FR3055656A1

FR3055656A1 - Turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboreacteur

Info

Publication number: FR3055656A1
Application number: FR1658205A
Authority: FR
Inventors: Pierre Guillaume Blanchard Stephane; Myriam Condat Helene
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: FR3055656B1

Abstract

L'invention concerne une turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboréacteur, comportant une veine annulaire (12) d'écoulement d'un flux de gaz comportant un stator et un rotor, ledit rotor comportant au moins deux étages annulaires de turbine, respectivement un étage amont et un étage aval, le stator comportant des moyens redresseurs (68, 71) du flux de gaz ménagés dans la veine (12), situés entre les étages amont et aval du rotor, et un carter de turbine (2) radialement externe, les moyens redresseurs comportent des secteurs redresseurs (68) agencés circonférentiellement de façon adjacente de manière à former anneau redresseur au sein de la veine (12), chaque secteur redresseur (68) comportant une paroi radialement externe (69) délimitant extérieurement une partie de la veine (12), une paroi radialement interne (70) délimitant intérieurement une partie de la veine (12), un profilé redresseur (71) s'étendant radialement dans la veine (12) de la paroi interne (70) à la paroi externe (69),

Description

Titulaire(s) : SAFRAN AIRCRAFT ENGINES Société par actions simplifiée.

Demande(s) d’extension

Mandataire(s) : ERNEST GUTMANN - YVES PLASSERAUD SAS.

(041 TURBINE POUR UNE TURBOMACHINE, TELLE PAR EXEMPLE QU'UN TURBOREACTEUR.

FR 3 055 656 - A1 tüç) L'invention concerne une turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu'un turboréacteur, comportant une veine annulaire (12) d'écoulement d'un flux de gaz comportant un stator et un rotor, ledit rotor comportant au moins deux étages annulaires de turbine, respectivement un étage amont et un étage aval, le stator comportant des moyens redresseurs (68, 71) du flux de gaz ménagés dans la veine (12), situés entre les étages amont et aval du rotor, et un carter de turbine (2) radialement externe, les moyens redresseurs comportent des secteurs redresseurs (68) agencés circonférentiellement de façon adjacente de manière à former anneau redresseur au sein de la veine (12), chaque secteur redresseur (68) comportant une paroi radialement externe (69) délimitant extérieurement une partie de la veine (12), une paroi radialement interne (70) délimitant intérieurement une partie de la veine (12), un profilé redresseur (71) s'étendant radialement dans la veine (12) de la paroi interne (70) à la paroi externe (69),

Turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur

La présente invention concerne une turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur.

De façon connue, une turbine pour une turbomachine comporte une veine annulaire d’écoulement d’un flux de gaz comportant un stator et un rotor, ledit rotor comportant au moins deux étages annulaires de turbine, respectivement un étage amont et un étage aval, le stator comportant des moyens redresseurs du flux de gaz ménagés dans la veine, situés entre les étages amont et aval du rotor, et un carter de turbine radialement externe.

Les moyens redresseurs peuvent comporter des secteurs redresseurs agencés circonférentiellement de façon adjacente de manière à former anneau redresseur au sein de la veine, chaque secteur redresseur comportant une paroi radialement externe délimitant extérieurement une partie de la veine, une paroi radialement interne délimitant intérieurement une partie de la veine, un profilé redresseur s’étendant radialement dans la veine de la paroi interne à la paroi externe.

L’utilisation de secteurs agencés de façon à former un anneau est par exemple connue du document US 2015/0132054.

Il existe un besoin de positionner efficacement et simplement les différents secteurs, tout en assurant une continuité de surface de la veine de façon à ne pas dégrader les performances de la turbomachine.

L’invention a notamment pour but d’apporter une solution simple, efficace et économique à ce problème.

