FR3015638A1 - TURBOMACHINE INJECTION SYSTEM SLIDING RUNNING SEGMENT SEGMENT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système d'injection (18) d'un mélange air-carburant pour chambre de combustion de turbomachine, et un injecteur de carburant (80) comprenant un nez d'injecteur (82). Le système d'injection (18) comprenant une traversée coulissante (26) annulaire. La traversée coulissante (26) comprend une portion de centrage (39) de l'injecteur (80) configurée pour loger le nez d'injecteur (82). La traversée coulissante (26) comprend aussi une portion évasée de pré-centrage (38) de l'injecteur (80), débouchant dans la portion de centrage (39). Selon l'invention, l'injecteur (80) comprend un segment d'obturation (101) en saillie vers l'extérieur de l'injecteur (80), de manière à ce que le segment d'obturation (101) obture au moins partiellement la portion de pré-centrage (38) lorsque le nez d'injecteur (82) est logé dans la portion de centrage (39).The invention relates to an injection system (18) for an air-fuel mixture for a turbomachine combustion chamber, and a fuel injector (80) comprising an injector nozzle (82). The injection system (18) includes an annular sliding passage (26). The sliding bushing (26) includes a centering portion (39) of the injector (80) configured to house the injector nose (82). The sliding bushing (26) also comprises a flared pre-centering portion (38) of the injector (80), opening into the centering portion (39). According to the invention, the injector (80) comprises a shutter segment (101) projecting outwardly from the injector (80), so that the shutter segment (101) closes at least partially the pre-centering portion (38) when the injector nose (82) is housed in the centering portion (39).
Description
SEGMENT D'OBTURATION DE TRAVERSEE COULISSANTE DE SYSTEME D'INJECTION POUR TURBOMACHINE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine technique des chambres de combustion pour turbomachine. Plus spécifiquement, l'invention concerne des injecteurs de carburant et des systèmes d'injection d'un mélange air-carburant, pour une chambre de combustion de turbomachine. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un système d'injection classique d'un mélange air-carburant dans une chambre de combustion d'une turbomachine d'aéronef est par exemple connu de la demande de brevet EP 1 731 837 A2. Le système d'injection comprend une partie fixe par rapport à la chambre de combustion. La partie fixe comporte un bol mélangeur fixé sur un fond de chambre de combustion, ainsi qu'un venturi et une vrille d'air. Le venturi et la vrille d'air sont situés en amont du bol mélangeur. Le système d'injection comporte de plus une traversée coulissante mobile par rapport à la partie fixe. La traversée coulissante est configurée pour raccorder mécaniquement l'injecteur de carburant au système d'injection. La traversée coulissante est destinée notamment à compenser au moins partiellement les défauts d'alignement de l'injecteur par rapport au système d'injection en fonctionnement et/ou lors du montage de l'injecteur et du système d'injection dans la chambre de combustion. Plus précisément, la traversée coulissante comprend une portion de centrage configurée pour loger un nez d'injecteur, et une portion évasée de pré-centrage qui débouche dans la portion de centrage. La portion de pré-centrage sert en particulier à faciliter le montage du nez d'injecteur dans la portion de centrage.TECHNICAL FIELD The invention relates to the technical field of combustion chambers for a turbomachine. SUMMARY OF THE INVENTION More specifically, the invention relates to fuel injectors and systems for injecting an air-fuel mixture, for a turbomachine combustion chamber. STATE OF THE PRIOR ART A conventional injection system of an air-fuel mixture in a combustion chamber of an aircraft turbine engine is for example known from patent application EP 1 731 837 A2. The injection system comprises a fixed part relative to the combustion chamber. The fixed part comprises a mixing bowl fixed on a bottom of the combustion chamber, as well as a venturi and an air twist. The venturi and the air twist are located upstream of the mixing bowl. The injection system further comprises a movable sliding passage relative to the fixed part. The sliding bushing is configured to mechanically connect the fuel injector to the injection system. The sliding bushing is intended in particular to at least partially compensate for misalignment of the injector relative to the injection system in operation and / or during assembly of the injector and the injection system in the combustion chamber. . More specifically, the sliding bushing comprises a centering portion configured to accommodate an injector nose, and a flared pre-centering portion that opens into the centering portion. The pre-centering portion serves in particular to facilitate the mounting of the injector nose in the centering portion.
La traversée coulissante et l'injecteur associé sont soumis à une usure prématurée au niveau de la surface de contact du nez d'injecteur et de la traversée coulissante. Cette usure est notamment générée par les défauts d'alignement de l'injecteur par rapport au système d'injection.The sliding bushing and the associated injector are subject to premature wear at the contact surface of the injector nose and the sliding bushing. This wear is notably generated by the misalignment of the injector with respect to the injection system.
