FR2967716A1

FR2967716A1 - TURBOMACHINE DISPENSER SEGMENT HAVING AN INTEGRATED DIAPHRAGM

Info

Publication number: FR2967716A1
Application number: FR1160707A
Authority: FR
Inventors: Anshuman Singh; Glen Arthur Macmillan; Charles Andrew Malinowski; Jr Frederic Woodrow Roberts
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-05-25
Also published as: DE102011055617A1; CN102536336A; US20120128472A1; JP2012112379A

Abstract

Segment (30) de distributeur de turbomachine comportant une aube fixe ayant une première extrémité (34, 90) s'étendant jusqu'à une seconde extrémité (35, 91, 98) en passant par une partie formant pale profilée. Un élément extérieur (40) est disposé à la première extrémité (34, 90) de l'aube fixe. L'élément extérieur (40) comprend un élément de montage conçu et disposé pour fixer le segment (30) de distributeur de turbomachine sur une turbomachine. Un élément intérieur (60) est disposé à la seconde extrémité (35, 91, 98) de l'aube fixe. L'élément intérieur (60) comprend une section amont (67) et une section aval (69). Un élément amont (84) de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur (60) au niveau de la section amont (67), et un élément aval (86) de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur (60) au niveau de la section aval (69). Chacun des élément amont (84) de diaphragme et élément aval comprend une surface extérieure (93, 100) et une surface intérieure (94). L'une des surface extérieure (93, 100) et surface intérieure (94) de chacun des élément amont (84) de diaphragme et élément aval (86) de diaphragme comprend un élément de montage de cartouche.A turbomachine distributor segment (30) having a fixed blade having a first end (34, 90) extending to a second end (35, 91, 98) through a profiled blade portion. An outer member (40) is disposed at the first end (34, 90) of the fixed blade. The outer member (40) includes a mounting member configured and arranged to secure the turbine engine nozzle segment (30) to a turbomachine. An inner member (60) is disposed at the second end (35, 91, 98) of the fixed blade. The inner member (60) includes an upstream section (67) and a downstream section (69). An upstream diaphragm member (84) extends substantially radially inwardly from the inner member (60) at the upstream section (67), and a downstream diaphragm member (86) extends substantially radially inwardly from the inner member (60) at the downstream section (69). Each of the diaphragm upstream and downstream element (84) includes an outer surface (93, 100) and an inner surface (94). One of the outer surface (93, 100) and inner surface (94) of each of the diaphragm upstream element (84) and the diaphragm downstream element (86) comprises a cartridge mounting member.

Description

B11-5225FR 1 Segment de distributeur de turbomachine ayant un diaphragme intégré B11-5225 1 Turbomachine distributor segment with integrated diaphragm

Le sujet abordé ici concerne la technique des turbomachines et, plus particulièrement un segment de distributeur de turbomachine ayant un diaphragme intégré. Globalement, les turbomachines à gaz brûlent un mélange de combustible et d'air qui libère de l'énergie thermique pour former un courant de gaz à haute température. Le courant de gaz à haute température est acheminé jusqu'à une section turbine via une veine de gaz chauds. Dans la turbine, le courant de gaz à haute température passe par une pluralité d'étages. Chaque étage comporte une pluralité de distributeurs disposés en amont d'une pluralité d'aubes mobiles de turbine. Le courant de gaz à haute température passe sur les distributeurs, puis agit sur ou fait tourner les aubes mobiles de la turbine. Les différents distributeurs sont montés dans un logement de la section turbine et un diaphragme est monté sur chacun des différents distributeurs. Un joint d'étanchéité repousseur est disposé à une interface entre chacun des différents distributeurs et le diaphragme correspondant. Les joints d'étanchéité repousseurs sur chacun des différents injecteurs coopèrent les uns avec les autres afin de réduire les pertes de gaz ou de fluide de travail à haute température depuis l'un des différents étages de la section turbine. Les aubes mobiles de turbine convertissent l'énergie thermique du courant de gaz à haute température en énergie mécanique qui fait tourner un arbre de turbine. La turbine peut être utilisée dans diverses applications, notamment pour fournir de l'énergie à une pompe ou un alternateur électrique. The subject discussed here relates to the turbomachinery technique and more particularly to a turbine engine valve segment having an integrated diaphragm. Overall, gas turbine engines burn a mixture of fuel and air that releases heat energy to form a high temperature gas stream. The high temperature gas stream is conveyed to a turbine section via a stream of hot gases. In the turbine, the high temperature gas stream passes through a plurality of stages. Each stage comprises a plurality of distributors arranged upstream of a plurality of turbine blades. The high temperature gas stream passes over the distributors, then acts on or rotates the blades of the turbine. The different distributors are mounted in a housing of the turbine section and a diaphragm is mounted on each of the different distributors. A repellent seal is disposed at an interface between each of the different distributors and the corresponding diaphragm. The repellent gaskets on each of the different injectors cooperate with each other in order to reduce the losses of gas or working fluid at high temperature from one of the different stages of the turbine section. Mobile turbine blades convert the thermal energy of the high temperature gas stream into mechanical energy that rotates a turbine shaft. The turbine can be used in a variety of applications, including providing power to a pump or electric alternator.

Selon un premier aspect de l'invention, un segment de distributeur de turbomachine comporte une aube mobile ayant une première extrémité s'étendant jusqu'à une seconde extrémité en passant par une partie formant pale profilée. Un élément extérieur est placé à la première extrémité de l'aube fixe. L'élément extérieur comporte un élément de montage conçu et disposé afin de fixer le segment de distributeur de turbomachine sur une turbomachine. Un élément intérieur est disposé _à la seconde extrémité de l'aube fixe. L'élément intérieur comprend une section amont et une section aval. According to a first aspect of the invention, a turbine engine valve segment comprises a moving blade having a first end extending to a second end through a profiled blade portion. An outer element is placed at the first end of the fixed blade. The outer element comprises a mounting element designed and arranged to fix the turbomachine distributor segment on a turbomachine. An inner member is disposed at the second end of the fixed blade. The inner member includes an upstream section and a downstream section.