A cet effet, elle propose une turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur, comportant une veine annulaire d’écoulement d’un flux de gaz comportant un stator et un rotor, ledit rotor comportant au moins deux étages annulaires de turbine, respectivement un étage amont et un étage aval, le stator comportant des moyens redresseurs du flux de gaz ménagés dans la veine, situés entre les étages amont et aval du rotor, et un carter de turbine radialement externe, les moyens redresseurs comportent des secteurs redresseurs agencés circonférentiellement de façon adjacente de manière à former anneau redresseur au sein de la veine, chaque secteur redresseur comportant une paroi radialement externe délimitant extérieurement une partie de la veine, une paroi radialement interne délimitant intérieurement une partie de la veine, un profilé redresseur s’étendant radialement dans la veine de la paroi interne à la paroi externe, caractérisée en ce qu’elle comporte un moyeu comprenant une partie annulaire radialement interne à partir de laquelle des bras s’étendant radialement vers l’extérieur et sont fixés au carter externe, deux viroles annulaires radialement externes fixées au carter externe et situées respectivement directement en amont et en aval des secteurs redresseurs, dans le prolongement des parois radialement externes des redresseurs de façon à délimiter extérieurement la veine, et deux viroles annulaires radialement internes fixées au moyeu et situées respectivement directement en amont et en aval des secteurs redresseurs, dans le prolongement des parois radialement interne des redresseurs de façon à délimiter intérieurement la veine.

De cette manière, le moyeu est fixe par rapport au carter externe et les positions des viroles sont également fixes par rapport au carter externe et au moyeu. Le moyeu, le carter et les viroles peuvent former un ensemble structurel, apte à résister à des contraintes mécaniques et thermiques importantes. Les secteurs redresseurs sont montés de façon à assurer une continuité de surface entre les différentes parois des viroles et des secteurs redresseurs, de manière à garantir de bonnes performances de la turbine.

De préférence chaque virole s’étend circonférentiellement d’une seule pièce sur toute la périphérie sans être sectorisée, autrement dit est formée d’une seule pièce annulaire, de façon à améliorer leur résistance aux contraintes mécaniques ou thermiques et garantir le bon positionnement des viroles par rapport au carter et au moyeu. Ceci facilite également le montage de la turbine.

Certains au moins des secteurs redresseurs peuvent comporter des conduits radiaux traversés par les bras du moyeu.

Outre le passage des bras, ces conduits peuvent également être traversés par de l’air de refroidissement.

La paroi externe de chaque secteur redresseur peut comporter une surface d’appui, par exemple cylindrique, tournée radialement vers l’intérieur, en appui sur une surface complémentaire de l’extrémité aval de la virole interne amont.

Ceci permet de faciliter le positionnement du secteur redresseur par rapport à la virole interne amont.

La paroi externe de chaque secteur redresseur peut comporter une surface d’appui, par exemple cylindrique, tournée radialement vers l’extérieur, en appui sur une surface complémentaire de l’extrémité amont de la virole interne aval.

Ceci permet de faciliter le positionnement du secteur redresseur par rapport à la virole interne aval.

La paroi interne de chaque secteur redresseur peut comporter au moins un rebord amont apte à être maintenu axialement par rapport au moyeu.

Ledit rebord peut comporter des moyens de centrage aptes à centrer le secteur redresseur par rapport au moyeu, et des moyens de positionnement aptes à fixer l’orientation du secteur redresseur autour d’un axe passant par les moyens de centrage.

Le rebord peut comporter au moins un orifice de centrage apte à coopérer avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement.

Selon une forme de réalisation, le rebord peut comporter au moins deux orifices de centrage décalés circonférentiellement l’un de l’autre et aptes à coopérer chacun avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement.

L’un des orifices et le pion associé assurent ainsi le centrage tandis que l’autre orifice et le pion associé permettent de fixer l’orientation du secteur redresseur.

Selon une autre forme de réalisation, le rebord peut comporter un orifice de centrage apte à coopérer avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement, la périphérie radialement interne du rebord venant en appui sur une surface complémentaire fixe par rapport au moyeu de façon à fixer l’orientation du secteur redresseur autour de l’axe de pion de centrage.

L’appui de la périphérie radialement interne du rebord sur la surface complémentaire est de préférence un appui ou centrage court, similaire un appui linéique ou ponctuel, de façon à garantir l’isostatisme du montage du secteur redresseur.

