FR3064296A1 - Carter intermediaire de turbomachine d'aeronef comprenant une piece intermediaire entre un pied d'aube et le moyeu - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un carter intermédiaire (25) pour turbomachine d'aéronef à double flux, comprenant des aubes directrices de sortie (24) présentant une fonction d'échangeur thermique et un pied (34) comprenant au moins un orifice de passage de lubrifiant (124a, 124b) communiquant avec une canalisation de lubrifiant (55a, 55b) solidaire d'un moyeu (26). Selon l'invention, le carter (25) comporte en outre, associés à au moins l'une des aubes (24) : - au moins un embout de passage de lubrifiant (88a, 88b) coopérant avec la canalisation (55a, 55b) ; et - une pièce intermédiaire (90) interposée entre le pied d'aube (34) et le moyeu (26), cette pièce portant l'embout de passage de lubrifiant (88a, 88b), et présentant un orifice traversant (110a, 110b) communiquant avec l'embout et agencé dans la continuité de l'orifice (124a, 124b).
Description
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines d'aéronef à double flux, et en particulier à la conception du carter intermédiaire intégrant des aubes directrices de sortie agencées dans le flux d'air secondaire de la turbomachine. De telles aubes, également dénommées OGV (de l'anglais « Outlet Guide Vane »), sont prévues pour redresser le flux d'air en sortie de la soufflante.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Sur certaines turbomachines à double flux, il est connu d'implanter des aubes directrices de sortie en aval de la soufflante pour redresser le flux qui s'échappe de celle-ci, et aussi éventuellement pour remplir une fonction structurale. Cette dernière fonction vise en effet à permettre le passage des efforts du centre de la turbomachine, vers une virole extérieure située dans le prolongement du carter de soufflante. Dans ce cas de figure, une attache moteur est classiquement agencée sur ou à proximité de cette virole extérieure, pour assurer la fixation entre la turbomachine et un mât d'accrochage de l'aéronef.
Récemment, il a également été proposé d'affecter une fonction additionnelle aux aubes directrices de sortie. Il s'agit d'une fonction d'échangeur thermique entre l'air extérieur traversant la couronne d'aubes directrices de sortie, et du lubrifiant circulant à l'intérieur de ces aubes. Cette fonction d'échangeur thermique est par exemple connue du document US 8 616 834, ou encore du document FR 2 989 110.
Le lubrifiant destiné à être refroidi par les aubes directrices de sortie peut provenir de différentes zones de la turbomachine. Il peut en effet s'agir d'un lubrifiant circulant à travers des enceintes de lubrification des paliers de roulement supportant les arbres moteur et/ou le moyeu de soufflante, ou encore d'un lubrifiant dédié à la lubrification des éléments de transmission mécanique de la boîte d'accessoires (de l'anglais AGB pour « Accessory Geared Box »). Enfin, il peut aussi servir à la lubrification d'un réducteur d'entraînement de la soufflante, lorsqu'un tel réducteur est prévu sur la turbomachine afin de diminuer la vitesse de rotation de sa soufflante.
Les besoins croissants en lubrifiant nécessitent d'adapter en conséquence la capacité de dissipation de chaleur, associée aux échangeurs destinés au refroidissement du lubrifiant. Le fait d'attribuer un rôle d'échangeur thermique aux aubes directrices de sortie, comme dans les solutions des deux documents cités ci-dessus, permet en particulier de diminuer, voire de supprimer les échangeurs conventionnels du type ACOC (de l'anglais «Air Cooled Oil Cooler»), Ces échangeurs ACOC étant généralement agencés dans la veine secondaire, leur diminution / suppression permet de limiter les perturbations du flux secondaire, et d'augmenter ainsi le rendement global de la turbomachine.
Le fait d'associer à au moins certaines de ces aubes une fonction d'échangeur thermique nécessite de prévoir des moyens d'arrivée et/ou de sortie de lubrifiant coopérant avec l'aube, notamment dans le moyeu du carter intermédiaire. A cet égard, il existe un besoin d'optimisation des carters intermédiaires intégrant une telle fonction, en particulier de manière à faciliter sa fabrication, son assemblage / désassemblage, ainsi que les opérations de maintenance.
