FR2654774A1 - Dispositif de controle du jeu aux extremites d'aubes en utilisant un mecanisme a levier coude. - Google Patents

Abstract

Un dispositif (72) de contrôle de jeu comporte un mécanisme de mise en place (86) pour contrôler le jeu entre les extrémités (76A) des aubes (76) d'un rotor et d'un segment d'anneau de renforcement du carter (74) d'un moteur à turbine à gaz. Le mécanisme est supporté par le carter, est accouplé au segment d'anneau de renforcement, et peut être actionné pour déplacer le segment afin de le rapprocher des extrémités des aubes et de l'en éloigner pour atteindre une position à laquelle le jeu désiré se trouve établi. Le mécanisme comporte un arbre et un ensemble d'actionnement (94) à levier coudé (114). L'arbre est monté dans un passage (88) défini par une structure de montage (84) sur le carter pour mouvement radial suivant l'axe longitudinal de l'arbre pour se rapporcher de l'axe du rotor et s'en éloigner et est accouplé à son extrémité intérieure au segment d'anneau de renforcement. L'ensemble d'actionnement à levier coudé est accouplé à l'extrémité extérieure de l'arbre et monté sur le carter à un endroit contigu à l'arbre pour mouvement de pivotement autour d'un axe distant de l'axe longitudinal de l'arbre en s'étendant transversalement à celui-ci. Le mouvement de pivotement de l'ensemble d'actionnement provoque un mouvement radial de l'arbre et avec lui du segment d'anneau de renforcement pour les rapprocher des extrémités des aubes et les en éloigner. Application aux moteurs à turbine à gaz.

Description

-1

La présente invention concerne un dispositif contrô-

lant le jeu de l'extrémité d'aubes en utilisant un mécanisme

à levier coudé.

On citera tout d'abord des renvois à des demandes de brevet liées à la présente invention, en particulier les demandes de brevets des Etats-Unis d'Amérique en attente suivantes: 1 Demande no 405369, déposée le 9 août 1989; 2 Demande no 404923, déposée le 9 août 1989; S'agissant de la présente invention, celle-ci concerne

les moteurs à turbine à gaz en général et, plus particulière-

ment, un dispositif pour contrôler le jeu entre les compo-

sants tournants et non tournants d'un moteur à turbine à gaz.

Le rendement d'un moteur à turbine à gaz dépend de nombreux facteurs, l'un d'entre eux étant le jeu radial entre les composants tournants et non tournants, tels que les extrémités des aubes du rotor et le carter entourant les extrémités extérieures de ces aubes Si le jeu est trop élevé, il se produira une fuite inacceptable des gaz se traduisant par une perte du rendement Si le jeu est trop faible, il y a le risque d'un contact, dans certaines

conditions, entre les composants.

Le risque de contact est plus particulièrement aigu lorsque la vitesse de rotation du moteur change, soit dans le sens d'une augmentation, soit dans celui d'une diminution, car les différentielles de température dans le moteur se 2 - traduisent fréquemment par la dilatation et la contraction radiales des composants tournants et non tournants à des taux différents Par exemple, lors des accélérations du moteur, la dilatation thermique du rotor est généralement en retard sur celle du carter Lors d'un fonctionnement à l'état constant, la dilatation du carter est ordinairement plus voisine de celle du rotor Lors des décélérations du moteur, le carter

se contracte plus rapidement que le rotor.

On a proposé dans la technique antérieure des mécanis-

mes de contrôle, actionnés en général mécaniquement ou thermiquement, pour maintenir à une valeur sensiblement constante le jeu à l'extrémité des aubes Cependant, on pense qu'aucun d'entre eux ne représente la conception optimum pour le contrôle du jeu Par conséquent, il reste un besoin pour un mécanisme perfectionné de contrôle du jeu qui permette le maintien à une valeur minimum du jeu entre le carter et les extrémités des aubes du rotor dans toute la plage de fonctionnement du moteur et par conséquent améliore ses

performances et réduise la consommation de carburant.

La présente invention propose un dispositif de con-

trôle du jeu des extrémités des aubes qui satisfait les

besoins exposés ci-dessus et atteint les objets précédents.

En outre, le dispositif de contrôle du jeu des extrémités des aubes emploie un mécanisme de mise en place d'un segment d'anneau de renforcement actionné par levier coudé qui permet d'atteindre ces objectifs sans une augmentation importante du poids Les composants du mécanisme de mise en place sont situés à l'extérieur du carter pour permettre un réglage et un entretien faciles et sont d'un nombre peu élevé et d'une

fabrication et d'un assemblage aisés En outre, les compo-

sants du mécanisme de mise en place fournissent un agencement à bras de levier ayant un avantage mécanique qui permet un déplacement radial des segments de l'anneau de renforcement

relativement insensible aux petits mouvements circonféren-

tiels imprévus d'un anneau d'actionnement.

