FR2927953A1

FR2927953A1 - Fixation de carter de turbomachine

Info

Publication number: FR2927953A1
Application number: FR0801060A
Authority: FR
Inventors: Jerome Paul Marceau Mace
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-08-28
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: FR2927953B1

Abstract

Carter de turbomachine, comprenant une bride annulaire (118) comportant des orifices de passage de vis (126) de fixation du carter à un autre carter (116) de la turbomachine, chaque vis s'étendant à travers un orifice de la bride et une entretoise tubulaire (138, 140) qui est rapportée sur un côté de la bride et qui comporte une jupe coaxiale (144) de sertissage engagée et sertie dans l'orifice de la bride pour maintenir l'entretoise sur la bride lors du desserrage de l'écrou et du démontage de la vis.

Description

Fixation de carter de turbomachine

La présente invention concerne des moyens de fixation d'un carter d'une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, comprenant une bride annulaire percée d'orifices de passage de vis ou analogues. La bride annulaire du carter est destinée à être appliquée sur une bride annulaire d'un autre élément structural de la turbomachine et à être maintenue sur celle-ci par des ensembles vis-écrou dont les vis traversent des orifices de la bride du carter et des orifices correspondants de la bride de l'élément de la turbomachine, et reçoivent des écrous de serrage axial des brides. Les vis sont régulièrement réparties autour de l'axe longitudinal du carter et de cet élément. Pour diminuer la rigidité de l'assemblage entre les deux brides, il est connu d'augmenter la longueur des vis. L'augmentation de la longueur des vis permet en effet d'augmenter la souplesse de l'assemblage en autorisant de légères déformations de la liaison du carter à l'autre élément structural. Cependant, l'augmentation de la longueur des vis doit être compensée par une augmentation de l'épaisseur des brides du carter et de l'élément afin de pouvoir serrer axialement ces brides entre l'écrou et la tête de la vis. Ceci entraîne une augmentation significative de la masse de la turbomachine. Pour contourner ce problème, il est connu de monter une entretoise tubulaire sur chaque vis, par exemple du côté de la bride du carter. Chaque vis engagée dans l'orifice du carter et dans une entretoise reçoit un écrou qui permet de serrer axialement l'entretoise sur la bride du carter, et les brides du carter et de l'autre élément structural entre elles, la longueur utile de chaque vis étant augmentée de la longueur de l'entretoise. Les vis de fixation des brides du carter et de l'élément structural servent à fixer également des pattes de moyens de support d'équipements de la turbomachine, chaque patte étant intercalée entre l'entretoise et

2 l'écrou ou la tête de vis, et comportant un orifice de passage de la vis. Les vis et les écrous qui équipent le carter sont en général identiques les uns aux autres. Pour que les longueurs utiles des vis soient les mêmes, les vis de fixation des pattes de support sont équipées d'entretoises qui ont des longueurs plus faibles que celles des entretoises des autres vis de fixation, de façon à compenser l'épaisseur des pattes des moyens de support. Les épaisseurs de ces pattes peuvent varier d'un moyen de support d'équipement à un autre moyen support, si bien que le carter de la turbomachine peut être équipé de deux, trois, voire plusieurs types d'entretoises qui diffèrent les unes des autres notamment par leur longueur. Lors d'une opération de démontage/montage des ensembles vis-écrou en vue d'une opération de maintenance ou de visite de la turbomachine, il existe un risque important de mauvais montage des entretoises par confusion d'une entretoise d'un type donné avec une 1.5 entretoise d'un autre type, et donc un risque de mauvais serrage des écrous sur les vis. En effet, le serrage d'un écrou sur une vis équipée d'une entretoise de longueur trop faible peut soit entraîner un défaut de serrage axial de l'entretoise, soit une détérioration du filetage interne de l'écrou qui viendrait en contact avec le fût cylindrique lisse de la vis reliant la partie 20 filetée de cette vis à sa tête. Si au contraire la vis est équipée d'une entretoise de longueur trop importante, la partie filetée de la vis accessible par l'écrou peut être de longueur insuffisante pour assurer un vissage correct de l'écrou. De plus, le mauvais serrage d'une seule vis de fixation de la bride du 25 carter peut entraîner la perte de toutes les autre vis de fixation de cette bride par effet de déboutonnage , les vis cédant les unes après les autres. L'invention a pour but de remédier au moins partiellement à ces problèmes de façon simple, efficace et économique. 30 Elle propose à cet effet un carter de turbomachine, comprenant une bride annulaire comportant des orifices de passage de vis de fixation du

