FR2662746A1 - Segment d'enveloppe de moteur a turbine a gaz et assemblage de commande du jeu d'une enveloppe de turbine. - Google Patents
Segment d'enveloppe de moteur a turbine a gaz et assemblage de commande du jeu d'une enveloppe de turbine. Download PDFInfo
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Abstract
Les jeux entre un ensemble d'aubes de turbine haute pression et l'enveloppe de turbine haute pression qui l'entoure et les jeux entre un ensemble de turbine basse pression et l'enveloppe de turbine basse pression associée sont commandés avec précision par une structure de support qui permet de commander de manière uniforme le refroidissement circonférenciel de la structure de support d'enveloppe. Des charges radiales appliquées sur cette structure sont réduites par équilibrage des forces exercées sur la structure de support par l'enveloppe au moyen de charges de pression prédéterminées qui sont commandées et établies par l'intermédiaire d'une série de cavités d'air de refroidissement. Des éléments de suspension d'enveloppe antérieur et postérieur (58, 60) relient l'enveloppe à son support (44) de manière à faciliter l'assemblage et le désassemblage des segments d'enveloppe (30) par rapport à leur structure de support.
Description
La présente invention concerne de façon générale une enveloppe de moteur à
turbine à gaz, et plus particulièrement une enveloppe segmentée uniformément refroidie et équilibrée en pression dans laquelle chaque segment d'enveloppe rejoint de manière continue à la fois les aubes de turbine haute pression et les aubes de turbine basse pression Cette configuration élimine une rangée d'aubes directrices fixes entre les aubes tournantes et permet ainsi d'obtenir une réduction importante du poids, des économies en coût significatives et des performances améliorées du fait
de la réduction des besoins en air de refroidissement.
La fonction primaire d'une enveloppe d'un moteur à turbine à gaz consiste à former une surface annulaire profilée le long de la voie d'écoulement externe des gaz d'échappement ainsi qu'à définir un jeu aussi petit que possible avec les extrémités des aubes de turbine tournantes Le maintien de ce jeu réduit est nécessaire pour minimiser la fuite des gaz d'échappement entre les extrémités des aubes et la surface externe de la voie d'écoulement Le jeu radial entre les extrémités des aubes tournantes et l'enveloppe fixe a un effet significatif sur le rendement de la turbine, un jeu
faible assurant un rendement plus élevé.
L'effet du jeu des extrémités des aubes sur le rendement de la turbine et sur sa performance est le plus significatif en ce qui concerne les applications aux turbines à gaz à réaction élevée dans lesquelles la présente invention est utilisée Plus l'espace défini par le jeu peut être maintenu étroit, meilleure est la performance de la turbine Par conséquent, beaucoup d'efforts sont apportés à la conception de l'enveloppe aussi bien qu'aux supports d'enveloppe afin d'assurer un contrôle maximum de la position radiale de l'enveloppe puisque la position radiale de l'enveloppe
définit le jeu des extrémités des aubes.
Puisque le jeu minimum entre l'enveloppe et les aubes, c'est-à-dire le point de quasi-contact, se
produit normalement pendant un fonctionnement transi-
toire, il est d'une importance critique de contrôler la réponse transitoire du support de l'enveloppe afin de maintenir des niveaux de jeu des extrémités des aubes acceptables en régime permanent Dans l'idéal, la réponse du stator devrait correspondre à la réponse transitoire du rotor afin d'obtenir des jeux minimum en régime permanent et afin d'améliorer la performance du moteur. Afin d'obtenir une bonne performance du moteur, il est également nécessaire de maintenir l'enveloppe et son support de façon aussi circulaire que possible Des
charges radiales non uniformes mécaniques et/ou thermi-
ques qui tendent à distordre le support de l'enveloppe ainsi que l'enveloppe peuvent générer un frottement locale des extrémités des aubes sur l'enveloppe Ceci a pour effet d'engendrer une usure non uniforme de l'enveloppe ainsi qu'une usure des extrémités des aubes concernées et aboutit à une performance dégradée du
moteur.
La configuration du support d'enveloppe représen-
tée sur la figure l est typique des configurations classiques connues Les bagues de commande de jeu et de support 10, 12 formées sur le châssis de moteur 14 sont chauffées et refroidies par des circuits d'air de refroidissement qui dirigent l'air de refroidissement de manière tangentielle à l'intérieur de canaux formés entre les bagues de commande de jeu L'enveloppe de turbine haute pression 18 est distincte de l'enveloppe de turbine basse pression 20 et est espacée axialement de cette enveloppe de turbine basse pression Les extrémités libres des aubes de turbine haute pression 22 et des aubes de turbine basse pression 24 définissent des espaces de jeu 25 avec les enveloppes
respectives 18 et 20.
Des tests réalisés avec cette configuration classique ont mis en évidence des gradients de température circonférenciels dépassant 26,70 C On estime que cet écart de température est essentiellement dû à l'environnement caréné ainsi qu'aux fuites d'air de refroidissement autour des diverses pièces de raccord de tuyau 16 Ces gradients de température peuvent entraîner une ouverture des espaces de jeu des extrémités des aubes d'environ 0,20 mm après frottement
des extrémités des aubes Ceci constitue un inconvé-
nient majeur puisque les jeux en régime permanent s'inscrivent généralement dans une fourchette qui varie
entre 0,38 mm et 0,50 mm.
Une considération essentielle à prendre en compte lors de la conception d'un quelconque système d'enveloppe réside dans la possibilité d'utiliser efficacement l'air de refroidissement et de réduire toute fuite parasite de cet air au niveau de l'enveloppe considérée Des configurations courantes de turbines haute pression sont refroidies en utilisant l'air de décharge du compresseur qui est acheminé autour des bagues de support externes de la chambre de combustion et de la tuyère La fuite de cet air vers la voie d'écoulement du gaz d'échappement est typiquement
commandée par l'utilisation de minces pièces d'étan-
chéité en feuilles métalliques qui sont placées entre
les extrémités des segments d'enveloppes Ces configu-
rations classiques d'enveloppes rendent possible la fuite de la totalité de la pression de l'air de refroidissement de l'enveloppe au travers de ces pièces d'étanchéité Cette fuite est représentée sur la figure 1 par des flèches de direction d'écoulement 23. Des configurations plus récentes, telles que représentées sur la figure 2, comportent des déflecteurs 26 qui sont incorporés sur 3600 de façon continue, et on obtient ainsi une réduction de la
différence de pression au travers des pièces d'étan-
chéité 21 d'extrémité d'enveloppe Cette différence de pression plus faible aboutit à une diminution de la fuite de l'air de refroidissement Cependant, la configuration à déflecteurs de dérivation implantés sur 360 ne peut pas être adaptée à une configuration de suspension de l'enveloppe segmentée telle que celle
représentée de manière schématique sur la figure 2 (a).