3 - Le dispositif de contrôle du jeu de la présente invention est monté dans un moteur à turbine à gaz qui comporte un rotor tournant ayant un axe central et une rangée d'aubes avec des extrémités et un carter fixe, avec un anneau de renforcement, disposé en relation concentrique avec le rotor Le dispositif de contrôle du jeu, servant à contrôler le jeu entre les extrémités des aubes du rotor et l'anneau de renforcement du carter, comprend: (a) un segment d'anneau définissant une partie circonférentielle du carter et séparé de celui-ci dans son sens radial; (b) au moins une structure de montage sur le carter fixe, espacée radialement vers

l'extérieur du segment d'anneau de renforcement et définis-

sant un passage qui s'étend entre les côtés intérieur et extérieur du carter; et (c) un mécanisme de mise en place de segment d'anneau de renforcement supporté par le carter, accouplé au segment d'anneau, et pouvant être actionné pour déplacer ce segment afin de le rapprocher des extrémités des aubes du rotor et de l'en éloigner et atteindre une position par rapport à celles-ci à laquelle le jeu désiré se trouve

établi entre le segment d'anneau et les extrémités des aubes.

Plus particulièrement, le mécanisme de mise en place comporte un élément de support de segment d'anneau de

renforcement et un ensemble d'actionnement à levier coudé.

L'élément de support est monté dans le passage défini par la structure de montage pour mouvement radial par rapport au carter dans le sens d'un rapprochement et d'un éloignement vis-à-vis de l'axe du rotor L'élément de support présente un axe longitudinal et des extrémités intérieure et extérieure opposées, le segment d'anneau étant accouplé à l'extrémité intérieure de l'élément de support au côté intérieur du carter L'ensemble d'actionnement est accouplé à l'extrémité extérieure de l'élément de support et situé au côté extérieur

du carter.

De plus, le mécanisme de mise en place comporte une structure de support sur le carter fixe qui monte l'ensemble d'actionnement à un endroit contigu à la structure de montage pour mouvement pivotant autour d'un axe distant de l'axe

longitudinal de l'élément de support et s'étendant transver-

salement à celui-ci Le mouvement pivotant de l'ensemble d'actionnement autour de l'axe transversal provoque un déplacement radial de l'élément de support et du segment d'anneau avec lui par rapport au carter et suivant l'axe longitudinal dans la direction des extrémités des aubes et

dans la direction opposée.

En outre, le mécanisme de mise en place comporte un

élément de maintien d'anneau, connecté à l'extrémité inté-

rieure de l'élément de support Cet élément de maintien

présente des rainures s'étendant circonférentiellement, espa-

cées axialement les unes des autres, pour recevoir en coulissement et maintenir le segment d'anneau à ses parties latérales longitudinales, espacées les unes des autres

La suite de la description se réfère aux figures

annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue schématique d'un moteur à turbine à gaz,

figure 2, une vue en coupe, suivant un axe longitudi-

nal, d'un dispositif mécanique de la technique antérieure pour contrôler le jeu entre l'extrémité des aubes du rotor et

l'anneau de renforcement du carter du stator.

figure 3, une vue en coupe, suivant l'axe longitudi-

nal, d'un autre dispositif mécanique de la technique anté-

rieure pour contrôler le jeu entre les extrémités des aubes du rotor et du stator;

figure 4, une vue en coupe, suivant l'axe longitudi-

nal, d'encore un autre dispositif mécanique de la technique antérieure pour contrôler le jeu entre les extrémités des aubes du rotor et l'anneau de renforcement du carter du stator et le jeu entre les extrémités des aubes du rotor et du stator;

figure 5, une vue en coupe, suivant l'axe longitudi-

nal, d'un dispositif de contrôle du jeu des extrémités des aubes selon la présente invention; figure 6, une vue transversale en coupe, partiellement en élévation, du dispositif prise le long de la ligne 6-6 de la figure 5; figure 7, une vue circonférentielle en coupe d'un

élément de maintien d'anneau de renforcement pour le disposi-

tif, prise le long de la ligne 7-7 de la figure 6; figure 8, une vue en coupe d'un levier coudé du dispositif, prise le long de la ligne 8-8 de la figure 6; figure 9, une vue en coupe d'un berceau du dispositif,

prise le long de la ligne 9-9 de la figure 6.

Dans la description suivante, les mêmes références

désignent des parties identiques ou correspondantes De plus, on notera que les termes tels que: "avant", "arrière", "gauche", "droit", "vers le haut", "vers le bas", etc, sont donnés à titre de commodité et ne constituent pas des limitations. En liaison maintenant avec les figures, et plus particulièrement avec la figure 1, on a représenté un moteur à turbine à gaz, représenté dans son ensemble par la

référence 10, auquel la présente invention peut s'appliquer.

Le moteur 10 présente un axe longitudinal A et un carter annulaire 12 disposé co-axialement et concentriquement autour de l'axe A Le moteur 10 comprend un générateur de gaz 14 qui

est constitué d'un compresseur 16, d'une chambre de combus-

tion 18, et d'une turbine à haute pression 20, soit à un étage, soit à plusieurs étages, tous ces éléments étant

disposés suivant l'axe longitudinal du moteur 10, l'écoule-

ment se produisant de façon axiale, en série Un arbre annulaire d'entraînement 22 interconnecte le compresseur 16

et la turbine à haute pression 20.

le générateur de gaz 14 produit des gaz de combustion.