3 carter à un autre élément structural de la turbomachine, chaque vis s'étendant à travers un orifice de la bride et une entretoise tubulaire rapportée sur un côté de la bride, cette entretoise étant serrée axialement sur la bride par un écrou vissé sur une partie filetée de la vis, caractérisé en ce que l'entretoise comporte du côté de la bride une jupe coaxiale de sertissage, cette jupe étant engagée et sertie dans l'orifice de la bride pour maintenir l'entretoise sur la bride, par exemple lors du desserrage de l'écrou et du démontage de la vis. Lors des opérations de montage/démontage du carter au cours de la maintenance de la turbomachine, l'invention permet de conserver chaque entretoise dans sa position de montage dans laquelle elle est alignée coaxialement avec un orifice correspondant de la bride du carter. Il n'y a donc plus de risque d'utiliser une entretoise d'un type donné à la place d'une entretoise d'un autre type lorsque les ensembles vis-écrou sont remontés sur la bride du carter. L'invention permet en outre de rendre imperdables les entretoises. Chaque entretoise comprend donc à une extrémité une jupe coaxiale de sertissage initialement cylindrique qui est destinée à être engagée et sertie dans un orifice de la bride du carter, cet orifice comportant avantageusement une extrémité tronconique et la jupe de sertissage étant destinée à être au moins en partie déformée plastiquement pour venir au contact de cette extrémité tronconique, et ainsi immobiliser axialement l'entretoise sur la bride du carter La jupe de sertissage a une épaisseur relativement faible qui est 25 inférieure à celle de l'entretoise, l'épaisseur de la jupe étant de préférence comprise entre 0,2 et 2mm environ, et par exemple de 0,5mm. La jupe de sertissage peut avoir une longueur qui est sensiblement égale à celle de la bride du carter. L'entretoise et la jupe sont formées d'une seule et même pièce, et sont réalisées en métal, par exemple dans 30 un acier.

L'invention concerne également une entretoise tubulaire pour un carter de turbomachine du type précité, caractérisée en ce qu'elle comprend à une extrémité une jupe axiale cylindrique de sertissage. L'invention concerne encore une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un carter tel que décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en 10 référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'un ensemble vis-écrou de fixation de deux carters d'une turbomachine, et représente la technique antérieure à la présente invention, - la figure 2 est une vue correspondant à la figure 1 et représente 15 également la technique antérieure à la présente invention, - la figure 3 est une vue correspondant à la figure 1 et représente un mode de réalisation de la présente invention. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui représentent en coupe axiale des liaisons boulonnées 10, 12 entre un premier carter 14 et un 20 second carter 16 d'une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. Le premier carter 14, à gauche sur les dessins, comprend à une extrémité une bride annulaire 18 qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui est appliquée et serrée par des ensembles vis-écrou sur une bride 25 annulaire 20 du second carter 16 (à droite sur les dessins). A titre d'exemple, le premier carter est un carter de rétention et le second carter est un carter intermédiaire de la turbomachine. La bride 18 du premier carter comporte des orifices axiaux 22 de passage de vis qui sont régulièrement répartis autour de l'axe de révolution 30 du carter 14, et qui sont alignés axialement avec des orifices 24 correspondants de la bride 20 du second carter 16.

La figure 1 montre des orifices 22, 24 alignés des brides 18, 20, et la figure 2 montre d'autres orifices 22, 24 alignés de ces brides 18, 20. Une vis 26 est engagée axialement (de la droite vers la gauche sur les dessins) dans chaque orifice 24 de la bride 20 et dans l'orifice 22 correspondant de la bride 18, jusqu'à ce que sa tête 28 vienne en appui axial sur une face latérale de la bride 20 opposée au premier carter 14, ou sur une rondelle 30 intercalée axialement entre cette face et la tête de la vis. Chaque vis 26 comprend une partie cylindrique 32 présentant un filetage externe, cette partie filetée 32 étant reliée à la tête 28 de la vis par un fût coaxial 34 cylindrique et lisse dont le diamètre externe est légèrement supérieur à celui de la partie filetée 32. La partie filetée 32 est destinée à recevoir un écrou 36. La longueur des vis 26 est relativement importante par rapport aux épaisseurs cumulées des brides 18, 20 pour pouvoir conférer une certaine souplesse au niveau de la liaison de ces deux brides. Une entretoise tubulaire 38, 40 est montée sur la vis 26, par exemple entre la bride 18 du premier carter et l'écrou 36 vissé sur la vis. Chaque entretoise 38, 40 a une forme générale cylindrique à surface cylindrique interne lisse et comporte à ses extrémités des rebords annulaires externes d'appui sur l'écrou 36 et sur une face latérale de la bride 18 du premier carter, respectivement. Les longueurs des entretoises 38, 40 sont déterminées pour que les écrous 36 soient vissés et serrés sur une partie médiane de la partie filetée 32 de la vis, c'est-à-dire à distance des extrémités de cette partie filetée 32. Les longueurs des entretoises sont également déterminées de façon à ce que les longueurs des vis entre les têtes 28 et les écrous de serrage 36 soient sensiblement les mêmes sur tout le pourtour des brides 18, 20 des carters.