Un jeu indésirable est alors créé entre la traversée coulissante et le nez d'injecteur. Ce jeu a principalement pour conséquence la génération d'un débit d'air additionnel non contrôlé en direction du fond de chambre de combustion. De manière générale, il en résulte un abaissement des performances de la chambre de combustion. De plus, l'état d'usure de la traversée coulissante et de l'injecteur peut nécessiter le remplacement de l'injecteur. Il existe donc un besoin de limiter l'usure du nez d'injecteur et de la traversée coulissante, tout en continuant à compenser les défauts d'alignement de l'injecteur et de la traversée coulissante, en particulier ceux issus de tolérances de fabrication et/ou de montage dans la chambre de combustion.An unwanted game is then created between the sliding bushing and the injector nose. This game mainly results in the generation of an additional uncontrolled air flow towards the combustion chamber bottom. In general, this results in a lowering of the performance of the combustion chamber. In addition, the state of wear of the sliding bushing and the injector may require the replacement of the injector. There is therefore a need to limit the wear of the injector nose and the sliding bushing, while continuing to compensate for misalignment of the injector and the sliding bushing, in particular those resulting from manufacturing tolerances and / or mounting in the combustion chamber.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur. A cet égard, l'invention a pour objet un agencement pour chambre de combustion de turbomachine, l'agencement comprenant un système d'injection d'un mélange air-carburant dans la chambre de combustion, et un injecteur de carburant comprenant une partie terminale comprenant un nez d'injecteur, le système d'injection comprenant une traversée coulissante annulaire, la traversée coulissante comprenant une portion de centrage de l'injecteur configurée pour loger le nez d'injecteur, et une portion évasée de pré-centrage de l'injecteur configurée de sorte que la portion de pré-centrage débouche dans la portion de centrage. Selon l'invention, la partie terminale comprend un segment d'obturation en saillie vers l'extérieur de la partie terminale, de manière à ce que le segment d'obturation obture au moins partiellement la portion de pré-centrage lorsque le nez d'injecteur est logé dans la portion de centrage.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention aims to at least partially solve the problems encountered in the solutions of the prior art. In this regard, the invention relates to an arrangement for a turbomachine combustion chamber, the arrangement comprising a system for injecting an air-fuel mixture into the combustion chamber, and a fuel injector comprising a terminal portion. comprising an injector nose, the injection system comprising an annular sliding bushing, the sliding bushing comprising a centering portion of the injector configured to house the injector nose, and a flared pre-centering portion of the nozzle injector configured so that the pre-centering portion opens into the centering portion. According to the invention, the end portion comprises a closing segment projecting outwardly from the end portion, so that the closure segment at least partially closes the pre-centering portion when the nose of injector is housed in the centering portion.
Le segment d'obturation limite dans le système d'injection l'apparition d'un débit d'air additionnel non contrôlé généré par l'usure de la traversée coulissante et du nez d'injecteur au niveau de leurs surfaces de contact respectives. Le segment d'obturation permet ainsi de limiter la dégradation des performances de la chambre de combustion. Par ailleurs, l'invention peut être mise en oeuvre aisément et à des coûts raisonnables, notamment sans commune mesure en comparaison avec la solution technique consistant seulement à limiter les tolérances de fabrication du système d'injection et de l'injecteur et/ou leurs tolérances de montage dans la chambre de combustion. La partie terminale, au lieu de la portion de pré-centrage, comprend le segment d'obturation, de manière à faciliter le raccordement mécanique de l'injecteur au système d'injection. En effet, il aurait été plus difficile de loger le nez d'injecteur dans la portion de centrage si la portion de pré-centrage comprenait le segment d'obturation.The closure segment limits in the injection system the occurrence of an additional uncontrolled air flow generated by wear of the sliding bushing and the injector nose at their respective contact surfaces. The shutter segment thus makes it possible to limit the deterioration of the performance of the combustion chamber. Furthermore, the invention can be implemented easily and at reasonable costs, in particular without any comparison in comparison with the technical solution consisting only in limiting the manufacturing tolerances of the injection system and the injector and / or their mounting tolerances in the combustion chamber. The end portion, instead of the pre-centering portion, comprises the sealing segment, so as to facilitate the mechanical connection of the injector to the injection system. Indeed, it would have been more difficult to accommodate the injector nose in the centering portion if the pre-centering portion included the sealing segment.
De plus, le risque que le segment d'obturation soit avalé par le tube à flammes est limité, étant donné que le segment d'obturation est fixe par rapport à l'agencement. La traversée coulissante est annulaire autour d'un axe de traversée coulissante. La partie terminale est de préférence sensiblement annulaire autour d'un axe de partie terminale. Le nez d'injecteur est de préférence sensiblement annulaire autour d'un axe de nez d'injecteur. L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non. Avantageusement, le nez d'injecteur comprend le segment d'obturation qui fait saillie vers l'extérieur du nez d'injecteur, le nez d'injecteur comprenant une surface extérieure de centrage située en aval du segment d'obturation, la surface de centrage étant configurée pour être logée dans la portion de centrage. Le segment d'obturation est de préférence en saillie radialement vers l'extérieur du nez d'injecteur annulaire, de façon à ce que le segment d'obturation présente une distance maximale à l'axe de nez d'injecteur, selon une première demi- coupe transversale à l'axe de nez d'injecteur et traversant le segment d'obturation, de 1,1 à 4 fois, de préférence de 1,1 à 3 fois, supérieure à la distance maximale de la surface extérieure de centrage à l'axe de nez d'injecteur, selon une deuxième demi-coupe transversale à l'axe de nez d'injecteur et traversant la surface extérieure de centrage.In addition, the risk that the shutter segment is swallowed by the flame tube is limited, since the shutter segment is fixed with respect to the arrangement. The sliding bushing is annular around a sliding traversing axis. The end portion is preferably substantially annular about a terminal portion axis. The injector nose is preferably substantially annular about an injector nose axis. The invention may optionally include one or more of the following features combined with one another or not. Advantageously, the injector nose comprises the shutter segment which protrudes outwardly from the injector nose, the injector nose comprising an outer centering surface located downstream of the shutter segment, the centering surface being configured to be accommodated in the centering portion. The sealing segment is preferably projecting radially outwardly from the annular injector nose, so that the closure segment has a maximum distance to the injector nose axis, according to a first half cross-section at the injector nose axis and passing through the closure segment, from 1.1 to 4 times, preferably from 1.1 to 3 times, greater than the maximum distance from the outer centering surface to the injector nose axis, according to a second half-section transverse to the nozzle nose axis and passing through the outer centering surface.
