FR2583493A1 - Produit alveole pour garniture d'etancheite de turbomachine - Google Patents

Abstract

PRODUIT ALVEOLE POUR GARNITURE D'ETANCHEITE DE TURBOMACHINE, COMPRENANT UNE JUXTAPOSITION D'ALVEOLES 6 DISPOSES EN QUINCONCE, CARACTERISE EN CE QUE LA SECTION DESDITS ALVEOLES EST RECTANGULAIRE.

Description

Produit alvéolé pour garniture d'étanchéité de turbomachine
La présente invention concerne un produit alvéolé pour garniture d'étanchéité de turbomachine.

Il est connu d'utiliser comme garniture d'étanchéité, dans une turbomachine, un produit métallique alvéolé, constitué par une juxtaposition de cellules de section hexagonale. Un tel produit est obtenu par l'assemblage, par soudure électrique, de feuillards métalliques préformés.

Pour obtenir une garniture d'étanchéité, on utilise une bande de quelques centimètres de large d'un tel produit et d'une épaisseur de l'ordre de quelques millimètres, par exemple quatre millimètres, que l'on ferme en anneau et que l'on brase sur une virole support fixe liée au stator de turbine, autour d'une série d'aubes.Une telle garniture oppose une bonne perte de charge à l'écoulement laminaire d'un gaz et permet de réduire beaucoup le jeu entre les aubes mobiles et les parties fixes car un léger contact accidentel entre les aubes et une telle garniture- ne se solde que par une abrasion de celle-ci sans grand dommage pour les aubes, tandis qu'un tel risque n'est pas admissible en l'absence d'une garniture de ce genre, c'est-à-dire lorsque les aubes tournent en face d'une couronne pleine, ce qui nécessite alors un plus grand jeu entre les aubes et la couronne pour éviter ce risque.

Cependant, lors de la mise en anneau d'une bande d'un tel produit, la génératrice extérieure de l'anneau ainsi formé n'est pas rectiligne mais courbe et concave, la génératrice intérieure ayant une courbure convexe, il en résulte des difficultés pour le brasage de l'anneau dans la virole support et on a recours à un outillage permettant d'expanser l'anneau. En outre, on est obligé d'utiliser, pour limiter cet effet d'incurvation, plusieurs bandes étroites contiguës.

La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient et a pour objet un produit alvéolé pour garniture d'étanchéité de turbomachine, comprenant une juxtaposition d'alvéoles disposés en quinconce, caractérisé en ce que la section desdits alvéoles est rectangulaire.

Selon une réalisation préférée de l'invention, ledit produit alvéolé est obtenu par l'assemblage, par soudure, de feuillards métal liques préformés de manière à obtenir lesdits alvéoles rectangulaires.

L'invention a aussi pour objet une garniture d'étanchéité pour turbomachine obtenue par la fermeture en anneau d'une bande d'un tel produit, plaçant lesdits alvéoles radialement par rapport à l'axe de anneau formé.

On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, faite ci-après en regard du dessin annexé dans lequel :
La figure t montre en vue de dessus un produit alvéolé connu, utilisé colmate garniture d'étanchéité de turbomachine.

La figure 2 est un schéma montrant les déformations d'un alvéole lors de la mise en anneau d'une bande d'un produit tel que représenté figure 1.

La figure 3 montre en vue de dessus un morceau d'un produit alvéolé conforme à l'invention.

La figure 4 montre le mode de réalisation du produit de la figure 3.

La figure 5 représente schématiquement une garniture d'étanchéité réalisée avec une bande d'un produit tel que représenté figure 3.

La figure 6 montre les déformations d'un alvéole lors de la mise en anneau du produit alvéolé de l'invention conforme à la figure 3.

La figure 7 est une vue schématique partielle d'une turbine comportant une garniture d'étanchéité selon l'invention.

Ainsi, la figure 7 montre un produit connu utilisé dans les turbomachines comme garniture d'étanchéité. Ce produit est un produit alvéolé comportant une juxtaposition d'alvéoles 1 de section hexagonale.

L'épaisseur du produit est de l'ordre de quatre millimètres et il est métallique. Pour réaliser une garniture d'étanchéité, ce produit est incurvé de manière à former un anneau fermé, les alvéoles étant radiaux par rapport à l'axe de l'anneau formé. L'anneau est ensuite brasé à l'intérieur d'une virole support. Cependant, lors de la formation de l'anneau, la génératrice extérieure de l'anneau est incurvée d'une manière concave ce qui rend difficile le brasage de l'anneau dans la virole et nécessite l'utilisation d'un mandrin expanseur et d'autre part oblige à disposer côte à côte plusieurs anneaux étroits.

