FR2944557A1 - Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine - Google Patents

Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine Download PDF

Info

Publication number
FR2944557A1
FR2944557A1 FR0901852A FR0901852A FR2944557A1 FR 2944557 A1 FR2944557 A1 FR 2944557A1 FR 0901852 A FR0901852 A FR 0901852A FR 0901852 A FR0901852 A FR 0901852A FR 2944557 A1 FR2944557 A1 FR 2944557A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
ring
journal
key
sleeve
trunnion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0901852A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2944557B1 (fr
Inventor
Franck Emmanuel Bosco
Dimitri Alain Fauron
Lionel Rene Henri Weller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Priority to FR0901852A priority Critical patent/FR2944557B1/fr
Publication of FR2944557A1 publication Critical patent/FR2944557A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2944557B1 publication Critical patent/FR2944557B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00Manufacture
    • F05D2230/60Assembly methods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

Turbomachine, comportant une turbine haute-pression solidaire d'un tourillon (118) comprenant un alésage axial de montage d'un palier de guidage d'un arbre de turbine basse-pression, un anneau (136) monté dans l'alésage du tourillon, un fourreau cylindrique (140) dont une extrémité (142) s'étend dans l'alésage du tourillon et est serrée axialement entre une patte annulaire (144) radialement interne du tourillon et la périphérie externe de l'anneau, et des moyens (160) de blocage en rotation du fourreau vis-à-vis du tourillon, ces moyens de blocage étant portés par l'anneau et coopérant par butée en direction circonférentielle avec le fourreau et le tourillon, respectivement.