EXPOSE DE L'INVENTION
Pour répondre au moins partiellement à ce besoin, l'invention a tout d'abord pour objet un carter intermédiaire pour turbomachine d'aéronef à double flux, comprenant un moyeu, une virole extérieure ainsi que des aubes directrices de sortie montées à leurs extrémités sur le moyeu et sur la virole extérieure, au moins certaines desdites aubes directrices de sortie présentant chacune une fonction d'échangeur thermique et comportant un passage de lubrifiant destiné à être refroidi par le flux secondaire épousant une surface extérieure de l'aube directrice de sortie, un pied de l'aube directrice de sortie comprenant au moins un orifice de passage de lubrifiant communiquant avec une canalisation de lubrifiant solidaire du moyeu.
Selon l'invention, le carter intermédiaire comporte en outre, associés à au moins l'une des aubes directrices de sortie :
- au moins un embout de passage de lubrifiant coopérant avec la canalisation de lubrifiant ; et
- une pièce intermédiaire interposée entre le pied de l'aube et le moyeu, ladite pièce intermédiaire portant l'embout de passage de lubrifiant, et présentant un orifice traversant communiquant avec l'embout et agencé dans la continuité de l'orifice de passage de lubrifiant.
L'invention apporte une solution astucieuse à la recherche d'optimisation mentionnée ci-dessus. En effet, la pièce intermédiaire, en plus d'être facile à fabriquer par exemple par usinage, permet de faire face aux éventuels problèmes d'alignement entre l'orifice de passage de lubrifiant prévu sur l'aube, et la partie de la canalisation recevant l'embout. Le positionnement de la pièce intermédiaire peut effectivement être ajusté par rapport à l'aube et au moyeu, et elle offre une certaine souplesse entre ces deux éléments. Cette souplesse facilite non seulement l'assemblage / le désassemblage, mais limite également l'hyperstatisme dans le montage de l'aube. Cela se révèle avantageux en particulier lorsque l'aube présente une fonction additionnelle structurale de passage d'efforts, en direction d'une attache moteur sur l'aéronef. En effet, dans ce cas de figure, les efforts passent alors principalement par les fixations de l'aube sur le moyeu, et non par les embouts de passage de lubrifiant.
En outre, grâce à la présence des embouts sur la pièce intermédiaire et non directement sur l'aube, celle-ci peut avantageusement être assemblée et désassemblée à la manière d'une aube classique, ne disposant pas de fonction d'échangeur thermique. En particulier, l'aube peut être retirée en laissant la pièce intermédiaire en place sur le carter intermédiaire.
Enfin, la maintenance de chaque embout est également facilitée en cas d'endommagement, car il peut être extrait du carter avec la pièce intermédiaire de volume réduit. Ensuite, le cas échéant, il suffit de démonter l'embout de la pièce intermédiaire pour le remplacer ou le réparer.
L'invention présente également au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.
Pour faciliter l'extraction de l'aube et permettre au mieux la correction d'un éventuel désalignement du type de celui mentionné ci-dessus, l'interface entre le pied de l'aube et la pièce intermédiaire est préférentiellement une interface plane.
De préférence, la pièce intermédiaire est traversée par des moyens de fixation du pied d'aube sur le moyeu. Alternativement, des moyens de fixation dédiés à la pièce intermédiaire pourraient être prévus indépendamment des moyens de fixation de l'aube, sans sortir du cadre de l'invention.
Chaque embout est fixé sur la pièce intermédiaire à l'aide d'une liaison vissée ou soudée. Alternativement, l'embout pourrait être réalisé d'un seul tenant avec la pièce intermédiaire, mais pour des raisons de facilité de maintenance, la liaison mise en oeuvre est préférentiellement démontable.
De préférence, chaque embout est fixé sur la pièce intermédiaire à l'aide d'un organe fileté solidaire de l'embout et vissé dans un insert logé dans un orifice de logement pratiqué dans la pièce intermédiaire. Cet arrangement particulier permet de faciliter les opérations de maintenance en cas d'endommagement de l'embout, par exemple en retirant l'embout défectueux et son insert associé.
L'orifice traversant de la pièce intermédiaire présente une section plus importante que celle de l'orifice de passage de lubrifiant de l'aube. De cette manière, la section élargie de l'orifice traversant contribue également à un éventuel rattrapage de défaut d'alignement entre le passage de l'embout, et l'orifice de passage de lubrifiant sur le pied d'aube.
De manière analogue, l'embout de passage de lubrifiant comprend de préférence un passage de lubrifiant de section inférieure à celle de l'orifice traversant de la pièce intermédiaire. Néanmoins, les deux sections pourraient être similaires, sans sortir du cadre de l'invention.