Le segment d'obturation est de préférence monobloc avec le nez d'injecteur. En variante, le segment d'obturation est fixé au nez d'injecteur. Selon une particularité de réalisation, le segment d'obturation est de forme annulaire, le segment d'obturation présentant notamment la forme générale d'un disque évidé en son centre.The sealing segment is preferably monobloc with the injector nose. Alternatively, the sealing segment is attached to the injector nose. According to a particular embodiment, the closure segment is of annular shape, the closure segment having in particular the general shape of a hollow disc at its center.
Dans ce cas, le segment d'obturation est notamment en saillie radialement vers l'extérieur du nez d'injecteur annulaire, de façon à ce que le rayon extérieur du segment d'obturation à l'axe de nez d'injecteur soit de 1,1 à 4 fois, de préférence de 1,1 à 3 fois, supérieur au rayon de la surface extérieure de centrage à l'axe de nez d'injecteur.In this case, the sealing segment is in particular protruding radially outwardly from the annular injector nose, so that the outer radius of the sealing segment to the injector nose axis is 1 , 1 to 4 times, preferably 1.1 to 3 times, greater than the radius of the outer centering surface at the nozzle nose axis.
Dans cette configuration, le segment d'obturation permet de limiter efficacement les débits d'air additionnels générés par l'usure de la traversée coulissante et du nez d'injecteur au niveau de leurs surfaces de contact mécanique, tout en limitant la masse de l'agencement. Selon une forme de réalisation avantageuse, le segment d'obturation est formé d'une pluralité de segments annulaires coaxiaux fixés les uns aux autres. Les segments annulaires coaxiaux sont de préférence fixés de manière démontable les uns aux autres. Il est possible alors de remplacer des segments annulaires indépendamment les uns aux autres. Dans ce cas, au moins deux segments annulaires de la pluralité de segments annulaires coaxiaux sont de préférence réalisés en matériaux distincts. Les matériaux des segments annulaires sont en particulier choisis en fonction du risque d'usure des segments annulaires. De préférence, au moins un premier segment annulaire de la pluralité de segments annulaires est monobloc avec le nez d'injecteur ou bien est fixé de manière non démontable sur le nez d'injecteur, tandis que le ou les autres segments annulaires sont fixés de manière démontable à la partie terminale. Selon une autre forme de réalisation avantageuse, le segment d'obturation est dépourvu de contact mécanique direct avec la portion de pré-centrage.In this configuration, the shutter segment effectively limits the additional air flows generated by wear of the sliding bushing and the injector nose at their mechanical contact surfaces, while limiting the mass of the arrangement. According to an advantageous embodiment, the closure segment is formed of a plurality of coaxial annular segments attached to each other. The annular coaxial segments are preferably removably attached to each other. It is then possible to replace annular segments independently of each other. In this case, at least two annular segments of the plurality of coaxial annular segments are preferably made of different materials. In particular, the materials of the ring segments are chosen according to the risk of wear of the ring segments. Preferably, at least one first annular segment of the plurality of annular segments is integral with the injector nose or is non-releasably attached to the injector nose, while the other annular segment or segments are removable in the terminal part. According to another advantageous embodiment, the closure segment is devoid of direct mechanical contact with the pre-centering portion.
Dans cette configuration, le segment d'obturation et la portion de pré-centrage évitent de s'user par frottement l'un contre l'autre. En effet, l'usure du segment d'obturation et de la portion de pré-centrage pourrait conduire à l'apparition d'un débit d'air additionnel indésirable entre la partie terminale et la traversée coulissante. Plus spécifiquement, le segment d'obturation présente un bord externe en forme de chanfrein en regard d'une surface intérieure de la portion de pré-centrage lorsque le nez d'injecteur est logé dans la portion de centrage. Le chanfrein est de préférence en forme de biseau. Ainsi, le segment d'obturation ne peut être en contact mécanique de la portion de pré-centrage, que sur une surface importante et surtout qui ne présente pas d'angles vifs, ce qui a pour conséquence de limiter l'usure de la portion de pré-centrage et du segment d'obturation par contact mécanique entre eux. L'invention porte également sur un injecteur pour un agencement tel que défini ci-dessus, l'injecteur comprenant une partie terminale, la partie terminale comprenant un nez d'injecteur et un segment en saillie vers l'extérieur de la partie terminale, le nez d'injecteur étant configuré pour être logé dans la portion de centrage, le segment étant destiné à former un segment d'obturation de la portion de pré-centrage en étant configuré pour obturer au moins partiellement la portion de pré-centrage lorsque le nez d'injecteur est logé dans la portion de centrage. L'invention se rapporte aussi à une chambre de combustion pour turbomachine comprenant un agencement tel que défini ci-dessus et/ou un injecteur de carburant tel que défini ci-dessus. En outre, l'invention concerne une turbomachine comprenant une chambre de combustion telle que définie ci-dessus. L'invention a trait à un procédé de montage d'un segment d'obturation pour un agencement tel que défini ci-dessus, le procédé comprenant une étape de fixation à la partie terminale, de manière démontable, d'au moins un des segments annulaires de la pluralité de segments annulaires coaxiaux. 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 chambre de combustion pour turbomachine, comprenant un agencement selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente une vue schématique agrandie partiellement en coupe longitudinale de l'agencement pour turbomachine de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique partielle en perspective de l'agencement pour turbomachine, selon le premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue en perspective d'un injecteur de carburant configuré pour équiper la chambre de combustion de la figure 1, l'injecteur comprenant un segment d'obturation selon le premier 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 1 représente de manière schématique une chambre de combustion 2 d'une turbomachine 1 d'aéronef, annulaire autour d'un axe de turbomachine 1. La chambre de combustion 2 comporte une paroi de carter intérieure fixe 4 et une paroi de carter extérieure 6. La paroi de carter extérieure 6 délimite avec une paroi de chambre extérieure 12 un passage 14 d'écoulement d'air. De même, la paroi de carter intérieure 4 définit avec une paroi de chambre intérieure 8 un second passage 10 d'écoulement d'air. Les parois de chambre intérieure 8 et extérieure 12 sont reliées par un fond de chambre 16 de la chambre