FR3014945A1 - Carter d'echappement logeant un etage de turbine pour turbomachine - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ensemble pour turbomachine comprenant une partie aval de turbine (10) et un carter d'échappement (40) situé en aval de la partie aval de turbine (10), la partie aval de turbine (10) comprenant un carter de turbine (30). Le carter d'échappement (40) comprend une virole externe (400) et au moins une chape de fixation (48) du carter d'échappement (40) à un mât d'accrochage de turbomachine. Selon l'invention, une portion amont (410) de la virole externe (400) loge au moins une partie d'un dernier étage de turbine (10) de la partie aval de turbine (10).
Description
CARTER D'ECHAPPEMENT LOGEANT UN ETAGE DE TURBINE POUR TURBOMACHINE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine technique des turbomachines d'aéronef. Plus précisément, l'invention concerne une partie aval de turbine comprenant au moins un étage de turbine. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Une turbine de turbomachine, logée à l'intérieur d'un carter de turbine, est par exemple connue du brevet EP 2 060 743.
La figure 1 représente une turbine 10 de turbomachine, notamment une turbine basse pression 10, selon une conception de la technique antérieure. La turbine 10 comprend, de manière connue, un ou plusieurs étages d'aubes 14, 24. Généralement, une turbine 10 comprend une pluralité d'étages dans le but d'optimiser le rendement de la turbomachine.
Chaque étage est porté par un carter externe 30 de turbine 10, de sorte que le carter de turbine 30 entoure l'étage de turbine 10. Chaque étage comporte un distributeur 12 formé d'une rangée annulaire d'aubes fixes 14, et une roue 18 de rotor. Au sein d'un étage de turbine 10, la roue de rotor 18 est située en aval du distributeur 12. Les roues 18 de rotor sont montées à l'intérieur d'anneaux 28 de turbine 10 fixés au carter de turbine 30. Les roues 18 de rotor comprennent des disques 20 reliés mécaniquement les uns aux autres par des brides annulaires de fixation 22. Ces brides de fixations 22 relient mécaniquement les roues 18 de rotor à un arbre tournant (non représenté) de turbomachine par l'intermédiaire d'un cône d'entrainement 26. Les anneaux 28 et les disques 20 correspondants des roues de rotor 18 portent des aubes radiales 24. Les aubes radiales 24 et les aubes fixes 14 définissent une veine annulaire d'écoulement des gaz permettant l'entrainement du rotor de turbomachine.
De plus, une turbomachine comprend généralement un carter d'échappement 40 situé immédiatement en aval de la turbine 10. Le carter d'échappement 40 est fixé au carter de turbine 30 de sorte que le carter d'échappement 40 se situe entre la turbine 10 et une tuyère d'échappement (non représentée). Le carter d'échappement 40 est notamment fixé au carter de turbine 30 au moyen d'une bride amont 412 en regard d'une bride aval 32 de carter de turbine 30. Le carter d'échappement 40 comprend une virole externe 400 et une virole interne 42, au moins un bras radial 44 reliant mécaniquement la virole interne 42 à la virole externe 400, et une paire de chapes de fixation 48 du carter d'échappement 40 à un mât d'accrochage (non représenté). La virole externe 400 comprend une portion amont 405 située entre la bride amont 412 et la paire de chapes de fixation 48. De manière générale, une turbomachine est annulaire autour d'un axe principal 3 de turbomachine. La turbine 10, le carter de turbine 30 et le carter d'échappement 40 sont donc sensiblement annulaires autour de l'axe 3 de turbomachine.