De préférence, la canalisation de lubrifiant comporte au moins un embout complémentaire coopérant avec l'embout de passage de lubrifiant. L'assemblage des deux embouts peut être rendu étanche via un ou plusieurs joints sollicités radialement ou axialement en rapport aux axes des deux embouts.
De préférence, chaque aube directrice de sortie présente, au niveau de son pied, des trous amont de fixation sur le moyeu, agencés à proximité d'un bord d'attaque, ainsi que des trous aval de fixation sur le moyeu, agencés à proximité d'un bord de fuite, et chaque embout de passage du lubrifiant est agencé entre les trous amont et aval de fixation de l'aube.
Dans le cas où au moins l'une des aubes est traversée dans un sens par le lubrifiant puis dans l'autre, ou bien traversée dans le même sens au sein d'au moins deux passages d'échangeur distincts, il est alors préférentiellement prévu, associés à cette aube directrice de sortie :
- un premier embout de passage de lubrifiant coopérant avec une première canalisation de lubrifiant formant distributeur ;
- un second embout de passage de lubrifiant coopérant avec une seconde canalisation de lubrifiant formant collecteur ; et
- la pièce intermédiaire portant le premier embout ainsi que le second embout, la pièce intermédiaire présentant d'une part un premier orifice traversant communiquant avec le premier embout de passage de lubrifiant et agencé dans la continuité du premier orifice de passage de lubrifiant, et d'autre part un second orifice traversant communiquant avec le second embout de passage de lubrifiant et agencé dans la continuité du second orifice de passage de lubrifiant.
De manière générale, l'ensemble des caractéristiques décrites précédemment en relation avec « l'embout » peuvent s'appliquer à chacun des premier et second embouts, dédiés respectivement à la distribution de lubrifiant dans l'aube et à la collecte de lubrifiant provenant de l'aube.
Enfin, l'invention a pour objet une turbomachine d'aéronef à double flux comprenant un tel carter intermédiaire, agencé en aval d'une soufflante de cette turbomachine.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue schématique de côté d'un turboréacteur selon l'invention ;
- la figure 2 représente une vue agrandie, plus détaillée, d'une partie de soufflante et du carter intermédiaire montré sur la figure précédente, selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 3 représente une vue agrandie, encore plus détaillée, d'une partie du carter intermédiaire montré sur la figure précédente ;
- la figure 4 représente une vue en coupe prise le long de la ligne IV-IV de la figure 3 ;
- la figure 4a représente une vue en coupe prise le long de la ligne IVaIVa de la figure 3 ;
- la figure 5 représente une alternative de réalisation pour la coopération entre un embout de passage de lubrifiant et une canalisation de lubrifiant solidaire du moyeu de carter intermédiaire ;
- la figure 6 représente une vue en coupe prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5 ;
- la figure 7 représente une vue similaire à celle de la figure 5, selon encore une autre alternative de réalisation ;
- les figures 8 et 8a représentent deux types de liaisons différentes entre l'embout de passage de lubrifiant et la pièce intermédiaire ; et
- la figure 9 représente une vue épurée de dessus de celle de la figure 3.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PREFERES
En référence à la figure 1, il est représenté un turboréacteur 1 à double flux et à double corps, présentant par exemple un taux de dilution élevé. Le turboréacteur comporte de façon classique un générateur de gaz 2 de part et d'autre duquel sont agencés un compresseur basse pression 4 et une turbine basse pression 12, ce générateur de gaz 2 comprenant un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8 et une turbine haute pression 10. Par la suite, les termes « avant » et « arrière » sont considérés selon une direction 14 opposée à la direction d'écoulement principale des gaz au sein du turboréacteur, cette direction 14 étant parallèle à l'axe longitudinal 3 de celleci. En revanche, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon la direction d'écoulement principale des gaz au sein du turboréacteur.
Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 12 forment un corps basse pression, et sont reliés l'un à l'autre par un arbre basse pression 11 centré sur l'axe 3. De même, le compresseur haute pression 6 et la turbine haute pression 10 forment un corps haute pression, et sont reliés l'un à l'autre par un arbre haute pression 13 centré sur l'axe 3 et agencé autour de l'arbre basse pression 11. Les arbres sont supportés par des paliers de roulement 19, qui sont lubrifiés en étant agencés dans des enceintes d'huile. Il en est de même pour le moyeu de soufflante 17, également supporté par des paliers de roulement 19.