Description

Système d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute-pression dans une turbomachine
La présente invention concerne une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, comprenant une turbine haute-pression et une turbine basse-pression, la turbine haute-pression étant solidaire d'un tourillon de montage d'un palier de guidage en rotation de l'arbre de la turbine basse-pression. Ce tourillon est une pièce annulaire de révolution qui est fixée par des boulons à un élément de la turbine haute-pression (ou corps HP) et qui comprend un alésage axial à l'intérieur duquel est monté le palier de guidage d'un arbre de la turbine basse-pression (ou corps BP). Ce palier de guidage comprend des organes roulants qui circulent dans un chemin de roulement défini par deux bagues, respectivement interne et externe la bague externe étant engagée dans une portée cylindrique interne du tourillon et la bague interne étant montée sur le corps BP. Les bagues du palier définissent entre elles une enceinte de lubrification qui est fermée à l'amont par un anneau engagé dans l'alésage du tourillon et dont la périphérie externe est engagée dans la portée cylindrique interne du tourillon. Des moyens d'étanchéité du type joint à labyrinthe sont montés entre la périphérie interne de l'anneau et l'extrémité amont de la bague Interne du palier. L'anneau est intercalé axialement dans l'alésage du tourillon entre la bague externe du palier, située à l'aval, et un fourreau cylindrique entourant coaxialement le corps BP, s'étendant vers l'amont. Un rebord externe de ce fourreau est en appui axial vers l'amont sur une patte annulaire d'arrêt prévue à l'extrémité amont de l'alésage du tourillon et s'étendant radialement vers l'intérieur. Un écrou est vissé dans la partie d'extrémité aval de l'alésage du tourillon et prend appui sur l'extrémité aval de la bague externe du palier pour serrer et immobiliser axialement le fourreau, l'anneau et cette bague dans l'alésage du tourillon.
La turbomachine comporte en outre des moyens de blocage en rotation du fourreau vis-à-vis du tourillon, autour de l'axe longitudinal de la turbomachine. Dans la technique actuelle, la patte d'arrêt précitée du tourillon est festonnée ou crénelée, c'est-à-dire qu'elle comprend des parties pleines formées en alternance avec des parties creuses régulièrement réparties autour de l'axe longitudinal de la turbomachine. Le rebord annulaire externe du fourreau est festonné ou crénelé de la même manière, et ses parties pleines sont destinées à être engagées dans des parties creuses de la patte d'arrêt du tourillon (et les parties pleines de la patte d'arrêt sont destinées à être engagées dans des parties creuses du rebord externe du fourreau) de façon à ce que les parties pleines du tourillon puissent coopérer par butée en direction circonférentielle avec les parties pleines du rebord du fourreau, pour bloquer en rotation le fourreau par rapport au tourillon. Cependant, cette technologie présente de nombreux inconvénients. La patte d'arrêt du tourillon et le rebord externe du fourreau doivent être usinés par fraisage pour y former les parties creuses et les parties pleines précitées, ce qui est long et relativement coûteux. De plus, pour garantir l'étanchéité de l'enceinte de lubrification du palier, un couple de serrage relativement important est appliqué à l'écrou, ce qui se traduit par un effort axial important sur la patte d'arrêt du tourillon. Les contraintes correspondantes dans la patte d'arrêt s'ajoutent à celles résultant des phénomènes de flexion du tourillon en fonctionnement, ce qui se traduit par une réduction de la durée de vie du tourillon. On a par exemple constaté des zones de concentration de contraintes au niveau de la patte d'arrêt du tourillon, qui sont susceptibles de limiter la durée de vie du tourillon à 10 000 cycles moteur. Par ailleurs, le tourillon comporte des trous borgnes de drainage débouchant radialement à l'intérieur sur sa portée cylindrique interne et destinés à être en communication fluidique avec l'enceinte de lubrification du palier. Dans la technique actuelle, ces trous sont cylindriques et sont chacun raccordés à une extrémité d'un canal interne du tourillon pour l'évacuation de l'huile accumulée dans l'enceinte. Ce canal d'évacuation débouche sur la surface cylindrique latérale du trou et on a constaté que la zone située autour de ce débouché comprend une concentration de contraintes réduisant la durée de vie du tourillon, ces contraintes étant notamment dues au fait que ce débouché est délimité par une arête circulaire vive ou non cassée. Cependant, l'usinage de cette arête n'est pas possible car l'accès au débouché avec un outil est quasi impossible.