Un élément amont de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur au niveau de la section amont, et un élément aval de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur au niveau de la section aval. Chacun des élément amont de diaphragme et élément aval de diaphragme comprend une surface extérieure et une surface intérieure. L'une des surface extérieure et surface intérieure de chacun des élément amont de diaphragme et élément aval de diaphragme comprend un élément de montage de cartouche. An upstream diaphragm member extends substantially radially inwardly from the inner member at the upstream section, and a downstream diaphragm member extends substantially radially inwardly from the inner element at the downstream section. Each of the upstream diaphragm member and the downstream diaphragm member comprises an outer surface and an inner surface. One of the outer surface and inner surface of each of the upstream diaphragm member and the downstream diaphragm member comprises a cartridge mounting member.

Selon un autre aspect de l'invention' une cartouche de distributeur de turbomachine comprend un corps principal ayant une surface extérieure et une surface intérieure qui s'étendent entre une extrémité amont et une extrémité aval. La cartouche de distributeur est conçue et disposée de manière à pouvoir être montée entre un élément amont de diaphragme et un élément aval de diaphragme d'un distributeur de turbomachine. Selon encore un autre aspect de l'invention, une turbomachine comporte une section compresseur, une section turbine coopérant avec la section compresseur et un distributeur de turbine placé dans la section turbine, Le distributeur de turbine comprend une aube fixe ayant une première extrémité s'étendant jusqu'à une seconde extrémité en passant par une partie formant pale profilée. Un élément extérieur est placé à la première extrémité de l'aube fixe. L'élément extérieur comprend un élément de montage conçu et disposé pour fixer le distributeur de turbomachine sur une turbomachine_ Un élément intérieur est placé à la seconde extrémité de l'aube fixe. L'élément intérieur comprend une section amont et une section aval. Un élément amont de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur au niveau de la section amont, et un élément aval de diaphragme s'étend d'une manière sensiblement radiale vers l'intérieur depuis l'élément intérieur au niveau de la section aval. Chacun des élément amont de diaphragme et élément aval de diaphragme comprend une surface extérieure et une surface intérieure. L'une des surface extérieure et surface intérieure de chacun des élément amont de diaphragme et élément aval de diaphragme comprend un élément de montage de cartouche. Un passage de refroidissement s'étend depuis l'élément extérieur jusqu'à l'élément intérieur, via la partie formant pale. Une cartouche de distributeur comprend un corps principal ayant une surface extérieure et une surface intérieure qui s'étendent entre une extrémité amont et une extrémité aval. La cartouche de distributeur est montée entre l'élément amont de diaphragme et l'élément aval de diaphragme d'un distributeur de turbomachine. According to another aspect of the invention, a turbomachine dispenser cartridge comprises a main body having an outer surface and an inner surface that extend between an upstream end and a downstream end. The dispenser cartridge is designed and arranged to be mountable between an upstream diaphragm member and a downstream diaphragm member of a turbomachine dispenser. According to yet another aspect of the invention, a turbomachine comprises a compressor section, a turbine section cooperating with the compressor section and a turbine distributor placed in the turbine section. The turbine distributor comprises a stationary blade having a first end. extending to a second end through a profiled blade portion. An outer element is placed at the first end of the fixed blade. The outer member comprises a mounting member designed and arranged to attach the turbomachine valve to a turbomachine. An inner member is placed at the second end of the fixed blade. The inner member includes an upstream section and a downstream section. An upstream diaphragm member extends substantially radially inwardly from the inner member at the upstream section, and a downstream diaphragm member extends substantially radially inwardly from the inner element at the downstream section. Each of the upstream diaphragm member and the downstream diaphragm member comprises an outer surface and an inner surface. One of the outer surface and inner surface of each of the upstream diaphragm member and the downstream diaphragm member comprises a cartridge mounting member. A cooling passage extends from the outer member to the inner member via the blade portion. A dispenser cartridge includes a main body having an outer surface and an inner surface that extend between an upstream end and a downstream end. The dispenser cartridge is mounted between the upstream diaphragm member and the downstream diaphragm member of a turbomachine dispenser.