Le turboréacteur 1 comporte par ailleurs, à l'avant du générateur de gaz et du compresseur basse pression 4, une soufflante 15 unique qui est ici agencée directement à l'arrière d'un cône d'entrée d'air du moteur. La soufflante 15 est rotative selon l'axe 3, et entourée d'un carter de soufflante 9. Sur la figure 1, elle n'est pas entraînée directement par l'arbre basse pression 11, mais seulement entraînée indirectement par cet arbre via un réducteur 20, ce qui lui permet de tourner avec une vitesse plus lente. Néanmoins, une solution à entraînement direct de la soufflante 15, par l'arbre basse pression 11, entre dans le cadre de l'invention.
En outre, le turboréacteur 1 définit une veine primaire 16 destinée à être traversée par un flux primaire, ainsi qu'une veine secondaire 18 destinée à être traversée par un flux secondaire situé radialement vers l'extérieur par rapport au flux primaire, le flux de la soufflante étant donc divisé au niveau d'un bec de séparation 21. Comme cela est connu de l'homme du métier, la veine secondaire 18 est délimitée radialement vers l'extérieur en partie par une virole extérieure 23, préférentiellement métallique, prolongeant vers l'arrière le carter de soufflante 9. Comme cela sera décrit ciaprès, il s'agit de la virole extérieure 23 d'un carter intermédiaire 25 situé en aval du bec de séparation des flux 21.
Bien que cela n'ait pas été représenté, le turboréacteur 1 est équipé d'un ensemble d'équipements, par exemple du type pompe à carburant, pompe hydraulique, alternateur, démarreur, actionneur de stator à calage variable (VSV), actionneur de vanne de décharge, ou encore générateur électrique de puissance. II s'agit notamment d'un équipement pour la lubrification du réducteur 20. Ces équipements sont entraînés par une boîte d'accessoires ou AGB (non représentée), qui est également lubrifiée.
En aval de la soufflante 15, dans la veine secondaire 18, il est prévu une couronne d'aubes directrices de sortie 24 (ou OGV, de l'anglais « Outlet Guide Vane »). Ces aubes statoriques 24 relient la virole extérieure 23 à un moyeu 26 du carter intermédiaire, ce dernier étant ainsi formé par la virole extérieure 23, les aubes directrices de sortie 24 et le moyeu 26 se situant dans le prolongement aval du bec de séparation 21.
Les aubes 24 sont espacées circonférentiellement les unes des autres, et permettent de redresser le flux secondaire après son passage à travers la soufflante 15. De plus, ces aubes 24 peuvent également remplir une fonction structurale, comme c'est le cas dans les exemples de réalisation qui sont présentement décrits. Elles assurent le transfert des efforts provenant du réducteur et des paliers de roulement 19 des arbres moteur et du moyeu de soufflante, vers la virole extérieure 23. Ensuite, ces efforts peuvent transiter par une attache moteur 30 fixée sur la virole 23 et reliant le turboréacteur à un mât d'accrochage (non représenté) de l'aéronef.
Enfin, les aubes directrices de sortie 24 assurent, dans les exemples de réalisation qui sont présentement décrits, une troisième fonction d'échangeur thermique entre le flux d'air secondaire traversant la couronne d'aubes, et du lubrifiant circulant à l'intérieur de ces aubes 24. Le lubrifiant destiné à être refroidi par les aubes directrices de sorties 24 est celui servant à la lubrification des paliers de roulement 19, et/ou des équipements du turboréacteur, et/ou du boîtier d'accessoires, et/ou du réducteur 20. Ces aubes 24 font ainsi partie du/des circuits fluidiques dans lesquels le lubrifiant est mis en circulation pour successivement lubrifier le/les éléments associés, puis pour être refroidi.
Cette fonctionnalité est schématisée sur la figure 2 montrant seulement l'une des aubes 24, mais il doit être compris que l'invention telle qu'elle va être décrite cidessous peut s'appliquer à toutes les aubes 24 de la couronne statorique centrée sur l'axe 3, ou bien seulement à certaines de ces aubes.
L'aube 24 peut être d'orientation strictement radiale, ou bien préférentiellement être inclinée axialement comme cela est montré sur la figure 2. Dans tous les cas, elle est préférentiellement droite en vue de côté telle que montrée sur la figure 2, en s'étendant selon une direction d'envergure 27.
L'aube directrice de sortie 24 comporte une partie aérodynamique 32 qui correspond à sa partie centrale, c'est-à-dire celle exposée au flux secondaire. Elle dispose d'un bord d'attaque 32a et d'un bord de fuite 32b. De part et d'autre de cette partie aérodynamique 32 qui sert à redresser le flux sortant de la soufflante, l'aube 24 comporte respectivement un pied 34 et une tête 36.