L'invention permet de remédier à au moins une partie des problèmes précités grâce à une solution simple, efficace et économique. Elle propose à cet effet une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, comportant une turbine haute-pression solidaire d'un tourillon comprenant un alésage axial de montage d'un palier de guidage d'un arbre de turbine basse-pression, ce palier de guidage étant logé dans une enceinte de lubrification délimitée à une extrémité par un anneau monté dans l'alésage du tourillon et coopérant à étanchéité avec l'arbre de turbine basse-pression, un fourreau cylindrique entourant l'arbre de turbine basse-pression et dont une extrémité s'étend dans l'alésage du tourillon et est serrée axialement entre une patte annulaire radialement interne du tourillon et la périphérie externe de l'anneau au moyen d'un écrou vissé dans l'alésage du tourillon, et des moyens de blocage en rotation du fourreau vis-à-vis du tourillon, caractérisée en ce que ces moyens de blocage sont portés par l'anneau et coopèrent par butée en direction circonférentielle avec le fourreau et le tourillon, respectivement. Selon l'invention, les moyens de blocage en rotation du fourreau et du tourillon ne sont plus formés sur le fourreau et le tourillon mais sont portés par l'anneau et coopèrent avec le fourreau et le tourillon. La patte d'arrêt du tourillon et l'extrémité aval du fourreau n'ont plus besoin d'être festonnées (elles sont donc pleines ou non festonnées), ce qui supprime donc l'opération d'usinage par fraisage de ces pièces qui est longue et coûteuse. La patte d'arrêt du tourillon ne risque plus d'être fragilisée par cette opération de fraisage, et conserve une bonne rigidité pour résister à l'effort axial de serrage de l'écrou vissé sur le tourillon. L'invention permet donc de réduire le coût de fabrication du tourillon (par la suppression de l'étape d'usinage de sa patte d'arrêt) et d'allonger sa durée de vie en diminuant les concentrations de contraintes au niveau de sa patte d'arrêt. Les moyens de blocage selon l'invention sont avantageusement amovibles. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de blocage comprennent au moins une clavette qui est engagée axialement dans un orifice ou une rainure de l'anneau et dans des orifices ou des rainures du fourreau et du tourillon, respectivement. Ces orifices ou rainures peuvent être réalisés par perçage ou fraisage. De préférence, les moyens de blocage comprennent deux clavettes diamétralement opposées qui sont portées par l'anneau et coopèrent par butée en direction circonférentielle avec le fourreau et le tourillon, respectivement. La clavette est une petite pièce de liaison qui assure l'anti- rotation du fourreau vis-à-vis du tourillon ainsi que l'anti-rotation de l'anneau vis-à-vis du tourillon. La clavette a une forme allongée et une section polygonale et s'étend longitudinalement dans les orifices ou les rainures du fourreau, de l'anneau et du tourillon. Avantageusement, chaque clavette est montée par frettage ou par ajustement serré dans l'orifice ou la rainure de l'anneau, de façon à empêcher son désengagement en fonctionnement. La clavette peut comprendre en outre une butée axiale destinée à venir en appui sur l'anneau pour immobiliser la clavette dans une direction axiale sur l'anneau. Cette butée permet de définir de manière positive une position axiale correcte de la clavette dans la rainure ou l'orifice de l'anneau.
La ou chaque clavette peut avoir une dimension axiale supérieure à celle de l'orifice ou de la rainure de l'anneau de façon à ce qu'une partie de la clavette dépasse axialement de cet orifice ou de cette rainure et soit engagée dans l'orifice ou la rainure du fourreau. La clavette est par exemple engagée dans des rainures radialement externes formées aux périphéries externes de l'anneau et du fourreau, une partie de cette clavette faisant saillie radialement vers l'extérieur de l'anneau et étant engagée dans une rainure radialement interne correspondante du tourillon. Par ailleurs, selon l'invention, le tourillon comprend des trous borgnes de drainage de l'huile accumulée dans l'enceinte de lubrification, chacun de ces trous étant raccordé à une extrémité d'un canal interne du tourillon pour l'évacuation de l'huile, et étant de forme oblongue ou elliptique et comportant deux grandes surfaces latérales, par exemple planes et parallèles, sur l'une desquelles débouche le canal précité.
Le débouché du canal interne définit une section plane et non plus incurvée comme dans la technique antérieure, ce qui permet de réduire de manière significative les concentrations de contraintes dans cette zone. Cette solution permet de contourner le problème lié à l'impossibilité d'usiner l'arête vive délimitant le débouché du canal dans le trou de drainage.