L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexé sur lesquels : la figure 1 est une vue latérale partielle en coupe d'une section turbine d'une turbomachine comportant une pluralité de distributeurs de turbine ayant des éléments intégrés de diaphragme selon un exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un segment de distributeur comportant des éléments amont et aval de diaphragme intégrés de la section turbine de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un élément intérieur du segment de distributeur de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective du segment de distributeur de la figure 2, comportant une cartouche de distributeur selon un exemple de réalisation de l'invention ; et - la figure 5 est une vue en perspective d'un élément intérieur d'un segment de distributeur réuni à une cartouche de distributeur selon un autre exemple de réalisation de l'invention. Considérant la figure 1, une turbomachine selon un exemple de réalisation est désignée globalement par le repère 2. La turbomachine 2 comporte une section turbine 3 ayant un carter 4 qui définit, au moins partiellement, une veine 10 de gaz chauds. La section turbine 3 comprend un premier étage 12, ayant une pluralité d'aubes fixes ou de distributeurs 14 de premier étage, et des aubes mobiles 16 ; un deuxième étage 17 ayant une pluralité d'aubes fixes ou distributeurs 18 de deuxième étage et des aubes mobiles 20 ; et un troisième étage 21 ayant une pluralité d'aubes fixes ou distributeurs 22 de troisième étage et des aubes mobiles 24. Evidemment, la section turbine 3 pourrait aussi comprendre des étages supplémentaires (non représentés). Les gaz de combustion chauds circulent axialement dans la veine 10 de gaz chauds en passant par les distributeurs 14, 18 et 22, frappent et font tourner les aubes mobiles 16, 20 et 24. En outre, un flux d'air de refroidissement est guidé jusque dans la section turbine 3 afin d'atténuer les flux thermiques qui naissent entre des parties des distributeurs 14, 18 et 22. On se reportera maintenant aux figures 2 à 4 qui décrivent un segment 30 de distributeur du deuxième étage 17 selon un exemple de réalisation. Le segment 30 de distributeur comprend une pluralité de distributeurs ou aubes fixes 18, 18a et 18b de deuxième étage. Comme chaque aube 18, 18a et 18b a la même configuration, une description détaillée ci-après portera sur l'aube 18, étant entendu que les aubes 18a et 18b ont une structure similaire. L'aube 18 comprend une première extrémité 34 qui s'étend jusqu'à une seconde extrémité 35 en passant par une partie intermédiaire ou pale profilée 36. Le segment 30 de distributeur comprend un élément extérieur 40 faisant corps avec les aubes 18, 18a et 18b à la première extrémité 34. L'élément extérieur 40 supporte le segment 30 de distributeur depuis une partie formant carter (non désignée par un repère distinct) de la turbomachine 2 et comprend un corps principal 42 ayant un premier bord périphérique 46 et un second bord périphérique opposé 47. Les premier et second bords périphériques 46 et 47 établissent un profil périphérique 50 pour l'élément extérieur 40. Dans l'exemple de forme de réalisation représenté, le profil périphérique 50 occupe environ 22,5° d'une circonférence globale du deuxième étage 17. Chaque bord périphérique 46 et 47 comprend une section correspondante 48 et 49 oblique ou coudée. The invention will be better understood on studying the detailed description of some embodiments taken as non-limiting examples and illustrated by the appended drawings in which: FIG. 1 is a partial side view in section of a section turbomachine turbine having a plurality of turbine distributors having integrated diaphragm elements according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 2 is a perspective view of a distributor segment comprising integrated upstream and downstream diaphragm elements of the turbine section of FIG. 1; Figure 3 is a perspective view of an inner member of the manifold segment of Figure 2; FIG. 4 is a perspective view of the distributor segment of FIG. 2, comprising a distributor cartridge according to an embodiment of the invention; and - Figure 5 is a perspective view of an inner member of a manifold segment joined to a dispenser cartridge according to another embodiment of the invention. Referring to Figure 1, a turbomachine according to an exemplary embodiment is designated generally by the mark 2. The turbomachine 2 comprises a turbine section 3 having a casing 4 which defines, at least partially, a vein 10 of hot gases. The turbine section 3 comprises a first stage 12 having a plurality of stationary vanes or first stage distributors 14 and moving vanes 16; a second stage 17 having a plurality of second stage vanes or distributors 18 and moving vanes 20; and a third stage 21 having a plurality of third-stage fixed blades or distributors 22 and moving blades 24. Of course, the turbine section 3 could also include additional stages (not shown). The hot combustion gases flow axially through the hot gas stream 10 through the distributors 14, 18 and 22, striking and rotating the blades 16, 20 and 24. In addition, a flow of cooling air is guided to the turbine section 3 in order to attenuate the heat fluxes that arise between parts of the distributors 14, 18 and 22. Reference will now be made to FIGS. 2 to 4 which describe a distributor segment 30 of the second stage 17 according to an example of production. The distributor segment 30 comprises a plurality of second stage distributors or vanes 18, 18a and 18b. As each blade 18, 18a and 18b has the same configuration, a detailed description hereinafter will relate to the blade 18, it being understood that the blades 18a and 18b have a similar structure. The blade 18 comprises a first end 34 which extends to a second end 35 passing through an intermediate portion or profiled blade 36. The distributor segment 30 comprises an outer member 40 integral with the blades 18, 18a and 18b at the first end 34. The outer member 40 supports the manifold segment 30 from a housing portion (not designated by a separate reference) of the turbomachine 2 and includes a main body 42 having a first peripheral edge 46 and a second opposite peripheral edge 47. The first and second peripheral edges 46 and 47 establish a peripheral profile 50 for the outer member 40. In the exemplary embodiment shown, the peripheral profile 50 occupies about 22.5 ° of a circumference overall of the second stage 17. Each peripheral edge 46 and 47 comprises a corresponding section 48 and 49 oblique or bent.

Le segment 30 de distributeur comprend également un élément intérieur 60 formé d'un seul tenant à la seconde extrémité 35 des aubes 18, 18a et 18b. L'élément intérieur 60 comprend un corps principal 64 ayant une section amont 67 et une section aval 69. Le corps principal 64 comprend également un premier bord périphérique 72 et un second bord périphérique, opposé, 73 qui établissent... un. profil périphérique 75 pour Yélément intérieur 60. D'une manière similaire à la description donnée plus haut, dans l'exemple de réalisation représenté, le profil périphérique 75 occupe environ. 22,5° d'une circonférence globale du deuxième étage 17,. The manifold segment 30 also includes an inner member 60 formed integrally at the second end 35 of the blades 18, 18a and 18b. The inner member 60 includes a main body 64 having an upstream section 67 and a downstream section 69. The main body 64 also includes a first peripheral edge 72 and a second, opposed peripheral edge 73 which define a. Peripheral profile 75 for the inner member 60. In a similar manner to the description given above, in the exemplary embodiment shown, the peripheral profile 75 occupies approximately. 22.5 ° of a global circumference of the second floor 17 ,.