Le pied 34 sert à la fixation de l'aube 24 sur le moyeu 26 comme cela sera détaillé ci-après, tandis que la tête sert à la fixation de cette même aube sur la virole extérieure 23 prolongeant le carter de soufflante 9. De plus, au niveau du pied et de la tête d'aube, des plateformes 40 sont agencées de façon à reconstituer la veine secondaire entre les aubes 24.
Dans le mode de réalisation montré sur cette figure 2, la partie aérodynamique 32 est équipée de deux passages intérieurs de lubrifiant 50a, 50b sensiblement parallèles l'un à l'autre, et parallèles à la direction d'envergure 25. Plus précisément, il s'agit d'un premier passage de lubrifiant 50a qui s'étend selon une première direction principale 52a d'écoulement du lubrifiant. Cette direction 52a est sensiblement parallèle à la direction d'envergure 25, et présente un sens allant du pied 34 vers la tête 36. De manière analogue, il est prévu un second passage de lubrifiant 50b qui s'étend selon une seconde direction principale 52b d'écoulement du lubrifiant au sein de ce passage. Cette direction 52b est aussi sensiblement parallèle à la direction d'envergure 25, et présente un sens inverse allant de la tête 36 au pied 34. Pour assurer le passage de l'un à l'autre, à proximité de la tête 36, les extrémités radiales externes des deux passages 50a, 50b sont reliées fluidiquement par un ou plusieurs coudes 54 à 180°, correspondant à un creux pratiqué dans la partie aérodynamique 32. Néanmoins, il peut être prévu plusieurs allers-retours de fluide au sein de l'aube, sans sortir du cadre de l'invention.
Alternativement, les sens d'écoulement peuvent être inversés. Egalement, il est possible de prévoir deux passages de lubrifiant indépendants à l'intérieur de l'aube, et non reliés l'un à l'autre au sein de celle-ci. Selon encore une autre possibilité, l'aube peut être équipée d'un unique passage de lubrifiant, pour un écoulement dans un sens ou dans l'autre.
De retour au mode de réalisation montré sur la figure 2, il est noté que les extrémités radiales internes des deux passages 50a, 50b communiquent avec des canalisations de lubrifiant 55a, 55b intégrées au moyeu 26 du carter intermédiaire. Ces canalisations 55a, 55b font partie d'un circuit de lubrifiant, schématisé par l'élément 56 sur la figure 2. Ce circuit 56 comprend notamment une pompe (non représentée), permettant d'appliquer au lubrifiant le sens de circulation désiré au sein des passages 50a, 50b, à savoir l'introduction du lubrifiant par l'extrémité radiale interne du premier passage 50a, et l'extraction du lubrifiant par l'extrémité radiale interne du second passage 50b.
Ainsi, durant le fonctionnement de la turbomachine, le lubrifiant est introduit dans le premier passage intérieur 50a via l'une des deux canalisations 55a, dans la première direction 52a allant radialement vers l'extérieur. A ce stade, le lubrifiant présente une température élevée. Un échange thermique s'effectue alors entre ce lubrifiant et le flux d'air secondaire 58 épousant la surface extérieure de la partie aérodynamique 32 de l'aube. Le lubrifiant, après avoir été redirigé par le coude 54 dans le second passage 50b, subit dans ce dernier un refroidissement analogue, toujours par échange thermique avec le flux d'air secondaire 58 et en circulant selon la seconde direction principale d'écoulement 52b. Ensuite, le lubrifiant refroidi est extrait de l'aube 24, et redirigé par le circuit fermé 56 vers les éléments à lubrifier, après avoir transité par l'autre canalisation 55b.
En référence à présent conjointement aux figures 3 à 4a, il va être décrit plus précisément le moyeu 26 du carter intermédiaire, et sa coopération avec les aubes 24.
Le moyeu 26 comporte un flasque amont 62 ainsi qu'un flasque aval 64 centré sur l'axe 3, et reliés entre eux par quelques bras radiaux 66. Chaque flasque se termine radialement vers l'extérieur par une piste 62a, 64a de fixation des aubes directrices de sortie 24. A cet égard, chaque aube comporte, au niveau de son pied 34 et à proximité du bord d'attaque 32a, une platine de fixation amont 70 percée de trous amont de fixation 72, par exemple deux trous traversés par des éléments de fixation du type vis 74. Ainsi, les vis 74 traversent les trous de fixation amont 72 ainsi qu'une pièce intermédiaire 90 spécifique à l'invention qui sera décrite ci-après, et viennent se visser dans des trous taraudés 76 de la piste 62a, afin de maintenir la platine 70 sur celle-ci.