En particulier, les viroles internes 42 et externes 400 sont annulaires et coaxiales autour de l'axe 3 de turbomachine. Afin d'améliorer les performances thermodynamiques de la turbomachine, il peut s'avérer utile d'augmenter le nombre d'étages de la turbine 10. Cependant, l'espace disponible le long du carter de turbine 30 pour y fixer un nouvel étage de turbine est souvent insuffisant. En outre, il est préférable de modifier au minimum la structure de la turbomachine et de son environnement immédiat lors de l'ajout d'un étage supplémentaire de turbine 10, et ce en particulier pour des raisons de facilité de conception et de certifications. Dans cet objectif, il est par exemple intéressant de limiter le déplacement du moyen de fixation 32, 412 du carter d'échappement 40 au carter de turbine 30.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur. L'invention vise notamment à permettre la fixation d'un étage supplémentaire de turbine en limitant les modifications apportées à la structure de la turbomachine comprenant la turbine, et en particulier en limitant le déplacement du moyen de fixation du carter d'échappement au carter de turbine. A cet égard, l'invention a pour objet un ensemble pour turbomachine, l'ensemble comprenant une partie aval de turbine pour turbomachine, la partie aval de turbine comprenant un carter annulaire de turbine, l'ensemble comprenant en outre un carter d'échappement situé en aval du carter de turbine, et un moyen de fixation prévu pour fixer le carter de turbine au carter d'échappement, dans lequel le carter d'échappement comprend une virole externe et au moins une chape de fixation du carter d'échappement à un mât d'accrochage de turbomachine, la virole externe comprenant une portion amont située entre le moyen de fixation et la chape de fixation la plus en amont sur le carter d'échappement. Selon l'invention, la portion amont loge au moins une partie d'un dernier étage de la partie aval de turbine. L'ensemble pour turbomachine permet de monter un étage de turbine supplémentaire malgré un espace insuffisant le long du carter de turbine. De plus, l'ensemble pour turbomachine permet de limiter les modifications apportées à la structure existante d'une turbomachine pour ajouter au moins un étage supplémentaire de turbine, notamment par rapport à la solution technique qui consisterait à rallonger le carter de turbine de manière à fixer cet étage. En particulier, l'ensemble selon invention permet d'éviter de déplacer le moyen de fixation du carter de turbine au carter d'échappement. De fait, la portion amont de la virole externe de carter d'échappement est allongée le long de l'axe de carter d'échappement par rapport aux conceptions de la technique antérieure, dans le but de loger au moins en partie le ou les étages supplémentaires de turbine.
L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non. Le dernier étage de turbine comprend de préférence une roue de rotor et un distributeur comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes, le distributeur étant situé en amont de la roue de rotor, et la roue de rotor étant montée à l'intérieur d'un anneau de turbine porté par la portion amont de carter d'échappement. Avantageusement, la portion amont loge l'intégralité du dernier étage de turbine. Selon une particularité de réalisation, le carter d'échappement comprend une virole interne de sorte que les viroles interne et externe soient annulaires et coaxiales autour d'un axe de carter d'échappement, le dernier étage de turbine étant logé à l'intérieur du carter d'échappement en amont de la virole interne et comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes fixées à la portion amont de la virole externe Le dernier étage de turbine est notamment logé à l'intérieur du carter d'échappement entre la virole externe et la virole interne en étant fixé à la fois à la portion amont et au rotor. En variante, le distributeur du dernier étage de turbine pourrait être porté par le carter de turbine, tandis que la roue de rotor du dernier étage de turbine est logée à l'intérieur du carter d'échappement. Il est néanmoins préférable que l'intégralité du dernier étage de turbine soit logée à l'intérieur du carter d'échappement de manière à ce que le distributeur et la roue de rotor du dernier étage aient sensiblement la même taille, notamment pour des raisons de facilité de montage et de facilité de fabrication. De plus, le dernier étage de turbine conserve alors une structure classique, ce qui limite les modifications apportées à la structure existante d'une turbomachine.