Ceci peut constituer un inconvénient puisqu'il est
souhaitable de former les pièces de suspension d'enve-
loppe 19 à partir d'une série de segments espacés de manière circonférencielle, ce qui empêche les segments d'enveloppe 18 dont la voie d'écoulement est chauffée de manière non uniforme d'exercer une influence sur la
température du support d'enveloppe qui est de préfé-
rence formé comme une bague de support continue sur 360 12 De cette manière, la pièce de suspension d'enveloppe segmentée isole thermiquement l'enveloppe
de la bague de support 12.
Par conséquent, il existe un besoin d'une enveloppe de moteur à turbine à gaz segmentée qui
maintienne un jeu étroit et uniforme sur la circon-
férence par rapport aux aubes de turbines qui tournent, et ce aussi bien lors de conditions de fonctionnement
transitoires du moteur qu'en régime permanent.
Il existe également un besoin d'un support d'enveloppe de moteur à turbine à gaz qui soit chauffé et refroidi de manière circonférencielle et régulière
de telle sorte que des gradients de température circon-
férenciels soient évités et de telle sorte que les segments d'enveloppe fixés soient maintenus selon une forme voisine d'un cercle, et ce autant qu'il est possible. Il existe encore un besoin d'une enveloppe de moteur à turbine à gaz qui utilise efficacement l'air de refroidissement en réduisant les différences de
pression au travers des pièces d'étanchéité d'enve-
loppe, et ce faisant, une réduction des fuites
parasites de l'air de refroidissement sera obtenue.
Un autre objet de la présente invention consiste à commander et à maintenir uniformes les coefficients
de transmission thermique le long du support d'enve-
loppe, et particulièrement le long des collerettes radiales annulaires qui forment les trois bagues de
commande de position du support d'enveloppe.
Un autre objet de la présente invention consiste à commander la pression au voisinage du support d'enveloppe et de l'enveloppe segmentée ainsi qu'entre ce support et l'enveloppe de telle sorte que les charges radiales sur ces éléments soient minimisées ou éliminées. Un autre objet de la présente invention consiste à prévoir une enveloppe qui relie deux rotors adjacents et qui assure une commande du jeu des extrémités des aubes des deux rotors à la fois L'utilisation d'enveloppes distinctes pour chaque rotor aboutirait à davantage de composants, de joints ainsi qu'à des fuites plus importantes d'air de refroidissement au
travers des joints.
Encore un autre objet de la présente invention consiste à faciliter l'assemblage et le désassemblage d'une enveloppe de moteur à turbine à gaz segmentée par rapport à ses pièces de suspension et à son élément de
support d'enveloppe.
La présente invention a été développée pour répondre aux besoins mentionnés ci-avant et par conséquent, la présente invention a pour objet princi- pal la fourniture d'une enveloppe de moteur à turbine à gaz segmentée qui relie de manière continue à la fois les aubes de la turbine haute pression et les aubes de
la turbine basse pression.
Selon la présente invention, une enveloppe de moteur à turbine à gaz segmentée est supportée par des pièces de suspension d'enveloppe antérieure et postérieure, deux segments d'enveloppe étant supportés par chaque pièce de suspension Les pièces de suspension d'enveloppe sont à leur tour supportées par un support d'enveloppe continu sur 3600 qui est fixé par boulons sur le châssis du moteur à turbine à gaz par l'intermédiaire d'une collerette de montage radiale, postérieure et annulaire, formée sur le support d'enveloppe Le support d'enveloppe qui commande la position radiale de l'enveloppe maintient des jeux radiaux étroits entre les aubes des turbine et l'enveloppe segmentée par l'intermédiaire de trois collerettes ou bagues de commande de position radiales, continues sur 3600 et distinctes, dont l'une sert de
collerette de montage radiale postérieure.
Une série de cavités annulaires pour l'air de
refroidissement est définie entre les segments d'enve-
loppe, le moteur ou le châssis de la chambre de combustion et les pièces de suspension d'enveloppe antérieure et postérieure Les ports qui relient les cavités annulaires sont dimensionnés de manière à assurer un écoulement étranglé ou quasi-étranglé d'une cavité à la suivante La vitesse de l'écoulement de l'air de refroidissement à l'intérieur des cavités reste par conséquent réellement constante, même si la
vitesse de l'écoulement total de l'air de refroidisse-
ment peut varier.
Cette vitesse constante de l'écoulement assure un refroidissement circonférenciel et uniforme sur 360 de l'enveloppe et de son élément de support et permet de
maintenir et de commander le coefficient de transmis-
sion thermique sur les trois bagues de commande de position Cet écoulement constant assure à son tour une dilatation thermique et une contraction thermique uniformes et commandées du support d'enveloppe et permet par conséquent de commander avec précision le jeu entre les aubes de la turbine et l'enveloppe Un autre avantage, dû au fait que l'on peut diriger l'écoulement de l'air de refroidissement au travers d'une série de cavités, est constitué par la réduction des fuites d'air de refroidissement du fait que la pression de l'air diminue en séquence dans les cavités qui contiennent l'air de refroidissement et qui sont
alignées en séquence suivant une direction aval.
La pression dans chaque cavité d'air de
refroidissement est maintenue à une valeur prédéter-
minée pour contrer les charges appliquées au support de
l'enveloppe par l'intermédiaire des pièces de suspen-
sion d'enveloppe De cette manière, les charges mécaniques qui s'exercent sur le support d'enveloppe peuvent être minimisées Du fait de la réduction des
charges mécaniques, un assemblage de supports d'enve-
loppe plus léger peut être conçu et les sections des
matériaux qui constituent l'élément de support d'enve-
loppe peuvent être réduites.