De l'air pressurisé provenant du compresseur 16 est mélangé au carburant dans la chambre de combustion 18 et allumé, d'o 6 - la production des gaz de combustion Un certain travail est extrait des gaz par la turbine à haute pression 20 qui entraîne le compresseur 16 Le reste des gaz de combustion est déchargé par le générateur 14 dans une turbine de puissance à basse pression 24. La turbine 24 comporte un rotor 26 à tambour annulaire et un stator 28 Le rotor 26 est monté en rotation sur des roulements appropriés 30 et comporte une multitude de rangées 34 d'aubes de turbine qui s'étendent radialement vers

l'extérieur et sont espacées axialement les unes des autres.

Le stator 28 est disposé radialement à l'extérieur du rotor 26 et présente une multitude d'aubes directrices 36 fixées au carter fixe 12 en s'étendant radialement vers l'extérieur de celui-ci Les rangées 36 sont espacées axialement les unes des autres de manière à être en alternance avec les rangées 34 des aubes de la turbine Le rotor 26 est fixé à un arbre d'entraînement 38 et interconnecté à l'arbre d'entraînement

22 via des roulements différentiels 32 L'arbre d'entraîne-

ment 38 entraîne à son tour en rotation un rotor 39 de surpresseur antérieur qui fait partie d'un surpresseur 40 et qui supporte également des rangées 41 d'aubes de soufflante avant, rangées enfermées dans une nacelle 42 qui est supportée autour du carter fixe 12 par une multitude d'entretoises 43, dont on n'en a représenté qu'une Le surpresseur 40 comprend une multitude de rangées d'aubes 44 fixées au rotor 39 en s'étendant radialement à l'extérieur de celui-ci afin de tourner avec lui et une multitude de rangées 46 d'aubes directrices de stator assujetties au carter fixe

12 en s'étendant radialement vers l'intérieur de celui-ci.

Les rangées 44 ainsi que les rangées 46 sont espacées

axialement les unes des autres et disposées en alternance.

En liaison maintenant avec les figuers 2, 3 et 4, on a représenté trois variantes du dispositif de contrôle de jeu de la technique antérieure, désigné dans son ensemble par la référence 48 (décrit en pages 8 et 15 d'une publication ayant pour titre 'Thermal Response Turbine Shroud Study" de E J.

Kawecki, de juillet 1979, Technical Report AFAPL-TR-79-2087).

Le dispositif 48 de contrôle du jeu peut fonctionner pour changer l'interstice C entre les aubes directrices 50 du stator, accouplées à un carter fixe 52, et un rotor tournant 56; et/ou, l'interstice C' entre les aubes 54 du rotor et l'anneau de renforcement 53 du carter d'un moteur à turbine à

gaz, tel que le moteur 10 venant d'être décrit.

Dans le mode de réalisation de la figure 2, le segment 53 de l'anneau de renforcement est séparé du carter 52 et monté sur l'extrémité d'une vis 64 pour mouvement radial par rapport au carter 52 afin de le rapprocher de l'extrémité de l'aube 54 et de l'en éloigner de manière à procéder au réglage du jeu C' Dans les modes de réalisation des figures 3 et 4, les aubes 50 sont montées sur des queues 58 qui sont disposées, à leur tour, dans des ouvertures 60 ménagées dans le carter 52 de manière à se rapprocher radialement du rotor 56 et de s'en éloigner Chaque queue est accouplée à un bras de levier 62 par un vis 64 vissée dans un raccord 66 fixé au carter 52 De plus, un anneau d'actionnement 68, lors du mouvement circonférentiel, entraîne en rotation la vis 64 via le bras de levier 62 de manière à égler le jeu Pour réduire les effets de la dilatation thermique sur le dispositif 48 de contrôle du jeu, chaque vis 64 comporte des filets 70 de section transversale carrée Dans chacun de ces modes de réalisation, le segment 53 de l'anneau de renforcement est assujetti au carter fixe 52, le segment 53 étant assujetti de façon fixe dans le mode de réalisation de la figure 3 et de

manière mobile dans celui de la figure 4.

On remarquera que dans le mode de réalisation de la figure 3, le dispositif 48 de contrôle du jeu sert à ajuster le jeu C entre les extrémités des aubes 50 du stator et le rotor 56, mais n'ajuste pas le jeu C' entre l'extrémité des

aubes 54 du rotor et le segment 53 de l'anneau de renforce-

ment Cependant, dans le mode de réalisation de la figure 4, -8- le fonctionnement du dispositif 48 permet non seulement de régler le jeu C entre l'extrémité des aubes 50 et le rotor 56, mais également, et cela simultanément, le jeu C' entre l'extrémité des aubes 54 du rotor et le segment 53 de l'anneau de renforcement. On décrira maintenant le dispositif de contrôle du jeu

de la présente invention.

