FR3011272A1 - Dispositif de connexion d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine - Google Patents

Abstract

Dispositif de connexion (1) d'une partie fixe (2) de turbomachine et d'un pied (31) de distributeur (3) d'une turbine de turbomachine, comprenant un flasque (111) annulaire, le flasque (111) étant adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine et au pied (31) du distributeur, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran (9) annulaire, l'écran (9) étant connecté de manière solidaire au flasque (111) de sorte à être disposé dans une chambre amont (4) ménagée entre la partie fixe (2) de turbomachine et le flasque (111) pour bloquer au moins partiellement un rayonnement thermique provenant de la partie fixe (2) de turbomachine et dirigé vers le flasque (111).

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION D'UNE PARTIE FIXE DE TURBOMACHINE ET D'UN PIED DE DISTRIBUTEUR D'UNE TURBINE DE TURBOMACHINE DOMAINE TECHNIQUE Il est question du domaine technique des turbomachines d'aéronef. Il est en particulier question du domaine des dispositifs adaptés pour connecter un pied de distributeur et une partie fixe de turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE Des dispositifs de connexion d'une partie fixe de turbomachine, telle qu'un carter inter-turbine 2, et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine, par exemple une turbine basse pression de turbomachine, sont connus. De tels dispositifs comprennent une ou plusieurs pièces ayant une forme annulaire de sorte à s'étendre à 360° autour d'un arbre de turbomachine.

De tels dispositifs comprennent typiquement un flasque 111 annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine. Le flasque 111 est adapté pour être connecté au pied 31 du distributeur 3.

Les figures 1 et 2 illustrent un exemple d'un tel dispositif. Un tel dispositif permet entre autres d'isoler des chambres amont 4 et aval 5 l'une de l'autre, les chambres amont 4 et aval 5 étant disposées respectivement en amont et en aval du pied 31 de distributeur. Cependant, au cours du fonctionnement normal de la turbomachine, l'amont du dispositif est soumis à un rayonnement thermique important issu de la partie fixe de turbomachine, par exemple du carter inter-turbine 2.

Les parties du dispositif du dispositif exposées à de tels rayonnements peuvent atteindre des températures élevées, typiquement entre 700 °C et 900 °C. En particulier, le flasque 111 du dispositif 1 atteint alors des températures élevées et tend à se dilater, à s'étendre. Il en résulte des contraintes tendant à un déroulement du flasque 111 vers l'aval, typiquement dans la direction et le sens de la flèche 501. Ceci provoque un moment de basculement ou de déroulement de l'ensemble du dispositif 1 vers l'aval.

Cependant, la présence du pied 31 du distributeur empêche le déroulement du dispositif. Le pied 31 du distributeur se trouve alors soumis aux efforts correspondants. Comme illustré figure 2, le distributeur est bloqué en tête par des crochets du carter de la turbomachine s'opposant à ces efforts, typiquement en exerçant des efforts dans la direction et le sens des flèches 502. Le distributeur 3 est donc soumis à des contraintes qui réduisent sa durée de vie et risquent de provoquer sa rupture. De plus, ces contraintes résultent de transferts thermiques dans une zone de taille réduite. Ainsi les contraintes peuvent varier fortement en fonction des conditions auxquelles est soumis le flasque 111 et sont difficiles à prédire. PRESENTATION Un but de l'invention est d'augmenter la durée de vie du distributeur. A cet effet, il est prévu un dispositif de connexion d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine, comprenant un flasque annulaire, le flasque étant adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine et au pied du distributeur, le dispositif comprenant en outre un écran annulaire, l'écran étant connecté de manière solidaire au flasque de sorte à être disposé dans une chambre amont ménagée entre la partie fixe de turbomachine et le flasque pour bloquer au moins partiellement un rayonnement thermique provenant de la partie fixe de turbomachine et dirigé vers le flasque.

La présence de l'écran selon l'invention permet de limiter la montée en température du flasque en bloquant au moins partiellement un rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines et dirigé vers le flasque. Il en résulte une diminution sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif vers l'aval, voire sa disparition. Les efforts de basculement exercés sur le pied du distributeur par le dispositif se trouvent alors réduits, diminuant d'autant l'usure du distributeur et les risques de rupture du distributeur au niveau d'une zone de contrainte. Il est ainsi possible de réduire les contraintes auxquelles est soumis le distributeur. Un autre avantage est d'augmenter la robustesse du système, notamment vis-à-vis du point de vue thermique. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques 20 suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : l'écran est en outre adapté pour empêcher un contact d'un fluide avec le flasque, le fluide provenant d'une veine de la turbomachine et étant susceptible de pénétrer dans la chambre, de sorte à limiter un transfert 25 de chaleur par convexion et/ou conduction du fluide de veine vers le flasque, l'écran comprend un bord intérieur et un bord extérieur et le bord intérieur est disposé en amont du bord extérieur, l'écran comprend une première portion s'étendant à partir du bord 30 intérieur, pour bloquer au moins partiellement le rayonnement thermique provenant de la partie fixe de turbomachine et dirigé vers le flasque, et une deuxième portion s'étendant à partir du bord extérieur, le bord extérieur étant libre, pour limiter l'introduction, entre l'écran et le flasque en aval de la première portion, d'un fluide d'une veine de la turbomachine, la deuxième portion étant raccordée à la première portion par une pliure, l'écran est en outre adapté pour orienter un flux de purge de la chambre amont le long de l'écran, de sorte à refroidir l'écran, l'écran comprend une première portion dont le profil suit la forme de la partie fixe de turbomachine en regard du flasque, l'écran comprend un bord intérieur et un bord extérieur, l'écran étant fixé au flasque par des moyens de fixation disposés au niveau de l'un des bords, l'autre bord étant libre, l'écran est fixé au flasque au niveau d'une connexion solidaire entre le flasque et la partie fixe de turbomachine, les moyens de fixation de l'écran au flasque comprennent au moins un élément élastique agencé pour absorber au moins partiellement des contraintes associées à une dilatation de l'écran, l'écran est plié au niveau de son bord libre de sorte à présenter une pliure adaptée pour rigidifier l'écran. L'invention concerne en outre une turbine de turbomachine comprenant un dispositif tel que décrit précédemment. L'invention concerne en outre une turbomachine comprenant un dispositif tel que décrit précédemment.