La paroi interne de chaque secteur redresseur peut comporter au moins un rebord aval apte à être maintenu par rapport au moyeu par des moyens élastiques déformables dans la direction axiale et/ou radiale.

De tels moyens déformables permettent d’absorber d’éventuelles tolérances dimensionnelles ainsi que des écarts dimensionnels dus notamment à des dilatations thermiques ou à l’effet des contraintes mécaniques en fonctionnement.

La turbine selon l’invention peut également comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- la turbine comporte des moyens de ventilation des différentes parties de la turbine,

- les moyens de ventilation comportent au moins une première arrivée d’air débouchant dans l’espace annulaire ménagé entre le carter externe, d’une part, et les viroles internes et la paroi interne du secteur redresseur, d’autre part,

- les moyens de ventilation comportent au moins un canal traversant radialement le secteur de distributeur, débouchant au niveau de la paroi interne et de la paroi externe du redresseur, et s’étendant à l’intérieur du profilé redresseur,

- les moyens de ventilation comportent au moins une seconde arrivée d’air débouchant dans l’un au moins des bras du moyeu, ledit bras étant creux de façon à délimiter un canal traversant radialement le bras et débouchant dans un espace radialement interne du moyeu,

- l’espace interne du moyeu est délimité par un flan amont, un flan aval, et une paroi cylindrique ou tronconique reliant lesdits flancs, les bras s’étendant radialement vers l’extérieur depuis ladite paroi cylindrique ou tronconique.

L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue éclatée, en perspective, d’une partie de la turbine selon l’invention, la figure 2 est une vue en coupe d’une partie d’une turbine selon l’invention,

- les figures 3 à 5 sont des vues de détail de parties de la figure 2,

- la figure 6 est une vue en perspective d’un secteur redresseur selon une forme de réalisation de l’invention,

- la figure 7 est une vue correspondant à la figure 6, d’une autre forme de réalisation de l’invention,

- la figure 8 est une vue en coupe d’une partie de la turbine selon la forme de réalisation de la figure 7,

- la figure 9 est une vue en coupe d’une partie de la turbine illustrant une partie des moyens de ventilation,

- la figure 10 est une vue de détail d’une partie de la figure 9,

- la figure 11 est une vue en coupe d’une partie de la turbine illustrant une autre partie des moyens de ventilation,

- la figure 12 est une vue de détail d’une partie de la figure 11.

Les figures 1 à 12 illustrent une partie d’une turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur ou un turbopropulseur d’avion. La turbine 1 comporte un stator et un rotor comportant plusieurs étages formés par des roues mobiles, entre lesquels sont logés des étages redresseurs du stator.

Les figures 1 et 2 illustrent un étage redresseur 1 du stator, d’axe X. Celui-ci comporte un carter radialement externe 2 comprenant une paroi 3 de forme générale conique s’évasant vers l’aval, c’est-à-dire vers la droite à la figure 1, les extrémités amont et aval de ladite paroi 3 comportant des brides 4, 5 s’étendant radialement vers l’extérieur, servant à la fixation du carter 2 sur d’autres parties fixes de la turbomachine ou de la turbine, par exemple par l’intermédiaire de vis ou de boulons.

Les zones d’extrémité amont et aval comportent en outre des brides 6, 7, par exemple annulaires, s’étendant radialement vers l’intérieur et servant à la fixation de viroles annulaires dites viroles externes amont 8 et aval 9.

Chaque virole externe 8, 9 comporte une paroi tronconique 10, 11 s’évasant vers l’aval, destinée à délimiter une partie d’une veine 12 d’écoulement d’un flux de gaz chauds issus par exemple d’une chambre de combustion. La virole externe amont 8 comporte une bride de fixation 13 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi tronconique 10, fixée à la bride amont 6 du carter externe 2, par l’intermédiaire de boulons 14. L’extrémité aval de la virole externe amont 8 comporte en outre un rebord annulaire 15 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi tronconique. Ledit rebord 15 comporte une zone annulaire en creux 16 (figure 4) débouchant vers l’aval et formant une surface cylindrique 17 (figure 2) tournée radialement vers l’extérieur ainsi qu’une surface de fond radiale 18.