En figures 5 à 9, on a représenté un dispositif mécanique de contrôle du jeu, désigné dans son ensemble par la référence 72, selon la présente invention On peut utiliser avantageusement ce dispositif 72 dans tous les rotors de compresseurs et de turbines d'un moteur à turbine à gaz, tel que le moteur 10 représenté en figure 1, dans lequel les rotors présentent des trajets d'écoulement extérieurs réguliers et o il faut un jeu minimum entre l'extrémité des aubes du rotor et l'anneau de renforcement dans la gamme de fonctionnement du moteur De plus, le dispositif 72 peut S'appliquer aux moteurs à turbine à gaz soit des avions soit

de moteurs fonctionnant au sol.

Le dispositif 72 sert à contrôler le jeu entre un carter fixe 74 et les extrémités extérieures 76 A d'une multitude d'aubes 76 (représentées en figures 5 et 6) d'un rotor (non représenté) qui s'étendent radialement vers l'extérieur de manière alternée entre les aubes directrices 78 du stator (représentées en figure 5), lesquelles sont fixées à leur tour au carter 74 en s'étendant radialement vers l'intérieur Plus spécialement, des dispositifs 72 de contrôle du jeu (seul un dispositif est représenté en figures et 6) sont couplés mécaniquement par un anneau d'actionne- ment 80 s'étendant circonférentiellement (figures 6 et 8) pour faire fonctionner les parties mobiles des dispositifs 72 tout en commandant le jeu entre la totalité des 360 autour

des extrémités 76 A et le carter fixe 74.

Chaque dispositif 72 comprend au moins un, et de préférence deux ou plus, segments 82 d'anneau de renforcement (comme on peut le voir en figure 6), chacun comportant un corps allongé en forme d'arc Les segments 82 définissent des 9 -

parties circonférentielles successives d'un anneau de renfor-

cement du carter et sont espacés, dans la direction radiale de l'intérieur, du carter 74 En plus des segments 82, chaque

dispositif 72 comporte une partie circonférentielle succes-

sive d'une structure de montage 84 sous forme d'une brique circonférentielle 85 du carter 74, et un mécanisme 86 de mise en place de segment d'anneau de renforcement, actionnés par levier coudé La bride de montage 85 est en une pièce avec le carter 74 et présente des passages respectifs 88, espacés circonférentiellement, définis et s'étendant entre le côté extérieur et le côté intérieur du carter 74 La bride de montage 85 est en saillie vers l'extérieur du côté extérieur du carter 74 et est espacée radialement vers l'extérieur des

segments 82 de l'anneau de renforcement.

En liaison avec les figures 5 et 6, le mécanisme de mise en place 86 de chaque dispositif 76 est supporté par la bride 85 du carter fixe aux emplacements des passages 88 et est accouplé aux segments 82 de l'anneau de renforcement et à l'anneau d'actionnement 80 La rotation de l'anneau 80 provoque le mouvement des composants du mécanisme 84, qu'on décrira ciaprès, ce qui a pour effet de déplacer à son tour les segments 82 de l'anneau de renforcement pour les rapprocher des extrémits 76 A de aubes du rotor et pour les en éloigner, afin d'atteindre une position sélectionnée par rapport à celles-ci, à laquelle le jeu souhaité G (figure 5) est établi entre les segments 82 et les extrémités 76 A. Plus particulièrement, le mécanisme de mise en place

86 comporte deux éléments de support 90 espacés circonféren-

tiellement l'un de l'autre, un élément 92 de maintien de

l'anneau de renforcement, une paire d'ensembles d'actionne-

ment 94, et une paire de structures de support 96 Chaque élément de support 90 du mécanisme 86 est monté sur la bride par l'intermédiaire de l'un de ses passages 88 pour mouvement radial de coulissement par rapport à celui-ci afin de se rapprocher de l'axe central A du moteur et de son rotor - et de s'en éloigner Chaque élément de support 90 comporte un arbre longitudinal 90 A qui s'étend à travers le passage 88 et une extrémité transversale 90 B fixée rigidement à l'extrémité intérieure de l'arbre L'arbre 90 A de l'élément de support 90 se présente sous la forme d'une barre solide allongée ayant une section transversale généralement cylindrique et présente

un axe longitudinal R qui s'étend dans la direction radiale.

L'extrémité intérieure 90 B est creuse et présente une section

transversale généralement cylindrique.

La structure de montage 84 comporte également un élément de bague cylindrique 98 monté de façon fixe à travers chaque passage 88 de la bride 85 Chaque élément 98 est cylindrique et creux quant à la forme de sa section transversale et monte l'arbre 90 A pour coulissement radial suivant l'axe longitudinal R par rapport au carter 74 Plus particulièrement, l'élément de bague 98 comporte un corps tubulaire 98 A qui définit une surface intérieure cylindrique d'appui, dans laquelle s'engage en coulissement l'arbre de support 90 A et un pourtour annulaire 98 B fixé à l'extrémité extérieure du corps tubulaire 98 A L'élément de bague 98 est

assis à son pourtour 98 B sur la bride de montage 85.

