FR2932233A1 - Carter pour rotor de turbomachine - Google Patents

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Abstract

La présente invention se rapporte à un carter pour rotor de turbomachine, plus particulièrement pour soufflante de turboréacteur, caractérisé en ce qu'il comprend une ceinture périphérique conçue pour former un collier de serrage enserrant le carter, ainsi qu'à un ensemble propulsif comprenant un tel carter.

Description

La présente invention se rapporte à un carter pour rotor de turbomachine, et plus particulièrement à un carter pour soufflante de turboréacteur. Un avion est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt, tel que par exemple, un système d'inversion de poussée. Plus précisément, une nacelle présente généralement une structure comprenant une entrée d'air en amont du moteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur et abritant des moyens d'inversion de poussée. La soufflante du turboréacteur se compose essentiellement d'un 15 arbre rotatif portant une pluralité d'aubes. A leur extrémité radiale, les aubes sont entourées circonférentiellement par un carter. Les carters de soufflante sont généralement des éléments métallique usinés. Un tel mode de réalisation permet facilement d'ajouter des voiles 20 circonférentiels de renforcement structural sur une virole entre les deux extrémités du carter, lesdits voiles pouvant alors servir à supporter également des équipements de moteur ou de nacelle. Pour des raisons de recherche de gain de masse et ces carters étant situés dans une zone considérée comme froide, ils peuvent être réalisés 25 en matériau composite, notamment en fibres de carbone. Un tel mode de réalisation ne permet alors plus, ou à des coûts prohibitifs, d'intégrer des voiles de la même configuration géométrique que pour un carter métallique. Généralernent, ces composants ne peuvent donc pas être utilisés pour suspendre des équipements de moteur ou de nacelle. 30 La présente invention vise à pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et consiste pour ce faire en un carter pour rotor de turbomachine, plus particulièrement pour soufflante de turboréacteur, caractérisé en ce qu'il comprend une ceinture périphérique conçue pour former un collier de serrage enserrant le carter. 35 Ainsi, en prévoyant une ceinture périphérique entourant le carter de soufflante, cette dernière peut-être utilisée pour supporter les éléments de fixation et voiles d'accessoires d'une nacelle ou du turboréacteurs destinés à être fixés au niveau dudit carter. Le carter peut ainsi être conçu dès l'origine pour recevoir des moyens de fixation déterminés et adaptés de la ceinture et n'aura pas à être modifié pour intégrer directement les ferrures et voiles des accessoires. Par ailleurs, en cas d'ajout de ferrure ou de voiles, ceux-ci peuvent être aisément ajoutés sur la ceinture sans risquer de porter atteinte à l'intégrité du carter par l'ajout de nouvelles fixations. On notera également qu'en cas d'endommagement ou d'usure de 10 la ceinture, des ferrures ou des voiles, le remplacement de ces éléments est grandement facilité. Avantageusement, la ceinture porte au moins une ferrure ou un voile destiné à la fixation d'équipements. Préférentiellement, la ceinture est réalisée à partir d'une bande 15 refermable sur elle-même. Alternativement, la ceinture est réalisée à partir d'au moins deux bandes partiellement périphériques et aptes à être jointes entre elles. Avantageusement, la ceinture est réalisée à partir de deux bandes sensiblement demi-périphériques. 20 De manière préférentielle, la ceinture est principalement métallique. L'installation de ferrures ou de voiles peut alors s'effectuer comme dans l'art antérieur. Alternativement, la ceinture est réalisée principalement en matériau composite, notamment à partir de fibres composite tressées. 25 De manière avantageuse, le carter comprend des butées, situées de part et d'autres de la ceinture de manière à assurer le positionnement et le centrage de cette dernière, et/ou des butées aptes à empêcher tout mouvement de rotation de cette dernière. Préférentiellement, la ceinture est collée sur le carter. 30 Préférentiellement encore, le carter présente au moins au niveau de la ceinture, une surface présentant un coefficient de frottement avec au moins une partie d'une surface de la ceinture suffisant pour limiter voire empêcher la rotation de la ceinture autour du carter. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le carter 35 comprend au moins deux ceintures aptes à maintenir chacune au moins un piétement d'au moins une ferrure, ledit piétement étant introduit entre la ceinture et le carter. Avantageusement, la ceinture est maintenue sur le carter par au moins un moyen de fixation discret.
La présente invention se rapporte également à un ensemble propulsif comprenant un turboréacteur logé dans une nacelle, caractérisé en ce qu'il comprend un carter de soufflante selon l'invention. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui suit en regard du dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale d'un carter entourant une soufflante d'un turboréacteur. La figure 2 est une vue partielle agrandie en coupe transversale d'une fixation d'une ceinture selon l'invention autour du carter de la figure 1. La figure 3 est une représentation schématique d'une ferrure montée sur la ceinture de la figure 2, ladite ferrure étant orientée perpendiculairement à la ceinture. La figure 4 est une représentation schématique d'une ferrure montée sur la ceinture de la figure 2, ladite ferrure étant orientée dans le plan de la ceinture.
La figure 5 est une vue partielle agrandie en coupe transversale de la ceinture de la figure 2 associée à une butée de maintien du carter. La figure 6 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'une ceinture disposée dans une gorge présentée par le carter. La figure 7 est une représentation schématique en coupe longitudinale d'une ferrure maintenue sur le carter à l'aide de deux ceintures selon l'invention. La figure 8 est une représentation schématique partielle en coupe longitudinale de deux ceintures maintenues sur le carter à l'aide de moyens de fixation discrets.
