FR3027054A1 - Carter de turbomachine renforce comportant des protections externes - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un carter de turbomachine (1) destiné à entourer au moins un élément rotatif équipé d'aubes, tel qu'une soufflante de turbomachine, ce carter (1) comportant au moins un renfort externe circonférentiel (4) dimensionné pour assurer une rétention d'aube en cas de perte d'aube de l'élément rotatif. Au moins un renfort (4) externe est couvert au moins en partie d'une protection (17, 28, 29, 31) contre les chocs pour éviter la détérioration de la face externe du carter sous l'effet d'impacts d'outils ou analogues intervenant au cours d'opérations de maintenance sur ce carter.

Description

1 CARTER DE TURBOMACHINE RENFORCE COMPORTANT DES PROTECTIONS EXTERNES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un carter destiné à équiper une turbomachine comprenant une soufflante, telle qu'un turboréacteur à double flux, en étant destiné à entourer cette soufflante. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un tel carter qui permet notamment de canaliser l'air entrant dans la soufflante, a une forme de révolution, généralement cylindrique, qui comporte au niveau de sa face externe des renforts circonférentiels, encore appelés brides, qui augmentent sa tenue mécanique. Grâce à ces renforts circonférentiels, en cas de décrochage d'une aube de soufflante, l'aube décrochée ou ses fragments restent retenus dans le carter. Ceci vise à écarter le risque que l'aube décrochée traverse ne le carter et vienne ensuite endommager l'appareil en percutant son aile ou sa carlingue. Lorsqu'un tel carter est fabriqué en aluminium, sa peau extérieure est très sensible aux impacts et coups d'outils occasionnés notamment durant son montage et/ou durant les opérations de maintenance.
Plus concrètement, les impacts d'outils laissent des marques importantes à sa surface externe, c'est-à-dire au niveau de la peau extérieure de ce carter. Ces marques ou impacts sont des détériorations de la peau de ce carter, de sorte qu'elles réduisent significativement sa tenue mécanique. Autrement dit, chaque marque d'impact réduit localement l'épaisseur du carter et constitue potentiellement une amorce de rupture susceptible de donner lieu à la rupture du carter en cas de décrochement d'aube. En pratique, le cumul de ces impacts conduit à une détérioration de la peau externe qui est telle qu'à terme il n'est plus possible de démontrer que le carter est 3027054 2 capable d'assurer la rétention an cas de perte d'aube, ce qui conduit à remplacer le carter en question. Dans ce contexte, des outillages de protection sont prévus lorsque le moteur est désassemblé de l'avion. Mais ces protections ne sont pas obligatoires et 5 protègent le moteur seulement une fois qu'elles ont été installées en atelier. Le but de l'invention est de proposer une solution pour remédier à cet inconvénient. EXPOSÉ DE L'INVENTION 10 L'invention a pour objet un carter de turbomachine destiné à entourer au moins un élément rotatif équipé d'aubes, tel qu'une soufflante de turbomachine, ce carter comportant au moins un renfort externe circonférentiel dimensionné pour assurer une rétention d'aube en cas de perte d'aube de l'élément rotatif, dans lequel au moins un renfort externe est couvert au moins en partie d'une protection permanente contre les 15 chocs, pour éviter la détérioration de sa face externe sous l'effet d'impacts d'outils en cours d'opérations de maintenance ou analogue. Avec cette solution, le carter est continuellement équipé de moyens de protection, de sorte que des opérateurs ne risquent pas de blesser sa surface externe en 20 cours d'opérations de maintenance, et également lorsque le moteur est désolidarisé de l'aile qui le porte. L'invention concerne également un carter ainsi défini, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte une ou plusieurs couches de peinture protectrice.
25 L'invention concerne également un carter ainsi défini, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte un élément rapporté sur le renfort, cet élément étant fabriqué en matériau élastomère issu de moulage en étant conformé pour épouser la forme externe du renfort circonférentiel qu'il protège.