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 qui suit faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d'une 25 turbomachine selon la technique antérieure, - la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective et partiellement en transparence d'un tourillon de turbomachine de la technique antérieure, - la figure 3 est une vue schématique partielle en perspective d'un tourillon, 30 d'un fourreau et d'un anneau bloqués en rotation les uns par rapport aux autres par des moyens de blocage selon l'invention, - la figure 4 est une vue schématique en perspective des moyens de blocage de la figure 3, - la figure 5 est une vue schématique partielle en perspective de l'anneau de la figure 3, - la figure 6 est une vue schématique partielle en perspective de l'anneau et du fourreau de la figure 3, - la figure 7 est une vue schématique partielle en perspective et partiellement en transparence du tourillon de la figure 3, - la figure 8 est une vue schématique d'un trou de drainage du tourillon de 10 la figure 3, et - les figures 9 et 10 sont des demi-vues schématiques partielles en coupe axiale du tourillon, du fourreau et de l'anneau de la figure 3. On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente une partie d'une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, 15 comprenant une turbine haute-pression (ou corps HP 12) et un arbre de turbine basse-pression (ou corps BP 10) coaxiaux, la partie visible du corps HP 12 étant un disque de rotor s'étendant autour du corps BP 10. Le corps HP 12 est solidaire d'un tourillon 18 qui comprend un alésage axial 19 de montage d'un palier à roulements 16 de guidage du 20 corps BP 10. Le tourillon 18 est une pièce annulaire de révolution qui s'étend autour de l'axe longitudinal de la turbomachine et comporte une partie amont 20 s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur et une partie aval 22 cylindrique s'étendant autour du palier de guidage 16 et délimitant 25 l'alésage axial 19. La partie amont 20 du tourillon comporte des orifices axiaux de passage de vis 26 de fixation du tourillon sur une bride annulaire aval 28 du corps HP 12. La périphérie interne de la partie amont 20 du tourillon est reliée à l'extrémité amont de la partie aval 22 du tourillon par une partie sensiblement tronconique 24 s'étendant d'amont en aval vers 30 l'intérieur.
Le palier de guidage 16 comprend des rouleaux ou analogues et un chemin de roulement défini par deux bagues 30, 32, respectivement interne et externe. La bague interne 30 est fixée au corps BP 10 et la bague externe 32 est engagée par coulissement axial dans l'alésage 19 et dans une portée cylindrique interne 39 du tourillon. Les bagues 30, 32 définissent entre elles une enceinte 34 de lubrification des rouleaux, dans laquelle est injectée de l'huile par des moyens appropriés. Cette enceinte est fermée à l'amont par un anneau 36 qui est engagé par coulissement axial dans l'alésage 19 du tourillon et dont un rebord d'extrémité aval est fretté dans cet alésage. La périphérie interne de l'anneau coopère avec des nervures annulaires de l'extrémité amont de la bague interne 30 pour former des moyens d'étanchéité 38 du type joint à labyrinthe. Un fourreau cylindrique 40 s'étend coaxialement autour du corps BP 10 et à l'intérieur du corps HP 12 et a son extrémité aval engagée dans l'alésage 19 du tourillon 18. Ce fourreau 40 comprend à son extrémité aval un rebord annulaire 42 qui s'étend radialement vers l'extérieur et est appliqué radialement sur une surface cylindrique interne du tourillon. Ce rebord 42 est intercalé axialement entre une patte annulaire d'arrêt 44 du tourillon, située à l'amont et s'étendant sensiblement radialement vers l'intérieur à l'extrémité amont de l'alésage 19, et le rebord d'extrémité aval de la périphérie externe de l'anneau 36, située à l'aval. La bague externe 32 prend appui axialement à son extrémité amont sur la périphérie externe de l'anneau 36, et est sollicitée axialement vers l'amont par un écrou de serrage 46 vissé dans la partie d'extrémité aval de l'alésage du tourillon et prenant appui axialement sur l'extrémité aval de la bague 32. Le fourreau 40, l'anneau 36 et la bague externe 32 du palier sont ainsi serrés et immobilisés axialement sur la patte d'arrêt 44 du tourillon par l'écrou de serrage 46.