En liaison avec les figures 5 à 7, l'élément 92 de maintien d'anneau de renforcement du mécanisme 84 de mise en place est situé au côté intérieur du carter 74 à un endroit

contigu aux segments 82 de l'anneau de renforcement L'élé-

ment 92 a la forme d'un arc allongé et est constitué de

parois avant, arrière et d'extrémités opposées, interconnec-

tées, 92 A, 92 B et 92 C, et d'entretoises 92 D espacées les unes des autres qui s'étendent entre les parois avant et arrière 92 A, 92 B en les interconnectant de façon rigide Les parois 92 A, 92 B contiguës à leurs parois d'extrémités opposées 92 C reçoivent les extrémités intérieures 90 B des arbres 90 A des éléments de support et sont montées en pivotement au moyen d'axes 102 qui s'étendent à travers des alésages transversaux 104 ménagés dans les extrémités intérieures 90 B des arbres et il - à travers des paires respectives de trous 100 pratiqués dans les parties d'extrémités opposées des parois avant et arrière 92 A, 92 B On remarquera en figure 6 que l'alésage droit 104 A a une forme ovale ou oblongue dans une section transversale, alors que l'alésage gauche 104 B a une forme sensiblement circulaire dans une section transversale La forme oblongue de l'alésage droit 104 A permet un mouvement relatif entre l'axe de pivotement droit 102 (figure 6) et l'extrémité intérieure 90 B de l'arbre de manière à tenir compte des changements de la distance entre les axes 102 provoqués par le déplacement radial des arbres 90 A et de l'élément 92 de maintien de l'anneau de renforcement lors du mouvement tendant à les rapprocher de l'axe A du rotor et de les en

éloigner et par suite de la dilatation thermique différen-

tielle se produisant entre les composants.

De plus, comme on le voit le mieux en figure 5, le long des bords intérieurs de ses parois avant et arrière respectives 92 A, 92 B, l'élément 92 de maintien présente une rainure 106 et un rebord 108 qui sont espacés axialement l'un de l'autre et s'étendent tous deux circonférentiellement autour de l'axe A du rotor Le rebord 108 et un bord 82 A des segments 82 de l'anneau de renforcement sont maintenus en engagement de serrage l'un avec l'autre par un élément de bloquage 110 en forme de C qui est monté en coulissement sur le bord 82 A et le rebord 108 La rainure 106 de l'élément de maintien de l'anneau de renforcement reçoit en coulissement le bord opposé 82 B du segment de l'anneau de renforcement De cette manière, les segments 82 de l'anneau de renforcement sont reçus en coulissement et maintenus de manière amovible par l'élément de maintien 92 à la façon d'un tandem bout à bout, en étant espacés, comme on le voit le mieux en figure 6 L'espace étroit entre les segments 82 à leurs extrémités adjacentes et la configuration oblongue, dans une section transversale, de l'alésage 104 A dans l'extrémité intérieure droite 90 B, représentée en figure 6, tient compte du 12 - changement de la circonférence de l'anneau de renforcement

formé par les segments 82 alors qu'ils se déplacent radiale-

ment vers les extrémités 76 A des aubes du rotor et s'en éloignent. En liaison avec les figures 5, 6, 8 et 9, chacun des ensembles 94 d'actionnement à levier coudé est accouplé à une extrémité extérieure 90 C de l'un des arbres 90 A des éléments de support 90 En outre, chaque ensemble 94 est monté sur le carter 74 à son côté extérieur et à un endroit adjacent à l'un des éléments de support 90 pour mouvement de pivotement autour d'un axe S espacé de l'axe longitudinal R de l'arbre A de l'élément de support, en s'étendant transversalement à cet axe De préférence, l'axe de pivotement S s'étend généralement en étant parallèle à l'axe longitudinal A du rotor Le mouvement de pivotement de l'ensemble 94 autour de l'axe S provoque un déplacement radial de l'arbre 90 de l'élément de support et du segment 82 de l'anneau de renforcement pour les rapprocher des extrémités 76 A des aubes

du rotor et pour les en éloigner.

Plus particulièrement, l'une des structures de support 96, sous forme d'un boulon de support vissé sur le carter fixe 74, monte l'ensemble d'actionnement 94 à un endroit contigu à la bride 85 pour mouvement pivotant autour de l'axe transversal S Sur le boulon 96 est vissé un écrou de réglage 112 L'écrou 112 est serré contre le carter 74 dès que le boulon 96 a été réglé par rotation à l'orientation désirée pour mettre en alignement l'ensemble d'actionnement 94 et l'anneau d'actionnement 80 et pour bloquer l'ensemble 94 à

l'état aligné.