DESSINS D'autres objectifs, caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description qui suit donnée à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins, parmi lesquels : la figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif selon l'art antérieur, la figure 2 représente les efforts appliqués à un distributeur de turbine connecté à un dispositif selon l'art antérieur, la figure 3 représente une vue en coupe d'un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 4 représente une vue de coupe de moyens de fixation d'un dispositif l'invention selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 5 représente une vue de coupe de moyens de fixation d'un dispositif l'invention selon un autre exemple de mode de réalisation de l'invention.

DESCRIPTION En référence à la figure 3, il est décrit un dispositif de connexion 1 d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied 31 de distributeur 3 d'une turbine de turbomachine selon un exemple de mode de réalisation. Turbomachine Structure générale La turbomachine est par exemple d'une turbomachine de type à soufflante carénée ou à soufflante non carénée (en anglais - open rotor » ou unducted fan ») d'un aéronef.

La turbomachine est typiquement organisée le long d'un axe dit axe de turbomachine. De manière classique, un flux d'air qui pénètre dans la turbomachine au niveau d'une entrée d'air est comprimé puis est mélangé à du carburant et brûlé dans une chambre de combustion, les gaz de combustion permettant d'entraîner en rotation un rotor ou plusieurs rotors de turbine autour d'un axe de la turbomachine. La turbomachine comprend par exemple une turbine haute pression permettant d'entraîner un compresseur haute pression, et une turbine basse pression permettant d'entraîner un compresseur basse pression et une soufflante. Par intérieur ou central, et extérieur ou périphérique, on qualifie ici des éléments en fonction de leur distance relativement à un axe (non représenté) de la turbomachine sur laquelle le dispositif est destiné à être installé, lorsque le dispositif 1 est en position de fonctionnement. De même, par - au-dessus », on entend disposé à une distance relativement plus importante de l'arbre de la turbomachine, et par - au-dessous », on entend disposé à une distance relativement plus faible de l'arbre de la turbomachine lorsque le dispositif 1 est en position de fonctionnement. On qualifie ainsi d'intérieur un élément relativement plus proche d'un arbre de la turbomachine. De même on qualifie d'extérieur un élément relativement plus éloigné de l'arbre de la turbomachine. Ainsi dans un élément donné, une partie qualifiée d'intérieure ou de centrale est typiquement disposée à une distance relativement plus faible de l'axe de la turbomachine qu'une partie qualifiée d'extérieure ou de périphérique, lorsque le dispositif 1 est en position de fonctionnement. Par amont et aval, on qualifie ici des éléments en fonction de leur position relative le long de l'axe de la turbomachine.

On qualifie ainsi d'amont un élément relativement plus proche d'une entrée d'air de la turbomachine ou plus éloigné d'une sortie d'air de la turbomachine, typiquement d'une tuyère. De même on qualifie ici d'aval un élément relativement plus éloigné de l'entrée d'air de la turbomachine ou plus proche de la sortie d'air de la turbomachine.

Typiquement, les termes amont et aval se rapportent au sens général de circulation de l'air dans la turbomachine entre son entrée et sa sortie. On qualifie d'axial, respectivement radial, des éléments relativement à une direction axiale, respectivement radiale, de la turbomachine. Le dispositif de connexion est typiquement disposé au niveau d'une turbine. Le dispositif de connexion est par exemple disposé en entrée de la turbine, au niveau de la connexion entre la partie fixe de turbomachine et la turbine, par exemple en entrée de la turbine basse pression en aval de la turbine haute pression, par exemple au niveau de la connexion entre le carter inter-turbine 2 et la turbine basse pression. Partie fixe de turbomachine La partie fixe de turbomachine est distincte du pied 31 de distributeur 3. La partie fixe de turbomachine est par exemple un carter, par exemple un carter inter-turbine 2. Le carter inter-turbines 2 est typiquement un carter intermédiaire entre deux parties de la turbomachine. Le carter inter-turbines 2 peut être interposé entre les turbines haute pression et basse pression logées dans leurs carters respectifs. Le carter inter-turbines 2 comprend par exemple des parois interne et externe définissant une veine 71 de circulation du flux entre les turbines haute pression et basse pression, et des bras s'étendant entre les parois interne et 15 externe. Dans le cas d'une turbomachine double flux d'un aéronef, la turbomachine comporte, typiquement une veine primaire d'écoulement des gaz et une veine 71 secondaire d'écoulement des gaz, séparées par un compartiment inter-veines au niveau du carter inter-turbines 2. 20 La turbine comprend typiquement une pluralité d'étages chacun avec un distributeur recevant un flux de gaz et le redressant pour l'appliquer sur une roue mobile tournant dans un sens donné. La turbine est typiquement une turbine basse pression. 25 Distributeur Le distributeur 3 est par exemple un distributeur 3 basse pression, disposé en entrée de la turbine basse pression, c'est-à-dire le distributeur amont de la turbine basse pression, typiquement disposé en aval d'un redresseur du fluide de la turbine haute pression, par exemple directement en 30 val du redresseur, ou en aval d'une roue disposée elle-même en aval du redresseur. Alternativement, le distributeur peut être disposé vers l'aval de la turbine basse pression, ou au niveau d'une autre turbine.