La virole externe aval 9 comporte une bride de fixation 19 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi tronconique 11, fixée à la bride aval 7 du carter externe 2, par l’intermédiaire de boulons 20. L’extrémité amont de la virole externe aval 2 comporte en outre un rebord annulaire 21 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi tronconique 11. Ledit rebord 21 comporte une zone annulaire en creux 22 (figure 3) débouchant vers l’amont et débouchant également radialement vers l’intérieur. La paroi tronconique 11 et l’extrémité radialement interne du rebord 21 sont reliées par une portion cylindrique 23.

La turbine comporte en outre un moyeu 24 présentant le même axe longitudinal X que la turbine et comportant une partie annulaire à partir de laquelle des bras dit bras structuraux 25, s’étendent radialement vers l’intérieur. Les bras 25 et la partie annulaire du moyeu 24 peuvent être creux, notamment pour des raisons de ventilation, comme exposé après. La partie annulaire du moyeu 24 comporte deux flancs annulaires 26, 27 décalés axialement l’un de l’autre, respectivement un flan amont 26 et un flan aval 27, reliés à leur périphérie radialement externe par une paroi tronconique 28. Les bras 25 s’étendent depuis la paroi tronconique 28.

L’extrémité radialement externe de chaque bras 28 est engagée dans un logement d’une platine 29 fixée sur le carter externe 2, par l’intermédiaire de vis 30. Le logement de la platine 29 correspond sensiblement, au jeu de montage près, à la forme de l’extrémité radialement externe du bras 28 correspondant. Par ailleurs, la surface d’extrémité libre de chaque bras 28 est apte à venir en appui radialement sur la surface de fond 31 du logement de la platine 29. Les bras 28 sont ainsi aptes à reprendre des efforts entre le carter 2 et la partie annulaire du moyeu 24.

Le flanc amont 26 comporte un rebord cylindrique 32 s’étendant vers l’amont. Le flanc aval 27 comporte un rebord cylindrique 33 s’étendant vers l’aval.

Un organe de liaison 34 est fixé au flanc amont 26. L’organe de liaison 34 comporte une partie cylindrique 35 dont l’extrémité amont comporte une bride 36 s’étendant radialement vers l’intérieur et dont la zone aval comporte une bride 37 s’étendant radialement vers l’extérieur. L’extrémité aval de la partie cylindrique 35 s’étend axialement vers l’amont au-delà du rebord, de manière à former une portée cylindrique 38. La bride 37 comporte, dans sa zone radialement externe, une zone annulaire en creux 39 débouchant vers l’amont (figure 5).

La bride aval 36 de l’organe de liaison 34 est fixée au flanc 26 par l’intermédiaire de boulons 40. La périphérie radialement interne de la bride aval 36 est apte à venir se centrer en appui sur le rebord cylindrique 32.

Une virole radialement interne amont 41 est fixée à l’organe de liaison 34. Plus particulièrement, la virole interne amont 41 comporte une paroi tronconique 42 s’évasant vers l’aval, destinée à délimiter une partie de la veine 12 d’écoulement du flux de gaz chaud. La virole interne amont 41 comporte une autre paroi tronconique 43 s’évasant vers l’amont depuis une zone médiane de la paroi 42 et entourant ladite paroi 42. L’extrémité amont de la paroi tronconique 43 est reliée à la paroi tronconique 42 et l’extrémité aval de la virole tronconique 43 comporte une bride 44 s’étendant radialement vers l’intérieur, fixée dans une zone radialement interne de la bride 37 de l’organe de liaison 34, par l’intermédiaire de boulons 45. La virole 41 comporte en outre un rebord 46 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis la paroi 43. Ledit rebord 46 comporte une zone annulaire en creux 47 (figure 5) débouchant vers l’aval, en regard de la zone en creux 39 de l’organe de liaison 34.

Les extrémités radialement internes du rebord 46 de la virole interne amont 41 et de la bride 37 de l’organe de liaison 34 définissent des surfaces d’appui radiales annulaires 48, 49, décalées axialement l’une de l’autre.