3027054 3 L'invention concerne également un carter ainsi défini, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte une ou plusieurs bandes anti-usure en matériau composite rapportées sur le renfort par collage. L'invention concerne également une turbine de turboréacteur 5 comprenant un carter ainsi défini. L'invention concerne également un turboréacteur comprenant un carter ainsi défini. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 La figure 1 est une vue d'une partie d'un carter de soufflante de turboréacteur à double flux représentée en perspective ; La figure 2 est une est une vue en coupe d'une portion de carter comportant un renfort circonférentiel ; La figure 3 est une vue en coupe d'une portion de carter selon l'invention 15 comportant un renfort circonférentiel équipé d'un revêtement de protection permanent sous forme d'un élément élastomère rapporté qui gaine le renfort circonférentiel ; La figure 4 est une vue en coupe d'une portion de carter selon l'invention comportant un renfort circonférentiel équipé d'un revêtement de protection permanent sous forme de bandes anti-usure rapportées par collage sur les faces du renfort 20 circonférentiel. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'idée à la base de l'invention est d'équiper le carter selon l'invention de protections permanentes, c'est-à-dire restant à demeure, pour le protéger des impacts 25 d'outils ou autres susceptibles d'intervenir lors des opérations de maintenance et/ou de démontage de ce moteur. Le carter de turbomachine selon l'invention, partiellement représenté sur la figure 1 où il est repéré par 1, a une forme de révolution généralement cylindrique, 3027054 4 autour d'un axe AX qui correspond à l'axe longitudinal du moteur qu'il est destiné à équiper. Ce carter 1 qui est destiné à entourer une soufflante non représentée et comportant un rotor portant des aubes tournant autour de l'axe AX, est typiquement une 5 pièce en aluminium. Sa face interne 2 est généralement régulière et lisse, alors que sa face externe 3 porte plusieurs éléments circonférentiels incluant notamment des renforts circonférentiels externes 4, 6, 7 conférant à cette face externe autant de proéminences radiales. En pratique, lors d'une intervention de maintenance sur le moteur, cette 10 face externe est conduite à subir des impacts d'outillages, d'équipements, ou bien d'autres pièces du moteur lors de leur démontage. Ces impacts tendent à dégrader significativement la surface de cette face externe, et par là même à réduire la tenue mécanique du carter en cas de détachement d'une pâle de la soufflante. Selon l'invention, la face externe est couverte au moins partiellement 15 d'une protection permanente, pour assurer que les impacts d'outillage susceptibles d'intervenir ne risquent pas de détériorer la peau extérieure de ce carter. Cette protection permanente qui peut être de différentes natures peut être prévue pour recouvrir la face externe 3 du carter en totalité ou bien uniquement de façon partielle dans les zones les plus à même de recevoir des impacts et les plus à même 20 d'affaiblir fortement la tenue mécanique du carter si elles sont impactées. Cette protection peut ainsi être formée par une peinture de forte épaisseur, à savoir plusieurs dixièmes de millimètres, avec une composition appropriée pour absorber les chocs d'intensité modérée sans que la peau extérieure en aluminium du carter ne soit détériorée.
25 Une telle peinture présente l'avantage de pouvoir être appliquée de manière simple sur la totalité de la face externe 3 afin d'en protéger toutes les parties. Et de plus, en cas d'impact très fort endommageant cette peinture, elle permet de faciliter la détection visuelle d'un tel impact.
3027054 5 Complémentairement ou bien alternativement, la face externe 3 peut être protégée au niveau de chaque renfort circonférentiel 4, 6, 7, encore appelé bride par des éléments de natures différentes. Dans l'exemple de la figure 2, le renfort circonférentiel 4 a une forme de 5 rail circulaire entourant le corps du carter en présentant une section ayant la forme de la lettre T. Il comporte ainsi une face circonférentielle externe 8 en forme de tronc de cylindre coaxiale à l'axe AX, et correspondant au sommet de la lettre T, qui se prolonge en deux flancs 9 et 11 ayant chacun une forme de couronne centrée sur l'axe AX, ces deux flancs correspondant aux extrémités de la barre supérieure de la lettre T. Ces flancs 9 et 11 se 10 prolongent eux-mêmes chacun en une sous-face tronconique, 12, 13, puis en deux faces latérales 14, 16 en forme de couronnes qui délimitent le pied de la lettre T. Comme illustré sur la figure 3, ce renfort circonférentiel 4 peut être protégé de façon permanente par une pièce moulée en élastomère 17, de plus forte épaisseur que la peinture protectrice, valant typiquement un millimètre, et de plus grande 15 résistance que cette peinture protectrice. Cette pièce en élastomère est moulée pour avoir une forme lui permettant de s'emboîter sur le pourtour du renfort circonférentiel 4. Ainsi, dans l'exemple de la figure 3, la pièce moulée en élastomère 17 entoure le renfort circonférentiel 4 de manière à recouvrir sa face périphérique circonférentielle ainsi que ses deux flancs et ses deux sous-faces, et sensiblement la moitié 20 de chaque face latérale de ce renfort circonférentiel. Cette protection permanente 17 épouse ainsi au mieux la forme du renfort circonférentiel 4 en comportant elle aussi une paroi périphérique 18 en tronc de cylindre prolongée par deux parois formant flancs 19, 21, et qui sont elles-mêmes prolongées par deux parois formant sous-faces tronconiques 22, 23 et par deux parois latérales 24, 26.