de combustion 2. Dans l'ensemble du présent document, la direction « amont » et la direction « aval » sont définies par la direction générale d'écoulement de l'air et du carburant dans la chambre de combustion 2. Cette direction correspond également sensiblement à la direction d'écoulement des gaz d'échappement dans la turbomachine 1. Sur le fond de chambre 16 sont montés une pluralité de systèmes d'injection 18 dont un seul est visible sur la figure 1. Le système d'injection 18 comprend une traversée coulissante 26 et une partie aval fixe 25 de système d'injection 18. Le système d'injection 18 est raccordé à un injecteur 80 de carburant qui est monté dans la traversée coulissante 26 au niveau d'un nez d'injecteur 82. En référence aux figures 2 et 3, la partie aval fixe 25 de système d'injection 18 comprend un venturi 27, une vrille 24 et un bol mélangeur 28 fixé au fond de chambre 16. La partie aval fixe 25 est généralement symétrique de révolution autour d'un axe 3 de révolution du bol mélangeur 28. L'axe 3 de révolution du bol mélangeur 28 est en général confondu avec l'axe de révolution 3 du système d'injection 18, en particulier celui de la traversée coulissante 26. La vrille 24 est montée solidaire du bol mélangeur 28. Elle comporte un premier étage d'aubes 30 et un deuxième étage d'aubes 32, qui ont pour fonction d'entraîner l'air en rotation autour de l'axe 3 de bol mélangeur 28. Les aubes du premier étage d'aubes 30 peuvent tourner dans le même sens ou en sens contraire de celles du deuxième étage d'aubes 32. Le bol mélangeur 28 présente une forme évasée sensiblement de révolution autour de l'axe 3 de bol mélangeur 28. Il est raccordé au fond de chambre 16 par l'intermédiaire d'une bague fendue 22 et éventuellement d'un déflecteur 20. La traversée coulissante 26 est mobile relativement à la partie aval 25 fixe de système d'injection 18. Plus précisément, la traversée coulissante 26 est montée coulissante sur une bague de logement 35 de la partie aval fixe 25.In this configuration, the shutter segment and the pre-centering portion avoid rubbing against each other. Indeed, the wear of the sealing segment and the pre-centering portion could lead to the appearance of an undesirable additional air flow between the end portion and the sliding bushing. More specifically, the closure segment has a chamfer-shaped outer edge facing an inner surface of the pre-centering portion when the injector nose is housed in the centering portion. The chamfer is preferably beveled. Thus, the closure segment can be in mechanical contact with the pre-centering portion, only on a large surface and especially that does not have sharp corners, which has the effect of limiting the wear of the portion pre-centering and shutter segment by mechanical contact therebetween. The invention also relates to an injector for an arrangement as defined above, the injector comprising an end portion, the end portion comprising an injector nose and a segment projecting outwardly from the end portion, the injector nose being configured to be housed in the centering portion, the segment being intended to form a closure segment of the pre-centering portion being configured to close at least partially the pre-centering portion when the nose injector is housed in the centering portion. The invention also relates to a turbomachine combustion chamber comprising an arrangement as defined above and / or a fuel injector as defined above. In addition, the invention relates to a turbomachine comprising a combustion chamber as defined above. The invention relates to a method for mounting a sealing segment for an arrangement as defined above, the method comprising a step of fixing the terminal part, removably, of at least one of the segments. annular of the plurality of coaxial annular segments. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood on reading the description of exemplary embodiments, given purely by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 represents a partial schematic view in half longitudinal cut of a combustion chamber for a turbomachine, comprising an arrangement according to a first embodiment of the invention; FIG. 2 is an enlarged schematic view partly in longitudinal section of the turbomachine arrangement of FIG. 1; FIG. 3 is a partial schematic perspective view of the turbomachine arrangement, according to the first embodiment of the invention; Figure 4 is a perspective view of a fuel injector configured to equip the combustion chamber of Figure 1, the injector comprising a sealing segment according to the first embodiment of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS Identical, similar or equivalent parts of the different figures bear the same numerical references so as to facilitate the passage from one figure to another. FIG. 1 schematically represents a combustion chamber 2 of an aircraft turbomachine 1, annular about a turbomachine axis 1. The combustion chamber 2 comprises a fixed inner housing wall 4 and an outer casing wall 6. The outer casing wall 6 delimits with an outer chamber wall 12 an air flow passage 14. Likewise, the inner housing wall 4 defines with an inner chamber wall 8 a second airflow passage 10. The inner chamber 8 and outer chamber walls 12 are connected by a chamber bottom 16 of the combustion chamber 2. Throughout this document, the "upstream" direction and the "downstream" direction are defined by the general direction of the chamber. This direction also corresponds substantially to the direction of flow of the exhaust gas in the turbomachine 1. On the chamber floor 16 are mounted a plurality of air flow systems. 18 of which only one is visible in Figure 1. The injection system 18 comprises a sliding bushing 26 and a fixed downstream portion 25 of the injection system 18. The injection system 18 is connected to an injector 80 of fuel which is mounted in the sliding bushing 26 at the level of an injector nose 82. With reference to FIGS. 2 and 3, the fixed downstream portion 25 of the injection system 18 comprises a venturi 27, a swirler 24 and a bowl Melang The fixed downstream portion 25 is generally symmetrical about revolution about an axis 3 of revolution of the mixing bowl 28. The axis 3 of revolution of the mixing bowl 28 is generally merged with the axis 3 of the injection system 18, in particular that of the sliding bushing 26. The swirler 24 is mounted integral with the mixing bowl 28. It comprises a first blade stage 30 and a second blade stage 32, which have its function is to drive the air in rotation around the axis 3 of the mixing bowl 28. The blades of the first stage of blades 30 can rotate in the same direction or in the opposite direction to those of the second stage of blades 32. The mixing bowl 28 has a shape substantially flared around the axis 3 of the mixing bowl 28. It is connected to the chamber bottom 16 via a split ring 22 and possibly a deflector 20. The crossing sliding 26 is movable relative to the downstream part 25 fixed injection system 18. More specifically, the sliding bushing 26 is slidably mounted on a housing ring 35 of the fixed downstream part 25.