Chaque board périphérique 72 et 73 comprend une section correspondante oblique ou coudée. 79 et 80. Chaque bord périphérique 7.2 et 73 est également pourvu, respectivement, d'une rainure ou gorge 81 et 82 pour joint d'étanchéité. Le terme "intérieur" désigne une partie. du segment 30 de distributeur placée près d'un axe .géométrique central de la turbomachine 2. Le terme "extérieur" désigne une partite du segment 30 de distributeur qui est placée à distancie de l'axe géométrique central, en direction, d'un carter de la turbomachine Selon. l'exemple illustré, l'élément intérieur 60 comprend un élément amont :4 de diaphragme et un élément aval 86 de diaphragme.. L'élément amont $4 de diaphragme fait corps avec l'élément intérieur 60 et. s'étend d'une manière globalement radiale vers l'intérieur depuis la section amont 67 entre les.. premier et second bordes périphériques 72 et 73. De même, l'élément. inférieure 86 de diaphragme fait corps avec: l'élément intérieur 60 et s'étend d'une manière globalement radiale. vers l'intérieur depuis la section aval 69 entre les premier et second bords périphériques 72 et 73. L'élément amont 84 de diagramme comprend une première extrémité 90 qui s'étend depuis la section amont 6.7 jusqu'à une seconde extrémité 91. La seconde extrémité 91 comprend un profil périphérique curviligne (non désigné par un repère spécifique). L'élément amont. 84 de diaphragme comprend aussi une surface extérieure 93 et une surface intérieure 94 (figure 3) qui s'étendent entre les première et seconde extrémités 90 et 91. Un premier élément 95 de gorge pour joint est formé dans. l'élément amont 84 de diaphragme sur le bord périphérique 73. Le premier élément de gorge pour joint est réuni à la gorge 82 pour joint d'étanchéité. Un second élément 96 de gorge pour joint est formé dans l'élément amont 84 de diaphragme sur le bord périphérique 72. Le second élément 96 de gorge pour joint est relié à la gorge 81 pour joint. De même, l'élément aval de diaphragme 86 comprend une première extrémité 97 qui s'étend depuis la section aval 69 jusqu'à une seconde extrémité 98. La seconde extrémité 98 comprend un profil périphérique globalement curviligne (non désigné par un repère spécifique). L'élément aval 86 de diaphragme comprend aussi une surface extérieure 100 et une surface intérieure 101 qui s'étendent entre les première et seconde extrémités 97 et 98. Un premier élément 102 de gorge pour joint est formé dans l'élément aval 86 de diaphragme sur le bord périphérique 73. Le premier élément 102 de gorge pour joint est réuni à la gorge 82 pour joint d'étanchéité. Un second élément 103 de gorge pour joint est formé dans l'élément aval 86 de diaphragme sur le bord périphérique 72. Le second élément 103 de gorge pour joint est relié à la gorge 81 pour joint d'étanchéité. Each peripheral board 72 and 73 comprises a corresponding section oblique or bent. 79 and 80. Each peripheral edge 7.2 and 73 is also provided, respectively, with a groove or groove 81 and 82 for seal. The term "interior" refers to a part. of the distributor segment 30 located near a central geometric axis of the turbomachine 2. The term "outside" refers to a partite of the distributor segment 30 which is placed at a distance from the central geometric axis, towards a turbomachine casing According to. In the illustrated example, the inner member 60 comprises an upstream diaphragm member 4 and a diaphragm downstream member 86. The upstream diaphragm member 4 is integral with the inner member 60 and. extends generally radially inwardly from the upstream section 67 between the first and second peripheral edges 72 and 73. Similarly, the element. The lower diaphragm 86 is integral with: the inner member 60 and extends generally radially. inward from the downstream section 69 between the first and second peripheral edges 72 and 73. The upstream diagram element 84 comprises a first end 90 which extends from the upstream section 6.7 to a second end 91. second end 91 comprises a curvilinear peripheral profile (not designated by a specific reference). The upstream element. The diaphragm 84 also includes an outer surface 93 and an inner surface 94 (Fig. 3) extending between the first and second ends 90 and 91. A first joint groove member 95 is formed in. the upstream element 84 of the diaphragm on the peripheral edge 73. The first seal groove element is joined to the groove 82 for the seal. A second seal groove member 96 is formed in the upstream diaphragm member 84 on the peripheral edge 72. The second seal groove member 96 is connected to the joint groove 81. Similarly, the downstream diaphragm member 86 includes a first end 97 extending from the downstream section 69 to a second end 98. The second end 98 comprises a generally curvilinear peripheral profile (not designated by a specific landmark) . The diaphragm downstream member 86 also includes an outer surface 100 and an inner surface 101 that extend between the first and second ends 97 and 98. A first seal groove member 102 is formed in the downstream diaphragm member 86 at the peripheral edge 73. The first seal groove element 102 is joined to the seal groove 82. A second seal groove member 103 is formed in the downstream diaphragm member 86 on the peripheral edge 72. The second seal groove member 103 is connected to the seal groove 81.