La virole externe est de préférence monobloc au moins entre le moyen de fixation et la chape de fixation. La virole externe est de préférence entièrement monobloc. Cette configuration avantageuse évite d'avoir recours à un moyen de raccord de segments configuré pour fixer entre eux des segments de virole externe, en particulier un moyen de raccord en saillie par rapport au carter de turbine et par rapport au carter d'échappement. Selon une caractéristique additionnelle, le moyen de fixation comprend une bride aval de carter de turbine et une bride amont de portion amont en regard de la bride aval de carter de turbine, la bride amont et la bride aval étant fixées l'une à l'autre, notamment par boulonnage ou par rivetage.
Le moyen de fixation a alors une configuration similaire, sinon identique, au moyen de fixation connu pour fixer le carter de turbine au carter d'échappement. Par ailleurs, ce moyen de fixation se situe de préférence sensiblement au même endroit le long de la turbomachine qu'un moyen de fixation connu pour assurer la même fonction dans l'état de la technique antérieure.
Selon une forme de réalisation avantageuse, la partie aval de turbine comprend une pluralité d'étages de turbine portés par le carter de turbine et espacés le long du carter de turbine, et comprend en outre le dernier étage de turbine logé à l'intérieur du carter d'échappement de sorte que le dernier étage de turbine soit l'étage de plus grande dimension de la partie aval de turbine.
L'ensemble permet de loger l'étage de turbine le plus encombrant à la fois radialement et axialement par rapport à l'axe principal de la turbomachine, tout en limitant les modifications de la structure existante de la turbomachine. Selon une autre forme de réalisation avantageuse, la virole externe comprend une portion intermédiaire située entre la portion amont et la chape de fixation la plus en amont, de manière à ce que la portion intermédiaire définisse une rupture de pente vers l'axe de carter d'échappement par rapport à la portion amont. De préférence, dans ce cas, la portion amont s'étend le long de l'axe de carter d'échappement en étant située à une distance strictement décroissante de l'axe de carter d'échappement depuis le moyen de fixation vers la portion intermédiaire, et la portion intermédiaire s'étend le long de l'axe de carter d'échappement en étant située à une distance strictement décroissante de l'axe de carter d'échappement depuis la portion amont vers la chape de fixation, de sorte que la portion intermédiaire présente une inclinaison plus prononcée vers l'axe de carter d'échappement que la portion amont.
Le dernier étage de turbine ayant une dimension radiale plus importante, il est alors logé dans la partie amont qui est la plus éloignée de l'axe de carter d'échappement. En variante, la portion amont s'étend le long de l'axe de carter d'échappement en étant à une distance sensiblement constante de l'axe de carter d'échappement. Selon une autre particularité de réalisation, l'étage de turbine comprenant une roue de rotor et un distributeur comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes, le distributeur étant situé en amont de la roue de rotor, et la roue de rotor étant montée à l'intérieur d'un anneau porté par la portion amont de carter d'échappement, la portion amont comprenant un dispositif de support d'anneau, le dispositif de support d'anneau comprenant un logement dans lequel l'anneau est fretté, l'anneau étant préférablement monobloc. Dans ce cas, le logement comprend de préférence une butée axiale de maintien de l'anneau. Le dispositif de support permet alors de limiter les modifications apportées à la turbomachine puisqu'il suffit de modifier légèrement la configuration de la virole externe pour loger l'étage supplémentaire de turbine. En variante, la portion amont comprend un dispositif de support d'anneau, l'anneau comprenant une patte amont et une patte aval, le dispositif de support d'anneau comprenant un crochet amont configuré pour engager la patte amont, et un crochet aval configuré pour engager la patte aval de l'anneau. Dans ce cas, le dispositif de support d'anneau a une configuration similaire aux supports d'anneaux déjà utilisés industriellement, ce qui pourrait permettre de s'affranchir relativement facilement de contraintes de certifications réglementaires générées par l'ajout d'un ou plusieurs étages supplémentaires de turbine. L'invention concerne également une turbomachine comprenant un ensemble pour turbomachine tel que défini ci-dessus. La turbomachine est notamment une turbomachine à double flux.
