FR2829525A1 - Assemblage de secteurs d'un distributeur de turbine a un carter - Google Patents

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Abstract

Les crochets (32) de retenue d'une bride (22) de secteurs de redresseur (20), porteurs d'aubes fixes dans une turbomachine, sont avantageusement placés sur un flasque (30) distinct du carter (21) mais assemblé à lui. Ainsi, ces crochets ne constituent plus des points faibles du carter comme quand ils étaient d'un tenant avec lui, le montage des secteurs (20) est facilité, et l'assemblage plus rigide.

Description

que le matériau réfractaire comprend de l'alumine.
'
ASSEMBLAGE DE SECTEURS D'UN DISTRIBUTEUR DE TURBINE A
UN CARTER
DESCRIPTION
Le sujet de cette invention est un assemblage de secteurs d' un distributeur, porteur d' aubes fixes, assurant le redressement de l'écoulement des gaz dans une turbomachine, à un carter qui enveloppe le stator
de cette machine.
La veine extérieure d'écoulement des gaz des turbomachines est délimitée par les secteurs de distributeur et des secteurs de virole qui alternent le long de la machine, et qui sont assemblés entre eux et au carter par des imbrications de crochets principalement. Se reportant à la figure 1, qui représente un assemblage déjà connu, un secteur 1 de redresseur porte une paire de brides d' assemblage 2 et 3, respectivement à l' avant et à l'arrière, et qui sont toutes deux munies de crochets d'extrémité 4 et 5 s'étendant en direction longitudinale de la machine. Le crochet d'extrémité 4 à l' avant est posée sur un crochet 6 d'un carter 7 par une paire de faces d'appui mutuel 8, qui retiennent les secteurs 1 contre des mouvements radiaux centripètes dans la machine; le crochet d'extrémité 5 de l'autre bride 3 bute radialement vers l'extérieur contre le carter 7 par une paire de faces 9, et vers l'arrière, contre un deuxième crochet 10 du carter 7, par une paire de faces planes de butée 11. Un clip 12 est placé autour du deuxième crochet 10 jusque sous le deuxième crochet d'extrémité pour prémunir ici aussi les secteurs 1 contre les
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mouvements centripètes. Les secteurs 1 comprennent encore des saillies 13 vers l' avant qui encerclent l'arrière de segments de virole 14 entre elles et les
premiers crochets.
Cet assemblage maintient les secteurs 1 contre les mouvements produits par les forces radiales et axiales orientées vers l'arrière qu'ils subissent pendant le fonctionnement. Le montage n'est pas très commode à réaliser, puisqu'il faut présenter les secteurs 1 inclinés dans le carter 7 pour que la bride 3 à l' arrière passe à l' intérieur du deuxième crochet avant de les faire pivoter autour du crochet d'extrémité 4 à l' avant pour que le crochet d'extrémité entre derrière les crochets 10 par un mouvement radial vers l'extérieur. Pour réaliser ce montage, il est nocessaire d'avoir deux jeux rotor-stator importants en veine intérieure, qui sont préjudiciables aux étanchéités entre rotor et stator. Enfin, l'inconvénient probablement le plus grave de cet assemblage provient de l' existence même des crochets 6 et 10 d'un seul tenant avec carter 7, qui sont soumis à des sollicitations mécaniques et thermiques importantes, puisqu'ils sont proches de la veine des gaz chauds. Il est nécessaire de les construire en un matériau suffisamment résistant, ainsi que le carter 7 lui-même qui n'en aurait pas besoin puisqu'il est soumis à une température moins élevée; et des criques de fissuration par fatigue peuvent apparaître dans les crochets 6 et 10 et se propager jusqu'à ce qu'il faille
remplacer le carter 7 tout entier.
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Il conviendrait donc de remédier à une conception à la fois coûteuse et fragile du carter tout en permettant de monter des secteurs de redresseur d'une façon plus simple et en obtenant un assemblage plus rigide et moins complexe. L' invention satisfait à ces diverses exigences. Dans sa forme la plus générale, elle concerne un assemblage de secteurs d'un anneau distributeur à un carter, les secteurs comprenant deux brides munies de faces d'appui sur le carter, un crochet venant sous un bord recourbé d'une des brides pour soutenir les secteurs contre des mouvements centripètes, caractérisé en ce qu'il comprend un flasque amovible, des moyens de fixation du flasque sur
carter, et le crochet est placé sur le flasque.
L' aspect essentiel de l' invention est sans doute que le crochet, qui est la partie de l'assemblage la plus sollicitée, peut être construit avec beaucoup plus de liberté maintenant qu'il est sur une plaque amovible et donc séparé du carter; il peut être remplacé facilement en cas de besoin; enfin, le montage est accompli par un mouvement linéaire du flasque unique, plus simple qu'un mouvement de
pivotement conjoint des secteurs.
D'autres dispositions, qu'on peut adapter en sus des précédentes, accroissent les avantages que l' invention procure. Ses divers aspects apparaîtront
mieux à la description des figures suivantes:
- la figure 1, déjà décrite, a trait à un assemblage antérieur, - la figure 2 représente l'assemblage de l' invention, et
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- la figure 3 évoque le mode d'assemblage.