L'analyse des déformations des alvéoles lors de la mise en anneau d'une bande d'un produit tel que représenté figure 1 a permis de mettre en évidence ces déformations.

La figure 2 est ainsi un schéma illustrant la déformation d'un alvéole. Sur cette figure, la ligne repérée 2 figure l'axe de l'anneau. Le tracé en trait fort repéré 3 représente en vue de dessus l'alvéole avant la formation de l'anneau. Les tracés 4 et 5 représentent respectivement, après la confection d'un anneau, la forme d'un alvéole sur le rayon extérieur de l'anneau, c'est-à-dire au niveau de la surface extérieure de l'anneau, et sur le rayon intérieur. On voit ainsi que dans le sens axial la largeur de l'alvéole se rétrécit à son extrémité supérieure et s'élargit au contraire à son extrémité inférieure ce qui provoque la courbure concave de la génératrice extérieure de l'anneau.

La figure 3 représente en vue de dessus un morceau d'un produit alvéolé pour garniture d'étanchéité de turbomachine selon l'invention constituée par une juxtaposition d'alvéoles 6 disposés en quinconce et de section rectangulaire, qui dans le cas particulier de la figure sont non seulement rectangulaires mais carrés.

Ce produit alvéolé peut être réalisé en une matière moulée synthétique et pour former une garniture d'étanchéité d'une turbomachine, une bande de ce produit, mise en anneau, est alors, par exemple, encastrée à l'intérieur d'une virole support fixe entourant une rangée d'aubes mobiles.

De préférence, et conformément à la figure 4, ce produit est réalisé par l'assemblage, par soudure électrique en 8, de feuillards métalliques 7 préalablement préformés en ondulations en créneaux.

La figure 5 représente un anneau formé 9 de manière à réaliser une garniture d'étanchéité. Dans cet anneau, les alvéoles 6 sont radiaux par rapport à l'axe de l'anneau.

Cet anneau 9 est ensuite brasé sur une virole 10 (figure 7) elle même liée au stator de turbine.

Sur cette figure, on voit en outre une aube 11 fixée sur un moyeu 12.

Le jeu 13 entre la rangée d'aubes 11 et la garniture d'étanchéité 9 peut être très faible, un frottement éventuel des aubes contre la garniture provoquant l'abrasion de celle-ci sans grave dommage pour les aubes.

La figure 6 représente, ainsi que la figure 2, la déformation que subit un alvéole lors de la mise en anneau du produit alvéolé, mais cette fois-ci du produit alvéolé selon l'invention avec alvéoles de section rectangulaire conformément à la figure 3.

Sur cette figure on a figuré l'axe de l'anneau par le trait repéré 2. Le tracé en trait fort 14 représente, en vue de dessus l'alvéole avant déformation, le tracé 15, la partie inférieure de l'alvéole (rayon intérieur de l'anneau) après déformation et le tracé 16 la partie supérieure, ou externe, de l'alvéole (rayon extérieur de l'anneau) après déformation. On constate que dans le sens de la largeur de l'anneau, (sens axial) l'alvéole se rétrécit, aussi bien à son extrémité externe qu'interne ce qui ne provoque pas de courbure concave de la génératrice externe de l'anneau, éliminant ainsi les difficultés de la fixation de l'anneau 9 dans la virole 10.

D'autre part, pour un même rayon de cintrage, les variations de largeur d'anneau, outre qu'elles sont de même sens et égales sur l'extérieur et l'intérieur de l'anneau, prennent une valeur bien moindre que celles constatées avec les alvéoles hexagonaux.

En outre, la garniture d'étanchéité peut être réalisée par des bandes plus larges et moins nombreuses, on peut également, pour leur fixation dans la virole, envisager des colles plutôt que le brasage.

Claims (3)

REVENDICATIONS

1/ Produit alvéolé pour garniture d'étanchéité de turbomachine, comprenant une juxtaposition d'alvéoles (6) disposés en quinconce, caractérisé en ce que la section desdits alvéoles est rectangulaire.

2/ Produit alvéolé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est obtenu par l'assemblage, par soudure (8) de feuillards métalliques (7) préformés de manière à obtenir lesdits alvéoles rectangulaires.

3/ Garniture d'étanchéité pour turbomachine, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par la fermeture en anneau (9) d'une bande d'un produit selon l'une des revendications 1 ou 2, plaçant lesdits alvéoles (6) radialement par rapport à l'axe de l'anneau formé.