Des tôles d’étanchéité 50, 51 s’étendant globalement radialement sont montées entre la bride 44 et le rebord 46 de la virole interne amont 41, d’une part, et la bride 37 de l’organe de liaison 34, d’autre part. Plus particulièrement, des premières tôles 50 comportent une partie radialement interne 50a et une partie radialement externe 50b décalées axialement l’une de l’autre, reliée par une zone cambrée 50c. Des secondes tôles 51 s’étendent sensiblement dans un même plan radial.

Un organe de liaison 52 est fixé au flanc aval 27 du moyeu 24. L’organe de liaison 52 comporte une première partie radiale annulaire 53 fixée au flanc 27, par l’intermédiaire de boulons 54, au moins une seconde partie radiale 55 reliée à la première partie 53 par l’intermédiaire d’une partie flexible 56, en forme de U ou de col de cygne. La seconde partie radiale 55 comporte une zone radialement interne, formant une bride et fixée au flanc 27 par l’intermédiaire des boulons 54, et une zone radialement externe comportant une zone annulaire 57 en creux débouchant vers l’aval. Un organe annulaire 58 s’étendant radialement est fixé sur la seconde partie 55 de l’organe de liaison 52, par l’intermédiaire de boulons 59. En particulier, l’organe 58 comporte une zone radialement interne formant une bride et fixée à l’aide des boulons 59 et une zone radialement externe comportant une zone annulaire en creux 60 débouchant vers l’amont, en regard de la zone en creux 57 de l’organe de liaison 52. Des tôles d’étanchéité 61 sont fixées axialement entre la partie 55 de l’organe de liaison 52 et l’organe annulaire 58, par l’intermédiaire des boulons 59. Les extrémités radialement internes de la seconde partie 55 et de l’organe annulaire 58 forment des rebords 62 s’étendant en regard l’un de l’autre et écartés axialement.

Une virole interne aval 63 est fixée au flanc aval 27 du moyeu 24 et à la première partie 53 de l’organe de liaison 52, par l’intermédiaire des boulons 54.

La virole interne aval 63 comporte, de l’amont vers l’aval, une bride radiale 64 servant à la fixation à l’aide des boulons 54, une partie cylindrique 65 s’étendant radialement à l’intérieur de l’organe de liaison 52 et de l’organe annulaire 58, une partie radiale 66 s’étendant en aval desdits organes 52, 58, et une paroi tronconique 67 s’évasant vers l’aval et délimitant une partie de la veine 12.

Chaque virole 8, 9, 41, 63 est de préférence une virole s’étendant circonférentiellement d’une seule pièce sur toute la périphérie sans être sectorisée, autrement dit formée d’une seule pièce annulaire.

Ces viroles 8, 9, 41, 63, et en particulier les parois tronconiques 10, 11, 42, 67 définissant une partie de la veine 12, sont donc positionnées avec précision par rapport au moyeu 24 et au carter externe 2.

L’étage de turbine 1 comporte en outre un anneau redresseur formé de plusieurs secteurs redresseurs 68 distincts, montés axialement entre les viroles amont 8, 41 et les viroles aval 9, 63, et montés radialement entre le moyeu et le carter externe.

Chaque secteur redresseur 68 comporte une paroi radialement externe 69 délimitant extérieurement une partie de la veine 12, une paroi radialement interne 70 délimitant intérieurement une partie de la veine 12, un profilé redresseur 71 s’étendant radialement dans la veine 12 de la paroi interne 70 à la paroi externe 69.

La forme du profilé 71 permet de redresser le flux de gaz circulant dans la veine 12, de l’amont vers l’aval.

Comme cela est mieux visible à la figure 4, l’extrémité amont de la paroi externe 69 comporte deux rebords 72, 73 s’étendant radialement vers l’extérieur et décalés axialement l’un de l’autre. Le rebord 72 est situé en regard de la zone en creux 16 de la virole externe amont 8. Le rebord 73 est situé en aval du rebord 72. Une ou plusieurs lamelles d’étanchéité 74 viennent fermer l’espace ménagé entre la périphérie du rebord 72 et la périphérie radialement externe du rebord 15 de la virole externe amont 8. Les lamelles d’étanchéité 74 sont plaquées en appui sur le rebord 72 et sur la périphérie externe du rebord 15 par des moyens élastiques 75, aptes à exercer un effort axial dirigé vers l’amont, lesdits moyens élastiques 74 étant fixés au rebord 73.