De manière analogue, chaque aube comporte, au niveau de son pied 34 et à proximité du bord de fuite 32b, une platine de fixation aval 80 percée de trous aval de fixation 82, par exemple deux trous traversés par des éléments de fixation du type vis 84. Ainsi, les vis 84 traversent les trous de fixation aval 82 ainsi que la pièce intermédiaire 90 et viennent se visser dans des trous taraudés 86 de la piste 64a, afin de maintenir la platine 80 sur celle-ci.
Les platines 70, 80 sont de préférence réalisées d'une seule pièce avec la partie aérodynamique de l'aube, et avec le pied 34 dont elles font partie.
Les deux canalisations de lubrifiant 55a, 55b cheminent chacune selon une direction circonférentielle 91 du moyeu 26. Chaque canalisation s'étend de façon annulaire sur un secteur angulaire de l'ordre de 360°. A cet égard, il est noté que chaque canalisation 55a, 55b peut être interrompue ou continue sur 360°. A titre d'exemple, il peut être prévu que chaque canalisation soit réalisée à l'aide de deux segments de 180°, ou de quatre segments de 90°. Cela permet de constituer une canalisation pour l'entrée du fluide, et une autre pour la sortie du fluide.
Chaque canalisation 55a, 55b se trouve agencée entre les deux flasques 62, 64, portée par l'extrémité radiale extérieure des bras 66. Les deux canalisations sont donc sensiblement parallèles, et reliées à l'une de leurs extrémités au reste du circuit hydraulique.
La canalisation 55a de droite sur la figure 3 correspond à une première canalisation formant un distributeur de lubrifiant, tandis que la canalisation 55b de gauche correspond à une seconde canalisation formant collecteur de lubrifiant. Une solution inverse peut néanmoins être adoptée, sans sortir du cadre de l'invention.
Associée à l'aube 24, la première canalisation 55a comprend une ouverture latérale coopérant avec un premier embout 88a de passage de lubrifiant. Plus précisément, la canalisation 55a comporte, à partir de son ouverture latérale, un premier embout complémentaire 92a se projetant radialement vers l'extérieur et recevant l'embout 88a. Pour assurer l'étanchéité, un premier joint torique 94a est placé entre les deux embouts 88a, 92a, en étant comprimé radialement en rapport aux axes confondus des deux embouts. A cet égard, il est noté que pour procurer une souplesse encore plus importante à l'agencement, une liaison rotule pourrait être mise en oeuvre entre les deux embouts. Quoi qu'il en soit, le joint présent entre ces deux embouts permet un léger rotulage, et, parce biais, un rattrapage de jeu.
Ainsi, le lubrifiant circulant dans la première canalisation 55a peut rejoindre un premier passage de lubrifiant 98a traversant l'embout 88a, et se diriger vers l'aube 24. Il est noté que dans la réalisation des figures 3 à 4a, la première canalisation 55a est de section transversale en forme de quadrilatère, mais qu'une autre forme pourrait être adoptée, par exemple une forme sensiblement circulaire comme sur la réalisation des figures 5 et 6. En outre, l'étanchéité entre les deux embouts 88a, 92a pourrait être réalisée à l'aide d'un joint non plus comprimé radialement, mais sollicité axialement comme sur la réalisation de la figure 7.
De retour aux figures 3 à 4a, il est noté que l'ensemble des caractéristiques décrites ci-dessus en référence au premier embout 88a et à la première canalisation 55a, sont mises en oeuvre de manière identique ou similaire pour la seconde canalisation 55b et un second embout 88b coopérant avec cette canalisation 55b. Sur les figures, les éléments portant les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires, seule l'extension « a » ayant été modifiée par l'extension « b » pour les éléments associés à la seconde canalisation 55b formant collecteur de lubrifiant.
Comme évoqué ci-dessus, l'une des particularités de l'invention réside dans la présence de la pièce intermédiaire 90 entre le pied 34 de l'aube et le moyeu 26. Cette pièce 90 est fabriquée préférentiellement par usinage, et s'étend axialement sur une longueur similaire à celle du pied d'aube 34. Elle peut éventuellement être équipée de nervures et/ou de raidisseurs pour augmenter sa résistance à la déformation. Pour éviter des déformations sans prévoir des nervures ou raidisseurs ou en les minimisant, des vis reliant la pièce intermédiaire au pied de l'OGV peuvent être prévues à proximité des embouts. Son extrémité avant 102 est traversée par les vis de fixation 74, et enserrée entre la platine 70 du pied d'aube et la piste 62a du flasque 62. De manière analogue, son extrémité arrière 104 est traversée par les vis de fixation 84, et enserrée entre la platine 80 du pied d'aube et la piste 64a du flasque 64.