La bague de logement 35 de la traversée coulissante comprend une paroi 34 contre laquelle la traversée coulissante 26 peut glisser. La paroi 34 définit avec un rebord 44 de la partie aval 25 fixe de système d'injection 18 un espace de logement 29 de la semelle de traversée coulissante 36. La paroi 34 et le rebord 44 peuvent éventuellement être monoblocs, de manière à ne constituer qu'une seule pièce. La traversée coulissante 26 est annulaire autour d'un axe 3 de traversée coulissante 26 confondu avec l'axe de révolution 3 du système d'injection 18. Elle comporte une semelle 36 de traversée coulissante 26 configurée pour venir en appui de la partie aval fixe 25, ainsi qu'une portion de pré-centrage 38 de forme évasée et destinée à pré-centrer un injecteur de carburant 80 de manière à ce que le nez d'injecteur 82 puisse être logé par la suite dans une portion de centrage 39 de la traversée coulissante 26. La portion de pré-centrage 38 est par exemple de forme générale tronconique. Elle débouche dans la portion de centrage 39. La traversée coulissante 26 est de préférence monobloc, de sorte que la portion de pré-centrage 38, la semelle 36 de traversée coulissante 26, et la portion de centrage 39 ne constituent qu'une seule pièce. La traversée coulissante 26 comprend des trous de purge 33 répartis circonférentiellement à proximité de la jonction de la semelle 36 de traversée coulissante 26 et de la portion de centrage 39, et qui permettent l'introduction d'un débit d'air de purge dans le système d'injection 18. Le débit d'air de purge a pour fonction d'empêcher le carburant de stagner autour du nez d'injecteur 82. Le nez d'injecteur 82 est situé autour de la canne d'injection 81, au niveau de la partie terminale 810 annulaire de l'injecteur 80. Le nez d'injecteur 82 est annulaire autour d'un axe de nez d'injecteur 82 qui est confondu avec l'axe 83 de révolution de la partie terminale 810. Sur la figure 2 et la figure 3, l'axe 83 de nez d'injecteur 82 est confondu avec l'axe de la traversée coulissante 26. Néanmoins, l'axe 83 du nez d'injecteur 82 peut être légèrement incliné par rapport à l'axe de la traversée coulissante 26, du fait de défauts d'alignement de l'injecteur 80 par rapport à la partie fixe 25. Le nez d'injecteur 82 comporte une surface extérieure de centrage 842 de forme au moins partiellement sphérique configurée pour coopérer avec une surface intérieure 391 de la portion de centrage 39, au moins partiellement cylindrique, de façon à former une liaison sphère-cylindre. La surface extérieur de centrage 842 délimite extérieurement un segment de sphère 84 à l'extrémité aval du nez d'injecteur 82. La liaison mécanique entre la traversée coulissante 26 et l'injecteur 80 permet de compenser au moins en partie les défauts d'alignement, qui proviennent notamment des tolérances de fabrication de l'injecteur 80 et du système d'injection 18, des tolérances de montage de l'injecteur 80 et du système d'injection 18 dans la chambre de combustion 2, et des dilatations différentielles de l'injecteur 80 par rapport au système d'injection 18. Il en résulte néanmoins une usure de la portion de centrage 39 et du nez d'injecteur 82. Afin de limiter les effets de cette usure, le nez d'injecteur 82 comprend un segment destiné à servir de segment d'obturation 101 de la partie de pré-centrage 38. Le segment d'obturation 101 est en saillie du nez d'injecteur 82 vers l'extérieur du nez d'injecteur 82, de manière à ce que le segment d'obturation 101 obture au moins partiellement la portion de pré-centrage 38, lorsque le nez d'injecteur 82 est logé dans la portion de centrage 39. Le segment d'obturation 101 est situé le long du nez d'injecteur 82 en amont de la surface extérieure de centrage 842. Le segment d'obturation 101 est annulaire autour de l'axe 83 de nez d'injecteur 82, et présente notamment la forme générale d'un disque évidé en son centre. Dans ce cas, le segment d'obturation 101 forme une collerette fixe par rapport au nez d'injecteur 82. Le segment d'obturation 101 est raccordé au système d'injection 18, de sorte que le segment d'obturation 101 soit dépourvu de contact mécanique direct avec la portion de pré-centrage 38. Il existe donc un jeu connu entre le segment d'obturation 101 et la portion de pré-centrage 38, ce qui conduit à l'introduction d'un débit d'air supplémentaire dans le système d'injection 18. Cependant, ce débit d'air supplémentaire est connu et il reste sensiblement constant, contrairement à un débit d'air additionnel généré par une usure du nez d'injecteur 82 et de la traversée coulissante 26. Le débit d'air supplémentaire ne nuit dès lors pas aux performances de la chambre de combustion 2, mais peut être assimilé au débit d'air de purge traversant les trous de purge 33.The housing ring 35 of the sliding bushing comprises a wall 34 against which the sliding bushing 26 can slide. The wall 34 defines with a flange 44 of the fixed downstream portion 25 of the injection system 18 a housing space 29 of the sliding traversing sole 36. The wall 34 and the rim 44 may optionally be monobloc, so as not to constitute only one piece. The sliding bushing 26 is annular about an axis 3 of sliding traverse 26 coincides with the axis of revolution 3 of the injection system 18. It comprises a sole 36 of sliding bushing 26 configured to abut the fixed downstream portion 25, and a pre-centering portion 38 of flared shape and intended to pre-center a fuel injector 80 so that the nozzle nose 82 can be housed later in a centering portion 39 of the sliding passage 26. The pre-centering portion 38 is for example of generally frustoconical shape. It opens into the centering portion 39. The sliding bushing 26 is preferably one-piece, so that the pre-centering portion 38, the sole 36 of sliding