L'invention porte enfin sur un ensemble propulsif comprenant une turbomachine telle que définie ci-dessus, une nacelle à l'intérieur de laquelle est située la turbomachine, et un mât d'accrochage, ladite au moins une chape de fixation étant configurée pour fixer la turbomachine au mât d'accrochage.
L'ensemble propulsif selon l'invention comporte au moins un étage supplémentaire, tout en permettant de limiter les modifications de l'environnement de la turbomachine. En particulier, la fixation du dernier étage sur le carter d'échappement permet d'éviter de limiter les modifications de l'architecture de la nacelle et du mât d'accrochage. Plus précisément, il est notamment possible d'éviter un déplacement du moyen de fixation du carter de turbine au carter d'échappement vers l'aval de la turbomachine selon une amplitude qui nécessiterait de modifier l'architecture de la nacelle de façon à éviter que le moyen de fixation après déplacement soit trop proche de la nacelle.
Il est également divulgué un étage de turbine pour turbomachine, l'étage de turbine comprenant une roue de rotor et un distributeur comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes, dans lequel le distributeur est situé en amont de la roue de rotor, et dans lequel la roue de rotor est montée à l'intérieur d'un anneau porté par un carter de turbomachine de sorte que le carter de turbomachine comprend un logement dans lequel l'anneau est fretté. Le carter de turbomachine est notamment un carter de turbine et/ou un carter d'échappement. Le coût de fabrication de l'étage de turbine est susceptible d'être réduit par rapport aux solutions plus complexes de la technique antérieure utilisant des crochets solidaires du carter de turbomachine.
L'anneau fretté est de préférence monobloc, ce qui permet de faciliter le montage de l'anneau de turbine. Par ailleurs, un anneau de turbine monobloc permet de s'affranchir de problèmes de défauts d'étanchéité aux gaz, qui peuvent survenir dans les anneaux de l'art antérieur à la jonction d'une pluralité de secteurs d'anneaux de turbine formant l'anneau de turbine.
Le logement est de préférence un alésage. Cette configuration autorise le montage d'une variété d'anneaux de turbine de configurations très différentes, en comparaison avec les dispositifs connus de support d'anneaux comprenant des crochets qui sont conformés chacun pour engager seulement certains types d'anneaux.
Le logement comprend de préférence une butée axiale de maintien de l'anneau. L'anneau fretté peut également être fixé au carter de turbomachine par des moyens additionnels de fixation, tels que par brasure, par soudure et/ou par collage, de l'anneau dans le logement.
Les moyens additionnels de fixation et/ou la butée axiale renforcent la fixation de l'anneau au carter de turbomachine. Il est par exemple possible d'augmenter les tolérances de fabrication de l'anneau de turbine du fait des moyens additionnels de fixation et/ou de la butée axiale. L'anneau comprend de préférence un matériau abradable configuré pour venir en contact mécanique de la roue de rotor, le matériau abradable ayant une structure en forme de nid d'abeille. Un matériau en forme de nid d'abeille présente des avantages en termes de réduction de masse, tout en ayant une résistance mécanique apte à l'utilisation de ce matériau en tant que matériau d'étanchéité sacrificiel. Enfin, il est divulgué un procédé de montage de l'anneau d'un étage de turbine tel que défini ci-dessus, dans lequel l'anneau est fretté dans le logement du carter de turbomachine. Selon ce procédé de montage, l'anneau fretté peut également être fixé dans le logement par des moyens additionnels de fixation, l'anneau fretté étant notamment soudé, brasé et/ou collé dans le logement.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique partielle en demi-coupe longitudinale d'une turbine basse pression pour turbomachine, selon une conception de la technique antérieure ; la figure 2 et la figure 3 sont des vue schématiques partielles d'un ensemble pour turbomachine, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue schématique d'un dispositif de support d'un anneau de turbine basse pression pour un ensemble pour turbomachine, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5a et la figure 5b illustrent un procédé de montage d'un anneau de turbine pour un ensemble pour turbomachine, selon un troisième mode de réalisation de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. La figure 2 représente de manière schématique un ensemble propulsif pour aéronef. L'ensemble propulsif comprend une nacelle 1, un mât d'accrochage 5 et une turbomachine à double flux. La nacelle 1 est située en périphérie de la turbomachine qu'elle entoure. La turbomachine est reliée mécaniquement en aval de l'ensemble propulsif au mât d'accrochage 5 par l'intermédiaire de deux chapes de fixation 48 d'un carter d'échappement 40. La turbomachine du premier mode de réalisation est annulaire autour d'un axe principal 3 longitudinal de turbomachine. La turbomachine comporte de manière classique une turbine basse pression 10 comprenant un carter annulaire de turbine 30, ainsi qu'une pluralité d'étages de turbine 10. Les étages 8 de la turbine 10 qui précèdent le dernier étage 9, ainsi que le carter de turbine 30, sont de configurations identiques à ceux décrits en référence à la figure 1 et ne seront donc pas décrits en détail.