Le distributeur 3 comprend une tête et un pied 31 maintenus fixes dans la turbomachine. Le distributeur 3 est disposé de manière sensiblement radiale, le pied 31 étant tourné vers l'intérieur et la tête vers l'extérieur. La tête est typiquement fixée par des crochets d'un carter de la turbomachine. Le pied 31 est fixé au dispositif de connexion. Flasque annulaire Structure générale Le dispositif comprend un flasque 111. Le flasque 111 est annulaire, c'est-à-dire qu'il présente une forme annulaire.

Le flasque 111 est adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 2. Par connexion solidaire entre deux éléments, on entend typiquement que la connexion est telle qu'un mouvement de l'un des éléments selon un degré de liberté implique le même mouvement de l'autre élément selon le même degré de liberté. La connexion solidaire est par exemple une fixation. Cette connexion assure le maintien du pied 31 du distributeur. Cette connexion peut également permettre de séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 31 du distributeur lorsque le dispositif 1 est positionné dans la turbomachine.

Le flasque 111 est typiquement adapté pour séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 31 du distributeur lorsque le dispositif est positionné dans la turbomachine. Le flasque 111 est par exemple connecté au carter inter-turbines 2 de sorte à ce que le dispositif 1 empêche toute circulation fluidique sous le pied 31 du distributeur, typiquement dans une zone s'étendant sous le pied 31 du distributeur.

Il est par exemple possible d'empêcher toute circulation fluidique entre des chambres amont 4 et aval 5 disposées respectivement en amont et en aval du pied 31 de distributeur.

Connexion solidaire à la partie fixe de turbomachine La connexion solidaire du flasque 111 à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 2 peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier. La connexion peut ainsi être réalisée par soudure (non représenté).

Alternativement, le flasque 111 peut présenter au moins une bride de fixation 112. Une telle bride de fixation 112 présente typiquement un orifice à travers lequel un élément de fixation 113 peut être inséré, typiquement un élément du type vis-écrou, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté.

L'élément de fixation 113 peut être adapté pour traverser un orifice de la partie fixe de turbomachine , typiquement du carter inter-turbine 2, ou d'un élément intermédiaire de connexion 114 comprenant par exemple des brides dédiées venant pincer une paroi de la partie fixe de turbomachine, typiquement du carter inter-turbines 2. Un tel élément intermédiaire de connexion 114 peut être inclus au dispositif 1 ou former un élément séparé du dispositif 1. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire du flasque 111 de sorte à assurer une meilleure fixation.

Ecran annulaire Structure générale Le dispositif comprend un écran 9 annulaire. Par écran annulaire, on 30 entend un écran ayant une forme annulaire. Par forme annulaire, on comprend une forme s'étendant sensiblement autour d'un axe donné, la forme étant située dans une zone comprise entre un premier cylindre de révolution central centré sur l'axe et ayant un premier rayon et un deuxième cylindre de révolution périphérique centré sur l'axe et ayant un deuxième rayon plus grand que le premier rayon. En d'autres termes, la forme annulaire s'étend sensiblement autour de l'axe, en restant à une distance minimale de l'axe, à la manière d'un anneau.

Une forme annulaire comprend ainsi typiquement une forme ayant un contour extérieur sensiblement arrondi et présentant un orifice central. La forme annulaire peut être continue, c'est-à-dire que ses projections dans des plans orthogonaux à l'axe comprennent une boucle fermée disposée autour de l'axe.

La forme annulaire peut être interrompue, c'est-à-dire que ses projections dans des plans orthogonaux à l'axe comprennent une boucle présentant au moins une interruption, c'est-à-dire une ou une pluralité d'interruptions. L'interruption peut interrompre la forme de part en part, à la manière d'un C, ou seulement partiellement, c'est-à-dire qu'une boucle fermée entoure l'axe, la boucle fermée étant dans au moins une zone sensiblement moins épaisse que le reste de la forme. L'écran 9 est connecté de manière solidaire au flasque 111. La connexion solidaire de l'écran 9 au flasque 111 est réalisée de sorte 20 que l'écran 9 est disposé dans une chambre amont 4 ménagée entre le carter inter-turbines 2 et le flasque 111. L'écran 9 est ainsi disposé pour bloquer au moins partiellement un rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines 2 et dirigé vers le flasque 111. 25 Au cours du fonctionnement normal de la turbomachine, l'amont du dispositif 1 est soumis à un rayonnement thermique important issu du carter inter-turbine 2. Dans les dispositifs selon l'art antérieur, le flasque 111 du dispositif, exposé à de tels rayonnements, atteint des températures élevées lorsque la 30 turbomachine est en cours de fonctionnement, les températures pouvant typiquement être de l'ordre de 700 °C à 900 °C. En particulier, dans ces dispositifs selon l'art antérieur, le flasque 111 du dispositif 1, atteignant alors des températures élevées, tend à se dilater, à s'étendre. Il en résulte des contraintes tendant à un déroulement du flasque 111 vers l'aval. Ceci provoque un moment de basculement ou de déroulement de l'ensemble du dispositif 1 vers l'aval. Or, par rapport à l'art antérieur, la présence de l'écran 9 selon l'invention permet de limiter la montée en température du flasque 111 en bloquant au moins partiellement un rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines 2 et dirigé vers le flasque 111. Il en résulte une diminution sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif 1 vers l'aval, voire sa disparition.