L’extrémité amont de la paroi externe 69 comporte en outre une surface cylindrique 76 tournée radialement vers l’intérieur, apte à venir en appui sur la surface cylindrique 17 de la virole interne amont 8 de façon à venir se positionner par rapport à cette virole 8 et garantir que la paroi tronconique 69 du secteur redresseur 68 s’étend dans le prolongement de la paroi tronconique 10 de la virole externe amont 8.

Comme cela est mieux visible à la figure 3, l’extrémité aval de la paroi externe 69 comporte deux rebords 77, 78 s’étendant radialement vers l’extérieur et décalés axialement l’un de l’autre. Le rebord 77 est situé en regard de la zone en creux 22 de la virole externe amont 9. Le rebord 78 est situé en amont du rebord 77. Une ou plusieurs lamelles d’étanchéité 79 viennent fermer l’espace ménagé entre la périphérie du rebord 15 et la périphérie radialement externe du rebord 72 de la virole externe aval 9. Les lamelles d’étanchéité 79 sont plaquées en appui sur le rebord 77 et sur la périphérie externe du rebord 21 par des moyens élastiques 80, aptes à exercer un effort axial dirigé vers l’aval, lesdits moyens élastiques 80 étant fixés au rebord 78.

Par ailleurs, l’extrémité aval de la paroi externe 69 comporte une surface cylindrique 81 tournée radialement vers l’extérieur, apte à venir en appui sur la portion cylindrique 23 de la virole externe aval 9 de façon à venir se positionner par rapport à cette virole 9 et garantir que la paroi tronconique 11 de la virole externe aval 9 s’étend dans le prolongement de la paroi tronconique externe 69 du secteur redresseur 68.

L’extrémité amont de la paroi interne 70 du secteur redresseur 68 comporte un rebord 82 s’étendant radialement vers l’intérieur et monté serré entre le rebord 46 de la virole interne amont 41 et les lamelles d’étanchéité 50, d’une part, et la zone radialement externe de la bride 37 de l’organe de liaison 34 et les lamelles d’étanchéité 51, d’autre part.

Selon une forme de réalisation illustrée aux figures 5 et 6, le rebord 82 comporte deux trous de centrage 83, aptes à coopérer avec deux pions de centrage 84 fixés à l’organe de liaison 34 par exemple. De cette manière, à assure le bon positionnement du secteur redresseur 68 par rapport au moyeu 24 et au carter externe 2.

Selon une autre forme de réalisation illustrée aux figures 7 et 8, le rebord 82 ne comporte qu’un seul trou de centrage 83, apte à coopérer avec un pion de centrage 84 fixé à l’organe de liaison 34 par exemple. Afin d’assurer le bon positionnement du secteur redresseur 68, et en particulier la bonne orientation du secteur redresseur 68, la périphérie radialement interne 85 de la bride 44 est apte à venir en appui sur un rebord cylindrique 86 s’étendant axialement vers l’amont depuis la bride 37.

Le nombre de pions de centrage 84 est notamment dépendant de l’encombrement circonférentiel disponible. En effet, en fonction de l’encombrement disponible, l’une ou l’autre de ces formes de réalisation peut être préférée.

L’extrémité aval de la paroi interne 70 du secteur redresseur 68 comporte de plus un rebord 87 s’étendant radialement vers l’intérieur et monté serré entre le rebord 57 et une partie des lamelles d’étanchéité 61, d’une part, et la partie radialement externe de l’organe annulaire 58 et une autre partie des lamelles d’étanchéité 61, d’autre part. On notera que la partie 56 en C ou en col de cygne permet d’absorber d’éventuelles tolérances dimensionnelles ainsi que des écarts dimensionnels dus notamment à des dilatations thermiques ou à l’effet des contraintes mécaniques en fonctionnement.