La patte d'arrêt 44 du tourillon, mieux visible en figure 2, est festonnée ou crénelée et comprend des parties pleines 46 formées en alternance avec des parties creuses 48 régulièrement réparties autour de l'axe longitudinal de la turbomachine. De la même façon, le rebord externe 42 du fourreau est festonné ou crénelé et comprend des parties pleines formées en alternance avec des parties creuses régulièrement réparties autour de l'axe longitudinal de la turbomachine. Les parties pleines du rebord externe 42 du fourreau sont destinées à être engagées dans des parties creuses 48 de la patte d'arrêt 44 (et inversement les parties pleines 46 de la patte d'arrêt 44 sont destinées à être engagées dans des parties creuses du rebord externe 42). Les parties creuses du rebord externe42 peuvent venir en appui en direction circonférentielle sur les parties pleines de la patte d'arrêt 44 de façon à immobiliser en rotation le fourreau 40 et le tourillon 18, l'un par rapport à l'autre. Le tourillon 18 comprend en outre des orifices 50 de passage d'air de ventilation formés dans sa partie tronconique 24 (figure 1), et des trous 15 borgnes de drainage 52 formés dans sa partie cylindrique aval 22 et débouchant radialement vers l'intérieur sur sa portée cylindrique 39 (figure ). Les trous de drainage 52 ont une forme cylindrique dont l'axe est sensiblement radial. Ces trous 52 sont en communication fluidique avec 20 l'enceinte de lubrification 34 pour la récupération de l'huile en excès dans cette enceinte, et sont chacun relié à une extrémité d'un canal interne 54 du tourillon visible par transparence en figure 2, pour l'évacuation de l'huile. Le canal 54 débouche sur la surface cylindrique interne du trou 52 et la section de ce débouché a une forme incurvée. 25 On a constaté l'existence de deux zones principales de concentration de contraintes dans le tourillon. Une première zone de concentration de contraintes est située au niveau des débouchés précités des canaux 54 dans les trous de drainage 52. Une seconde zone est située au niveau de la patte d'arrêt 44 du tourillon qui, du fait du couple de serrage 30 appliqué à l'écrou 46, subit un effort axial relativement important, qui entraîne des contraintes à la base des parties pleines et au fond des 2 parties creuses de la patte d'arrêt 44. Le couple de serrage de l'écrou 46 est déterminé pour assurer l'immobilisation axiale du fourreau 40, de la bague 32, et de l'anneau 36 et pour garantir l'étanchéité de l'enceinte 34 de lubrification du palier 16 par les moyens d'étanchéité 38 précités.
De plus, la partie tronconique 24 du tourillon a tendance à se déformer en flexion en fonctionnement, ce qui se traduit par des contraintes supplémentaires au niveau de la patte d'arrêt 44 du tourillon. L'invention permet de remédier à ces problèmes grâce à de nouveaux moyens de blocage en rotation du fourreau et du tourillon, ces 10 moyens de blocage étant portés par l'anneau. On se réfère désormais aux figures 3 à 11 qui représentent un exemple de réalisation de l'invention et dans lesquelles les éléments déjà décrits en référence aux figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes chiffres augmentés d'une centaine. 15 Les moyens de blocage comprennent ici une ou des clavettes 160, et de préférence deux clavettes 160 diamétralement opposées par rapport à l'axe longitudinal de la turbomachine pour ne pas générer de balourd en fonctionnement. Chaque clavette 160 est formée par un petit bloc sensiblement 20 parallélépipédique et de forme allongée, dont les arêtes des longs côtés ont été chanfreinées (en 162 - figure 4) pour éviter que ces arêtes prennent appui et génèrent des contraintes locales trop importantes sur le fourreau 140, le tourillon 118 et l'anneau 136. La clavette 160 comprend à une extrémité un ergot ou talon 164 25 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de la clavette. Cet ergot 164 forme une butée axiale coopérant avec l'anneau 136 pour assurer l'immobilisation axiale de la clavette 160 dans une direction sur l'anneau. Dans l'exemple représenté, chaque clavette 160 est engagée en 30 direction axiale depuis l'aval dans une rainure longitudinale radialement externe 166 de l'anneau formée sur la périphérie externe du rebord d'extrémité aval de l'anneau. La rainure 166 est traversante en direction axiale et s'étend donc sur toute la dimension axiale du rebord d'extrémité aval de l'anneau. La largeur ou dimension en direction sensiblement circonférentielle de la rainure 166 est déterminée de façon à ce que la clavette 160 soit engagée par frettage ou avec un ajustement serré dans cette rainure, ce qui permet d'empêcher son désengagement de la rainure en fonctionnement. L'ergot 164 de la clavette est destiné à venir en appui axial sur une 10 face d'extrémité aval de l'anneau 136 pour immobiliser axialement la clavette sur l'anneau. La clavette 160 a une dimension axiale supérieure à celle de la rainure 166 de l'anneau de façon à ce que l'extrémité amont de la clavette dépasse de la rainure et fasse saillie axialement vers l'amont (figure 5). 