Les objets, caractéristiques et avantages mentionnés ci-avant et liés à la présente invention
seront en partie mis en exergue avec leurs particu-
larités et apparaîtront en partie évidents à la lecture
de la description détaillée qui suit de l'invention,
description que l'on parcourra en relation avec les
figures annexées, parmi lesquelles: les figures 1 et 2 sont des vues partielles en coupe axiale de systèmes d'enveloppe de moteur à turbine à gaz selon l'art antérieur;
la figure 2 (a) est un diagramme partiel sché-
matique d'une configuration classique de pièce de suspension d'enveloppe segmentée; la figure 3 est un diagramme schématique du système d'enveloppe de la figure 4, et cette figure 3 représente sous forme simplifiée les emplacements relatifs et les interconnections entre les enveloppes segmentées, les pièces de suspension d'enveloppe segmentées, le support d'enveloppe et les bagues de commande de de position de support d'enveloppe; la figure 4 est une vue partielle en coupe axiale d'un système d'enveloppe de moteur à turbine à gaz selon la présente invention; la figure 4 (a) est une vue partielle en coupe axiale du circuit de l'air de refroidissement autour de la bague de commande de position postérieure de la figure 4; la figure 4 (b) est une vue en coupe des voies d'écoulement de l'air de refroidissement de la figure 4 (a) selon la ligne A-A de la figure 4 (a); la figure 4 (c) est une vue en perspective éclatée du système de support d'enveloppe de la figure 4; la figure 5 est une vue partielle en coupe axiale d'une partie du système d'enveloppe de la figure 3 et cette vue partielle permet de visualiser le détail de l'emplacement des tubes de tourbillonnement; la figure 6 est une vue partielle en coupe pratiquée de manière circonférencielle selon la ligne A-A de la figure 5; la figure 7 est une vue schématique partielle en perspective qui représente l'assemblage tangentiel de
l'enveloppe sur la pièce de support d'enveloppe anté-
rieure; les figures 8 à 10 sont des vues axiales en
élévation de côté qui représentent la séquence d'assem-
blage à suivre pour réaliser le montage de l'enveloppe et de la pièce de suspension d'enveloppe antérieure sur le support d'enveloppe; la figure il est une vue partielle axiale qui représente le désassemblage de l'enveloppe par rapport au support d'enveloppe; la figure 11 (a) est une vue partielle d'un segment d'enveloppe; la figure 11 (b) est une vue agrandie d'une pièce
d'accrochage formant protubérance positionnée à mi-
enveloppe; la figure 11 (c) est une vue en coupe selon la ligne G-G de la figure 11 (a); la figure 12 est une vue partielle en coupe axiale d'un autre mode de réalisation d'une enveloppe de moteur à turbine à gaz; la figure 13 est une vue partielle en coupe axiale de l'enveloppe représentée sur la figure 3 et cette vue représente en outre le maintien axial de l'enveloppe à l'intérieur du châssis de la chambre de combustion du moteur; et la figure 14 est une vue partielle en coupe axiale d'une partie antérieure de l'enveloppe, comme représenté sur la figure 3, et cette vue représente en
outre l'emplacement des pièces d'étanchéité de l'enve-
loppe.
Dans les diverses figures annexées, des index de
référence identiques indiquent des parties analogues.
La présente invention va maintenant être décrite en relation avec les figures en commençant par la figure 3 qui représente une vue générale schématique du système de support d'enveloppe selon la présente invention Un segment d'enveloppe d'un seul tenant 30 est muni d'une pièce d'accrochage antérieure 32, d'une pièce d'accrochage centrale ou médiane 34 ainsi que d'une
pièce d'accrochage postérieure 36 Les pièces d'accro-
chage antérieures et postérieures 32 et 36 sont respectivement formées avec des extrémités libres 38 et qui s'étendent axialement vers l'arrière tandis que la pièce d'accrochage médiane 34 est formée avec une
extrémité libre 42 qui s'étend axialement vers l'avant.
Un certain nombre de segments d'enveloppe 30 sont
disposés de façon circonférencielle selon une dispo-
sition générale connue, de manière à former une enveloppe segmentée sur 3600 Un certain nombre de pièces de suspension d'enveloppe segmentée antérieures et postérieures 58 et 60 relient de manière rigide les
segments d'enveloppe 30 à un support d'enveloppe 44.
Chacune des pièces de suspension segmentée 58 et 60 relie et supporte de manière circonférencielle les segments d'enveloppe 30 Il y a typiquement 32 segments
d'enveloppe, 16 pièces de suspension d'enveloppe anté-
rieures et 16 pièces de suspension d'enveloppe
postérieures dans l'assemblage.
Chaque paire constituée par une pièce de suspension d'enveloppe segmentée et par l'enveloppe qui l'accompagne est supportée de manière rigide par un support d'enveloppe annulaire continu sur 360 44 d'un seul tenant La position radiale de chaque segment d'enveloppe 30 est commandée avec précision par trois collerettes de support ou bagues de commande de position distinctes 46, 48 et 50 sur 360 prévues sur le support d'enveloppe 44 Les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48 sont respectivement formées avec des pièces d'accrochage 52 et 54 qui se projettent axialement vers l'avant tandis que la bague de commande de position postérieure 50 est formée avec une pièce d'accrochage 56 qui se projette 1 i axialement vers l'arrière Une vue éclatée de cet assemblage est fournie sur la figure 4 (c) à des fins de clarification, et sur cette vue, des nervures raidisseuses 31 sont représentées et prévues sur chaque segment d'enveloppe 30. Afin d'optimiser les fonctions de support radial et de contrôle de position radiale pour chaque segment d'enveloppe 30 au moyen du support d'enveloppe 44, chaque pièce d'accrochage 52, 54 et 56 située sur le support d'enveloppe est en alignement axial direct (c'est-à-dire que toutes trois sont alignées dans le même plan radial) avec sa bague de commande de position respective 46, 48 et 50 Cet alignement augmente la rigidité de la totalité de l'assemblage de support
d'enveloppe.
Le support d'enveloppe est boulonné à l'intérieur du châssis de chambre de combustion 96, et ce au niveau
de son extrémité postérieure La totalité de l'assem-
blage de support d'enveloppe est montée en porte-à-faux
au niveau de son extrémité postérieure, plus précisé-
ment au niveau de la bague de commande de position postérieure 50 Les bagues de commande de position antérieure et médiane, qui sont distantes de la collerette postérieure de plusieurs millimètres, sont par conséquent bien dissociées de toute variation circonférencielle non uniforme due à un fléchissement
radial du châssis de la chambre de combustion.
La configuration d'enveloppe segmentée est une nécessité pour l'adaptation aux contraintes thermiques
imposées par l'environnement hostile créé par l'écoule-
ment des gaz d'échappement chauds Les pièces de
suspension de l'enveloppe segmentée coupent effica-
cement le chemin de conduction de la chaleur entre les pièces d'accrochage d'enveloppe dont la température est élevée et les bagues de commande de position Les bagues de commande de position sont ainsi bien isolées de l'environnement hostile et non uniforme qui règne
dans la voie d'écoulement.