Les nouveaux secteurs de redresseur portent la référence 20 et comprennent comme précédemment des brides 22 et 23 à l' avant et à l'arrière munies de crochets d'extrémité 24 et 25 en forme de crochets; les crochets d'extrémité 24 et 25 sont ici en appui sur le carter 21 par des faces d'appui mutuel 26 et 27 orientées en direction radiale, et par des faces d'appui planes 28 et 29 orientées dans des directions axiales, opposées. Contrairement à la conception précédente, l'assemblage est beaucoup plus stable. Un élément essentiel de l' invention est un flasque 30 également en appui sur le carter 21 par des faces planes d'appui mutuel 31 orientées en direction axiale, et qui porte à son bord un crochet 32 dirigé vers l' avant et passant sous le crochet d'extrémité 24 de la première bride 22. Comme précédemment, les secteurs de redresseur 20 portent vers l' avant une saillie 33 destinée à retenir les secteurs de virole 34 adjacents par le dessous. Une autre saillie 35 peut être remarquée; elle se trouve sous le deuxième crochet d'extrémité 25 et sert à soutenir des secteurs de
virole 36 opposées aux précédents.
Des pions 37 sont ajustés à travers le carter 21 en direction radiale, et maintiennent le flasque 30 contre le carter 21 en s'engageant derrière celui-là
pour le bloquer axialement.
Le crochet 6 du carter 7 précédent a disparu, le crochet 32 du flasque 30 le remplaçant, de sorte qu'un point faible du carter 7 a été supprimé. Le crochet 10 pour l'autre bride 3 n'a pas complètement
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disparu, puisque le deuxième crochet d'extrémité 25 est placée derrière une nervure 19 du carter 21 qui assure les mêmes fonctions d'appui pour la bride 23, mais il faut souligner que la nervore 19, plus massive et moins saillante que le crochet 10, est beaucoup moins sollicitée. Une telle modification du crochet 10 dans la conception de la figure 1 eût été peu utile tant que subsistait le crochet 6 qui devait être fortement saillant pour permettre le montage des secteurs de redresseur 1 par un mouvement axial puis pivotant. Pour nous résumer, la suppression du point faible du carter 7 constitué par le crochet 6 permet de s'intéresser avec bénéfice à la suppression de l'autre point faible
constitué par le crochet 10.
La suppression des crochets 6 et 10 ou leur remplacement par des structures plus simples diminue les sollicitations et les risques sur le carter 21 tout en simplifiant sa fabrication. Il peut être construit en une matière moins nable que le carter 7. Seul le crochet 32 et son flasque 30 restent soumis à des échauffements importants qui imposent de les construire
en une matière adaptée.
Les secteurs de redresseur 20 se montent par un mouvement purement radial vers l'extérieur (figure 3), impliquant un glissement des paires de faces d'appui 28 et 29 et qu'on peut susciter en déplaçant le flasque 30 vers l' avant jusqu'à ce que la butée des faces 31 s'établisse: le crochet 32 est muni d'une face extérieure dont une surface 38 centrale au moins est conique, en s'amenuisant vers l' avant, faisant que le premier crochet d'extrémité 24 s'élève sur cette
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surface 38 à mesure que le crochet 32 avance. Quand crochet d'extrémité 24 dépasse cette surface 38 pour reposer sur une portlon arrière 39 cylindrique de la surface supérieure du crochet 32, les secteurs de redresseur 20 ont été mis en place. Il suffit alors d'introduire les pions 37 dans leurs perçages pour
bloquer axialement le flasque 30.
Le mouvement du flasque 30 peut être produit très simplement par un outillage spécialisé comme on en rencontre beaucoup pour accomplir les travaux de montage et de démontage des turbomachines: un outillage convenable pourra comprendre une platine montée dans le carter soutenant les secteurs de redresseur 1, ainsi que des poussoirs pour presser sur l'arrière du flasque 30 à travers des lumières 42
évidant l'autre bride 23.
Il faut souligner que l'une des sollicitations principales s'exercant sur les secteurs de redresseur 1 ou 20 est une force vers l'arrière produite par l'écoulement de l'air à travers eux. Cette force se traduit par un mouvement de basculement autour des points d'appui des secteurs au carter 7 ou 21 et par une force radiale centripète sur le crochet 6 ou 32, qui le rend vulnérable; mais les conséquences d'une rupLure seraient moins graves sur le crochet 32 que sur le crochet 6, puisqu'il suffirait désormais de remplacer le flasque 30 au lieu du carter 7 entier. Le crochet 32 offre un appui radial vers l'intérieur aux secteurs 20, tout comme le crochet 6 aux secteurs 1, puisque le crochet d'extrémité 24 est posé sur lui; mais il offre un assemblage plus rigide que le crochet
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6, bien qu'il ne soit pas d'un tenant avec le carter 21, en maintenant le crochet d'extrémité 24 pressé contre le carter 21 aux faces d'appui 26; le diamètre de la portion arrière 39 de sa surface peut être choisi pour exercer la force de pressage souhaitée à cet endroit. La conicité de la surface 38 permet touj ours de placer le flasque 30 sans difficulté, le crochet 32 jouant le rôle d'un coin. L'assemblage est encore raidi, tout en étant simplifié, si les secteurs de virole 36 vers l'arrière comprennent une extrémité avant 43 en saillie posée sur la saillie 35 et introduite sur le crochet d'extrémité 25 de la bride
23, à la place du clip 12.
Si le flasque 30 doit être remplacé, il est facile de l'extraire si on met des prises telles que des taraudages 53, qui permettent de le saisir par des axes filetés introduits à travers les lumières 42 et de l'extraire en le tirant vers l'arrière jusqu'à ce que
les secteurs de redresseur 20 soient relâchés.
On aura remarqué que le crochet d'extrémité 24 de la première bride 22 était dirigé vers l'arrière, et le crochet 32 vers l' avant, contrairement à l'agencement traditionnel de la figure 1: cette inversion, rendue possible par la suppression du mouvement de pivotement au montage des secteurs de redresseur 20, a l'avantage que le crochet 32 et son flasque 30 sont logés entre les brides 22 et 23, dans un volume isolé de la température des gaz par le
secteur de distributeur 20.
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Claims (7)