Dans ce document en entier, les directions amont et aval sont définies par rapport à la direction d'écoulement des gaz dans la veine primaire de la turbine 10 lors du fonctionnement de la turbine 10. En référence conjointe aux figures 2 et 3, la turbomachine selon l'invention comprend également de manière connue un carter d'échappement 40 situé immédiatement en aval de la turbine 10. Le carter d'échappement 40 comprend une virole externe 400 et une virole interne 42, au moins un bras radial 44 reliant mécaniquement la virole interne 42 à la virole externe 400, et une chape de fixation 48 du carter d'échappement 40 au mât d'accrochage 5.
Le carter d'échappement 40 est fixé au carter de turbine 30 par un moyen de fixation 32, 412 qui est par exemple de configuration identique à celui de la figure 1. Le carter d'échappement 40 est également relié mécaniquement au rotor par l'intermédiaire d'un flasque 46 solidaire de la virole interne 42. La virole interne 42 et la virole externe 400 sont annulaires et coaxiales autour d'un axe 3 de carter d'échappement 40, qui est parallèle à l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine et de préférence confondu avec l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine. La virole externe 400 comprend une portion amont 410 et une portion intermédiaire 420 située entre la portion amont 410 et la paire de chapes de fixation 48 de sorte que la portion intermédiaire 420 définisse une rupture de pente vers l'axe de carter d'échappement 3 par rapport à la portion amont 410. La virole externe 400 comprend également une portion aval 430 située en aval de la première chape de fixation 48 située la plus en amont le long de la turbomachine, de sorte que la portion aval 430 soit identique à celle du carter d'échappement 40 de la figure 1.
La turbomachine du premier mode de réalisation tel que représenté sur la figure 2 comprend un étage supplémentaire 9 de turbine 10 par rapport à la turbomachine de la figure 1. A ce titre, le dernier étage de turbine 10 est défini de manière générale comme l'étage de turbine 10 situé le plus en aval de la turbine 10. Cependant, l'espace disponible le long du carter de turbine 30 de l'état de la technique antérieure représenté à la figure 1 est insuffisant pour fixer cet étage suppléffientaire sans rallonger le carter de turbine 30. En rallongeant le carter de turbine 30 et en laissant le carter d'échappement 40 avec une structure inchangée par rapport à la turbomachine de la figure 1, le moyen de fixation 32, 412 du carter de turbine 30 au carter d'échappement 40 viendrait néanmoins au contact de la nacelle 1. Une telle situation est notamment représentée au détail « A » de la figure 2. La structure de la nacelle 1 pourrait être modifiée, mais ceci engendrerait des contraintes en termes d'aérodynamisme et de certifications réglementaires.