L'élément 84 de diaphragme et l'élément 86 de diaphragme sont également représentés comme incluant des joints d'étanchéité repousseurs 104 et 105 installés respectivement sur les surfaces extérieures 93 et 100. Les joints repousseurs 104 et 105 peuvent soit faire corps avec certaines des surfaces extérieures 93 et 100, soit être montés dans des gorges ou une autre structure (non représentée) présente sur certaines des surfaces 93 et 100. De plus, l'élément amont 84 de diaphragme et l'élément aval 86 de diaphragme sont également représentés comme incluant des éléments de montage 110 et 112 de cartouches présents, sur certaines des surfaces intérieures 94 et 101. Comme expliqué plus en détail ci-après, les éléments de montage 110 et 112 de cartouches créent une interface pour une structure d'étanchéité supplémentaire pour le segment 30 de distributeur. Comme représenté, le segment distributeur 30 comprend également une pluralité de passages 118- 120 qui fournissent un flux de fluide de refroidissement, sous la forme d'air refoulé par un compresseur, à travers les aubes 18, 18a et 18b. Les passages 118 à 120 conduisent, à travers les aubes 18, 18a et 18b, dans une zone 121 qui s'étend entre l'élément amont 84 de diaphragme et l'élément aval 86 de diaphragme. La zone 121 reçoit de l'air d'extraction via une pluralité de passages de refroidissement 118-120 qui traverse les aubes 18a et 18b, et est poussé à l'extérieur via des ouvertures 122-124 formées dans l'élément amont 84 de diaphragme. D'autres méthodes de refroidissement, dont le recours à des tubes ou conduits de refroidissement qui s'étendent depuis l'élément amont 84 de diaphragme, via les aubes 18, 18a et 18b, et jusqu'à un carter de la turbomachine 2, pourraient également être employées. Toujours selon l'exemple illustré, le segment 30 de distributeur comprend une cartouche 136 de distributeur (figure 4) qui est montée de manière amovible sur l'élément intérieur 60. La cartouche 136 de distributeur crée une étanchéité qui limite le débit de fuite depuis le passage entre le segment 30 de distributeur et un espace de grille d'aubes (non désigné par un repère spécifique) de la section turbine 3. La cartouche 136 de distributeur comprend un corps principal 139 à section transversale sensiblement linéaire et à profil périphérique sensiblement curviligne. D'une manière similaire à ce qui a été décrit plus haut, dans l'exemple de réalisation représenté, le profil périphérique occupe environ 22,5° d'un pourtour global du deuxième étage 17. Comme représenté, la cartouche 136 de distributeur comprend un corps principal 139 ayant une extrémité amont 141 et une extrémité aval 142. Le corps principal 139 comprend également une surface extérieure 144, une surface intérieure 145, une première partie latérale 146 et une seconde partie latérale (non représentée). La partie latérale 146 comprend une partie oblique ou coudée 147 sur la partie latérale, correspondant à des sections coudées 80 sur l'élément intérieur 60. La seconde partie latérale (non représentée) comprend une partie similaire oblique ou coudée (qui n'est pas représentée non plus). Comme représenté également la partie latérale 146 comprend une partie 148 de gorge pour joint qui est reliée au premier élément 95 de gorge pour joint et au premier élément 102 de gorge pour joint afin de former une zone d'étanchéité (non désignée par un repère spécifique) qui empêche le flux de fuite de passer entre des cartouches de distributeur adjacentes. The diaphragm member 84 and the diaphragm member 86 are also shown to include push-back seals 104 and 105 installed respectively on the outer surfaces 93 and 100. The push-back seals 104 and 105 may be integral with some of the outer surfaces 93 and 100, either be mounted in grooves or other structure (not shown) on some of the surfaces 93 and 100. In addition, the upstream diaphragm member 84 and the diaphragm downstream member 86 are also shown. as including mounting elements 110 and 112 of cartridges present on some of the inner surfaces 94 and 101. As explained in more detail below, the cartridge mounting members 110 and 112 provide an interface for an additional sealing structure for the distributor segment 30. As shown, the manifold segment 30 also includes a plurality of passages 118-120 that provide a flow of cooling fluid, in the form of air discharged by a compressor, through the blades 18, 18a and 18b. The passages 118 to 120 lead, through the vanes 18, 18a and 18b, into an area 121 which extends between the upstream diaphragm member 84 and the downstream diaphragm member 86. The zone 121 receives extraction air via a plurality of cooling passages 118-120 which passes through the vanes 18a and 18b, and is pushed outside via openings 122-124 formed in the upstream element 84 of diaphragm. Other cooling methods, including the use of tubes or cooling ducts that extend from the upstream element 84 of the diaphragm, via the blades 18, 18a and 18b, and up to a casing of the turbomachine 2, could also be used. Still according to the illustrated example, the dispenser segment 30 includes a dispenser cartridge 136 (FIG. 4) which is removably mounted on the inner member 60. The dispenser cartridge 136 provides a seal that limits the leakage rate from the passage between the distributor segment 30 and a vanes gap space (not designated by a specific reference) of the turbine section 3. The dispenser cartridge 136 comprises a main body 139 of substantially linear cross-section and substantially peripheral profile curvilinear. In a manner similar to that described above, in the exemplary embodiment shown, the peripheral profile occupies about 22.5 ° of an overall periphery of the second stage 17. As shown, the dispenser cartridge 136 comprises a main body 139 having an upstream end 141 and a downstream end 142. The main body 139 also includes an outer surface 144, an inner surface 145, a first side portion 146, and a second side portion (not shown). Side portion 146 includes an angled or angled portion 147 on the side portion, corresponding to angled sections 80 on inner member 60. The second side portion (not shown) includes a similar oblique or angled portion (not shown in FIG. represented either). As also shown, the side portion 146 includes a seal groove portion 148 which is connected to the first seal groove member 95 and the first seal groove member 102 to form a seal area (not designated by a specific mark). ) that prevents the leakage flow from passing between adjacent dispenser cartridges.