15 Le rebord externe 142 du fourreau 140 comprend une surface cylindrique extérieure 172 sur laquelle est formée une rainure longitudinale 168 qui est alignée axialement avec la rainure 164 de l'anneau de façon à ce que l'extrémité amont de la clavette 160 s'engage dans la rainure 168 du fourreau lorsque l'anneau et le fourreau sont déplacés axialement l'un 20 vers l'autre, comme cela est représenté en figure 6. La largeur ou dimension circonférentielle de la rainure 168 du fourreau 140 est déterminée de façon à ce que la clavette 160 soit engagée par coulissement axial sans frettage dans cette rainure. La clavette 160 est destinée à venir en appui en direction 25 circonférentielle sur les parois latérales de la rainure 168 du fourreau pour empêcher la rotation du fourreau vis-à-vis de l'anneau. Le jeu entre la clavette et les parois latérales de la rainure 166 est compris entre 0,1 et 0,3 mm environ. Les surfaces d'appui de la clavette 160 sur les parois latérales de la rainure 168 sont par exemple de l'ordre de 1 à 2 mm2 30 environ (zone Zl en figure 9).
Les profondeurs ou dimensions en direction radiale des rainures 166, 168 sont déterminées de façon à ce que la clavette 160 dépasse radialement vers l'extérieur et soit en saillie sur les surfaces cylindriques externes 170, 172 du rebord 142 du fourreau 140 et du rebord d'extrémité aval de l'anneau 136. Ces surfaces 170, 172 sont usinées en tournage et non pas par fraisage, comme dans la technique antérieure, ce qui est plus précis, moins long et plus économique. Le rebord 142 du fourreau et l'anneau 136 sont engagés dans l'alésage 119 du tourillon et leurs surfaces 170, 172 sont guidés radialement sur la surface cylindrique interne 139 du tourillon. Les surfaces 170, 172 peuvent avoir un diamètre légèrement inférieur à celui de la surface interne 139 du tourillon de façon à ce que l'anneau et le fourreau soient engagés par coulissement axial dans le tourillon, ou bien avoir un diamètre légèrement supérieur à celui de la surface 139 pour être montées dans le tourillon par frettage ou ajustement serré. Le tourillon 118 comprend sur sa surface interne 139 une rainure longitudinale interne 174 qui est destinée à être alignée en direction radiale avec les rainures 166, 168 de l'anneau et du fourreau (figure 9). La largeur ou dimension circonférentielle de la rainure 174 du tourillon est déterminée de façon à ce que la partie radialement externe de la clavette 160 soit engagée par coulissement axial dans la rainure 174. Cette partie de la clavette 160 est destinée à coopérer par butée en direction circonférentielle avec les parois latérales de la rainure 174 pour empêcher la rotation de l'anneau et du fourreau vis-à-vis du tourillon. Le jeu circonférentiel entre la clavette 160 et les parois latérales de la rainure 174 est compris entre 0,2 et 0,3 mm environ. Les surfaces d'appui de la clavette sur les parois latérales de la rainure 174 du tourillon sont par exemple de l'ordre de 2 à 3 millimètres carrés environ (zone Z2 en figure 9).
Le tourillon 118 selon l'invention comporte des trous borgnes de drainage 152 à section oblongue, ovale ou elliptique et non plus circulaire comme dans la technique antérieure. Ces trous 152 comportent deux grandes surfaces latérales, par exemple planes et parallèles 176 (figure 8), et le canal interne 154 du tourillon débouche sur une des ces surfaces latérales 176. Le débouché du canal 154 sur la surface latérale 176 a ainsi une section circulaire plane, ce qui permet de réduire de manière significative les contraintes au niveau de ce débouché en fonctionnement. Dans l'exemple représenté, un des trous de drainage 152 du tourillon débouche en aval et au voisinage de la rainure 174 (figures 3 et 9). Les rainures 166, 168 et 174 peuvent être formées par fraisage dans l'anneau, le fourreau et le tourillon. La partie tronconique 124 du tourillon peut avoir une épaisseur supérieure à celle de la technique antérieure de façon à rigidifier et à limiter ses déformations en flexion en fonctionnement. Par ailleurs, la patte d'arrêt 144 du tourillon n'a plus besoin d'être festonnée et est donc désormais pleine (figure 7). Ceci permet de supprimer les opérations longues et coûteuses d'usinage des festons et de faire passer un effort axial de serrage plus important par l'écrou précité vissé dans l'alésage 119 et donc de garantir à la fois l'immobilisation axiale de l'anneau et l'étanchéité de l'enceinte de lubrification du palier.
L'invention permet de limiter de manière significative les contraintes dans le tourillon et donc d'augmenter sa durée de vie, la zone précitée du tourillon située au voisinage de la patte d'arrêt 144 pouvant désormais supporter plus de 50 000 cycles moteur. La clavette 160 peut être réalisée en alliage métallique et par 25 exemple en Inconel 718.