Afin d'éviter de tels inconvénients, l'ensemble pour turbomachine représenté aux figures 2 et 3 permet à la fois de limiter les modifications de la turbomachine et celles de l'environnement immédiat de la turbomachine, lorsqu'au moins un étage supplémentaire 9 de turbine 10 est rajouté. Dans cet objectif, la portion amont 410 du carter d'échappement 40 est rallongée par rapport à la portion amont de carter d'échappement représentée à la figure 1, de manière à loger ledit au moins un étage supplémentaire 9 de la turbine. Dans l'exemple de la figure 2, un unique étage supplémentaire 9 est ajouté, et constitue le dernier étage de la turbine 10. Le moyen de fixation 32, 412 du carter de turbine 30 au carter d'échappement 40 peut rester sensiblement identique à celui de la figure 1, et reste sensiblement au même endroit par rapport à l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine. Plus précisément, le moyen de fixation 32, 412 comprend ici une bride aval 32 de carter de turbine 30 et une bride amont 412 de portion amont 410 en regard de la bride aval 32. La bride amont 412 et la bride aval 32 sont fixées l'une à l'autre, notamment par des boulons ou par des rivets 34, 414. De plus, la portion amont 410 est allongée de sorte que le déplacement du moyen de fixation 32, 412 vers l'aval de la turbomachine par rapport à la configuration de la figure 1 soit limité, de façon à ne pas être contraint de modifier l'architecture de la nacelle 1. Par ailleurs, la virole externe 400 logeant le dernier étage 9 de la turbine 10 est de préférence monobloc. En effet, un moyen de raccord d'une pluralité de segments de virole externe 400, qui ferait saillie vers la nacelle 1, pourrait obliger à modifier la structure du mât d'accrochage 5 et/ou de la nacelle 1 pour ne pas gêner ce moyen de raccord. Le dernier étage 9 de la turbine 10, est de conception identique à celle des précédents étages 8 qui font partie d'une partie amont 11 de la turbine 10. Ce dernier étage 9 de la turbine 10 est de préférence l'étage de plus grande dimension. Le dernier étage 9 de la turbine 10 comprend notamment une roue 18 de rotor et un distributeur 12 comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes 14. Le distributeur 12 est situé en amont de la roue 18 de rotor, et la roue 18 de rotor est montée à l'intérieur d'un anneau de turbine 28 porté par la portion amont 410 de carter d'échappement 40. Plus spécifiquement au premier mode de réalisation, en progressant vers l'aval, la portion intermédiaire 420 présente une inclinaison plus prononcée vers l'axe 3 de carter d'échappement 40 que la portion amont 410. A la figure 2 et à la figure 3, la portion amont 410 loge l'intégralité du dernier étage 9 de la turbine 10 entre la virole externe 400 et la virole interne 42. La rangée annulaire d'aubes fixes 14 du dernier étage 9 est alors solidaire de la portion amont 410. Plus précisément, la roue 18 de rotor est montée à l'intérieur d'un anneau de turbine 28 porté par la portion amont 410 de carter d'échappement 40, et la portion amont 410 comprend également un dispositif de support de la rangée d'aubes fixes 14. Cet anneau de turbine 28 est logé dans un dispositif 500 de support de l'anneau de turbine 28 qui est susceptible de présenter des configurations diverses. En référence à la figure 4, le dispositif 500 de support d'anneau comprend un crochet amont 510 configuré pour engager une patte amont 285 de l'anneau de turbine 28, et un crochet aval 512 configuré pour engager la patte aval 286 de l'anneau 28 selon une conception connue de l'art antérieur, par exemple de la demande internationale WO 2011/073570. Le carter d'échappement 40, sur lequel est monté l'anneau de turbine 28, comprend une patte aval de carter d'échappement 514, de sorte que la patte aval de carter d'échappement 514 soit plaquée contre la patte aval 286 de l'anneau de turbine 10 contre laquelle elle est maintenue par le crochet aval 512 en forme de « C ». La patte aval 514 de carter d'échappement comprend une gorge 519 dans laquelle est logée un jonc d'étanchéité et d'amortissement de vibrations 518, ainsi qu'une partie en saillie 516 faisant radialement saillie vers l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine depuis la patte aval 514 de carter d'échappement. Cette partie en saillie 516 est configurée pour engager une gorge correspondante de l'anneau de turbine 28. Le carter d'échappement 40 comporte également de manière connue un orifice 520 de passage d'air de refroidissement qui débouche dans une cavité C délimitée vers l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine par l'anneau de turbine 28.