La figure 1 montre une soufflante 1 d'un turboréacteur 2, ladite soufflante 1 comprenant un arbre rotatif 4 portant un ensemble d'aubes 3 périphériques. A leur extrémité radiale, les aubes sont entourées circonférentiellement par un carter 5 assurant la continuité aérodynamique interne entre une paroi intérieure d'une structure d'entrée d'air (non visible) et une paroi intérieure d'une section aval (non visible) d'une nacelle.
Comme montré sur la figure 2, le carter 5 est entouré d'une ceinture 6 périphérique à la manière d'un collier de serrage. La ceinture 6 représentée sur la figure 2 est réalisée à partir d'une bande refermable sur elle-même autour dudit carter 5 présentant pour ce faire deux extrémités 7, 8 amenées, en position de fermeture, en regard l'une de l'autre de préférence au niveau d'un plan médian longitudinal du carter 5 La ceinture 6 est maintenue fermée autour du carter 5 par un système vis 9 / écrou 10. Un tel système de fixation permet facilement d'adapter le serrage de la ceinture 6 sur le carter 5.
Les figures 3 et 4 montrent chacun une ferrure 12, 13 portée par la ceinture 6. La ferrure 12 possède un pied 12a fixé dans la ceinture 6 à l'aide de moyens de fixation 12b de type écrous. La ferrure 12 est montée perpendiculairement à la ceinture 6.
La ferrure 13 possède un pied 13a fixé dans la ceinture 6 à l'aide de moyens de fixation 13b de type écrous. La ferrure 13 est montée dans l'axe à la ceinture 6. Les figures 3 et 4 illustrent le fait que le nombre, la taille, la position, l'orientation et la forme des ferrures peuvent varier sur une même ceinture 6, et leur fixation n'est donc pas tributaire de la réalisation de moyens de fixation particuliers sur le carter. En effet, un carter de soufflante métallique étant une pièce reprise de tour, cela implique que les voiles et ferrures soient tous dans un même sens circonférentiel et nécessite des ferrures de configuration complexe pour s'adapter aux équipements à supporter. Dans le cas d'un montage sur ceinture, les ferrures rapportées peuvent prendre des orientations différentes permettant une conception simple puisque non tributaire de la zone de liaison. Comme montré sur la figure 5, la ceinture 6 est maintenue en position à l'aide de butées réalisée sur le carter 5. En l'espèce, la figure 5 montre un butée 15 située entre les extrémités 7, 8 de la ceinture 6, au niveau des moyens de fermeture 9, 10 de cette dernière, et vise à empêcher toute rotation de la ceinture 6 autour du carter. D'éventuels déplacement longitudinaux de la ceinture 6 le long du carter 5 sont également empêcher par la mise en place de butées latérales 16, 35 17.
Bien évidement, il est également possible d'utiliser des brides de refermeture, ou de liaison avec une section d'entrée d'air ou une section aval, comme butée visant à empêcher le déplacement longitudinal de la ceinture 6. Comme montré sur la figure 6, ces butées latérales 16, 17 sont constituées par la réalisation d'une gorge périphérique 18 dans le carter 5, la ceinture 6 étant disposée à l'intérieur de ladite gorge 18. La gorge périphérique 18 est préférentiellement réalisée par usinage dans une surépaisseur locale du carter 5. La figure 7 illustre un autre mode de fixation d'une ferrure 21 par 10 deux ceintures 6. En l'occurrence, la ferrure 21 possède un pied de fixation 21a s'étendant de part et d'autre de ladite ferrure 21 selon un axe longitudinal du carter 5. Le pied 21a présente ainsi un prolongement amont et un prolongement aval qui sont chacun (maintenus par une ceinture 6 sur le carter 15 5. La figure 8 est un exemple de répartition de ceintures 6 le long d'un carter 5 de soufflante, les ceintures 6 étant fixées dans le carter à l'aide de moyens de fixation discrets répartis autour du carter 5. Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples 20 particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Carter (5) pour rotor de turbomachine, plus particulièrement pour soufflante (1) de turboréacteur (2), caractérisé en ce qu'il comprend une ceinture (6) périphérique conçue pour former un collier de serrage enserrant le carter.
  2. 2. Carter (5) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 10 ceinture (6) porte au moins une ferrure (12, 13) ou un voile destiné à la fixation d'équipements.
  3. 3. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la ceinture (6) est réalisée à partir d'une bande 15 refermable sur elle-même.
  4. 4. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la ceinture est réalisée à partir d'au moins deux bandes partiellement périphériques et aptes à être jointes entre elles.
  5. 5. Carter (5) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ceinture est réalisée à partir de deux bandes sensiblement demi-périphériques.
  6. 6. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 25 caractérisé en ce que la ceinture (6) est principalement métallique.
  7. 7. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ceinture (6) est réalisée principalement en matériau composite, notamment à partir de fibres composite tressées. 30
  8. 8. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des butées (16, 17), situées de part et d'autres de la ceinture de manière à assurer le positionnement et le centrage de cette dernière et/ou des butées (15) aptes à empêcher tout mouvement de 35 rotation de cette dernière. 20
  9. 9. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ; caractérisé en ce que la ceinture (6) est collée sur le carter.
  10. 10. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il présente, au moins au niveau de la ceinture (6), une surface présentant un coefficient de frottement avec au moins une partie d'une surface de la ceinture suffisant pour limiter voire empêcher la rotation de la ceinture autour du carter.
  11. 11. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au rnoins deux ceintures (6) aptes à maintenir chacune au moins un piétement (21a) d'au moins une ferrure (21), ledit piétement étant introduit entre la ceinture et le carter.
  12. 12. Carter (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la ceinture (6) est maintenue sur le carter par au moins un moyen de fixation discrets.
  13. 13. Ensemble propulsif comprenant un turboréacteur logé dans une 20 nacelle, caractérisé en ce qu'il comprend un carter (5) de soufflante selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
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