Chaque secteur redresseur 68 est ainsi monté de façon isostatique sur les viroles 8, 9, 41,63. Un tel montage permet également de garantir que les parois tronconiques 10, 69, 11, d’une part, et que les parois tronconiques 42, 70, 67, d’autre part, soient situées dans le prolongement l’une de l’autre de façon à limiter les effets indésirables sur l’écoulement des gaz au sein de la veine 12.

Les extrémités circonférentielles des parois tronconiques interne et externe 69, 70 ainsi que des rebords 82, 87, 72, 73, 77 et/ou 78 des secteurs redresseurs 68 peuvent comporter des fentes dans lesquels sont insérées des lamelles d’étanchéité assurant l’étanchéité entre deux secteurs 68 adjacents.

Certains au moins des secteurs redresseurs 68 comportent en outre un conduit 88 (figures 6 et 7) traversant radialement le secteur 68 et servant à loger l’un des bras 25 du moyeu 24. D’autres secteurs redresseurs 68 peuvent être dépourvus d’un tel conduit, les bras 25 ne devant traverser que certains des secteurs redresseurs 68.

En fonctionnement, des gaz chaud circulent dans la veine 12, de sorte que les différentes pièces de la turbine sont soumises à des contraintes thermiques importantes. Afin d’éviter toute dégradation des différentes pièces, la turbine comporte des moyens de refroidissement.

Les figures 9 et 10 montrent des premiers moyens de refroidissement, comportant une arrivée d’air de refroidissement 89 au niveau du carter externe 2. Comme cela est illustré par les flèches, cet air débouche dans l’espace annulaire situé entre le carter externe 2 et les viroles externes 8, 9, puis traverse radialement chaque secteur redresseur 68 dans des passages radiaux 90 formés entre le profilé redresseur 71 et le conduit 88 servant au passage du bras 25. L’air de refroidissement peut ensuite traverser des orifices 91 ménagés par exemple dans la partie cylindrique 35 de l’organe de liaison 34. L’air de refroidissement issu des secteurs redresseurs 68 peut également traverser des orifices 92 ménagés dans la première partie radiale 53 de l’organe de liaison 52 de façon à déboucher dans un espace ménagé entre l’organe de liaison 52 et la virole interne aval 63, puis déboucher dans la veine 12 au travers d’un orifice 93 ménagé dans la paroi tronconique 67 de ladite virole interne aval 63. L’air débouchant dans la veine 12 vient ensuite lécher la paroi tronconique 67.

Les figures 11 et 12 illustrent des seconds moyens de refroidissement comportant une arrivée d’air se présentant sous la forme d’une conduite 94 fixée au carter externe 2, en regard de l’un au moins des bras creux 25. Le carter externe 2 et la platine correspondante 29 comportent chacun un orifice 95, 96 permettant le passage de l’air de refroidissement, qui est amené de la conduite 94 jusque dans le volume interne du bras 25. L’air de refroidissement débouche alors dans l’espace annulaire formé entre les cloisons amont 26 et aval 27 du moyeu 24. Une partie de cet air de refroidissement peut alors traverser alors des orifices 97 ménagés dans la cloison amont 26 et dans la bride 36 de l’organe de liaison 34 avant de déboucher radialement à l’intérieur de la paroi tronconique 43 et de la paroi 42 de la virole interne amont 41. De l’air représenté par la flèche 98 peut également provenir d’une partie située radialement à l’intérieur, cet air étant destiné à ventiler le corps haute pression de la turbomachine.

Cet air de refroidissement peut alors se diviser entre une partie entrant dans la veine 12 par un passage 99 ménagé entre l’extrémité amont de la paroi tronconique 69 et la roue de rotor 100 située à l’amont et représentée en traits pointillés et une partie traversant la paroi 43 par un orifice 101 et traversant ensuite un orifice 102 de la paroi tronconique 42 avant de déboucher dans la veine 12. Par ailleurs, l’air issu du bras 25 du moyeu 24 peut également déboucher dans un espace situé radialement à l’intérieur de la partie cylindrique 65 de la virole interne aval 63, par des orifices 103 ménagés dans la cloison aval 27, la première partie radiale 53 et la bride 64.