passage 26, and the centering portion 39 are only one piece . The sliding bushing 26 comprises purge holes 33 circumferentially distributed near the junction of the sliding traversing sole 26 and the centering portion 39, and which allow the introduction of a purge air flow into the injection system 18. The purpose of the purge air flow is to prevent the fuel from stagnating around the injector nose 82. The injector nose 82 is located around the injection rod 81, of the annular end portion 810 of the injector 80. The injector nose 82 is annular about an injector nose axis 82 which is coincident with the axis 83 of revolution of the end portion 810. In the figure 2 and FIG. 3, the axis 83 of the injector nose 82 coincides with the axis of the sliding bushing 26. Nevertheless, the axis 83 of the injector nose 82 may be slightly inclined relative to the axis of the sliding bushing 26, due to misalignment of the injector 80 with respect to the The injector nose 82 has an outer centering surface 842 of at least partially spherical shape configured to cooperate with an inner surface 391 of the at least partially cylindrical centering portion 39 so as to form a connection. sphere cylinder. The outer centering surface 842 externally delimits a sphere segment 84 at the downstream end of the injector nose 82. The mechanical connection between the sliding bushing 26 and the injector 80 compensates for at least part of the misalignment , which come in particular from the manufacturing tolerances of the injector 80 and the injection system 18, mounting tolerances of the injector 80 and the injection system 18 in the combustion chamber 2, and differential expansions of the However, this results in wear of the centering portion 39 and the injector nose 82. In order to limit the effects of this wear, the injector nose 82 comprises a segment intended to serve as a sealing segment 101 of the pre-centering portion 38. The sealing segment 101 projects from the injector nose 82 towards the outside of the injector nose 82, so that the shutter segment 101 obtu at least partially the pre-centering portion 38, when the injector nose 82 is housed in the centering portion 39. The sealing segment 101 is located along the nozzle nose 82 upstream of the outer surface 842. The closure segment 101 is annular around the axis 83 of the injector nose 82, and in particular has the general shape of a recessed disk at its center. In this case, the sealing segment 101 forms a flange fixed relative to the injector nose 82. The shutter segment 101 is connected to the injection system 18, so that the shutter segment 101 is devoid of direct mechanical contact with the pre-centering portion 38. There is therefore a known clearance between the sealing segment 101 and the pre-centering portion 38, which leads to the introduction of an additional air flow in the injection system 18. However, this additional air flow is known and remains substantially constant, unlike an additional air flow generated by a wear of the injector nose 82 and the sliding bushing 26. The flow rate additional air therefore does not affect the performance of the combustion chamber 2, but can be likened to the purge air flow through the purge holes 33.
Plus précisément, l'usure entre la surface extérieure de centrage 842 et la surface intérieure 391 de la portion de centrage 39 évolue au cours du temps durant le fonctionnement de la turbomachine 1. Elle peut atteindre par exemple jusqu'à 40mm2 pour une valeur d'usure de la surface de centrage 842 comprise par exemple entre 0 et 10mm2, le segment d'obturation 101 est de préférence configuré pour que cette usure n'ait pas d'effet technique sur l'écoulement d'air en direction du fond de chambre 16. Dans ce cas, pour une valeur d'usure supérieure à 10mm2, le segment d'obturation 101 limitera la section de passage de l'air. Le segment d'obturation 101 est en saillie radialement vers l'extérieur du nez d'injecteur 82 annulaire, de façon à ce que le rayon extérieur R, du segment d'obturation à l'axe 83 de nez d'injecteur, dans une première demi-coupe « P » transversale à l'axe 83 de nez d'injecteur et traversant le segment d'obturation 101, soit de 1,1 à 3 fois supérieur au rayon de la surface extérieur de centrage R, à l'axe 83 de nez d'injecteur, dans une deuxième demi-coupe parallèle « Q» traversant la surface de centrage 842 et parallèle à la première demi-coupe « P ». Afin de limiter l'usure du segment d'obturation 101 et de la portion de pré-centrage 38 au niveau de leurs surfaces de contact respectives, le segment d'obturation 101 présente un bord externe 114 en forme de chanfrein en regard d'une surface intérieure 381 de la portion de pré-centrage 38, lorsque le nez d'injecteur 82 est logé dans la portion de centrage 39. De ce fait, le segment d'obturation 101 ne peut entrer en contact mécanique de la portion de pré-centrage 38 que sur une surface qui ne présente pas d'angles vifs, ce qui a pour conséquence de limiter l'usure de la portion de pré-centrage 38 et du segment d'obturation 101 par contact mécanique entre eux. Le chanfrein est de préférence en forme de biseau, notamment de manière à répartir les efforts de frottements de la portion de pré-centrage 38 et du segment d'obturation 101 sur une surface de contact plus importante. De manière plus générale, le segment d'obturation 101 est configuré pour être dépourvu de contact mécanique direct avec la portion de pré-centrage 38. En cas de contact mécanique accidentel du segment d'obturation 101 avec la portion de pré- centrage 38, le chanfrein du bord externe 114 permet de limiter l'usure du bord externe 114 et de la surface intérieure 381 de la portion de pré-centrage 38. Dans tous les cas, le bord externe 114 est un des endroits du segment