L'anneau de turbine 28 est généralement segmenté de manière à faciliter son montage et son entretien. En particulier, l'anneau de turbine 28 comprend des fentes 290, 292 et 294 de logement de lamelles d'étanchéité entre les différents secteurs d'anneau formant l'anneau de turbine 28. L'anneau de turbine 28 comprend également une garniture d'étanchéité 284 en direction de l'axe principal longitudinal 3 de turbomachine. En référence conjointe aux figures 5a et 5b, le dispositif 500 de support d'anneau de turbine 28 peut également prendre la forme d'un logement 502 pratiqué dans le carter d'échappement 40. Ce logement 502 prend notamment la forme d'un alésage du carter d'échappement 40.
Le logement 502 de l'anneau de turbine 28 comporte de préférence une butée axiale 504, de manière à faciliter le montage et le maintien de l'anneau de turbine 28 dans le logement 502. De plus, pour faciliter le montage et le maintien de l'anneau de turbine 28 fretté dans le logement 502, l'anneau de turbine 28 est de préférence monobloc.
L'anneau de turbine 28 comprend une virole 282 configurée pour venir dans le logement 502 et un matériau abradable 284 pour assurer l'étanchéité de la veine primaire de turbine 28 au niveau de la roue 18 de rotor du dernier étage de turbine 10. Ce matériau abradable 284 a notamment une structure en forme de nid d'abeille de manière à alléger la masse du dernier étage de turbine 28.
En référence plus spécifiquement à la figure 5b, l'anneau de turbine 28 du dernier étage 9 de turbine 10 est fretté dans le logement 502 de sorte que la virole 282 de l'anneau de turbine 28 vienne en contact mécanique direct de la butée axiale 504 du logement 502.
L'anneau de turbine 28 fretté est susceptible d'être également fixé dans le logement 502 par des moyens additionnels de fixation 286, tels que par brasure, par soudure et/ou par collage de l'anneau de turbine 28 dans le logement 502. A la figure 5b, l'anneau de turbine 28 est fretté dans le logement 502 de sorte que des points de soudure et/ou de brasure 286 améliorent la fixation de l'anneau de turbine fretté 28 dans le logement 502. De manière plus générale, un carter de turbomachine à l'intérieur duquel et contre lequel est fretté l'anneau de turbine 28 est par exemple le carter de turbine 30. En outre, l'anneau de turbine 28 fretté dans le logement 502 de carter de turbomachine peut faire partie d'un étage 8 de turbine 10, notamment de turbine basse pression 10, qui soit autre que le dernier étage 9. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Ensemble pour turbomachine, l'ensemble comprenant une partie aval de turbine (10) pour turbomachine, la partie aval de turbine (10) comprenant un carter annulaire de turbine (30), l'ensemble comprenant en outre un carter d'échappement (40) situé en aval du carter de turbine (30), et un moyen de fixation (32, 412) prévu pour fixer le carter de turbine (30) au carter d'échappement (40), le carter d'échappement (40) comprenant une virole externe (400) et au moins une chape de fixation (48) du carter d'échappement (40) à un mât d'accrochage (5) de turbomachine, la virole externe (400) comprenant une portion amont (410) située entre le moyen de fixation (32, 412) et la chape de fixation (48) la plus en amont sur le carter d'échappement (40), caractérisé en ce que ladite portion amont (410) de la virole externe (400) loge au moins une partie d'un dernier étage (9) de turbine de la partie aval de turbine (10).