Comme on le voit en figures 5, 6, 8 et 9, chaque ensemble 94 comporte un levier d'actionnement sous la forme d'un levier coudé 114 en forme de L, un coupleur sous forme d'un joint de berceau 116, et un moyen de réglage sous forme d'écrous de blocage extérieur et intérieur 118, 120 Le levier coudé 114 est constitué d'une branche extérieure 13 - longue 114 A et d'une branche intérieure courte 114 B qui sont connectées rigidement ensemble à un coude 114 D et s'étendent en relation transversale l'une par rapport à l'autre Les branches extérieure et intérieure 114 A, 114 B forment ensemble une structure ressemblant à un étrier en forme de Y Le levier coudé 114 est monté en pivotement par des axes extérieur et intérieur 122, 124 à son extrémité extérieure

114 C et au coude 114 D, respectivement, sur l'anneau d'action-

nement 80 et sur l'extrémité extérieure du boulon de support 96 Plus spécialement, l'axe de pivotement 122 s'étend à travers des fentes radialement allongées 126, ménagées dans l'anneau 80 et dans un trou 128 pratiqué dans l'extrémité extérieure 114 C du levier 114 L'axe de pivotement 124 s'étend à travers un alésage 130 formé dans une tete transversale 96 A sur l'extrémité extérieure du boulon de support 96 Les fentes 126 radialement allongées qui sont ménagées dans l'anneau 80, recevant les axes extérieurs 122 tiennent compte de la dilatation thermique différentielle

entre le carter 74 et l'anneau 80.

Le joint de berceau 116 de chaque ensemble d'actionne-

ment 94 comporte un moyeu central 132 et une paire de demi-

arbres 134 s'étendant dans des directions opposées suivant un axe commun C Le moyeu 132 est monté en coulissement sur l'extrémité extérieure 90 C de l'arbre 90 A de l'élément de support Les écrous de bloquage intérieur et extérieur 118, sont vissés sur l'extrémité extérieure 90 C aux côtés opposés du moyeu 132 Les écrous 118, 120 peuvent être ajustés sur l'extrémité 90 C afin de les serrer aux endroits axiaux désirés contre le moyeu 132 de manière à provoquer un déplacement axial de l'arbre 90 et amorcer l'établissement d'un jeu uniforme G entre les extrémités 76 A des aubes de la turbine et les segments 82 de l'anneau de renforcement sur la

circonférence de 3600 du carter 74.

Le moyeu 132 du joint 116 est disposé à l'intérieur de la configuration en forme d'étrier de la branche intérieure 14 - 114 B du levier coudé 114 Les demi-arbres 134 du joint 116 s'étendent à travers des fentes allongées respectives 136 ménagées dans la branche intérieure 114 B Les fentes 136 permettent un mouvement relatif entre les demi-arbres 134 et la branche intérieure 114 B pour permettre simultanément un mouvement linéaire de l'arbre 90 de l'élément de support et un mouvement pivotant du levier coudé 114 lors du déplacement circonférentiel de l'anneau d'actionnement 80 pour faire

fonctionner l'ensemble 94.

En résumé, les mécanismes de mise en place 86 des dispositifs 72 sont couplés à l'anneau d'actionnement 80 et peuvent fonctionner pour déplacer radialement les segments 82 de l'anneau de renforcement afin de les rapprocher des extrémités 76 A des aubes du rotor et de les en éloigner dans le but d'atteindre une position sélectionnée par rapport au rotor (non représenté), position à laquelle le jeu désiré (jeu G en figure 5) est établi entre les segments 82 et les extrémités 76 A En outre, les mécanismes 96 maintiennent les segments 82 aux positions sélectionnées afin de conserver le jeu désiré entre les segments de l'anneau de renforcement et les extrémités des aubes du rotor à l'issue de la rotation de

l'anneau 80.

-

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Dispositif ( 72) pour contrôler le jeu entre les extrémités ( 76 A) des aubes ( 76) du rotor et l'anneau de renforcement du carter ( 74) dans un moteur à turbine à gaz ( 10) comportant un rotor tournant ayant un axe et une rangée d'aubes avec des extrémités extérieures et un carter fixe,

l'anneau de renforcement étant disposé en relation concentri-

que avec le rotor, caractérisé en ce qu'il comprend:

(a) un segment ( 82) d'anneau de renforcement définis-

sant une partie circonférentielle de l'anneau de renforcement du carter et séparé du carter en en étant espacé radialement vers l'intérieur, (b) au moins une structure de montage ( 84) sur le carter fixe qui définit un passage ( 88) s'étendant entre les côtés extérieur et intérieur du carter, la structure de montage étant espacée radialement vers l'extérieur du segment d'anneau de renforcement; et (c) un mécanisme ( 86) de mise en place de segment d'anneau de renforcement supporté par le carter, accouplé au segment d'anneau de renforcement, et pouvant être actionné pour rapprocher le segment d'anneau de renforcement des

