elles lors du fonctionnement, des parties correspondantes des éléments de paroi, au moins les surfaces de contact de l'un des deux composants peuvent être équipées de couches de protection contre l'usure, qui

pourraient être déposées au moyen de procédés de pulvérisa-

tion à chaud et au moyen de procédés galvaniques.

- 12 -

Comme procédé de pulvérisation à

chaud, on pourrait utiliser le procédé de pulvérisation plas-

matique et le procédé de pulvérisation à choc thermique sur flamme, en déposant, dans le cas de la projection plasmatique, par exemple une poudre d'enrobage de carbure de chrome (Cr3C2) sur les surfaces associées de frottement, alors que

dans le cas de la pulvérisation avec choc thermique sur.

flamme on pourrait déposer par exemple des couches de tung-

stène ou des couches de cobalt sur les surfaces de frottement

ou de contact.

En ce qui concerne la poudre d'enro-

gabe au carbure de chrome, on pourrait prendre pour base une

épaisseur de couche d'environ 0, 3 mm ainsi qu'une plage d'ap-

plication de températures allant jusqu'à environ 800'C. Les couches indiquées en carbure de tungstène-cobalt peuvent être déposées avec une épaisseur de 0,07 à 0,1 mm, et l'on peut ici prendre pour base une température d'application maximum

allant jusqu'à environ 5500C.

Au moyen du procédé galvanique indi-

qué précédemment, on peut déposer par exemple du nickel, du chrome ou de l'argent sous la forme de couches de protection

contre l'usure sur les surfaces de frottement ou de contact.

Les couches indiquées de protection

contre l'usure doivent être surtout utilisées si des tolé-

rances de fabrication entre les composants devant être accou-

plés s'avéraient relativement faibles. Par ailleurs, on pour-

rait donner la préférence à une étanchéification à l'aide

d'un profilé d'étanchéité.

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- 13 -

Claims

REVENDICATIONS ) - Dispositif destiné à relier des composants réciproques associés dans une disposition à symé- trie de révolution et soumis à différentes influernes thermi- ques, pour des turbomachines, notamment des moteurs à tur- bines à gaz, et dans lequel, en raison du couplage des com- posants deux à deux, se trouve formé un canal de circulation d'air s'étendant coaxialement par rapport à l'axe considéré de la turbomachine et devant être rendu étanche par rapport à l'environnement local ou par rapport à d'autres espaces intercalaires prédéterminés par la structure de la turbo- machine et contenus dans cette dernière, et dont les parois latérales sont formées essentiellement par des éléments de paroi, faisant saillie radialement, des composants devant être accouplés, et qui s'interpénètrent au moins partielle- ment par l'intermédiaire de liaisons à languette et rainure, caractérisé en ce que: a) un élément de paroi radial (4) d'un premier composant (1) est réalisé sous la forme d'une rondelle élastique d'un seul tenant qui précontrainte axialement - est appliquée de façon étanche par une surface de contact arrondie (5) contre un élément de paroi radial (6) du second composant (2); b) l'autre élément de paroi (7) du premier composant (1) correspond, par l'intermédiaire d'une liaison à lan- guette et rainure (8) coaxiale à l'axe de la turbo- machine et garantissant une suspension limitée dans l'espace et mobile radialement et axialement, avec l'autre élément de paroi (9) du second composant; et

c) il est prévu une liaison. de centrage portante et agis-

sant de manière à effectuer un blocage en rotation sui-

vant la direction circonférencielle, entre des premiers élémentsde paroi (4, 6) ou les autres éléments de paroi (7, 9), se correspondant entre eux, des deux composants

(1,2).

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- 14 -

2 ) - Dispositif suivant la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que la pression d'air régnant dans

le canal de circulation d'air (3) formé par les deux compo-

sants (1, 2) est, lors du fonctionnement de la turbomachine, toujours supérieure à la pression d'air ou de gaz régnant à l'extérieur du canal de circulation d'air (3), directement

en avant ou en arrière de l'élément de paroi (4) réalisé -

sous la forme d'une bague élastique.

3 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le

canal de circulation d'air (3), formé par les deux composants (1, 2), est rendu étanche vers l'extérieur par rapport à

l'environnement local, moyennant le montage intercalé de gar-

nitures d'étanchéité, telles que des bagues

d'étanchéité (10) entre des premiers et/ou les autres élé-

ments de paroi (7, 9) se correspondant entre eux.