Chaque pièce de suspension d'enveloppe antérieure 58 est formée avec une collerette d'engagement antérieure 62 qui se projette axialement vers l'avant, avec une collerette d'engagement médiane 64 qui se projette axialement vers l'arrière ainsi qu'avec une paire de collerettes d'engagement postérieures interne et externe 66 et 68 qui se projettent axialement vers l'arrière Chaque pièce de suspension d'enveloppe postérieure 60 est formée avec une paire de collerettes d'engagement interne et externe 70 et 72 qui se projettent axialement vers l'avant Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, les pièces de suspension d'enveloppes antérieure et postérieure 58 et 60
constituent des liaisons "nervure dans gorge" circonfé-
rencielles entre les pièces d'accrochage situées sur les segments d'enveloppe et sur le support d'enveloppe et les collerettes d'engagement situées sur les pièces de suspension d'enveloppe segmentée antérieure et postérieure. Afin de contrôler ou commander avec précision le jeu des extrémités des aubes et afin de le maintenir uniforme, la dilatation thermique et la contraction thermique du support d'enveloppe 44 et des segments d'enveloppe 30 doivent être maîtrisées avec précision et régulièrement Le paramètre essentiel qui influence la réponse à la température du support d'enveloppe est constitué par les coefficients de transmission thermique (h) de l'air de refroidissement sur les bagues de commande de position 46, 48 et 50 Les
principaux facteurs qui interviennent dans ces coeffi-
cients de transmission thermique sont le débit et la vitesse d'écoulement de l'air de refroidissement La
présente invention contrôle et maintient ces coeffi-
cients de transmission thermique de façon uniforme sur
la circonférence en établissant un écoulement rotation-
nel dirigé de manière circonférencielle dans une cavité fixe formée entre les bagues de commande de jeu
antérieure et médiane 46 et 48.
Les principaux chemins d'écoulement de l'air de refroidissement sont représentés sur la figure 4 L'air de refroidissement de l'enveloppe traverse tout d'abord
des trous formés dans la pièce de suspension d'envelop-
pe antérieure 58 et passe ensuite entre les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48 avant d'atteindre la bague de commande de position
postérieure 50 Plus particulièrement, l'air de refroi-
dissement 74 pénètre à l'intérieur d'une cavité annulaire A en traversant des ports 76 Une partie de cet air est dirigée radialement vers l'intérieur au travers de ports 78 ainsi qu'au travers de déflecteurs de dérivation segmentés 80 et contre la partie haute pression 83 des segments d'enveloppe 30 Une autre partie de cet air est dirigée radialement vers l'extérieur, à l'intérieur d'une cavité B, après être
passée au travers de ports 82.
Un taux de compression élevé s'établit au travers des ports 82 de manière à produire un écoulement étranglé ou quasi-étranglé et par conséquent, la vitesse de l'air qui sort de la cavité A est essentiellement stable (sonique) Afin de développer l'écoulement d'air de refroidissement rotationnel souhaité pour obtenir les valeurs des coefficients de transmission thermique souhaitées sur les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48 et pour contrôler ces valeurs, l'air doit être diffusé de manière à réduire sa vitesse puis doit être dirigé de façon tangentielle et circonférencielle au travers de
la cavité B, comme décrit ci-avant.
Après sa pénétration dans la cavité B, l'air qui est en rotation tangentielle entre les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48 est dirigé axialement vers la section postérieure du support d'enveloppe 44 La plus grande partie de l'air est acheminée dans une cavité C qui est adjacente à la partie basse pression 85 de chacun des segments d'enveloppe 30 L'air de refroidissement pénètre à l'intérieur de la cavité C au travers de trous 84 formés dans la partie conique formant support 86 du support d'enveloppe 44 Un déflecteur de dérivation sur 3600 81 est fixé au support d'enveloppe de turbine 44 pour diriger l'air de refroidissement de dérivation qui provient de la cavité C sur la partie basse pression 85 des segments d'enveloppe 30 et pour mesurer cet air de refroidissement. L'air restant 88 est utilisé pour refroidir les aubes directrices de sortie mais sert également à chauffer ou à refroidir la collerette postérieure (qui forme la bague de commande de position postérieure 50) lorsqu'il traverse un circuit de refroidissement de
collerette postérieure Les figures 4 (a) et 4 (b) mon-
trent les détails du circuit de refroidissement de collerette postérieure La collerette postérieure 97 du châssis de la chambre de combustion externe 96 présente une fente radiale en 99 qui va jusqu'aux trous prévus pour des boulons 101 Une fente similaire 103 court de
manière circonférencielle le long de la collerette 97.
Des fentes similaires 99 et 103 sont usinées à l'inté-
rieur de la collerette antérieure 105 du châssis de
turbine 107.
L'air passe tout d'abord au-dessus et autour de la face de la collerette 97 du châssis de chambre de combustion 96 L'air de refroidissement 88 est empêché de traverser directement la bague de commande de position postérieure 50 par un boulon ajusté étanche positionné en 101 (a) Un boulon ajusté desserré positionné en 101 (b) permet à l'air de traversesr la bague de commande de position postérieure L'air 88 circule à nouveau circonférenciellement, à l'arrière de la fente radiale 99 ménagée dans la collerette 105 avant de sortir Cet arrangement assure un chauffage uniforme de la bague de commande de position posté- rieure.
Bien que plusieurs procédés puissent être utili-
sés pour créer l'écoulement rotationnel entre les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48, une configuration prévoit un moulage en forme de
mini-tuyères à l'intérieur du support d'enveloppe 44.
Une configuration préférée, plus économique et plus légère implique la formation d'une unique tubulure 90 à partir d'un tube de taille standard, comme représenté sur les figures 5 et 6 Un tubage circulaire est formé selon une forme ovalisée et est ensuite passé au niveau d'une extrémité 92 Une série de tubulures 90 est ensuite brasée selon un réseau espacé selon la circonférence sur le support d'enveloppe 44, comme cela est représenté La forme ovale de chaque tubulure 90 est configurée de manière à offrir une surface de
sortie appropriée afin d'obtenir la vitesse d'écou-
lement d'air nécessaire pour produire les niveaux de transmission thermique souhaités sur les bagues de
commande de position antérieure et médiane 46 et 48.
Il est essentiel que l'ensemble des bagues de commande de position d'enveloppe 46, 48 et 50 répondent uniformément afin de maintenir le commande du jeu des extrémités des aubes et afin d'éviter un cintrage des enveloppes Une fonction principale du support d'enveloppe de turbine 44 consiste à maintenir des jeux minimum entre les enveloppes et les extrémités des aubes de turbine Cet objectif est le mieux atteint, que ce soit en régime transitoire ou en régime
permanent, si la réponse thermique du support d'enve-
loppe correspond à celle du rotor de turbine qui supporte les aubes La réponse thermique du support est gouvernée par sa masse et par les coefficients de transmission thermique qui existent au niveau de ses limites Afin d'établir les niveaux de coefficients de transmission thermique nécessaires sur les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48, la réponse du support d'enveloppe 44 à la température transitoire est déterminée et est étudiée de manière à s'adapter à ladilatation thermique du disque d'aubes Io haute pression qui supporte les aubes de turbine haute
pression 22.
De plus, les coefficients de transmission thermi-
que sur la bague de commande de position postérieure 50 sont établis en fixant la géométrie du circuit de refroidissement ainsi que le taux de compression de manière à obtenir une réponse identique à celle obtenue avec les bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48 Ceci est réalisé en partie en réglant la masse (thermique) des bagues de commande de position ainsi que leur rigidité De cette manière, la réponse à la température transitoire de l'ensemble des trois bagues de commande de position est commandée de manière
à obtenir des jeux optimum entre les segments d'enve-
loppe et les aubes de turbine haute et basse pression
22 et 24.