En effet, dans le cas du dispositif selon l'invention, les contraintes sont fortement diminuées par rapport au dispositif selon l'art antérieur, car la température du flasque 111 en cours de fonctionnement de la turbomachine est fortement réduite en raison du moindre transfert thermique et le phénomène de dilatation du flasque 111 est fortement réduit.

Ainsi, les efforts de basculement exercés sur le pied 31 du distributeur par le dispositif 1 se trouvent alors réduits, diminuant d'autant l'usure du distributeur 3 et les risques de rupture du distributeur 3 au niveau d'une zone de contrainte 32. L'écran 9 permet en outre de diminuer la fatigue du distributeur 3 résultant du fait que le pied 31 est soumis à des contraintes périodiques entre le passage de la turbomachine d'un état hors fonctionnement et à un état de fonctionnement normal et entre le passage de la turbomachine d'un état de fonctionnement normal à un état hors fonctionnement. Ainsi, en plus de diminuer globalement les efforts exercés sur le pied du distributeur 3, l'invention permet de diminuer le phénomène de fatigue provoqué par la répétition périodique d'efforts exercés sur le pied 31 du distributeur, phénomène qui peut augmenter encore les risques de rupture d'un distributeur 3 dont le pied 31 est pincé par un dispositif selon l'art antérieur par rapport à un effort constant.

Ecran vis-à-vis d'un fluide de veine de turbomachine Préférentiellement, l'écran 9 est en outre adapté pour empêcher un contact d'un fluide avec le flasque 111, le fluide provenant d'une veine 71 de la turbomachine sous la forme d'un flux de fluide de veine 73, le fluide étant susceptible de pénétrer dans la chambre 4. L'écran 9 est ainsi adapté pour limiter un transfert de chaleur par convexion et/ou conduction du fluide de veine vers le flasque 111.

Comme illustré figure 3, la chambre 4 est typiquement connectée fluidiquement à la veine 71 disposée au-dessus de la chambre amont 4 et du flasque 111 dans la turbomachine. Ce fluide est ainsi un fluide de sortie de la turbine haute pression et est donc à une température élevée, typiquement de l'ordre de 800°C à 1100°C.

Au cours du fonctionnement de la turbomachine, l'amont du dispositif 1 est soumis à d'éventuels retours du fluide de veine à forte température. L'arrivée de fluide depuis cette veine 71 peut être limitée en introduisant dans la chambre un flux de purge 22 plus froid et de maintenir ainsi une pression suffisante dans la chambre pour éviter l'introduction de fluide depuis la veine 71. Ce flux de purge 22 provient typiquement du compresseur haute pression. Cependant, lors du fonctionnement de la turbomachine, ce flux de purge 22 peut se trouver diminué et/ou la pression du fluide de veine 71 peut se trouver augmentée, de sorte qu'un flux de fluide de veine 73 pénètre dans la chambre 4. Dans l'art antérieur, ce flux de fluide de veine 73 participe ainsi, par des phénomènes de transfert thermique par conduction et convection, à la montée en température du flasque 111 et donc à sa dilatation, à son extension.

Il en résulte des contraintes supplémentaires tendant à un déroulement du flasque 111 vers l'aval. Ceci provoque un moment de basculement ou de déroulement de l'ensemble du dispositif 1 vers l'aval encore augmenté par rapport à celui qui serait provoqué uniquement par le rayonnement du carter inter-turbines 2 et par suite à une usure encore plus rapide du distributeur 3.

En outre, le flux de fluide de veine 73 peut dans une certaine mesure endommager le dispositif, en particulier le flasque 111, et donc mettre en communication fluidique la chambre amont 4 et la chambre aval 5, alors que le flasque 111 doit généralement assurer une séparation étanche de ces deux chambres. Or, à l'inverse de l'art antérieur, la présence de l'écran 9 peut également permettre de limiter la montée en température du flasque 111 en limitant, ou en bloquant au moins partiellement, un transfert de chaleur par convexion et/ou conduction du fluide de veine vers le flasque 111. Il en résulte une diminution encore plus sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif 1 vers l'aval, voire sa disparition. Ainsi, les efforts de basculement exercés sur le pied 31 du distributeur par le dispositif 1 se trouvent alors réduits encore davantage, diminuant d'autant l'usure du distributeur 3 et les risques de rupture du distributeur 3 au niveau d'une zone de contrainte 32. De même, il est ainsi possible de diminuer davantage la fatigue du distributeur 3, c'est-à-dire l'usure due à la succession périodique des contraintes entre le passage de la turbomachine d'un état hors fonctionnement et à un état de fonctionnement normal et entre le passage de la turbomachine d'un état de fonctionnement normal à un état hors fonctionnement. Ainsi, en plus de diminuer globalement les efforts exercés sur le pied 31 du distributeur 3, l'invention peut permettre de diminuer encore le phénomène de fatigue du distributeur 3 provoqué par la répétition périodique d'efforts exercés sur le pied 31 du distributeur. Connexion solidaire au flasque Comme indiqué précédemment, la connexion solidaire de l'écran 9 au flasque 111 est réalisée de sorte que l'écran 9 est disposé dans une chambre amont 4 ménagée entre le carter inter-turbines 2 et le flasque 111. L'écran 9 est par exemple fixé au flasque 111 au niveau d'une connexion solidaire entre le flasque 111 et le carter inter-turbine 2. La connexion est par exemple assurée par des moyens de fixation de l'écran au flasque 111. La connexion solidaire du flasque 111 au carter inter-turbines 2 peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier.