25 Comme on le comprend, cette protection 17 est moulée en élastomère pour être installée à demeure sur le carter de manière très simple en étant principalement passée autour de ce carter pour être ensuite mise en place sur le renfort circonférentiel 4. Une telle pièce rapportée peut également être maintenue en position sur le carter au moyen d'attaches additionnelles du type velcro ou analogue.
3027054 6 De la même manière, les autres renforts et proéminences circonférentiels dépassant en face externe du carter peuvent eux-mêmes être équipés de pièces protectrices moulées en élastomère rapportées, du même type que la protection 17. Alternativement à ces protections en matériau élastomère, les renforts 5 circonférentiels peuvent être recouverts par des protections se présentant sous forme de bandes en matériau composite ou analogue rapportées et fixées par collage, comme dans l'exemple illustré à la figure 4. Dans cet autre exemple de protection permanente d'un carter conformément à l'invention, le renfort circonférentiel 4 reçoit trois bandes protectrices qui 10 sont des éléments plans flexibles de type bande anti-usure, en matériau composite présentant une épaisseur de l'ordre de cinq dixièmes de millimètres. Une bande circonférentielle 28 est ainsi prévue pour couvrir la face circonférentielle tronconique externe du renfort 4, alors que deux bandes 29 et 31 en formes de couronnes planes viennent recouvrir chaque flanc du renfort 4 pour le protéger.
15 Ces différentes bandes sont fixées au renfort 4 par collage en suivant une procédure appropriée pour assurer que ce collage présente la tenue dans le temps et la tenue mécanique optimales. Ces bandes anti-usure présentent l'intérêt d'offrir une résistance élevée à une usure particulière dite usure de contact. Une telle usure correspond ici à l'usure de 20 la surface externe du carter qui résulte de la présence d'un composant extérieur frottant contre le carter sous l'effet des modes vibratoires qui apparaissent lorsque le turboréacteur est en fonctionnement. Comme on le comprend, la solution selon l'invention consistant à protéger le carter en l'équipant de façon permanente de protections pour limiter les 25 détériorations dues à des impacts, peut être mise en oeuvre aussi bien sur un carter neuf que sur un carter faisant l'objet d'une opération de maintenance ou de rénovation. Autrement dit, cette solution peut être implémentée sur un carter à à peu près tout moment de la vie de ce carter. D'une manière générale, l'invention permet de protéger les zones externes du carter qui sont exposée aux chocs et détériorations, comme en particulier les 3027054 7 sommets, c'est-à-dire les faces périphériques des renforts circonférentiels, dont l'état de surface a une incidence importante sur la tenue mécanique du carter. Autrement dit, le fait de protéger les régions périphériques des renforts permet de prévenir la grande majorité des chocs que le carter peut subir durant les opérations de maintenance. 5

Claims (6)

  1. REVENDICATIONS1. Carter de turbomachine (1) destiné à entourer au moins un élément rotatif équipé d'aubes, tel qu'une soufflante de turbomachine, ce carter (1) comportant au moins un renfort externe circonférentiel (4, 6, 7) dimensionné pour assurer une rétention d'aube en cas de perte d'aube de l'élément rotatif, dans lequel au moins un renfort (4, 6, 7) externe est couvert au moins en partie d'une protection permanente (17, 28, 29, 31) contre les chocs, pour éviter la détérioration de sa face externe sous l'effet d'impacts d'outils en cours d'opérations de maintenance ou analogue.
  2. 2. Carter selon la revendication 1, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte une ou plusieurs couches de peinture protectrice.
  3. 3. Carter selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte un élément (17) rapporté sur le renfort (4, 6, 7), cet élément (17) étant fabriqué en matériau élastomère issu de moulage en étant conformé pour épouser la forme externe du renfort circonférentiel (4, 6, 7) qu'il protège.
  4. 4. Carter selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la protection permanente contre les chocs comporte une ou plusieurs bandes anti-usure (28, 29, 31) en matériau composite rapportées sur le renfort (4, 6, 7) par collage.
  5. 5. Soufflante de turboréacteur comprenant un carter tel que défini dans l'une des revendications 1 à 4.
  6. 6. Turboréacteur comprenant un carter (4) tel que défini dans l'une des revendications 1 à 4.
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