Certaines vis 26 de fixation des brides 18, 20 peuvent servir à fixer également des pattes 42 de moyens de support d'équipements de la turbomachine. Ces pattes 42 comprennent des orifices traversés par les vis 26 et sont intercalées par exemple entre les entretoises 40 et les écrous 36. Les longueurs des entretoises 40 associées à ces pattes 42 sont déterminées de façon à ce que les épaisseurs cumulées d'une patte 42 et de l'entretoise 40 associée soient sensiblement égales à la longueur d'une entretoise 38 non associée à une de ces pattes 42. Les pattes 42 des supports montés le carter 14 peuvent avoir des épaisseurs différentes, ce qui oblige à utiliser des entretoises de longueurs différentes pour leur fixation sur le carter. Ceci présente les inconvénients décrits plus haut, et en particulier un risque important d'inversion des entretoises entre elles lors des opérations de démontage/montage des vis 26. L'invention permet de remédier à ces problèmes grâce à une jupe de sertissage 144 prévue à une extrémité de chaque entretoise 138 et destinée à être engagée et sertie dans un orifice de la bride 118 du premier carter pour immobiliser axialement cette entretoise sur la bride, et ce, indépendamment du serrage de l'ensemble vis-écrou destiné à être monté dans cet orifice de la bride.

Dans l'exemple de réalisation représenté en figure 3, la bride 116, la rondelle 130, la vis 126 et l'écrou 136 sont identiques à ceux des figures 1 et 2. Les entretoises 138 diffèrent des entretoises 38 de la figure 1 en ce qu'elles comprennent chacune à une extrémité une jupe de serrage 144 initialement cylindrique (traits pointillés 146) qui est engagée coaxialement (de la gauche vers la droite dans le dessin) dans l'orifice de la bride 114 jusqu'à venir en butée sur la face latérale de la bride 118 opposée au second carter 116. L'orifice de la bride 118 comprend ici une surface cylindrique 148 débouchant à une extrémité située du côté de l'entretoise 138 (la gauche sur le dessin) sur la face latérale de la bride 118 opposée au carter 116, et reliée à son extrémité opposée à une surface tronconique coaxiale 150

7 débouchant sur l'autre face latérale de la bride et s'élargissant vers cette face. La jupe 144 est déformée plastiquement au moyen d'un outil approprié pour venir au contact de la surface tronconique 150 de l'orifice de la bride, de manière à ce que l'entretoise soit immobilisée en translation axiale sur la bride. La jupe cylindrique 144 a une faible épaisseur qui est de préférence comprise entre 0,2 et 2mm environ, et par exemple de 0,5mm. Dans l'exemple représenté, la jupe 144 a une longueur sensible égale à l'épaisseur de la bride 118. L'entretoise 138 et la jupe 144 sont de préférence formées d'une seule pièce, et sont par exemple réalisées dans un acier tel que de l'acier allié Z50NMC12. Les entretoises de plus faibles longueurs qui équipent la bride 118 du carter sont également pourvues d'une jupe cylindrique 144 du type précité.

Ces entretoises sont rapportées et fixées sur la bride 118 du premier carter avant l'assemblage de cette bride avec la bride 120 du second carter et la fixation des brides entre elles au moyen des ensembles vis-écrou.

Claims

REVENDICATIONS

1. Carter de turbomachine, comprenant une bride annulaire (118) comportant des orifices de passage de vis (126) de fixation du carter à un autre élément structural (116) de la turbomachine, chaque vis s'étendant à travers un orifice de la bride et une entretoise tubulaire (138, 140) rapportée sur un côté de la bride, cette entretoise étant serrée axialement sur la bride par un écrou (136) vissé sur une partie filetée de la vis, caractérisé en ce que l'entretoise comporte du côté de la bride une jupe coaxiale (144) de sertissage, cette jupe étant engagée et sertie dans l'orifice de la bride pour maintenir l'entretoise sur la bride, par exemple lors du desserrage de l'écrou et du démontage de la vis.

2. Carter selon la revendication 1, caractérisé en ce que la jupe de sertissage (144) a une épaisseur qui est inférieure à l'épaisseur de l'entretoise (138, 140), et qui est par exemple comprise entre 0,2 et 2mm environ.

3. Carter selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la jupe de sertissage (144) a une longueur qui est sensiblement égale à l'épaisseur de la bride (118).

4. Carter selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe de sertissage (144) est initialement cylindrique (146) et est au moins en partie déformée plastiquement pour venir au contact d'une surface tronconique (150) de l'orifice.

5. Carter selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entretoise (138, 140) et la jupe de sertissage (144) sont formées d'une seule pièce, et sont métalliques.

6. Carter selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs entretoises (138, 140) montées dans des orifices de la bride (118), ces entretoises ayant des longueurs différentes pour la fixation de moyens différents sur le carter, les longueurs des entretoises étant déterminées en fonction des épaisseurs de ces 9 moyens pour que les longueurs des vis entre leurs têtes et leurs écrous soient identiques.

7. Entretoise tubulaire (138, 140) pour un carter de turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte à une extrémité une jupe axiale cylindrique (144) de sertissage.

8. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un carter selon l'une des revendications 1 à 6.10