La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure (non représenté). Ce mode de réalisation est particulièrement préféré lorsque l'écran 9 est en tôle. Alternativement, l'écran 9 peut présenter au moins une bride de fixation 931. Une telle bride de fixation 931 présente typiquement un orifice 9311 à travers lequel un élément de fixation 113 peut être inséré, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, typiquement un élément du type vis-écrou.

L'élément de fixation 113 peut être adapté pour traverser un orifice du flasque 111 ou un orifice d'un élément intermédiaire de connexion comprenant par exemple des brides dédiées venant pincer une paroi du flasque 111. Un ou plusieurs du ou des orifices permettant la connexion peuvent être munis d'une ou de plusieurs douilles 115. La ou les douilles 115 permettent de faciliter l'extraction du flasque 111. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire de l'écran 9 de sorte à assurer une meilleure fixation. Préférentiellement, les moyens de fixation de l'écran 9 au flasque 111 20 comprennent au moins un élément élastique agencé pour absorber au moins partiellement des contraintes associées à une dilatation de l'écran 9. L'élément élastique permet de diminuer les contraintes appliquées à l'écran 9 lors de sa dilatation due à l'augmentation de sa température interne, et donc de diminuer l'usure de l'écran 9 au niveau de sa fixation solidaire au 25 flasque 111. L'élément élastique permet en outre d'éviter de détériorer l'écran 9 lors d'un serrage de la fixation avec le flasque 111. En complément ou alternativement, l'élément élastique permet en outre une meilleure tenue de l'écran 9, en particulier par un meilleur plaquage de l'écran contre le flasque 30 111 ou contre le carter inter-turbines 2 au niveau de sa fixation. L'élément élastique a par exemple une forme annulaire de sorte à protéger l'intégralité d'une zone de fixation annulaire de l'écran 9.

Alternativement, plusieurs éléments élastiques peuvent être disposés le long de la zone de fixation annulaire de l'écran 9. L'au moins un élément élastique comprend par exemple un premier élément élastique 951 ayant une section en u à l'intérieur de laquelle une extrémité de l'écran 9 vient se loger. Ce mode de réalisation est illustré figures 3 et 4. Ce mode de réalisation est particulièrement préféré lorsque l'écran 9 est réalisé dans un matériau fragile, typiquement un matériau composite, typiquement un composite à matrice céramique. Alternativement ou en complément, l'au moins un élément élastique 10 comprend par exemple un deuxième élément élastique 952, typiquement annulaire, formant ressort disposé entre le flasque 111 et l'écran 9. Ce mode de réalisation est illustré figure 6. Comme illustré figure 3, le premier élément élastique 951 peut former un élément protecteur. Comme illustré figure 5, l'élément élastique 952 peut 15 être distinct d'un élément protecteur 953 disposé d'autre part de l'écran 9. Exemple de structure En référence à la figure 3, un exemple de structure est décrit. L'écran 9 peut comprendre plusieurs portions. 20 L'écran 9 peut comprendre une première portion 93 dont le profil suit la forme du carter inter-turbines 2 en regard du flasque 111. Cette première portion présente ainsi un profil bloquant efficacement le rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines 2. Cette première portion 93 présente ainsi un profil également adapté 25 pour empêcher un contact du fluide de la veine 71 avec le flasque 111. L'écran 9 peut être fixé au flasque 111 par des moyens de fixation disposés au niveau de l'un de ses bords, un bord intérieur 91 ou un bord extérieur 92, l'autre bord étant libre. Ainsi les moyens de fixation peuvent être prévus au niveau d'une 30 première sous-portion 931 de la première portion, cette première sous-portion étant située au niveau d'un bord de l'écran, typiquement du bord intérieur 91. En référence à la figure 3, la première portion 93 peut comprendre une succession de sous-portions suivant la forme du carter inter-turbines 2. Chaque sous-portion peut être située en aval des précédentes de sorte à protéger le flasque 111. Les sous-portions ont de préférence un profil droit. Les sous-portions sont de préférence raccordées entre elles par des pliures. Il est ainsi possible de faciliter la réalisation de l'écran 9. En particulier la première portion 93 peut ainsi comprendre une deuxième sous-portion 932 directement raccordée par une première extrémité à la première sous-portion 931 par une pliure. De même la première portion 93 peut comprendre une troisième portion 933, une quatrième portion 934 et une cinquième portion 935, chacune étant raccordée au niveau d'une première extrémité à une deuxième extrémité de la précédente par une pliure. L'écran peut être réalisé en tôle. L'écran 9 est préférentiellement réalisé dans un matériau présentant un coefficient d'échange thermique faible, typiquement plus faible que le flasque 111. Il est ainsi possible de limiter la transmission de la chaleur stockée par l'écran 9, typiquement sa transmission au flasque 111, par conduction ou convection ou rayonnement, notamment par le biais d'un fluide présent entre l'écran 9 et le flasque 111, ou par conduction au niveau d'une connexion solidaire entre l'écran 9 et le flasque 111.