Le pied d'aube 34 et la pièce intermédiaire 90 sont en contact surfacique, et plus précisément en contact plan étant donné que l'interface 106 entre ces deux éléments est une surface plane sensiblement parallèle au pied 34. La forme de cette interface permet de faciliter l'extraction de l'aube par simple translation relativement à la pièce intermédiaire 90, qui peut quant à elle rester fixe durant ce mouvement d'extraction de l'aube.
La pièce intermédiaire 90 présente dans sa partie inférieure une première projection 108a traversée par un premier orifice traversant 110a. La première projection 108a porte le premier embout 88a, à l'aide d'une liaison qui est de préférence une liaison vissée, mais qui pourrait être une liaison bridée, soudée, ou analogue. A titre d'exemples indicatifs, la figure 8 montre une liaison soudée 114a entre l'embout 88a et la protection 108a, tandis que la figure 8a montre une liaison vissée particulière. En effet, celle-ci comporte un insert 116a logé dans l'orifice traversant 110a de la pièce intermédiaire 90, et fileté intérieurement. Ce filetage coopère avec un organe fileté 118a solidaire de l'embout 88a et traversé par un passage de lubrifiant 120a permettant de relier le premier passage de lubrifiant 98a au premier orifice traversant 110a. Grâce à cet insert, le remplacement de l'embout, en cas d'endommagement de ce dernier, s'avère simplifié. II est noté que la figure 8 montre un joint d'étanchéité 115a entre la pièce intermédiaire 90 et le pied d'aube 34, au niveau de l'interface 106, autour des axes de l'orifice de passage de lubrifiant 124a et du premier orifice traversant 110a. Egalement, la figure 8a montre un joint d'étanchéité 117a entre l'embout 88a et la pièce intermédiaire 90. Alternativement ou simultanément, un filetage de forme conique permettrait de façon usuelle d'obtenir une étanchéité entre l'embout 88a et la pièce intermédiaire 90.
II est précisé que l'un des intérêts de disposer d'une liaison 114a démontable / réversible réside dans la facilité de retrait de l'embout 88a, et, le cas échéant, de pouvoir placer un bouchon dans le premier orifice traversant 110a de la pièce intermédiaire 90 afin d'isoler l'aube concernée du reste du circuit de lubrifiant.
De retour à la figure 3, au niveau de son extrémité inférieure, le premier orifice traversant 110a débouche dans le premier passage de lubrifiant 98a de l'embout 88a. Au niveau de son extrémité supérieure, l'orifice 110a débouche dans un premier orifice de passage de lubrifiant 124a pratiqué à travers le pied 34 et relié au premier passage 50a de la partie aérodynamique 32 de l'aube. En d'autres termes, l'orifice traversant 110a se situe entre le premier passage de lubrifiant 98a et le premier orifice de passage de lubrifiant 124a, dans la continuité de ces deux derniers.
Pour compenser les éventuels défauts d'alignement entre le premier orifice de passage de lubrifiant 124a de l'aube et l'embout complémentaire 92a de la première canalisation 55a, la pièce intermédiaire présente un premier orifice traversant 110a de section supérieure à celle du premier orifice de passage de lubrifiant 124a. De manière plus secondaire, le premier orifice traversant 110a de la pièce intermédiaire 90 peut également présenter une section supérieure à celle du premier passage de lubrifiant 98a.
Ici encore, il est noté que l'ensemble des caractéristiques décrites cidessus en rapport avec la première projection 108a et ses éléments associés, sont mises en oeuvre de manière identique ou similaire au niveau d'une seconde projection 108b de la pièce intermédiaire coopérant avec le second embout 88b et la canalisation 55b formant collecteur. Sur les figures, les éléments portant les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires, seule l'extension «a» ayant été modifiée par l'extension «b» pour les éléments associés à la seconde projection 108b.