Comme représenté le plus clairement sur la figure 4, la cartouche 136 de distributeur définit une zone 148 dans l'élément intérieur 60. D'une manière similaire à ce qui a été décrit plus haut, la zone 148 est une zone encapsulée définie/délimitée par l'élément amont 84 de diaphragme, l'élément aval 86 de diaphragme et la cartouche 136 de distributeur. La zone 148 canalise de l'air d'extraction passant par les aubes 18, 18a et 18b pour assurer le refroidissement de l'espace de la grille d'aubes. La cartouche 136 de distributeur comprend une pluralité de saillies, dont l'une est indiquée en 150, qui définissent un joint labyrinthe, lequel limite le débit de fuite dans les étages 17 et 21. La cartouche 136 de distributeur est en outre représentée comme incluant un premier élément de montage 152 de cartouche disposé à l'extrémité amont 141 et un second élément de montage 154 de cartouche disposé à l'extrémité aval 142. Les premier et second éléments de montage 152 et 154 de cartouche sont au contact des premier et second éléments de montage 110 et 112 de cartouche sur l'élément intérieur 60 afin de fixer la cartouche 136 de distributeur sur le segment 30 de distributeur. ©n considérera maintenant la figure 5 qui décrit un segment 180 de distributeur selon un autre exemple de réalisation. Le segment 180 de distributeur comprend une pluralité de pales profilées, dont l'une est désignée en 183, qui s'étendent entre un élément extérieur (non représenté) et un élément intérieur 190.. L'élément intérieur 190 comprend un corps principal 193 ayant une section amont 195 et une section aval 196. Le corps principal 193 comprend également un premier bord périphérique (non représenté) qui s'étend jusqu'à un second bord périphérique 198 afin de définir un profil périphérique 200. D'une manière similaire à ce qui est décrit plus haut, dans l'exemple de forme de réalisation représenté, le profil périphérique 200 occupe environ 22,5° de l'ensemble du pourtour du deuxième étage 12. D'une manière également semblable à ce qui est décrit plus haut, le bord périphérique 198 comprend une section oblique ou coudée 202. Un élément amont 205 de diaphragme fait corps avec l'élément intérieur 190 et s'étend d'une manière globalement radiale vers l'intérieur depuis la section amont 195. De même, un élément aval 207 de diaphragme fait également corps avec l'élément intérieur 190 et s'étend d'une manière globalement radiale vers l'intérieur depuis 1a section aval. L'élément amont 205 de diaphragme comprend une première extrémité 211 qui s'étend depuis la section amont 195 jusqu'à une seconde extrémité 212. La seconde extrémité 212 comprend un profil périphérique globalement curviligne (non représenté). L'élément amont 205 de diaphragme comprend également une surface extérieure 214 et une surface intérieure 215 qui s'étendent entre les première et seconde extrémités 211 et 212. De même, l'élément aval 207 de diaphragme comprend une première extrémité 219 qui s'étend depuis la section aval 196 jusqu'à une seconde extrémité 220. La seconde extrémité 220 comprend un profil périphérique globalement curviligne (non représenté). L'élément aval 207 de diaphragme comprend également une surface extérieure 222 et une surface intérieure 223 qui s'étendent entre les première et seconde extrémités 219 et 220. Un premier joint repousseur 225 est disposé sur la surface extérieure 214 de l'élément amont 205 de diaphragme et un second joint repousseur 226 est disposé sur la surface extérieure 222 de l'élément aval 207 de diaphragme. Comme représenté, l'élément intérieur 190 comprend également un premier élément de montage 228 de cartouche installé sur la surface extérieure 214 de l'élément amont 205 de diaphragme et un second élément de montage 230 de cartouche installé sur la surface extérieure 222 de l'élément aval 207 de diaphragme. Toujours selon l'exemple illustré sur la figure 5, une cartouche 240 de distributeur est montée sur l'élément intérieur 190. La cartouche 240 de distributeur comprend un corps principal 243 ayant une extrémité amont 245 et une extrémité aval 246 qui sont séparées par une surface extérieure 248 et une surface intérieure 249. La cartouche 240 comprend également une première partie latérale 250 et une seconde partie latérale (non représentée). Chacune des première et seconde parties latérales comprend une section oblique ou coudée, dont l'une est représentée en 251 sur la partie latérale 250 correspondant à la section coudée 202 sur l'élément intérieur 190. Une première bride de montage 252 s'étend depuis l'extrémité amont 245 et une seconde bride de montage 253 s'étend depuis l'extrémité aval 246. Chaque bride de montage 252, 253 comprend un élément correspondant de montage 255 et 257 de cartouche. Les éléments de montage 255 et 257 de cartouche coopèrent avec les éléments de montage 228 et 230 de cartouche sur l'élément intérieur 190. Avec cet agencement, les brides de montage 252 et 253 enveloppent les surfaces extérieures 214 et 222 respectivement de l'élément amont 205 de diaphragme et de l'élément aval 207 de diaphragme. Une fois en place, la cartouche 240 de distributeur forme une cavité 260 dans l'élément intérieur 190. Les exemples de réalisation décrits proposent un segment de distributeur ayant un diaphragme intégré qui réduit les points de fuite et simplifie la construction en réduisant, voire en supprimant de nombreux joints soudés. De plus, la construction particulière du segment de distributeur supprime le partage de charges avec des segments de distributeurs adjacents. Le diaphragme intégré supprime de nombreuses opérations d'usinage de diaphragme, permettant des économies de temps/main d'oauvre/coûts associées à la formation et l'installation de distributeurs dans une turbomachine. En outre, les exemples de réalisation décrits réduisent à la fois les fuites connues et les fuites inconnues, ce qui améliore donc le rendement de la turbomachine. Enfin, il doit être entendu que le segment de distributeur particulier représenté constitue un exemple, le nombre d'aubes fixes ainsi que les matières utilisées pouvant varier. As most clearly shown in Figure 4, the dispenser cartridge 136 defines a zone 148 in the inner member 60. In a manner similar to that described above, the zone 148 is a defined / delimited encapsulated zone. by the upstream element 84 of the diaphragm, the downstream element 86 of the diaphragm and the cartridge 136 of the distributor. The zone 148 channels extraction air passing through the blades 18, 18a and 18b to ensure the cooling of the space of the blade grid. The dispenser cartridge 136 includes a plurality of projections, one of which is indicated at 150, which defines a labyrinth seal, which limits the leakage rate in the stages 17 and 21. The dispenser cartridge 136 is further shown as including a first cartridge mounting member 152 disposed at the upstream end 141 and a second cartridge mounting member 154 disposed at the downstream end 142. The first and second cartridge mounting members 152 and 154 are in contact with the first and second cartridge mounting members 152 and 154. second cartridge mounting members 110 and 112 on the inner member 60 for securing the dispenser cartridge 136 to the manifold segment 30. FIG. 5 will now be considered which describes a distributor segment 180 according to another exemplary embodiment. The manifold segment 180 comprises a plurality of shaped blades, one of which is designated 183, which extend between an outer member (not shown) and an inner member 190. The inner member 190 includes a main body 193 having an upstream section 195 and a downstream section 196. The main body 193 also includes a first peripheral edge (not shown) extending to a second peripheral edge 198 to define a peripheral profile 200. In a similar manner as described above, in the exemplary embodiment shown, the peripheral profile 200 occupies about 22.5 ° of the entire periphery of the second stage 12. In a manner also similar to that described higher, the peripheral edge 198 comprises an oblique or bent section 202. An upstream diaphragm member 205 is integral with the inner member 190 and extends in a generally radial worm In the same way, a downstream diaphragm member 207 is also integral with the inner member 190 and extends generally radially inwardly from the downstream section. The upstream diaphragm member 205 includes a first end 211 extending from the upstream section 195 to a second end 212. The second end 212 comprises a generally curvilinear peripheral profile (not shown). The upstream diaphragm member 205 also includes an outer surface 214 and an inner surface 215 extending between the first and second ends 211 and 212. Similarly, the downstream diaphragm member 207 includes a first end 219 which extends from the downstream section 196 to a second end 220. The second end 220 comprises a generally curvilinear peripheral profile (not shown). The diaphragm downstream member 207 also includes an outer surface 222 and an inner surface 223 extending between the first and second ends 219 and 220. A first push seal 225 is disposed on the outer surface 214 of the upstream member 205 diaphragm and a second push-back seal 226 is disposed on the outer surface 222 of the downstream diaphragm member 207. As shown, the inner member 190 also includes a first cartridge mounting member 228 installed on the outer surface 214 of the upstream diaphragm member 205 and a second cartridge mounting member 230 installed on the outer surface 222 of the cartridge member 228. downstream element 207 of diaphragm. Still according to the example shown in Fig. 5, a dispenser cartridge 240 is mounted on the inner member 190. The dispenser cartridge 240 includes a main body 243 having an upstream end 245 and a downstream end 246 which are separated by a outer surface 248 and an inner surface 249. The cartridge 240 also includes a first side portion 250 and a second side portion (not shown). Each of the first and second side portions comprises an oblique or bent section, one of which is shown at 251 on the side portion 250 corresponding to the bent section 202 on the inner member 190. A first mounting flange 252 extends from the upstream end 245 and a second mounting flange 253 extend from the downstream end 246. Each mounting flange 252, 253 includes a corresponding mounting member 255 and 257 of the cartridge. The cartridge mounting members 255 and 257 cooperate with the cartridge mounting members 228 and 230 on the inner member 190. With this arrangement, the mounting flanges 252 and 253 wrap the outer surfaces 214 and 222 respectively of the element. 205 upstream of the diaphragm and the downstream 207 element of diaphragm. Once in place, the dispenser cartridge 240 forms a cavity 260 in the inner member 190. The described exemplary embodiments provide a manifold segment having an integrated diaphragm that reduces the vanishing points and simplifies the construction by reducing or even reducing removing many welded joints. In addition, the particular construction of the manifold segment eliminates load sharing with adjacent manifold segments. The integrated diaphragm eliminates many diaphragm machining operations, saving time / labor costs / costs associated with forming and installing valves in a turbomachine. In addition, the described embodiments reduce both known leaks and unknown leaks, which improves the efficiency of the turbomachine. Finally, it should be understood that the particular distributor segment shown is an example, the number of vanes fixed and the materials used may vary.