extrémités des aubes du rotor et pour l'éloigner de celles-

ci, afin d'atteindre une position par rapport à celles-ci à laquelle un jeu désiré est établi entre le segment d'anneau de renforcement et les extrémités des aubes, (d) le mécanisme de mise en place comprenant (i) un élément de support ( 90) monté à travers le passage défini par la structure de montage pour mouvement radial par rapport au carter et pour rapprochement vis-à-vis de l'axe du rotor et éloignement vis-à-vis de cet axe, l'élément de support présentant un axe longitudinal (R) et des extrémités intérieure ( 90 B) et extérieure opposées, avec le segment d'anneau de renforcement accouplé à l'extrémité intérieure de l'élément de support au côté intérieur du carter, 16 - (ii) un ensemble d'actionnement ( 94) accouplé à l'extrémité extérieure de l'élément de support et situé au côté extérieur du carter, et (iii) une structure de support ( 96) sur le carter fixe, montant l'ensemble de l'actionnement à un endroit contigu à la structure de montage pour mouvement pivotant autour d'un axe (S) espacé de l'axe longitudinal de l'élément de support, en s'étendant transversalement à cet axe, de

façon que le mouvement de pivotement de l'ensemble d'action-

nement autour de l'axe transversal provoque un déplacement radial de l'élément de support et du segment d'anneau de

renforcement par rapport au carter et suivant l'axe longitu-

dinal pour les rapprocher des extrémités des aubes du rotor

et les en éloigner.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de mise en place ( 86) comporte aussi un élément ( 92) de maintien de l'anneau de renforcement, relié à l'extrémité intérieure de l'élément de support et comportant

des éléments, espacés axialement, pour recevoir en coulisse-

ment et maintenir le segment d'anneau de renforcement à des

parties latérales longitudinales, espacées, de celui-ci.

3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en

ce que l'élément de support ( 90) comporte un arbre cylindri-

que ( 90 A) s'étendant à travers le passage ( 88) de la

structure de montage.

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure de montage ( 84) est une bride annulaire ( 85) en saillie sur le côté extérieur du carter, le passage ( 88) étant défini radialement à travers la bride entre les

côtés extérieur et intérieur du carter et recevant l'arbre.

Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure de montage ( 84) comporte aussi un élément de bague cylindrique ( 98), placé de façon fixe à travers le passage et montant l'arbre cylindrique pour mouvement de coulissement radial suivant l'axe longitudinal par rapport au 17 - carter. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de bague ( 98) comporte un corps tubulaire ( 98 A) définissant une surface intérieure d'appui, dans laquelle s'engage en coulissement l'arbre de support ( 90 A) et un pourtour annulaire ( 98 B) fixé à l'extrémité extérieure du corps tubulaire, la bague étant assise sur la bride au droit

du pourtour.

7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'actionnement ( 94) comporte un levier d'actionnement ( 114) ayant une branche extérieure ( 114 A) et

une branche intérieure ( 114 B) connectée à la branche exté-

rieure en s'étendant transversalement à celle-ci.

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble d'actionnement ( 94) comprend aussi un coupleur ( 116) monté sur l'extrémité extérieure de l'élément de support ( 90) et connecté en pivotement à la branche

intérieure du levier ( 114 B) d'actionnement ( 114).

9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble d'actionnement comporte en outre un moyen ( 118, 120) pour ajuster la position du coupleur le long de l'élément de support pour établir initialement la position axiale de l'élément de support et par conséquent l'espace entre le segment d'anneau de renforcement et les extrémités

des aubes.

Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le coupleur ( 116) comprend:

un moyeu central ( 132) monté sur l'extrémité exté-

rieure de l'élément de support; et une paire de demi-arbres ( 134) connectés au moyeu et s'étendant dans des directions opposées à partir de celui-ci suivant un axe commun et connectés en pivotement à la branche

intérieure ( 114 B) du levier d'actionnement.

11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé

en ce que la branche intérieure ( 114 B) du levier d'actionne-

18 - ment comporte deux fentes allongées ( 136) qui reçoivent les demiarbres respectifs du coupleur de manière à permettre un mouvement relatif entre les demi-arbres du coupleur et la branche intérieure du levier d'actionnement pour tenir compte simultanément du mouvement pratiquement linéaire de l'élément

de support et du mouvement de pivotement du levier d'action-

nement. 12 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la structure de support ( 90) est un demi-arbre connecté en pivotement au levier d'actionnement ( 114) au droit d'un coude défini par l'intersection des branches

extérieure et intérieure.

13 Dispositif ( 72) pour contrôler le jeu entre les extrémités ( 76 A) des aubes ( 76) du rotor et l'anneau de renforcement du carter ( 74) dans un moteur à turbine à gaz ( 10) comportant un rotor tournant présentant un axe et une rangée d'aubes avec des extrémités extérieures et un carter fixe, l'anneau de renforcement étant disposé concentriquement au rotor, caractérisé en ce qu'il comprend:

(a) un segment ( 82) d'anneau de renforcement définis-

sant une partie circonférentielle de l'anneau de renforcement du carter et séparé du carter en en étant espacé radialement vers l'intérieur; (b) une structure de montage ( 84) sur le carter fixe

définissant une multitude de passages ( 88) espacés circonfé-

rentiellement les uns des autres, s'étendant entre les côtés extérieur et intérieur du carter, la structure de montage