Claims (12)

  1. REVENDICATIONS1. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, comportant une turbine haute-pression (12) solidaire d'un tourillon (118) comprenant un alésage axial (119) de montage d'un palier (16) de guidage d'un arbre de turbine basse-pression (10), ce palier de guidage étant logé dans une enceinte de lubrification (34) délimitée à une extrémité par un anneau (136) monté dans l'alésage du tourillon et coopérant à étanchéité avec l'arbre de turbine basse-pression, un fourreau cylindrique (140) entourant l'arbre de turbine basse-pression et dont une extrémité (142) s'étend dans l'alésage du tourillon et est serrée axialement entre une patte annulaire (144) radialement interne du tourillon et la périphérie externe de l'anneau au moyen d'un écrou (46) vissé dans l'alésage du tourillon, et des moyens (160) de blocage en rotation du fourreau vis-à-vis du tourillon, caractérisée en ce que ces moyens de blocage sont portés par l'anneau et coopèrent par butée en direction circonférentielle avec le fourreau et le tourillon, respectivement.
  2. 2. Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de blocage comprennent au moins une clavette (160) qui est engagée axialement dans un orifice ou une rainure (166) de l'anneau (136) et dans des orifices ou des rainures (168, 174) du fourreau (140) et du tourillon (118), respectivement.
  3. 3. Turbomachine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la ou chaque clavette (160) a une forme allongée en direction 25 longitudinale et une section polygonale.
  4. 4. Turbomachine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens de blocage comprennent deux clavettes (160) diamétralement opposées par rapport à l'axe longitudinal de la turbomachine.
  5. 5. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la ou chaque clavette (160) est montée par frettage ou par ajustement serré dans l'orifice ou la rainure (168) de l'anneau (136).
  6. 6. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la ou chaque clavette (160) comprend une butée axiale (164) destinée à venir en appui sur l'anneau (136) pour immobiliser la clavette dans une direction axiale sur l'anneau.
  7. 7. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la ou chaque clavette (160) a une dimension axiale supérieure à celle de l'orifice ou de la rainure (166) de l'anneau (136) de façon à ce qu'une partie de la clavette dépasse axialement de cet orifice ou de cette rainure et soit engagée dans l'orifice ou la rainure (118) du fourreau (140).
  8. 8. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la ou chaque clavette (160) est engagée axialement dans des rainures radialement externes (166) des périphéries externes de l'anneau (136) et du fourreau (140), respectivement, une partie de cette clavette faisant saillie radialement vers l'extérieur de l'anneau et du fourreau et étant engagée dans une rainure radialement interne (174) correspondante du tourillon (118).
  9. 9. Turbomachine selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que les surfaces latérales d'appui (Z1, Z2) entre la ou chaque clavette (160) et le fourreau (140) et le tourillon (118) sont de quelques millimètres carrés environ.
  10. 10. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extrémité du fourreau (140) et l'anneau (136) sont montés par coulissement axial ou par frettage dans l'alésage du tourillon.
  11. 11. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la patte annulaire (144) du tourillon (118) est pleine ou non festonnée.
  12. 12. Turbomachine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tourillon (118) comprend des trous borgnes (152) de drainage de l'huile accumulée dans l'enceinte de lubrification (134), chacun de ces trous étant raccordé à une extrémité d'un canal interne (154) du tourillon pour l'évacuation de l'huile, ces trous étant de forme oblongue ou elliptique et comportant deux grandes surfaces latérales (176) sur l'une desquelles débouche le canal précité.
FR0901852A 2009-04-16 2009-04-16 Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine Active FR2944557B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0901852A FR2944557B1 (fr) 2009-04-16 2009-04-16 Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0901852A FR2944557B1 (fr) 2009-04-16 2009-04-16 Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2944557A1 true FR2944557A1 (fr) 2010-10-22
FR2944557B1 FR2944557B1 (fr) 2011-05-27