Les bagues de commande de position antérieure et médiane sont bornées par les mêmes coefficients de transmission thermique Le coefficient de transmission
thermique de la bague de commande de position posté-
rieure n'est pas le même que celui des bagues de commande de position antérieure et médiane La réponse thermique est fonction de la masse des bagues et de
leur coefficient de transmission thermique limite.
Lorsque la masse de la bague de commande de position postérieure est supérieure à celle des bagues de commande de position antérieure et médiane, le
coefficient de transmission thermique est différent.
Les masses et les coefficients de transmission thermi-
que des bagues sont fixés de manière à ce qu'on obtienne des dilatations et des contractions thermiques radiales égales afin de prévenir tout cintrage des enveloppes. Comme représenté en outre sur la figure 4, une étanchéité E 94 est prévue entre le support d'enveloppe 44 et le châssis de chambre de combustion 96 afin de commander la pression dans la cavité B de telle sorte qu'elle soit égale à une valeur souhaitée La pression
dans la cavité B est fixée à une valeur considéra-
blement inférieure à la pression qui règne dans la cavité A, et ce faisant, on produit une charge radiale
externe significative sur le support d'enveloppe 44.
Cependant, il existe aussi une charge radiale interne sur chaque pièce d'accrochage de la bague de commande de position 52, 54 et 56, cette charge étant due aux charges des pièces de suspension antérieure et postérieure Les charges de pression sont fixées de manière à contrer les charges des pièces de suspension afin de produire une charge mécanique nette nulle au
travers du support d'enveloppe 44 Cette caractéris-
tique permet de contrôler rigoureusement la réponse des bagues de commande de position par leur réponse thermique puisque leurs charges mécaniques restent équilibrées, et cela, quelles que soient les conditions, y compris les conditions de jeu minimum critique qui se produisent lors de déflagrations
supplémentaires qui résultent d'un étranglement.
Les contraintes dans le support d'enveloppe 44 sont par conséquent fortement réduites puisque seules des contraintes thermiques sont présentes et le poids peut être minimisé du fait que les charges radiales appliquées au travers du support d'enveloppe s'annulent En aval des bagues de commande de position antérieure et médiane 46 et 48, la pression réduite dans la cavité annulaire B constitue en outre un
avantage pour la section postérieure du support d'enve-
loppe 44 Cette faible pression est efficace pour réduire le différenciel de pression au travers du cône formant support 86, et on obtient de la sorte une limitation des contraintes en des emplacements clés o sinon des contraintes de flexion élevées et des
fléchissements mécaniques non souhaitables se produi-
raient.
La pression à l'intérieur des cavités qui se réduit par étapes et en chaîne depuis la cavité A jusqu'à la cavité B et jusqu'à la cavité C conduit à des taux de compression élevés au travers de la
structure de support d'enveloppe Ces taux de compres-
sion élevés conduisent à des conditions d'écoulement étranglé ou quasiétranglé au travers des ports d'air de refroidissement 82 et 84, et on obtient ainsi un excellent contrôle de l'écoulement d'air même si les pressions des cavités fluctuent quelque peu du fait d'une éventuelle détérioration des étanchéités Ce système d'écoulement d'air de refroidissement bien maîtrisé permet un contrôle du jeu des extrémités des aubes de bonne précision puisque les coefficients de transmission thermique et de refroidissement des bagues de commande de position restent stables Qui plus est, un contrôle approprié de l'air de refroidissement 74 qui est appliqué aux segments d'enveloppe 30 est
également assuré par cette configuration.
La procédure d'assemblage du système de support d'enveloppe est représentée sur les figures 7 à 10 dans lesquelles les flèches 98 indiquent la direction relative du mouvement entre les parties Cette procédure d'assemblage permet un assemblage facile et une performance accrue Tout d'abord, deux segments d'enveloppe 30 sont assemblés tangentiellement sur une pièce de suspension antérieure 58, comme cela est représenté sur la figure 7 Puis la pièce de suspension antérieure 58 ainsi que les deux segments d'enveloppe qui la prolongent sont assemblés axialement à l'intérieur du support d'enveloppe 44 sur 3600, comme cela est représenté sur les figures 8 et 9 o, pour chaque figure, un mouvement d'assemblage du support d'enveloppe, ce mouvement étant axial et s'effectuant d'arrière en avant, est suivi d'un mouvement dirigé radialement vers l'extérieur Pour finir, la pièce de suspension postérieure 60 est assemblée axialement afin d'engager la pièce d'accrochage postérieure 36 ainsi que le support d'enveloppe 44 par l'intermédiaire de la
pièce d'accrochage postérieure 56.
L'expérience montre que les segments d'enveloppe supportent une déformation permanente en forme d'arc qui est due aux gradients thermiques subis lors du
fonctionnement du moteur Cette distorsion rend diffi-
cile, voire même impossible le glissement d'un segment d'enveloppe 30 de manière circonférencielle au travers de son support d'enveloppe 44 si des jeux faibles
doivent être maintenus lors du fonctionnement normal.
Afin d'empêcher ce cintrage lors du désassemblage, une disposition permettant le déblocage a été prévue dans
la présente invention.
Cette disposition pour le déblocage consiste à prévoir une dépouille radiale 100 ou évidement radial usinée dans la circonférence externe de la pièce d'accrochage antérieure 38 de l'enveloppe, comme cela est représenté sur la figure il en un point X Après que le désengagement axial de la pièce de suspension antérieure 58 ainsi que des deux segments d'enveloppe qui lui sont fixés du support d'enveloppe 44 est réalisé par une procédure consistant à effectuer en sens inverse les étapes de la séquence d'assemblage, la dépouille 100 permet à la pièce d'accrochage médiane 34 de l'enveloppe de se déplacer radialement vers l'extérieur, comme représenté en 102 Cette rotation du segment d'enveloppe 30 lui permet de se déplacer librement, de façon tangentielle et circonférencielle même dans le cas d'une déformation, et, le désassem-
blage est ainsi facilité.
L'assemblage des pièces de suspension segmentées antérieures 58 à l'intérieur du support d'enveloppe 44 s'effectue suivant une direction droite dirigée vers l'avant avec seulement deux collerettes de pièces de suspension, les collerettes antérieure et médiane 64 et 68, qui s'engagent dans le support d'enveloppe Par conséquent, bien que chaque segment d'enveloppe 30 comporte trois pièces d'accrochage, seulement deux pièces d'accrochage, les collerettes des pièces de suspension antérieure et médiane (pièces d'accrochage), doivent engager le support d'enveloppe, et ce faisant on obtient un assemblage facile à réaliser puisque beaucoup moins de déformation se produit sur les pièces de suspension antérieures lors du fonctionnement du moteur C'est-à-dire que les segments d'enveloppe subissent des gradients de température entre le chemin d'écoulement et leurs pièces d'accrochage d'environ 2040 à 2600 C Lorsque les segments d'enveloppe sont encastrés, les contraintes thermiques peuvent dépasser la limite élastique apparente du matériau et prendre
une déformation permanente.