étant radialement espacée vers l'extérieur du segment d'an-

neau de renforcement; et (c) un mécanisme ( 86) de mise en place de segment d'anneau de renforcement, supporté par le carter, accouplé au segment d'anneau de renforcement, et pouvant être actionné pour déplacer le segment d'anneau de renforcement afin de le rapprocher de l'extrémité des aubes du rotor et de l'en éloigner et atteindre une position par rapport à celles-ci à 19 - laquelle un jeu désiré est établi entre le segment d'anneau et les extrémités des aubes; (d) le mécanisme de mise en place comportant

(i) deux éléments de support ( 90) espacés circon-

férentiellement l'un de l'autre, montés chacun à travers le passage respectif parmi les passages définis par la structure de montage pour déplacement radial par rapport au carter et

pour rapprochement vis-à-vis de l'axe du rotor et -éloigne-

ment vis-à-vis de cet axe, les éléments de support ayant chacun un axe longitudinal (R) et des extrémités intérieure

( 90 B) et extérieure opposées.

(ii) un élément ( 92) de maintien d'anneau de renforcement s'étendant entre les extrémités intérieures des éléments de support en étant connectées en pivotement par ses extrémités opposées à ces extrémités intérieures, l'élément de maintien supportant de manière movible le segment d'anneau de renforcement au côté intérieur du carter; (iii) deux ensembles d'actionnement ( 94) espacés circonférentiellement l'un de l'autre, accouplés chacun à l'extrémité extérieure de l'un des éléments de support et situés au côté extérieur du carter, et (iv) deux structures de support ( 96) sur le

carter fixe, montant chacune l'un des ensembles d'actionne-

ment contigus à la structure de montage pour mouvement de pivotement autour d'un axe (S) distant de l'axe longitudinal de l'élément de support et s'étendant transversalement à cet axe de sorte que le mouvement de pivotement de chacun des ensembles d'actionnement autour de l'axe transversal provoque un déplacement radial de l'élément de support et avec lui du segment d'anneau de renforcement par rapport au carter et suivant l'axe longitudinal dans la direction des extrémités

des aubes du rotor et dans la direction opposée.

14 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le mécanisme de mise en place ( 86) comporte aussi une paire d'axes allongés, connectant chacun en pivotement - l'une des extrémités opposées de l'élément de maintien de

l'anneau de renforcement à l'un des éléments de support.

Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'élément de maintien de l'anneau de renforcement comporte des éléments, espacés axialement, pour recevoir en coulissement et maintenir le segment d'anneau de renforcement

à des parties de bord longitudinales, espacées, de celui-ci.

16 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque élément de support ( 90) comporte un arbre cylinrique ( 90 A) s'étendant à travers le passage ( 88) de la

structure de montage.

17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la structure de montage ( 84) est une bride annulaire ( 85) en saillie sur le côté extérieur du carter, les passages ( 88) étant définis radialement à travers la bride entre les côtés extérieur et intérieur du carter et

recevant ledit arbre.

18 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la structure de montage ( 84) comporte aussi une multitude d'éléments de bague cylindriques ( 98) placés de manière fixe dans les passages respectifs et montant les arbres cylindriques pour un coulissement radial le long de

l'axe longitudinal par rapport au carter.

19 Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que chaque ensemble d'actionnement ( 94) comporte un levier d'actionnement ( 114) présentant une branche extérieure ( 114 A) et une branche intérieure ( 114 B) connectée à la précédente et s'étendant en relation transversale par rapport

à elle.

20 Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que chaque ensemble d'actionnement ( 94) comporte aussi un coupleur ( 116) monté sur l'extrémité extérieure de l'un des éléments de support ( 90) et connecté en pivotement à la

branche intérieure ( 114 B) du levier d'actionnement.

21 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé 21 - en ce que chaque ensemble d'actionnement comporte en outre un moyen ( 118, 120) pour ajuster la position du coupleur le long de l'élément de support pour établir initialement sa position axiale et par conséquent l'espace entre le segment d'anneau de renforcement et les extrémités des aubes. 22 Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que le coupleur ( 116) comporte:

un moyen central ( 132) monté sur l'extrémité exté-

rieure de l'élément de support et; une paire de demi-arbres ( 134) connectés au moyeu et s'étendant dans des directions opposées à partir de celui-ci suivant un axe commun et connectés en pivotement à la branche

intérieure ( 114 B) du levier d'actionnement.

23 Dispositif selon la revendication 22, caractérisé

en ce que la branche intérieure ( 114 B) du levier d'actionne-

ment comporte deux fentes allongés ( 136) qui reçoivent les demi-arbres respectifs du coupleur de manière à permettre un mouvement relatif entre les demi-arbres du coupleur et la branche intérieure du levier d'actionnement pour tenir compte simultanément du mouvement sensiblement linéaire de l'élément

de support et du mouvement de pivotement du levier d'action-

nement. 24 Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que la structure de support est un demi-arbre connecté en pivotement au levier d'actionnement au droit d'un coude

défini par l'intersection des branches extérieure et inté-

rieure.