L'écran 9 est typiquement réalisé dans un matériau composite, en céramique ou comprenant une céramique, typiquement de type composite à matrice en céramique, ou dans un autre matériau présentant une faible conductivité thermique connu de l'homme du métier, typiquement dans un autre matériau réfractaire.

Orientation d'un flux de purge Selon un exemple de mode de réalisation, illustré figure 3, l'écran 9 peut en outre être adapté pour orienter un flux de purge 22 de la chambre amont 4 le long de l'écran 9, de sorte à refroidir l'écran 9.

En effet, comme expliqué précédemment un flux de purge 22 peut être introduit dans la chambre amont 4 de sorte à maintenir ainsi une pression suffisante dans la chambre pour éviter l'introduction de fluide depuis la veine 71.

Ce flux de purge 22 est typiquement plus froid que le flux de veine 73. Ce flux de purge 22 provient typiquement d'un compresseur haute pression de la turbomachine. Le flux purge 22 présente typiquement une température de l'ordre de quelques centaines de degrés Celsius, typiquement une température de l'ordre de 300°C ou 400°C, préférentiellement une température comprise entre 300°C et 400°C. Ainsi le flux de purge 22, s'écoulant le long de l'écran 9, permet de refroidir l'écran 9 par conduction et/ou convection thermiques. Ce refroidissement permet de limiter l'augmentation de température de l'écran 9 due quant à elle au rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines 2, et possiblement également au fluide chaud provenant de la veine 71. Ceci permet d'une part de prolonger la durée de vie de l'écran 9 en diminuant la température à laquelle il est porté.

Ceci permet en outre de limiter les transferts thermiques entre l'écran 9 et le flasque 111, en particulier le rayonnement dont l'intensité croît avec la température. Ceci permet en outre de diminuer le coût de réalisation d'un tel dispositif en réalisant un écran dimensionné pour supporter des températures moins élevées. Le flux de purge 22 est typiquement introduit depuis l'amont de la chambre amont 4, de préférence dans une partie inférieure de la chambre amont 4. Le flux de purge 22 s'écoule alors le long de la surface de l'écran 9 vers la veine 71. Il est ainsi possible d'assurer qu'une surface importante de l'écran 9 refroidie par le flux de purge 22, en particulier lorsque le bord intérieur 91 de l'écran 9 est situé en amont du bord extérieur 92, comme illustré figure 3. Le flux de purge 22 est typiquement introduit par des moyens d'écoulement fluidique 21 d'un flux de purge 22 prévus au niveau du carter inter-turbines 2.

Les moyens d'écoulement fluidique 21 comprennent par exemple un orifice, typiquement une pluralité d'orifices (non représentés) d'écoulement disposés au niveau d'une paroi du carter inter-turbines 2. Les moyens d'écoulement fluidique sont préférentiellement disposés au niveau de la connexion solidaire du flasque 111 à l'écran 9, qui se trouve typiquement au même niveau que la connexion solidaire du flasque 111 au carter-inter-turbines 2. Il est ainsi possible de maximiser la surface de l'écran 9 refroidie par le flux de purge 22 lorsque le bord intérieur de l'écran 9 est disposé en amont du bord extérieur, comme illustré figure 3. Pliure Selon un mode de réalisation particulier, illustré figure 3, l'écran 9 comprend un bord intérieur 91 et un bord extérieur 92 et le bord intérieur 91 est disposé en amont du bord extérieur 92. En particulier, l'écran peut comprendre une première portion 93 s'étendant à partir du bord intérieur 91, pour bloquer au moins partiellement un rayonnement thermique provenant du carter inter-turbines 2 et dirigé vers le flasque 111.

La première portion 93 peut correspondre aux exemples de réalisation décrits précédemment. L'écran peut en outre comprendre une deuxième portion 94. La deuxième portion 94 s'étend typiquement à partir du bord extérieur 92, le bord extérieur étant libre.

La deuxième portion peut être agencée et adaptée pour limiter l'introduction, entre l'écran 9 et le flasque 111 en aval de la première portion 93, du fluide de la veine 71 de la turbomachine, la deuxième portion 94 étant raccordée à la première portion 93 par une pliure. Il est ainsi possible d'améliorer la structure de l'écran 9 de sorte à mieux bloquer encore tout flux de de veine 73 dirigé vers le flasque 111, tout en conservant une extrémité du flasque 111 libre.

Il est avantageux de laisser une extrémité libre car ainsi l'écran 9 n'impose aucune contrainte au reste du dispositif et au pied du distributeur s'il vient à se déformer sous l'effet d'un changement de sa température. De plus, l'écran 9 n'est lui-même pas soumis aux mêmes contraintes que s'il était fixé à ses deux extrémités 91 et 92. En effet, les contraintes résultant de fixations aux deux extrémités 91 et 92 pourraient entraîner la détérioration voire la rupture de l'écran 9 lui-même. L'écran 9 est donc plus aisé à réaliser car de telles limitations n'ont pas à être prises en compte lors de son dimensionnement.