4 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que,..

pour la liaison (28) réalisant simultanément'un centrage et garantissant le blocage en rotation suivant la direction

circonférencielle ainsi qu'une suspension limitée dans l'es-

pace et mobile radialement et axialement, il est prévusur l'extrémité extérieure de l'autre élément de paroi (7),

réalisé sans élasticité, du premier composant (1) une gorge-

périphérique (29) dans laquelle s'engage par le haut l'ex-

trémité d'un élément de paroi (9) saillant radialement du

second composant (2), et l'épaulement de support (30) enser-

rant la gorge périphérique (29) sur l'autre élément de paroi (7) est muni d'évidements (31) répartis de façon avantageuse uniformément sur sa périphérie et dans lesquels s'engagent des pièces d'extrémité, recourbées suivant la direction

axiale d'un élément de paroi (9) associé au second compo-

sant (2)

) - Dispositif suivant l'une quélcon-

que des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le

- 15 -

premier composant (1) et le second composant (2) peuvent être fixés l'un à l'autre ou reliés entre eux à la façon

d'une fermeture à baïonnette.

) - Dispositif suivant la revendica-

tion 5, caractérisé en ce qu'un élément de paroi (7), réa- lisé sans élasticité, du premier composant (1) comporte une gorge périphérique (11) entourée par des parties latérales (à, b) d'un épaulement de support et dans laquelle s'engage

au moins partiellement un élément de paroi saillant radiale-

ment (9) du second composant (2) et cet élément de paroi (9) est muni d'évidements (12) disposés en étant répartis de façon avantageuse uniformément sur son pourtour et auxquels

des appendices, en forme de dents (13) prévus avec une ré-

partition périphérique correspondante, de la partie infé-

rieure (a) de l'épaulement de support de l'élément de paroi, (7) non élastique sont associés de telle manière que, pour le montage, le premier composant (1) est repoussé avec ses

appendices en forme de dents (13) à travers lesdits évide-

ments (12) et est bloqué ensuite au moyen d'une rotation suivant la direction circonférencielle, contre toute action

de rappel, sur l'élément de paroi (9) muni des évidements.

) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que dei revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le

premier composant est formé de deux parties (17, 18) de sta-

tor pouvant être réunies au moyen d'une liaison détachable (16) du type à brides, une partie (17) du stator comportant

l'élément de paroi (4) réalisé de manière élastique et l'au-

tre partie (18) du stator étant munie de l'autre élément de paroi(7) contenant une partie du système de fermeture à

baïonnette et que l'on peut faire tourner, par l'intermé-

diaire de la liaison (16) du type à brides, suivant la di-

rection périphérique, et que l'on peut fixer dans diffé-

rentes positions périphériques et d'une façon adaptée à la

subdivision des dents et des évidements du système de fer-

meture à ba!onne:te, sur l'autre partie (17) du stator.

- 16 -

8 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le

second composant (2) est une partie constitutive de l'enve-

loppe de la turbine de la turbomachine ou du moteur à tur-

bine à gaz.

9 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le

second composant est une partie constitutive d'une grille directrice (22) de turbine réalisée fermée sur elle-même et disposée coaxialement à l'axe de la turbomachine et dont les

vides entre les aubes ou les canaux de refroidissement, re-

froidis au moyen de l'air d'un compresseur lors de son fonc-

tionnement, sont reliés au canal de circulation d'air (3)

formé par la réunion des deux composants.

10 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, parmi

les surfaces de contact, se correspondant réciproquement lors du fonctionnement, des éléments de paroi (6, 4) ou (9,

7), au moins les surfaces (6', 9') de l'un des deux compo-

sants (1, 2) sont munies de revêtementsde base.

) - Dispositif suivant la revendica-

tion 10, caractérisé en ce que les revêtements de base peu-

vent être déposés au moyen d'une pulvérisatlon plasmatique

sur les surfaces métalliques et sont constitués essentielle-

ment de trois composants, à savoir du fer au nickel-chrome,

du nitrure de bore et de l'aluminium.

12 ) - Dispositif suivant l'une quelcon-

que des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, parmi

les surfaces de contact, se correspondant entre elles lors du fonctionnemeft,des parties correspondantes des éléments de paroi, au moins les surfaces de l'un des deux composants sont munies de couches de protection contre l'usure, qui peuvent être déposées au moyen de procédés de pulvérisation

à chaud et de procédés galvaniques.

- 17-

13 ) - Dispositif suivant la revendica-

tion 12, caractérisé en ce que, comme procédé de pulvérisa-

tion à chaud, on utilise le procédé de pulvérisation plasma-

tique ou le procédé de pulvérisation avec choc thermique à la flamme et, dans le cas de la pulvérisation plasmatique, on peut effectuer un dépôt tel qu'une poudre d'enrobage de carbure de chrome (Cr3C2) sur les surfaces de frottement associées, tandis que dans le cas de la pulvérisation par choc thermique à la flamme, on peut effectuer un dépôt tel que des couches de carbure de tungstène / Cobalt sur les

surfaces de frottement ou de contact.

14 ) - Dispositif suivant la revendica-

tion 12, caractérisé en ce qu'on peut effectuer, selon le procédé galvanique indiqué, un dépôt tel que du nickel, du chrome ou de l'argent sous la forme de couches de protection

contre l'usure sur les surfaces de frottement ou de contact.

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