Par comparaison, les gradients de température radiaux dans les pièces de suspension d'enveloppe sont typiquement d'environ 100 C et par conséquent ils ne produisent pas une telle déformation Ceci constitue une amélioration importante par rapport à une configuration alternative représentée sur la figure 12 qui nécessite l'engagement des trois pièces
d'accrochage 104, 106 et 108 simultanément à l'inté-
rieur du support d'enveloppe 110 et qui nécessite par conséquent de tolérer une certaine mobilité, ce qui conduit à un certain sacrifice au niveau du contrôle du jeu des extrémités des aubes ainsi qu'au niveau des
fuites d'air de refroidissement.
Si l'on se reporte à nouveau aux figures 4, 11, 11 (a), 11 (b) et 11 (c), la pièce d'accrochage médiane 34 de l'enveloppe forme protubérance en 111 sur sa surface externe 112 de manière à assurer un assemblage à emboîtement serré avec la surface interne 114 de la pièce d'accrochage médiane 54 du support d'enveloppe,
qui est très étanche, sans avoir à emboîter effective-
ment une quelconque gorge Les protubérances 111 assurent non seulement un contact local des segments d'enveloppe 30 sur le support d'enveloppe 44, de telle sorte que la température de la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe ait une faible incidence sur la température de la bague de commande de position médiane
48 du support d'enveloppe, si jamais influence il y a.
Comme on peut le voir sur la figure il(b), la dimension A sur la pièce d'accrochage médiane 34 peut être d'environ 2,4 mm et la dimension B peut être d'environ
2,2 mm.
L'extrémité postérieure de la pièce de suspension antérieure 58 agit comme une pince en forme de C pour maintenir les segments d'enveloppe 30 et le support d'enveloppe 44 fermement couplés et serrés radialement ensemble au niveau de la pièce d'accrochage médiane 34 de l'enveloppe Des pinces en forme de C sont utilisées pour les configurations d'enveloppe de l'état actuel de l'art, ces configurations étant du type représenté sur la figure 1, afin de fixer les enveloppes radialement en position Si l'on se reporte à la figure 1, on peut voir une pince en forme de C en un emplacement X Les pinces en forme de C sont des segments qui ont une longueur de circonférence égale à une enveloppe individuelle Elles sont habituellement installées en force de manière à assurer un maintien étanche entre l'enveloppe et le support Ceci prévient tout mouvement radial de l'enveloppe par rapport au support, ce qui
provoquerait une augmentation du jeu de fonctionnement.
Dans la présente invention, l'extrémité postérieure de la pièce de suspension antérieure serre l'enveloppe 30 sur la pièce d'accrochage formant support 54 et se comporte par conséquent d'une manière similaire à une pince en forme de C. Comme on peut le voir sur la figure 13, l'extrémité postérieure 116 de la tuyère de la turbine haute pression, qui est localisée immédiatement en amont des segments d'enveloppe 30, est conçue de manière à déclencher en réaction une charge de pression axiale contre l'enveloppe segmentée La charge F est transférée directement aux pièces de suspension antérieures 58 et réagit par l'intermédiaire du support d'enveloppe 44 sur le châssis de la chambre de combustion 96, comme représenté en outre sur la figure 13 Cette caractéristique élimine la nécessité d'un support externe de tuyère qui est habituellement
nécessaire sur d'autres moteurs.
Il est important de noter que cette force axiale importante qui provient de la tuyère à pression élevée est utilisée pour assurer l'étanchéité des segments dans le lobe 30 contre les pièces de suspension antérieures en un point Y ainsi que pour assurer l'étanchéité des pièces de suspension antérieures 58 contre le support d'enveloppe en un point Z Tout en retenant avec efficacité ces parties de manière axiale, cette configuration assure des étanchéités excellentes entre les diverses faces de telle sorte que les cavités A, B et C à l'intérieur desquelles la pression varie soient séparées et fermées hermétiquement de manière efficace, et cette configuration agit en outre pour assurer une étanchéité au niveau des chemins de fuite critiques. Une comparaison entre les figures 1 et 4 montrera que du fait de l'arrangement des pièces d'accrochage antérieure et médiane 32 et 34 de l'enveloppe, la pièce typiquement en porte-à-faux 118 (figure 1) située au niveau des extrémités antérieure et postérieure de l'enveloppe classique de turbine haute pression 18 est supprimée, l'arrangement des déflecteurs de dérivation 80 sur la pièce de suspension antérieure 58 permet un refroidissement par incidence de la totalité du côté arrière de chaque segment d'enveloppe 30, tout particulièrement au niveau de l'angle de la pièce d'accrochage antérieure, et de la pièce d'accrochage médiane o les températures et les contraintes de cintrage les plus élevées prévalent Cette invention élimine la nécessité d'un brasage d'un déflecteur de dérivation sur l'enveloppe, comme cela était nécessaire
dans les configurations antérieures.
Il est généralement considéré comme étant souhaitable d'utiliser des déflecteurs de dérivation continus sur 3600 afin de réduire les fuites parasites
d'air de refroidissement au travers des pièces d'étan-
chéité, comme noté ci-avant L'utilisation de pièces de suspension d'enveloppe segmentées nécessite cependant l'utilisation de pièces d'étanchéité supplémentaires et peut aboutir à des fuites supplémentaires Plus particulièrement, comme on peut le voir sur le figure 14, une pièce d'étanchéité en forme de clavette 120 pour la pièce de suspension antérieure assure une étanchéité entre des pièces de suspension antérieures adjacentes, et des pièces d'étanchéité des pièces d'accrochage antérieure et médiane 122 et 124 assurent une étanchéité entre des segments d'enveloppe adjacents 30 Cependant, puisque le taux de compression au travers de ces pièces d'étanchéité est très faible, les débits de fuite sont inférieurs à 5 % de l'écoulement total Ceci est négligeable comparé aux économies d'air de refroidissement réalisées par l'utilisation efficace de l'air de dérivation et par l'utilisation des autres caractéristiques d'étanchéité décrites ci-avant. Les pièces d'étanchéité en forme de rondelles ou de clavettes 120 situées entre les segments de la pièce de suspension antérieure servent également à retenir les pièces d'étanchéité 122 et 124, à la fois au niveau des pièces d'accrochage antérieure et médiane (voir figure 14) Ceci constitue une caractéristique clé en ce sens qu'on obtient une simplification de la procédure d'assemblage ainsi qu'un avantage de
maintenabilité certain.