Selon un mode de réalisation particulier, illustré figure 3, la deuxième portion 94 de l'écran 9 est raccordée à une deuxième extrémité de la cinquième sous-portion 935 de la première portion 93. Alternativement ou en complément de ce mode de réalisation, l'écran 9 est plié au niveau de son bord libre de sorte à présenter une pliure adaptée pour rigidifier l'écran 9. L'écran 9 peut être réalisé selon le mode de réalisation comprenant une première portion 93 et une deuxième portion 94, dans quel cas la pliure pour rigidifier l'écran 9 est préférentiellement la même que la pliure raccordant la première portion 93 et la deuxième portion 94.

Bride Structure générale Selon un exemple de mode de réalisation, le dispositif peut comprendre deux brides, une bride amont 12 et une bride aval 13. Les brides 12 et 13 sont préférentiellement des brides annulaires, c'est-à-dire qu'elles présentent chacune une forme annulaire. Par bride annulaire on entend de manière générale une pièce de fixation de forme annulaire, c'est-à-dire percée dans son centre, et présentant typiquement des orifices à sa périphérie pour permettre une fixation à un autre élément, typiquement un autre élément formant bride.

Connexion solidaire au flasque Les brides 12 et 13 sont par exemple chacune solidaire du flasque 111. La connexion d'une bride 12 ou 13 au flasque 111 peut être une connexion directe au flasque ou par l'intermédiaire d'une portion intermédiaire, et/ou par l'intermédiaire de l'autre bride. La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure ou le flasque 111 et la bride 12 ou 13 peuvent être réalisés de sorte à ne former qu'une seule pièce. Alternativement ou en complément, la bride 12 ou 13 peut être montée solidaire au flasque 111. Selon un exemple, la bride 12 ou 13 peut comprendre au moins un orifice de fixation 136. Un tel orifice de fixation 136 peut être agencé de sorte qu'un élément de fixation 137 peut être inséré au travers, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, ou un élément du type vis-écrou (non représenté). L'élément de fixation 137 peut être adapté pour traverser un orifice du flasque 111 et/ou d'un élément intermédiaire de connexion, typiquement l'autre bride. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire de la bride de sorte à assurer une meilleure fixation. En référence à la figure 3, l'une des brides, typiquement la bride amont 12, peut être connectée solidairement par soudure au flasque 111 le long d'une zone annulaire de connexion. L'autre bride, typiquement la bride aval 13, peut être montée solidaire sur la bride amont 12 au moyen d'éléments de fixation 137 traversant des orifices alignés des deux brides 12 et 13, chaque bride 12 et 13 présentant une pluralité d'orifice répartis le long de leur structure annulaire. Connexion au pied du distributeur Les deux brides 12 et 13 sont par exemple adaptées pour venir pincer le pied 31 du distributeur. Les deux brides 12 et 13 forment ainsi une pince.

Les deux brides 12 et 13 viennent ainsi en contact avec le pied 31 du distributeur, de part et d'autre du distributeur, afin de le maintenir en position dans la turbomachine. Les brides 12 et 13 permettent ainsi de connecter le corps 11 et le pied 31 du distributeur, par exemple par une connexion solidaire en translation selon l'axe de la turbomachine, de préférence également solidaire en rotation selon des axes orthogonaux à l'axe de la turbomachine, de préférence solidaire en rotation quel que soit l'axe. De manière préférée, la connexion est solidaire en rotation et solidaire en translation sauf selon l'axe radial, c'est-à-dire que le seul mouvement relatif autorisé est la translation selon l'axe orthogonal à l'axe de la turbomachine orienté selon la même direction que le pied 31. La connexion peut alternativement être une connexion solidaire en translation et en rotation.

Les deux brides 12 et 13 viennent typiquement en contact avec le pied 31 du distributeur au niveau d'extrémités respectives 125 et 135. A cet effet, les brides 12 et 13 sont typiquement agencées de sorte que les extrémités 125 et 135 des deux brides 12 et 13 soient séparées d'un espace, cet espace formant espace de réception du pied 31 du distributeur.

La taille de l'espace peut typiquement être ajustée, par exemple par des moyens de connexion d'une bride 13 à l'autre 12, par exemple des moyens de connexion 136 et 137 tels que décrits précédemment. Afin d'obtenir une zone de contact étanche, il est possible de disposer une élément d'étanchéité comprenant une ou plusieurs pièces d'étanchéité, par exemple une ou plusieurs plaques ou plaquettes d'étanchéité, typiquement des tôles d'étanchéité 312 et 313, entre chaque bride 12 et 13 et le pied 31 du distributeur. Entre l'au moins une des brides 12 et/ou 13 et le pied 31, l'élément d'étanchéité peut ainsi être formé d'une pluralité de pièces d'étanchéité distinctes réparties le long de la zone disposée entre la bride et le pied 31, les pièces d'amortissement étant séparées les unes des autres de sorte à former des interruptions de l'élément d'étanchéité. Festonnage La bride amont 12 et/ou aval 13 peut présenter un festonnage, typiquement entre des orifices de fixation, typiquement entre un orifice de fixation 126 de la bride amont 12 et l'orifice de fixation 136 de la bride aval 13. Par festonnage, on entend que les orifices sont placés entre des échancrures donnant à la bride amont 12 et/ou bride aval 13 annulaire une forme en " feston " ou, en d'autres termes, une forme crénelée à bords typiquement arrondis. Tôle aval de recouvrement Structure générale Le dispositif 1 peut comprendre en outre une tôle aval de recouvrement 6 annulaire solidaire du flasque 111. La tôle aval de recouvrement 6 est disposée en aval du flasque 111, par exemple disposée en aval des brides 12 et 13 lorsque le dispositif comprend de telles brides, de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval 5 disposée sous et en aval du pied 31 du distributeur, par un flux d'un fluide 72 provenant d'une veine située au-dessus de la chambre aval 5.