Liste des repères 2 Turbomachine 3 Section turbine 4 Carter 10 Veine de gaz chauds 12 Premier étage ; deuxième étage 14 Aubes fixes ou distributeurs du premier étage 16, 20, 24 Aubes mobiles 17 Deuxième étage 18 Aube fixes, distributeurs ou pales du deuxième étage 18a, 18b Aubes 21 Troisième étage 22 Aubes fixes ou distributeurs du troisième étage 30, 180 Segment de distributeur 34, 90, 97, Première extrémité (14) (84) (86), (205) (207) 211, 219 35, 91, 98, Seconde extrémité ; profil périphérique 212, 220 curviligne (14) (84) (86) (207) 36 Partie formant pale profilée (14) 40 Elément extérieur 42, 64, 139, Corps principal (40) (136) 193, 243 44, 45 Elément de montage (40) 46 Bord périphérique (40) 47 Second bord périphérique opposé (40) 48, 49, 79, 80 Section coudée (40) 50, 75, 200 Profil périphérique (40) 60 Elément intérieur 67 Section amont 69 Section aval 72 Premier bord périphérique 73 Second bord périphérique opposé 81, 82 Rainure ou gorge pour joint d'étanchéité 84 Elément amont du diaphragme 86 Elément aval du diaphragme 93, 100 Surface extérieure (84) (86) 94, 101 Surface intérieure (84) (86) 95 Premier élément de gorge pour joint 96 Deuxième élément de gorge pour joint 102 Premier élément de gorge pour joint 103 Second élément de gorge pour joint 104, 105 Joints d'étanchéité repousseurs 110 Premiers éléments de montage de cartouche 112 Seconds éléments de montage de cartouche 118, 119, 120 Pluralité de passages de refroidissement 121 Zone 122, 123, 124 Ouvertures 125, 126 Secondes sections d'extrémités (119) (120) 136, 240 Cartouche de distributeur 141 Extrémité amont (135) 142, 246 Extrémité aval (135) (240) 144, 222, 248 Surface extérieure (139) (207) (240) 145, 215, Surface intérieure (139) (205) (207) (240) 223, 249 146 Partie latérale (première) 147 Partie oblique ou coudée 148 Partie de gorge pour joint ; zone 150 Pluralité de saillies 152 Premier élément de montage de cartouche 154 Second élément de montage de cartouche 183 Pluralité de pales 190 Elément intérieur 195 Section amont 196 Section aval 198 Second bord périphérique 202 Section oblique ou coudée 205 Elément amont du diaphragme 207 Elément aval du diaphragme 214 Surface extérieure (205) 225 Premier joint repousseur 226 Second joint repousseur 228 Elément de montage de cartouche 230 Second élément de montage de cartouche 233 Elément de refroidissement 245 Extrémité amont (240) 250 Partie latérale (première) 251 Section oblique ou coudée 252 Bride de montage (première) 253 Seconde bride de montage 255, 257 Elément de montage de cartouche 260 Cavité List of marks 2 Turbine engine 3 Turbine section 4 Carter 10 Hot gas vein 12 First stage; second stage 14 Fixed or first-stage reliefs 16, 20, 24 Moving-roofs 17 Second-stage 18 Fixed dusts, second-stage distributors or blades 18a, 18b Dumps 21 Third-floor 22 Third-stage fixed drains or distributors 30, 180 Segment of dispenser 34, 90, 97, first end (14) (84) (86), (205) (207) 211, 219 35, 91, 98, second end; peripheral profile 212, 220 curvilinear (14) (84) (86) (207) 36 Profiled blade section (14) 40 Outer element 42, 64, 139, Main body (40) (136) 193, 243 44, 45 Element (40) 46 Peripheral edge (40) 47 Second opposite peripheral edge (40) 48, 49, 79, 80 Elbow section (40) 50, 75, 200 Peripheral profile (40) 60 Inner element 67 Upstream section 69 Downstream section 72 First peripheral edge 73 Second opposite peripheral edge 81, 82 Groove or groove for seal 84 Upstream diaphragm element 86 Diaphragm downstream element 93, 100 Outer surface (84) (86) 94, 101 Inner surface (84) ( 86) 95 First seal groove member 96 Second seal groove member 102 First seal groove member 103 Second seal groove member 104, 105 Push seal seals 110 First cartridge mount member 112 Second mount member of cartridge 118, 119, 120 Plurality of Cooling passages 121 Zone 122, 123, 124 Openings 125, 126 Second end sections (119) (120) 136, 240 Dispenser cartridge 141 Upstream end (135) 142, 246 Downstream end (135) (240) 144, 222, 248 Outer surface (139) (207) (240) 145, 215, Inner surface (139) (205) (207) (240) 223, 249 146 Side part (first) 147 Oblique or angled part 148 Throat part for joint; zone 150 Plurality of protrusions 152 First cartridge mounting member 154 Second cartridge mounting member 183 Plurality of blades 190 Inner element 195 Upstream section 196 Upstream section 198 Second peripheral edge 202 Angle or bend 205 Upstream diaphragm element 207 Downstream element diaphragm 214 Outer surface (205) 225 First push-back seal 226 Second push-back seal 228 Cartridge mounting element 230 Cartridge mounting element 233 Cooling element 245 Upstream end (240) 250 Lateral part (first) 251 Oblique or angled section 252 Mounting flange (first) 253 Second mounting flange 255, 257 Cartridge mounting element 260 Cavity