Bien entendu, de tels moyens de refroidissement peuvent présenter d’autres formes de réalisation.

Claims

REVENDICATIONS

1. Turbine pour une turbomachine, telle par exemple qu’un turboréacteur, comportant une veine annulaire (12) d’écoulement d’un flux de gaz comportant un stator et un rotor, ledit rotor comportant au moins deux étages annulaires de turbine, respectivement un étage amont et un étage aval, le stator comportant des moyens redresseurs (68, 71) du flux de gaz ménagés dans la veine (12), situés entre les étages amont et aval du rotor, et un carter de turbine (2) radialement externe, les moyens redresseurs comportent des secteurs redresseurs (68) agencés circonférentiellement de façon adjacente de manière à former anneau redresseur au sein de la veine (12), chaque secteur redresseur (68) comportant une paroi radialement externe (69) délimitant extérieurement une partie de la veine (12), une paroi radialement interne (70) délimitant intérieurement une partie de la veine (12), un profilé redresseur (71) s’étendant radialement dans la veine (12) de la paroi interne (70) à la paroi externe (69), caractérisée en ce qu’elle comporte un moyeu (24) comprenant une partie annulaire radialement interne (26, 27, 28) à partir de laquelle des bras (25) s’étendent radialement vers l’extérieur et sont fixés au carter externe (2), deux viroles annulaires radialement externes (8, 9) fixées au carter externe (2) et situées respectivement directement en amont et en aval des secteurs redresseurs, dans le prolongement des parois radialement externes (69) des redresseurs (68) de façon à délimiter extérieurement la veine (12), et deux viroles annulaires radialement internes (41, 63) fixées au moyeu (24) et situées respectivement directement en amont et en aval des secteurs redresseurs, dans le prolongement des parois radialement interne (70) des redresseurs (68) de façon à délimiter intérieurement la veine (12).
2. Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que certains au moins des secteurs redresseurs (68) comportent des conduits (88) radiaux traversés par les bras (25) du moyeu (24).
3. Turbine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la paroi externe (69) de chaque secteur redresseur (68) comporte une surface d’appui (76), par exemple cylindrique, tournée radialement vers l’intérieur, en appui sur une surface complémentaire (17) de l’extrémité aval de la virole interne amont (8).
4. Turbine selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la paroi externe (69) de chaque secteur redresseur (68) comporte une surface d’appui (81), par exemple cylindrique, tournée radialement vers l’extérieur, en appui sur une surface complémentaire (23) de l’extrémité amont de la virole interne aval (9).
5. Turbine selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la paroi interne (70) de chaque secteur redresseur (68) comporte au moins un rebord amont apte à être maintenu axialement par rapport au moyeu (24).
6. Turbine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit rebord amont comporte des moyens de centrage aptes à centrer le secteur redresseur par rapport au moyeu, et des moyens de positionnement aptes à fixer l’orientation du secteur redresseur autour d’un axe passant par les moyens de centrage.
7. Turbine selon la revendication 6, caractérisée en ce que le rebord amont comporte au moins un orifice de centrage apte à coopérer avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement.
8. Turbine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le rebord amont comporte au moins deux orifices de centrage décalés circonférentiellement l’un de l’autre et aptes à coopérer chacun avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement.
9. Turbine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le rebord amont comporte un orifice de centrage apte à coopérer avec un pion de centrage fixe par rapport au moyeu, ou inversement, la périphérie radialement interne du rebord amont venant en appui sur une surface complémentaire fixe par rapport au moyeu de façon à fixer l’orientation du secteur redresseur autour de l’axe de pion de centrage.
10. Turbine selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la paroi interne (70) de chaque secteur redresseur (68) comporte

5 au moins un rebord aval apte à être maintenu par rapport au moyeu (24) par des moyens élastiques (56) déformables dans la direction axiale et/ou radiale.

1/6

Fïg, 1

2/6

Fïg.2