d'obturation 101, qui est le plus susceptible de s'user.More specifically, the wear between the outer centering surface 842 and the inner surface 391 of the centering portion 39 changes over time during the operation of the turbomachine 1. It can reach for example up to 40mm2 for a value of 1. the wear of the centering surface 842, for example between 0 and 10 mm 2, the closure segment 101 is preferably configured so that this wear has no technical effect on the flow of air towards the bottom of the In this case, for a wear value greater than 10 mm 2, the sealing segment 101 will limit the air passage section. The sealing segment 101 projects radially outwardly from the annular injector nose 82, so that the outer radius R, from the sealing segment to the injector nose axis 83, first half-cut "P" transverse to the nozzle nose axis 83 and passing through the sealing segment 101, that is 1.1 to 3 times greater than the radius of the outer centering surface R, to the axis 83 of injector nose, in a second parallel half-section "Q" through the centering surface 842 and parallel to the first half-cut "P". In order to limit the wear of the sealing segment 101 and the pre-centering portion 38 at their respective contact surfaces, the sealing segment 101 has an outer edge 114 in the form of a chamfer opposite a inner surface 381 of the pre-centering portion 38, when the injector nose 82 is housed in the centering portion 39. As a result, the closure segment 101 can not come into mechanical contact with the pre-centering portion 38. centering 38 only on a surface that has no sharp corners, which has the effect of limiting the wear of the pre-centering portion 38 and the sealing portion 101 by mechanical contact therebetween. The chamfer is preferably in the form of a bevel, in particular so as to distribute the friction forces of the pre-centering portion 38 and the sealing segment 101 on a larger contact surface. More generally, the sealing segment 101 is configured to be devoid of direct mechanical contact with the pre-centering portion 38. In case of accidental mechanical contact of the sealing segment 101 with the pre-centering portion 38, the chamfer of the outer edge 114 limits the wear of the outer edge 114 and the inner surface 381 of the pre-centering portion 38. In all cases, the outer edge 114 is one of the locations of the shutter segment 101 which is most likely to wear out.
Afin de faciliter les réparations du segment d'obturation 101 et de limiter les remplacements de pièces, le segment d'obturation 101 est formé d'une pluralité de segments annulaires coaxiaux 102, 104 fixés les uns aux autres. La pluralité de segments annulaires coaxiaux 102, 104 comprend un premier segment annulaire 102 monobloc avec le nez d'injecteur 82. Le nez d'injecteur 82 et le premier segment annulaire 102 sont par exemple fabriqués simultanément dans un premier matériau par forgeage. En variante, le premier segment annulaire 102 est fixé au nez d'injecteur 82. Dans tous les cas, le premier segment annulaire 102 est non démontable par rapport au nez d'injecteur 82.In order to facilitate repairs of the shutter segment 101 and to limit parts replacement, the shutter segment 101 is formed of a plurality of coaxial annular segments 102, 104 attached to each other. The plurality of coaxial annular segments 102, 104 comprises a first annular segment 102 integral with the injector nose 82. The injector nose 82 and the first annular segment 102 are for example made simultaneously in a first material by forging. Alternatively, the first annular segment 102 is attached to the injector nose 82. In all cases, the first annular segment 102 is non-removable relative to the injector nose 82.
La pluralité de segments annulaires coaxiaux 102, 104 comprend également un deuxième segment annulaire 104 fixé de manière démontable au premier segment annulaire 102, par exemple par soudure, par brasure ou par collage. Le deuxième segment annulaire 104 est alors remplaçable indépendamment du premier segment annulaire 102. En particulier, le bord externe 114, configuré pour être en regard de la portion de pré-centrage 38, est situé en périphérie externe du deuxième segment annulaire 104. Le deuxième segment annulaire 104 peut être réalisé en matériau distinct du premier segment annulaire 102. Plus généralement, le segment d'obturation 101 peut comprendre une pluralité de segments annulaires 104 fixés de manière démontable au premier segment annulaire 102. Dans tous les cas, le deuxième segment annulaire 104 est monté sur le nez d'injecteur 82, selon une étape de fixation de manière démontable du deuxième segment annulaire 104 au nez d'injecteur 82. Le deuxième segment annulaire 104 est de préférence fixé de manière jointive avec le premier segment annulaire 102 de l'injecteur 3 0 80.The plurality of coaxial annular segments 102, 104 also includes a second annular segment 104 removably attached to the first annular segment 102, for example by welding, brazing or gluing. The second annular segment 104 is then replaceable independently of the first annular segment 102. In particular, the outer edge 114, configured to be opposite the pre-centering portion 38, is located at the outer periphery of the second annular segment 104. The second Annular segment 104 may be made of a material distinct from first annular segment 102. More generally, closure segment 101 may comprise a plurality of annular segments 104 removably attached to first annular segment 102. In all cases, second segment ring 104 is mounted on the injector nose 82, in a step of removably attaching the second annular segment 104 to the injector nose 82. The second annular segment 104 is preferably contiguously attached to the first annular segment 102 of the injector 80.