Claims

REVENDICATIONS1. A turbomachine valve (2) segment (30, 180) having a fixed blade including a first end (34, 90, 97, 21.1, 219) extending to a second end. (35, 91, 98, 21.2, 220) passing through a profiled blade portion (36); an outer member (40) located at the first end (34, 90, 97, 211, 219) of the fixed blade, the outer member (40) comprising a mounting member (44, 45) configured and disposed of in order to fix the turbomachine distributor segment (30, 180) on a turbomachine (.2); and an inner member (60'1 90) placed at the second end (35, 91, 98, .212, 220) of the fixed blade, the inner member (60, 190) comprising an upstream section (67, 195) and a downstream section (69, 1.5 196), an upstream diaphragm member (84, 205) extends in a substantially radially inward direction from: the inner: (60, 1.90) element of the lover section (67, 195), and a diaphragm downstream member (86, 2`07) extends substantially radially inwardly from the inner member (60, 190) at the the section. downstream (69, 196), each of the upstream diaphragm and downstream element ('84, 205) comprising an outer surface (93, 100, 144, 222, 248) and an inner surface (94, 110, 145, 215, 223, 2491 one of the outer surface (93, 100, 1.44, 22.2, 248) and inner surface (94, 101, 145, 215, 223, 249) of each of the upstream members (84, 205). diaphragm and downstream diaphragm member (86, 207) comprising a cartridge mounting member (228).

The turbomachine distributor (2) according to claim 1, wherein the cartridge mounting member (228) is formed on the inner surface (94, 101, 145, 215, 223, 249) of each of the lover elements. and downstream (84, 205, 86, 207) of the diaphragm.

The turbomachine distributor (2) according to claim 1, further comprising a dispenser cartridge (136, 240) positioned between the upstream and downstream (8-4, 205, 86, 207) diaphragm members and mounted on the cartridge mounting member (228), the dispenser cartridge (136, 240) comprising a main body (42, 64, 139, 193, 243) extending between an upstream end (141, 245) and a downstream end ( 142, 246), the dispenser cartridge (136, 240) forming an area defined by the inner member (60, 190) and the upstream and downstream (84 '205, 86, 207) diaphragm members.

The turbomachine distributor (2) according to claim 3, wherein the dispenser cartridge (136, 240) comprises at least one side portion (146, 250) having a bent section (48, 49, 79, 80).

The turbomachine distributor (2) according to claim 4, wherein the inner surface (94, 101, 145, 215, 223, 249) of the dispenser cartridge (136, 240) comprises a mounting member (255, 257). of the cartridges the cartridge mounting member (255, 257) being designed and arranged to contact the cartridge mounting member (228) on some of the upstream and downstream elements (84, 205, 86, 207) of diaphragm.

The turbomachine distributor (2) according to claim 3, wherein the main body of the dispenser cartridge (136, 240) comprises a substantially linear cross section extending between the upstream end and the downstream end (141, 245, 142, 246).

The turbomachine distributor (2) according to claim 3, wherein the main body of the dispenser cartridge (13.6, 240) comprises a generally curvilinear peripheral profile.

The turbomachine distributor (2) according to claim 3, wherein the upstream diaphragm member (84, 205) comprises a seal groove member (95, 96), the downstream member (86, 20`7). diaphragm includes a seal groove member (102, 103), and the dispenser cartridge (136, 240) includes a seal groove portion (148), the seal groove portion (148) being connected to the seal members (102, 103, 95, 96) seal groove.

The turbomachine distributor (2) according to claim 1, further comprising: a push-back seal (104, 105) installed on the outer surface (93, 100, 144, 222, 248) of each of the upstream members and downstream (84, 205, 86, 207) diaphragm.

The turbomachine distributor (2) according to claim 1, wherein the inner member (60,190) comprises a bent section (48, 49, 79, 80).