Connexion solidaire au flasque La tôle aval de recouvrement 6 est typiquement réalisée de manière solidaire au flasque 111 de manière similaire aux brides 12 et 13 La connexion de la tôle aval de recouvrement 6 au flasque 111 peut être une connexion directe au flasque ou par l'intermédiaire d'une portion intermédiaire, et/ou par l'intermédiaire de d'une bride 12 et/ou 13. La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure ou le flasque 111 et la tôle aval de recouvrement 6 peuvent être réalisés de sorte à ne former qu'une seule pièce. Selon un exemple, le joint décourageur 6 peut comprendre au moins un orifice de fixation 66. Un tel orifice de fixation 66 peut être agencé de sorte qu'un élément de fixation 137 peut être inséré au travers, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, ou un élément du type vis-écrou (non représenté).

L'élément de fixation 137 peut être adapté pour traverser un orifice du flasque 111 et/ou d'un élément intermédiaire de connexion, typiquement la bride amont 12 et/ou la bride aval 13. Selon un exemple, la tôle aval de recouvrement 6 peut comprendre au moins un orifice de fixation. Un tel orifice de fixation peut être agencé de sorte qu'un élément de fixation peut être inséré au travers, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, ou un élément du type vis-écrou. L'élément de fixation peut être adapté pour traverser un orifice du flasque 111 et/ou d'un élément intermédiaire de connexion, typiquement la bride amont 12 et/ou la bride aval 13. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire de la bride de sorte à assurer une meilleure fixation. En référence à la figure 3, l'une des brides, typiquement la bride amont 12, peut être connectée solidairement par soudure au flasque 111 le long d'une zone annulaire de connexion. La tôle aval de recouvrement 6 peut être montée solidaire sur la bride amont 12 au moyen d'éléments de fixation 137 traversant des orifices alignés de la bride amont 12 de la tôle aval de recouvrement 6, chacun présentant une pluralité d'orifice répartis le long de leur structure annulaire.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion (1) d'une partie fixe (2) de turbomachine et d'un pied (31) de distributeur (3) d'une turbine de turbomachine, comprenant un flasque (111) annulaire, le flasque (111) étant adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine et au pied (31) du distributeur, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran (9) annulaire, l'écran (9) étant connecté de manière solidaire au flasque (111) de sorte à être disposé dans une chambre amont (4) ménagée entre la partie fixe (2) de turbomachine et le flasque (111) pour bloquer au moins partiellement un rayonnement thermique provenant de la partie fixe (2) de turbomachine et dirigé vers le flasque (111).
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'écran (9) est en outre adapté pour empêcher un contact d'un fluide avec le flasque (111), le fluide provenant d'une veine de la turbomachine et étant susceptible de pénétrer dans la chambre, de sorte à limiter un transfert de chaleur par convexion et/ou conduction du fluide de veine vers le flasque (111).
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel l'écran (9) comprend un bord intérieur (91) et un bord extérieur (92) et le bord intérieur (91) est disposé en amont du bord extérieur (92).
4. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'écran comprend une première portion (93) s'étendant à partir du bord intérieur (91), pour bloquer au moins partiellement le rayonnement thermique provenant de la partie fixe (2) de turbomachine et dirigé vers le flasque (111), et une deuxième portion (94) s'étendant à partir du bord extérieur (92), le bord extérieur (92) étant libre, pour limiter l'introduction, entre l'écran (9) et le flasque (111) en aval de la première portion (93), d'un fluide d'une veine de la turbomachine, la deuxième portion (94) étant raccordée à la première portion (93) par une pliure.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'écran (9) est en outre adapté pour orienter un flux de purge de la chambre amont (4) le long de l'écran (9), de sorte à refroidir l'écran (9).
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'écran (9) comprend une première portion (93) dont le profil suit la forme de la partie fixe (2) de turbomachine en regard du flasque (111).
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'écran (9) comprend un bord intérieur (91) et un bord extérieur (92), l'écran (9) étant fixé au flasque (111) par des moyens de fixation disposés au niveau de l'un des bords (91, 1112), l'autre bord étant libre.
8. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'écran (9) est fixé au flasque (111) au niveau d'une connexion solidaire entre le flasque (111) et la partie fixe (2) de turbomachine.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel les moyens de fixation de l'écran (9) au flasque (111) comprennent au moins un élément élastique (95) agencé pour absorber au moins partiellement des contraintes associées à une dilatation de l'écran (9).
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'écran (9) est plié au niveau de son bord libre de sorte à présenter une pliure adaptée pour rigidifier l'écran (9).
11. 11. Turbine de turbomachine comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 10.
12. 12. Turbomachine comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 10.35