Enfin, comme cela est visible sur les figures 2 et 9, les deux embouts
88a, 88b sont espacés axialement l'un de l'autre, et tous les deux agencés entre les trous amont 72 et aval 82 de fixation de l'aube 24 et de la pièce intermédiaire 90.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. En particulier, les caractéristiques techniques spécifiques à chacune des réalisations décrites ci-dessus sont combinables entre elles, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Carter intermédiaire (25) pour turbomachine d'aéronef à double flux, comprenant un moyeu (26), une virole extérieure (23) ainsi que des aubes directrices de sortie (24) montées à leurs extrémités sur le moyeu et sur la virole extérieure, au moins certaines desdites aubes directrices de sortie (24) présentant chacune une fonction d'échangeur thermique et comportant un passage de lubrifiant (50a, 50b) destiné à être refroidi par le flux secondaire (58) épousant une surface extérieure de l'aube directrice de sortie, un pied (34) de l'aube directrice de sortie comprenant au moins un orifice de passage de lubrifiant (124a, 124b) communiquant avec une canalisation de lubrifiant (55a, 55b) solidaire du moyeu (26), caractérisé en ce que le carter intermédiaire comporte en outre, associés à au moins l'une des aubes directrices de sortie (24) :- au moins un embout de passage de lubrifiant (88a, 88b) coopérant avec la canalisation de lubrifiant (55a, 55b) ; et- une pièce intermédiaire (90) interposée entre le pied (34) de l'aube et le moyeu (26), ladite pièce intermédiaire portant l'embout de passage de lubrifiant (88a, 88b), et présentant un orifice traversant (110a, 110b) communiquant avec l'embout et agencé dans la continuité de l'orifice de passage de lubrifiant (124a, 124b).
- 2. Carter intermédiaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interface (106) entre le pied (34) de l'aube et la pièce intermédiaire (90) est une interface plane.
- 3. Carter intermédiaire selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (90) est traversée par des moyens de fixation (74, 84) du pied d'aube (34) sur le moyeu (26).
- 4. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque embout (88a, 88b) est fixé sur la pièce intermédiaire (90) à l'aide d'une liaison vissée ou soudée (114a).
- 5. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque embout (88a, 88b) est fixé sur la pièce intermédiaire (90) à l'aide d'un organe fileté (118a) solidaire de l'embout et vissé dans un insert (116a) logé dans l'orifice traversant (110a) de la pièce intermédiaire.
- 6. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout de passage de lubrifiant (88a, 88b) comprend un passage de lubrifiant (98a, 98b) de section inférieure à celle de l'orifice traversant (110a, 110b) de la pièce intermédiaire (90), et/ou en ce que l'orifice traversant (110a, 110b) de la pièce intermédiaire (90) présente une section plus importante que celle de l'orifice de passage de lubrifiant (124a, 124b) de l'aube.
- 7. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la canalisation de lubrifiant (55a, 55b) comporte au moins un embout complémentaire (92a, 92b) coopérant avec l'embout de passage de lubrifiant (88a, 88b).
- 8. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque aube directrice de sortie (24) présente, au niveau de son pied (34), des trous amont (72) de fixation sur le moyeu, agencés à proximité d'un bord d'attaque (32a), ainsi que des trous aval (82) de fixation sur le moyeu, agencés à proximité d'un bord de fuite (32b), et en ce que chaque embout de passage du lubrifiant (88a, 88b) est agencé entre les trous amont et aval de fixation de l'aube (72,82).
- 9. Carter intermédiaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, associés à au moins l'une des aubes directrices de sortie (24) :- un premier embout de passage de lubrifiant (88a) coopérant avec une 5 première canalisation de lubrifiant (55a) formant distributeur ;- un second embout de passage de lubrifiant (88b) coopérant avec une seconde canalisation de lubrifiant (55b) formant collecteur ; et- la pièce intermédiaire (90) portant le premier embout (88a) ainsi que le second embout (88b), la pièce intermédiaire présentant d'une part un premier orifice
- 10 traversant (110a) communiquant avec le premier embout de passage de lubrifiant (88a) et agencé dans la continuité du premier orifice de passage de lubrifiant (124a), et d'autre part un second orifice traversant (110b) communiquant avec le second embout de passage de lubrifiant (88b) et agencé dans la continuité du second orifice de lubrifiant (124b).10. Turbomachine d'aéronef à double flux (1) comprenant un carter intermédiaire (25) selon l'une quelconque des revendications précédentes, agencé en aval d'une soufflante (15) de cette turbomachine.S.615229 23
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-
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US8616834B2 (en) * | 2010-04-30 | 2013-12-31 | General Electric Company | Gas turbine engine airfoil integrated heat exchanger |
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