La figure 4 représente de manière plus détaillée l'injecteur 80 qui fait partie de la pluralité d'injecteurs 80 équipant la chambre de combustion 2. Tout d'abord, l'injecteur 80 comporte une partie amont qui comprend un corps d'injecteur 812 sensiblement cylindrique et agencé extérieurement par rapport au carter extérieur 6. A l'extrémité du corps d'injecteur 812 la plus proche du nez d'injecteur 82 se trouve une platine de fixation 815 qui est configurée pour assurer le montage de l'injecteur 80 sur la paroi de carter extérieure 6, notamment par des boulons (non représentés). La partie amont se prolonge en direction du nez d'injecteur 82 par une canne d'injection 81 de carburant sensiblement annulaire autour d'un axe 83 de canne d'injection 81, qui est confondu avec l'axe 83 de nez d'injecteur 82. La canne d'injection 81 est reliée mécaniquement à la platine de fixation 815 d'une part et au nez d'injecteur 82 d'autre part, de sorte que la canne d'injection 81 alimente le nez d'injecteur 82 avec le carburant en provenance du corps d'injecteur 812.FIG. 4 shows in more detail the injector 80 which is part of the plurality of injectors 80 equipping the combustion chamber 2. Firstly, the injector 80 comprises an upstream portion which comprises an injector body 812 substantially cylindrical and arranged externally relative to the outer casing 6. At the end of the injector body 812 closest to the injector nose 82 is a mounting plate 815 which is configured to mount the injector 80 on the outer casing wall 6, in particular by bolts (not shown). The upstream portion extends in the direction of the injector nose 82 by a substantially annular fuel injection rod 81 about an injection rod axis 81, which coincides with the injector nose axis 83. 82. The injection rod 81 is mechanically connected to the fixing plate 815 on the one hand and to the injector nose 82 on the other hand, so that the injection rod 81 feeds the injector nose 82 with the fuel from the injector body 812.
Plus spécifiquement, la canne d'injection 81 prend la forme d'une canalisation s'étendant depuis paroi de carter extérieure 6 en direction de la paroi de carter intérieure 4. La canne d'injection 81 comprend une portion coudée entre la partie amont d'injecteur 80 et la partie terminale 810 d'injecteur 80. La portion coudée est configurée pour faciliter l'introduction de la partie terminale 810 dans l'ouverture centrale du carénage 50, puis dans la portion de pré-centrage 38, avant de permettre le logement du nez d'injecteur 82 dans la portion de centrage 39. La partie terminale 810 d'injecteur 80 est également sensiblement annulaire autour de l'axe 83 de canne d'injection 81. Elle comprend, à une extrémité distale de la partie amont d'injecteur 80, le nez d'injecteur 82 qui est fixé autour de la canne d'injection 81, notamment par brasure et/ou par soudure. Le nez d'injecteur 82 comprend un segment d'obturation 101, tel que décrit ci-dessus, en saillie vers l'extérieur du nez d'injecteur 82. En référence conjointe à la figure 1 et à la figure 2, la chambre de combustion 2, et notamment chaque système d'injection 18, sont alimentés dans la direction de la flèche 48 en air sous pression au niveau du passage 46. Cet air sous pression sert à la combustion ou au refroidissement de la chambre de combustion 2. Une partie de cet air est introduit dans la chambre de combustion 2 au niveau de l'ouverture centrale du carénage 50, comme schématisé par la flèche 52, tandis qu'une autre partie de l'air s'écoule vers les passages 10 et 14 d'écoulement d'air respectivement selon les directions 54 et 56 puis selon la direction 60. L'écoulement d'air schématisé par les flèches 60 pénètre ensuite dans la chambre de combustion 2 par des orifices primaires et des orifices de dilution. Une partie de l'air provenant de l'écoulement selon les flèches 52 alimente le système d'injection 18 au niveau de trous de purges 33 et au niveau des aubes de vrille 24 de la partie aval fixe 25 du système d'injection 18. Le débit d'air s'écoulant entre la traversée coulissante 26 et l'injecteur 80 est limité par le segment d'obturation 101. 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.More specifically, the injection rod 81 takes the form of a pipe extending from the outer casing wall 6 in the direction of the inner casing wall 4. The injection pipe 81 comprises a bent portion between the upstream portion of the casing injector 80 and end portion 810 injector 80. The bent portion is configured to facilitate the introduction of the end portion 810 in the central opening of the fairing 50, and in the pre-centering portion 38, before allowing the housing of the injector nose 82 in the centering portion 39. The end portion 810 of the injector 80 is also substantially annular about the axis 83 of injection rod 81. It comprises, at a distal end of the part upstream injector 80, the injector nose 82 which is fixed around the injection rod 81, in particular by brazing and / or welding. The injector nose 82 comprises a sealing segment 101, as described above, protruding outwardly from the injector nose 82. With reference to FIG. 1 and FIG. 2, and in particular each injection system 18, are fed in the direction of the arrow 48 in pressurized air at the passage 46. This pressurized air is used for the combustion or cooling of the combustion chamber 2. part of this air is introduced into the combustion chamber 2 at the central opening of the fairing 50, as shown diagrammatically by the arrow 52, while another part of the air flows towards the passages 10 and 14 d air flow respectively along the directions 54 and 56 and then in the direction 60. The air flow shown schematically by the arrows 60 then enters the combustion chamber 2 through primary orifices and dilution orifices. Part of the air coming from the flow according to the arrows 52 feeds the injection system 18 at purge holes 33 and at the vane blades 24 of the fixed downstream part 25 of the injection system 18. The flow of air flowing between the sliding bushing 26 and the injector 80 is limited by the sealing segment 101. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the invention which has just been be described without departing from the scope of the disclosure of the invention.
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