- 2. Ensemble pour turbomachine selon la revendication précédente, dans lequel1la portion amont (410) loge l'intégralité du dernier étage (9) de turbine.
- 3. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de fixation (32, 412) comprend une bride aval (32) de carter de turbine (30) et une bride amont (412) de portion amont (410) en regard de la bride aval (32) de carter de turbine (30), la bride amont (412) et la bride aval (32) étant fixées l'une à l'autre, notamment par boulonnage ou par rivetage.
- 4. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel le carter d'échappement (40) comprend une virole interne (42) de sorte que les viroles interne (42) et externe (400) soient annulaires etcoaxiales autour d'un axe (3) de carter d'échappement (40), le dernier étage de turbine (10) étant logé à l'intérieur du carter d'échappement (40) en amont de la virole interne (42) et comprenant une rangée annulaire d'aubes fixes (14) fixées à la portion amont (410) de la virole externe (400).
- 5. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie aval de turbine (10) comprend une pluralité d'étages (8) de turbine portés par le carter de turbine (30) et espacés le long du carter de turbine (30), et comprend en outre le dernier étage (9) de turbine logé à l'intérieur du carter d'échappement (40) de sorte que le dernier étage (9) de turbine soit l'étage de plus grande dimension de la partie aval de turbine (10).
- 6. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la virole externe (400) comprend une portion intermédiaire (420) située entre la portion amont (410) et la chape de fixation (48) la plus en amont, de sorte que la portion intermédiaire (420) définisse une rupture de pente vers l'axe de carter d'échappement (3) par rapport à la portion amont (410).
- 7. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dernier étage (9) cl,e turbine comprend une roue (18) de rotor montée à l'intérieur d'un anneau (28) de turbine porté par la portion amont (410) de carter d'échappement (40), la portion amont (410) comprenant un dispositif (500) de support de l'anneau (28) de turbine, le dispositif (500) de support d'anneau comprenant un logement (502) dans lequel l'anneau (28) est fretté, le logement (502) comprenant de préférence une butée axiale (504) de maintien de l'anneau (28), l'anneau (28) étant préférablement monobloc.
- 8. Ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dernier étage de turbine (10) comprend une roue (18) de rotor montée à l'intérieur d'un anneau (28) de turbine porté par la portion amont(410) de carter d'échappement (40), la portion amont (410) comprenant un dispositif (500) de support de l'anneau (28) de turbine, l'anneau (28) comprenant une patte amont (285) et une patte aval (286), le dispositif (500) de support d'anneau comprenant un crochet amont (510) configuré pour engager la patte amont (285), et un crochet aval (512) configuré pour engager la patte aval (286) de l'anneau (28)'
- 9. Turbomachine, notamment à double flux, comprenant un ensemble pour turbomachine selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10
- 10. Ensemble propulsif pour aéronef, l'ensemble propulsif comprenant une turbomachine selon la revendication précédente, une nacelle (1) à l'intérieur de laquelle est située la turbomachine, et un mât d'accrochage (5), ladite au moins une chape de fixation (48) étant configurée pour fixer la turbomachine au 15 mât d'accrochage (5).
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| FR3134410A1 (fr) * | 2022-04-11 | 2023-10-13 | Safran Aircraft Engines | Ensemble pour turbine et turbomachine associée |
Citations (3)
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| EP1387060A2 (fr) * | 2002-07-30 | 2004-02-04 | General Electric Company | Groupe propulseur d'aéronefs à turbine à gaz avec turbines de basse pression contre-rotatifs pourvu d'aubes de contrôle |
| EP1655457A1 (fr) * | 2004-10-29 | 2006-05-10 | General Electric Company | Turbine à gaz et procédé pour son montage |
| EP2330274A1 (fr) * | 2009-12-03 | 2011-06-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine et son procédé de fonctionnement |
-
2013
- 2013-12-16 FR FR1362675A patent/FR3014945B1/fr active Active
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