On appréciera également que la présente invention maintienne la commande des jeux des extrémités des aubes et améliore ces jeux en utilisant un écoulement d'air rotationnel et circonférenciel pour
commander uniformément la réponse du support d'enve-
loppe à une température transitoire L'écoulement rotationnel entre les bagues de commande de position élimine efficacement la possibilité d'obtenir une
température de bague de commande de position circonfé-
rencielle et non uniforme.
Les bagues de commande de position antérieure et médiane qui sont critiques pour l'établissement du jeu des extrémités des aubes haute pression sont séparées de la totalité de l'écoulement d'air ainsi que des effets dus à la température qui se produisent à
l'extérieur du châssis 96 de la chambre de combustion.
Ces deux bagues de commande de position répondent uniformément puisque l'écoulement rotationnel affecte chacune d'elles pareillement Bien que trois bagues de commande de position soient utilisées pour commander les jeux des extrémités des aubes, seulement deux niveaux de coefficient de transmission thermique sont critiques pour obtenir une réponse thermique correcte puisque les bagues de commande de position antérieure et médiane sont commandées par le même air et par la
même source de température.
Les tubulures à air tangentielles 90 sont cintrées de façon à dériver l'écoulement radial de
l'air de refroidissement et à le diriger tangentiel-
lement La configuration des tubulures à air peut être
facilement adaptée par réglage de la surface d'écou-
lement de sortie des tubes des tubulures à air afin de générer la vitesse d'écoulement d'air souhaitée
nécessaire pour préselectionner les valeurs des coeffi-
cients de transmission thermique, comme noté ci-avant.
L'utilisation d'un tube circulaire pour la fabrication des tubulures à air permet d'obtenir un contrôle et une tolérance excellente au niveau des surfaces de sortie nécessaires puisque le périmètre du tube reste constant L'utilisation d'un tube circulaire standard pour la fabrication des tubulures à air est d'un coût
très abordable.
Les segments d'enveloppe d'un seul tenant 30 sont conçus pour relier à la fois les rangées d'aubes de turbines haute pression et basse pression Du fait que les pièces d'accrochage des segments d'enveloppe se font face les uns les autres, comme décrit, un air de dérivation peut être utilisé pour refroidir la totalité du côté arrière de chaque segment La configuration d'enveloppe à charge tangentielle, c'est-à-dire à assemblage tangentiel, élimine en outre la pièce en porte-à-faux antérieure des configurations liées à l'art antérieur La dépouille ou l'évidement situé sur les pièces d'accrochage antérieures permet cet
assemblage tangentiel.
Lorsque les segments d'enveloppe sont à la température de fonctionnement, les côtés de leurs chemins d'écoulement des gaz deviennent plus chauds que leurs pièces d'accrochage Il en résulte que les segments d'enveloppe tentent de prendre la forme d'une corde d'arc, c'est-à-dire qu'ils deviennent des
segments plats plutôt que cintrés Le support d'enve-
* loppe résiste à cet aplatissement et des forces de contact élevées se développent donc au niveau des extrémités ainsi que du centre des segments d'enveloppe Puisque les segments d'enveloppe se dilatent également thermiquement suivant leur direction axiale par rapport au support d'enveloppe, les segments d'enveloppe peuvent tendre à "s'en aller" du support d'enveloppe lorsque des forces de contact tentent de retenir les segments d'enveloppe par frottement et la dilatation les pousse à se déplacer ou à "marcher" Ce phénomène est connu sous le nom de glissement par effet thermique. Du fait que les segments d'enveloppe sont fixés par l'intermédiaire de pièces de suspension d'enveloppe segmentées, la force de contact résistante est de beaucoup réduite C'est-à-dire que la force nécessaire pour fléchir les bords d'une pièce de suspension d'enveloppe cintrée est significativement inférieure à celle nécessaire pour imprimer un fléchissement d'une valeur analogue à une bague sur 3600 Lorsque la force de frottement ou force de retenue est réduite, la
tendance au glissement par effet thermique est égale-
ment réduite.
Puisque la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe est tournée vers l'avant, à l'inverse des pièces d'accrochage antérieure et postérieure de l'enveloppe, l'enveloppe ne peut pas se déplacer vers l'avant, par exemple sous l'effet du glissement
thermique, comme on a pu l'observer avec des configura-
tions antérieures, et ce sans déplacer également la pièce de suspension antérieure La possibilité que ce phénomène se produise est grandement réduite puisque aucune des pièces d'accrochage n'engage une gorge sur 3600, laquelle gorge est de beaucoup plus rigide que des gorges segmentées Qui plus est, le type d'engagement au moyen d'une pince en forme de C au niveau de la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe tend à pousser l'enveloppe vers l'arrière, comme il est souhaité. Si cependant les segments d'enveloppe ainsi que les pièces de suspension antérieures devaient se déplacer vers l'avant, une butée axiale 124 (figure 13)
située sur la pièce de suspension d'enveloppe anté-
rieure limite le mouvement axial vers l'avant Les fuites au travers de la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe sont minimisées par l'utilisation d'une pièce d'étanchéité en forme de E 126 Le couplage serré de l'enveloppe et du support d'enveloppe en cet endroit conduit à un mouvement radial relatif virtuellement nul et constitue par conséquent une configuration idéale pour une pièce d'étanchéité en forme de E Si la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe était tournée suivant la direction inverse, la pièce d'accrochage devrait être de beaucoup plus longue pour s'adapter à la pièce d'étanchéité en forme de E La configuration décrite minimise par conséquent à la fois les fuites et
le poids.
Puisque la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe est tournée vers l'avant, la section de transition de l'enveloppe située entre les voies d'écoulement cylindriques haute pression et basse
pression est davantage adapté à un bossage en dépouil-
le Ceci constitue une raison clé pour diriger la pièce d'accrochage médiane de l'enveloppe vers l'avant puisque dans les configurations de l'art antérieur, l'arrangement de bossage en dépouille est beaucoup trop
complexe.
Une chute de pression importante est imposée sur le support d'enveloppe pour contrebalancer les charges
de pression sur l'enveloppe Par conséquent, le flé-
chissement radial des bagues de commande de position est seulement affecté par leur réponse à la température Lorsque des chutes de pression plus élevées sont acceptables, les bagues de commande de position peuvent être configurées de manière à présenter un fléchissement net dirigé vers l'extérieur qui améliorerait (réduction) l'ensemble des jeux Ce chargement mécanique équilibré radialement aboutit à des contraintes faibles dans le support d'enveloppe et permet d'obtenir un système qui présente un poids léger. Les bagues de commande de position antérieure et
médiane sont situées directement sur la partie d'enve-
loppe haute pression 83 afin de maximiser la commande du jeu des extrémités des aubes haute pression qui a l'impact le plus important sur le rendement de la turbine Le taux de compression élevé au travers du
support d'enveloppe aboutit à un écoulement quasi-
étranglé qui permet une commande excellente des niveaux
d'écoulement de l'air d'écoulement.