Family

ID=41479084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0901852A Active FR2944557B1 (fr) 2009-04-16 2009-04-16 Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2944557B1 (fr)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2983909A1 (fr) * 2011-12-13 2013-06-14 Snecma Enceinte lubrifiee logeant un palier inter-turbine et fermee par un joint a labyrinthe a faible usure
FR3010728A1 (fr) * 2013-09-18 2015-03-20 Snecma Ecrou de serrage et d'evacuation d'huile, et turbomachine
FR3030626A1 (fr) * 2014-12-19 2016-06-24 Snecma Dispositif d'accouplement en rotation robuste entre arbres tournants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB834178A (en) * 1957-06-24 1960-05-04 Gen Motors Corp Improvements relating to gas turbine engines
US3053590A (en) * 1957-06-24 1962-09-11 Shaft seal
FR2128034A1 (fr) * 1971-03-01 1972-10-20 Snecma
EP0083266A1 (fr) * 1981-12-22 1983-07-06 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Turbomachine multi-corps comportant un palier inter-arbres
EP1758429A1 (fr) * 2005-08-26 2007-02-28 Snecma Dispositif de chauffage d'une pièce cylindrique. Utilisation dans l'assemblage d'un palier inter-arbres dans une turbomachine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB834178A (en) * 1957-06-24 1960-05-04 Gen Motors Corp Improvements relating to gas turbine engines
US3053590A (en) * 1957-06-24 1962-09-11 Shaft seal
FR2128034A1 (fr) * 1971-03-01 1972-10-20 Snecma
EP0083266A1 (fr) * 1981-12-22 1983-07-06 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Turbomachine multi-corps comportant un palier inter-arbres
EP1758429A1 (fr) * 2005-08-26 2007-02-28 Snecma Dispositif de chauffage d'une pièce cylindrique. Utilisation dans l'assemblage d'un palier inter-arbres dans une turbomachine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2983909A1 (fr) * 2011-12-13 2013-06-14 Snecma Enceinte lubrifiee logeant un palier inter-turbine et fermee par un joint a labyrinthe a faible usure
FR3010728A1 (fr) * 2013-09-18 2015-03-20 Snecma Ecrou de serrage et d'evacuation d'huile, et turbomachine
US9944382B2 (en) 2013-09-18 2018-04-17 Snecma Tightening and oil discharging nut, and a turbine engine
FR3030626A1 (fr) * 2014-12-19 2016-06-24 Snecma Dispositif d'accouplement en rotation robuste entre arbres tournants

Also Published As

Publication number Publication date
FR2944557B1 (fr) 2011-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3256698B1 (fr) Ecrou pour le blocage axial d'une bague de palier dans une turbomachine
EP2128390B1 (fr) Dispositif de blocage axial d'un palier de guidage d'arbre dans une turbomachine
FR2899274A1 (fr) Dispositif de fixation de secteurs d'anneau autour d'une roue de turbine d'une turbomachine
EP3074611B1 (fr) Dispositif pour le centrage et le guidage en rotation d'un arbre de turbomachine comprenant des moyens améliorés de rétention de bague extérieure de palier
CA2582398A1 (fr) Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbine d'une turbomachine
FR2932221A1 (fr) Tourillon support de palier et ensemble d'un tel tourillon et d'un fourreau d'etancheite
FR3035154A1 (fr) Dispositif d'etancheite pour enceinte a huile de palier de turbomachine
EP3759319B1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
WO2015004357A1 (fr) Centrage d'une pièce à l'intérieur d'un arbre de rotor dans une turbomachine
FR2993311A1 (fr) Dispositif de deshuilage pour une turbomachine
FR2971022A1 (fr) Etage redresseur de compresseur pour une turbomachine
FR2944557A1 (fr) Systeme d'anti-rotation d'un tourillon d'une turbine haute pression dans une turbomachine
FR2981694A1 (fr) Blocage en rotation d'un fourreau de protection d'un arbre de turbomachine
EP2071141A1 (fr) Étanchéité de fixation de support de palier dans une turbomachine
CA2644312C (fr) Etage de turbine ou de compresseur de turbomachine
FR2949138A1 (fr) Turbomachine comportant des moyens d'anti-rotation d'un ecrou de palier
EP4090833B1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
EP4034754B1 (fr) Turbomachine d'aeronef avec un bras tubulaire de passage d'une conduite d'huile de lubrification
WO2009115724A2 (fr) Joint imperdable pour raccord banjo et ensemble comportant un raccord banjo et un tel joint
EP3115226A1 (fr) Pièce de centrage pour un roulement de roue, roulement et assemblage de roue de véhicule associés
FR3011585A1 (fr) Assemblage pour turbomachine d'aeronef comprenant une bague frettee de maintien axial d'un joint a brosse
FR2934640A1 (fr) Tourillon support de palier et turbomachine comprenant un tourillon.
EP3115225B1 (fr) Moyeu de roue, roulement de roue, et assemblage de roue de vehicule
EP4034752B1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
FR3000990A1 (fr) Dispositif d'etancheite inter-arbre coaxiaux d'une turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

CD Change of name or company name

Owner name: SAFRAN AIRCRAFT ENGINES, FR

Effective date: 20170717

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 12

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 13

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 14

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16