REVENDICATIONS
1. Assemblage de secteurs (20) d'un distributeur à un carter (21), les secteurs comprenant deux brides (22,23) munies de faces d'appui (26,27,28, 29) sur le carter (21), un crochet (32) venant sous un bord recourbé (24) d'une des brides (22) pour soutenir les secteurs (20) contre des mouvements centripètes, caractérisé en ce qu'il comprend un flasque (30) amovible, des moyens de fixation (37) du flasque sur le carter et le crochet (32) est placé sur
le flasque.
2. Assemblage de secteurs à un carter selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flasque (30) et le carter (21) comprennent des faces planes (31)
d'appui mutuel.
3. Assemblage de secteurs à un carter selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des pions (37) traversant le carter radialement, le flasque étant retenu entre le
carter et les pions.
4. Assemblage de secteurs à un carter selon
l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé
en ce que le crochet comprend une face extérieure
conique au moins à une portion centrale (38).
5. Assemblage de secteurs à un carter selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que les faces d'appui des brides (22,23) sur le
SP 19803 JCI
1, carter (21) comprennent deux faces (26,27) d' orientation radiale et deux faces (28,29)
d' orientation axiale opposée.
6. Assemblage de secteurs à un carter selon
l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que le flasque (30) est placé entre les brides
(22,23).
7. Assemblage de secteurs à un carter selon
l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que des extrémités saillantes (43) de secteurs de virole (36) adjacents aux secteurs (20) de redresseurs viennent sous un bord recourbé (25) de l'autre des brides (23), et sur des saillies (35) de l'autre des
brides (23).
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