Le meilleur mode de réalisation de l'invention a été décrit ici de manière détaillée Cependant, il est bien entendu que diverses modifications et variantes peuvent lui être apportées sans que l'on s'éloigne du
cadre de l'invention.
Claims (15)
1 Assemblage d'enveloppe segmentée pour un moteur à turbine à gaz comportant une pluralité d'aubes de turbine haute pression et une pluralité d'aubes de turbine basse pression, l'assemblage d'enveloppe étant caractérisé en ce qu'il comprend: une pluralité de segments d'enveloppe arrangés de manière circonférencielle pour former une enveloppe segmentée dans laquelle les segments d'enveloppe ( 30) sont arrangés à l'intérieur du moteur à turbine à gaz de manière à relier axialement à la fois les aubes de turbine haute pression ( 22) et les aubes de turbine
basse pression ( 24).
2 Assemblage selon la revendication 1, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre un support d'enveloppe annulaire d'un seul tenant ( 44) qui relie
l'enveloppe segmentée ( 30) au moteur de la turbine.
3 Assemblage selon la revendication 2, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de pièces de suspension d'enveloppe segmentée ( 58, 60) qui relient les segments d'enveloppe ( 30) au support
d'enveloppe ( 44).
4 Assemblage selon la revendication 3, carac-
térisé en ce que le support d'enveloppe annulaire ( 44) comprend une bague de commande de position antérieure ( 46), une bague de commande de position médiane ( 48) et
une bague de commande de position postérieure ( 50).
Assemblage selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la pluralité de pièces de suspension d'enveloppe segmentée ( 58, 60) comprend une pluralité de pièces de suspension d'enveloppe antérieures ( 58) qui engagent le support d'enveloppe ( 44) selon un alignement plan radial avec la bague de commande de position antérieure ( 46) ainsi qu'avec la bague de commande de position médiane ( 48).
6 Assemblage selon la revendication 5, carac-
térisé en ce que la pluralité de pièces de suspension d'enveloppe segmentée ( 58, 60) comprend une pluralité de pièces de suspension d'enveloppe postérieure ( 60) qui engagent le support d'enveloppe ( 44) selon un alignement plan radial avec la bague de commande de
position postérieure ( 50).
7 Segment d'enveloppe d'un seul tenant ( 30) destiné à être utilisé dans une enveloppe de moteur à turbine à gaz segmentée, le segment d'enveloppe ( 30) étant caractérisé en ce qu'il comprend un élément de montage antérieur ( 32), un élément de montage médian ( 34) et un élément de montage postérieur ( 36) pour permettre le montage du segment d'enveloppe ( 30) sur le
moteur à turbine à gaz.
8 Segment d'enveloppe selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une partie d'enveloppe haute pression qui fait bloc avec une
partie d'enveloppe basse pression.
9 Segment d'enveloppe selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de montage médian ( 34) comprend une partie d'extrémité libre qui se
projette axialement vers l'avant ( 42).
Segment d'enveloppe selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de montage antérieur ( 32) comprend une partie d'extrémité libre qui se projette axialement vers l'arrière ( 38) et en ce que l'élément de montage postérieur ( 36) comprend une partie d'extrémité libre qui se projette axialement
vers l'arrière ( 40).
11 Segment d'enveloppe selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de montage antérieur ( 32) est formé avec un évidement radial ( 100) qui
permet de faciliter le désassemblage du segment d'enve-
loppe ( 30) par rapport au moteur à turbine à gaz. 12 Assemblage d'enveloppe pour un moteur à turbine à gaz, caractérisé en ce qu'il comprend: une enveloppe de turbine segmentée; un support d'enveloppe ( 44) permettant de positionner radialement l'enveloppe de turbine segmentée à l'intérieur du moteur à turbine à gaz; une pluralité d'éléments de suspension antérieurs segmentés ( 58) qui relient l'enveloppe de turbine segmentée et le support d'enveloppe ( 44); et une pluralité d'éléments de suspension postérieurs segmentés ( 60) qui relient l'enveloppe de turbine segmentée et le support d'enveloppe ( 44) de telle sorte qu'une première cavité (A) d'air de refroidissement soit formée entre les éléments de suspension antérieurs ( 58) et le support d'enveloppe
( 44) et qu'une seconde cavité (B) d'air de refroidis-
sement soit formée entre le support d'enveloppe ( 44), l'enveloppe de turbine segmentée et les éléments de
suspension postérieurs ( 60).
13 Assemblage selon la revendication 12,
caractérisé en ce que la pression de l'air de refroi-
dissement dans la première cavité (A) est maintenue à une première valeur prédéterminée et en ce que la pression de l'air de refroidissement dans la seconde
cavité (B) est maintenue à une seconde valeur prédé-
terminée qui est inférieure à la première valeur prédéterminée.
14 Assemblage selon la revendication 13, carac-
térisé en ce que les première et seconde pressions de l'air de refroidissement dans les première et seconde
cavités (A, B) sont maitenues à des niveaux qui équili-
brent les charges mécaniques qui sont appliquées à
l'assemblage d'enveloppe.
Assemblage selon la revendication 12, carac-
térisé en ce que le support d'enveloppe ( 44) comprend une première bague de commande de position ( 46) et une seconde bague de commande de position ( 48), les première et seconde bagues de commande de position ( 46, 48) étant placées sur l'extérieur des première et
seconde cavités (A, B).
16 Assemblage selon la revendication 12, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre un châssis de chambre de combustion ( 96) qui entoure le support d'enveloppe ( 44) et en ce qu'une troisième cavité (C) d'air de refroidissement est formée entre le châssis de chambre de combustion ( 96) et le support d'enveloppe
( 44).
17 Assemblage selon la revendication 13, carac-
térisé en ce qu'il comprend en outre un châssis de chambre de combustion ( 96) qui entoure le support d'enveloppe ( 44) et en ce qu'une troisième cavité (C) d'air de refroidissement est formée entre le châssis de chambre de combustion ( 96) et le support d'enveloppe
( 44).
18 Assemblage selon la revendication 17,
caractérisé en ce que la pression de l'air de refroi-
dissement dans la troisième cavité (C) est maintenue à une troisième valeur prédéterminée qui se situe entre
les première et seconde valeurs prédéterminées.
19 Assemblage selon la revendication 16, carac-
térisé en ce que la troisième cavité (C) reçoit de l'air de refroidissement qui provient de la première cavité (A) et dirige l'air de refroidissement à
l'intérieur de la seconde cavité (B).
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| JPH04330302A (ja) | 1992-11-18 |
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