FR3068071B1 - Ensemble pour la liaison par palonnier entre un carter de turbine et un element annulaire de turbomachine - Google Patents

Abstract

Est concerné un ensemble comprenant des secteurs d'anneau (20) en un premier matériau, ces secteurs étant qui sont disposés circonférentiellement bout à bout et suspendus à un carter extérieur, et des moyens (125) de positionnement radial comprenant au moins une patte annulaire (26) en un matériau différent, pour fixer les secteurs d'anneau (20) avec le carter extérieur, par l'intermédiaire d'un support annulaire (24). Les moyens (125) de positionnement radial comprennent en outre un palonnier à excentrique (101) engagé d'un côté avec ladite au moins une patte annulaire (26) et, d'un autre côté, avec l'élément annulaire sectorisé, et agissant pour permettre d'ajuster radialement la distance entre ladite au moins une patte annulaire et l'élément annulaire sectorisé.

Description

Ensemble pour la liaison par palonnier entre un carter de turbine et un élément annulaire de turbomachine

Sur une turbine de turbomachine à gaz pour aéronef, la présente invention concerne la liaison entre une patte annulaire, en un premier matériau, fixée à un carter extérieur annulaire de turbine et un élément annulaire sectorisé, en un second matériau ayant un coefficient de dilatation thermique différent de celui du premier matériau. L’élément annulaire sectorisé pourra dans cette description typiquement comprendre l’un parmi : - des secteurs d'anneau, qui sont disposés circonférentiellement bout à bout et suspendus au carter extérieur, - et des secteurs de plateforme extérieure d’aubes d’un distributeur de ladite turbine, les deux étant donc réalisés dans ledit second matériau.

En tant qu’élément annulaire sectorisé, les anneaux de turbine permettent de définir une partie de la veine externe de la turbine, notamment de la turbine HP (haute pression), dès lors que sur notamment les turboréacteurs double flux, les turbines comprennent une turbine HP suivie d’une turbine BP (basse pression).

Les anneaux de turbine HP, qui sont des pièces soumises à des flux très chauds, sont typiquement des éléments métalliques qui nécessitent d'être refroidis. Cela a un impact non négligeable sur la performance de la turbomachine puisque le flux de refroidissement requis est prélevé sur le flux de gaz principal. En outre, l'utilisation de métal limite les possibilités d'augmenter la température à l’endroit de la turbine, ce qui aurait pourtant pu permettre d'améliorer les performances de la turbomachine.

De plus, le fait que les coefficients de dilatation thermique des premier et second matériaux soient différents implique qu’ils se déforment différemment, en particulier sous l'effet des champs thermiques, ce qui a un impact sur les jeux au niveau de la veine précitée et donc sur les performances de la turbine. Les jeux entre pièces sont à gérer en conséquence.

Des problèmes comparables de dilatation différentielle existent à l’endroit des secteurs de plateforme extérieure d’aubes de distributeur de turbine HP, mais aussi sur le premier étage des distributeurs de turbine BP (DBP1).

Minimiser les jeux radiaux entre une dite patte annulaire de turbine et l’élément annulaire sectorisé concerné est donc important, pour la sécurité et pour améliorer le rendement de la turbomachine.

Monter l’élément annulaire sectorisé avec une topologie en Ρϊ(Π), dite «piontée», c’est-à-dire avec des pions faisant lien entre cet élément et le carter extérieur, via ledit support annulaire intermédiaire est censé impliquer un positionnement radial et une maîtrise dans le temps de ce montage, à froid, donc à l’arrêt, ainsi qu'aux différentes températures de fonctionnement du moteur. Le montage entre les pions métalliques et leurs perçages de réception devraient être réalisés avec des jeux nuis, ceci pour que l’élément annulaire sectorisé soit bien maintenu et que la veine où il est placé se situe radialement au bon endroit. En effet, la constitution de cette veine, aux dimensions souhaitées, participe notablement aux performances de la turbine. Or, au moins deux aspects ne permettent pas de réaliser ce montage avec jeu nul : - les tolérances de fabrication tant sur le pion (a priori métallique) que sur le perçage dans le second matériau : montage en force dans nombre de cas, avec détérioration locale du support, - les dilatations différentielles entre les premier et second matériaux à chaud; il peut y avoir matage et endommagement de matériau.

Pour surmonter une partie au moins des problèmes ci-avant, il est proposé un ensemble comprenant : - un carter extérieur annulaire de turbine d’une turbomachine à gaz pour aéronef, - un élément annulaire sectorisé en un premier matériau, comprenant l’un parmi : - des secteurs d'anneau qui sont disposés bout à bout circonférentiellement et sont suspendus au carter extérieur, - des secteurs de plateforme extérieure d’aubes d’un distributeur de ladite turbine, - des moyens de positionnement radial comprenant au moins une patte annulaire en un second matériau ayant un coefficient de dilatation thermique différent de celui du premier matériau, pour : - fixer les secteurs d'anneau avec le carter extérieur, par l'intermédiaire d’un support annulaire, ou - positionner radialement par rapport à ladite patte annulaire les secteurs de plateforme extérieure d’aubes de distributeur, caractérisé en ce que les moyens de positionnement radial comprennent en outre un palonnier à excentrique engagé d’un côté avec ladite au moins une patte annulaire et, d’un autre côté, avec l’élément annulaire sectorisé, et agissant pour permettre d’ajuster radialement la distance entre ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé.

Ainsi, on va pouvoir réduire au minimum la ventilation nécessaire au fonctionnement de l'élément annulaire sectorisé et ainsi limiter les prélèvements à réaliser sur le flux principal du moteur, dans la veine précitée, donc augmenter la performance de la turbomachine. En outre on va pouvoir gérer au mieux la forme de cette veine supérieure, d’autant que la solution proposée s’applique donc aussi à la partie de fixation radialement externe d'un distributeur de turbine. A ce sujet, dans la présente demande : - radial a pour sens perpendiculaire à l’axe X autour duquel tournent par exemple les aubes de turbine, - circonférentiel a pour sens s’étendant autour de l’axe X, - extérieur et intérieur (ou externe et interne) ont respectivement pour sens radialement extérieur et radialement intérieur, - axial a pour sens parallèle à l’axe de rotation X déjà cité, - palonnier a pour sens dispositif permettant de répartir uniformément un effort, généralement entre deux points, on utilise parfois le terme anglais spreader, et - amont et aval sont des positions axiales, en référence au sens de déplacement global des gaz dans la turbomachine.

De préférence, le palonnier à excentrique comprendra des pions montés avec jeu dans des passages de l’élément annulaire sectorisé et sera disposé pour solliciter un appui entre une portion de circonférence extérieure d’au moins un dit pion et une portion de circonférence extérieure du passage dans lequel ledit pion est monté.

Ainsi, en établissant à froid (20°C environ) un jeu initial entre un dit pion porté par ladite au moins une patte annulaire et les trous pratiqués dans les éléments annulaires sectorisés, on va pouvoir compenser les effets dus aux dilatations différentielles. En effet ce jeu s'annule presque en fonctionnement (à chaud) et devient alors compatible avec les spécifications initiales, qui sont de l'ordre de 1 à quelques 100ème de mm. On réduit le jeu à froid, en agissant sur un système adaptatif, mis sous contrainte de façon à plaquer les éléments annulaires sur le haut des pions, en annulant quasiment le jeu relatif.

Le/chaque palonnier à excentrique servira à assurer au montage (donc « à froid », à température ambiante, turbomachine à l’arrêt) le contact évoqué. Une fois le positionnement radial assuré, Le/chaque palonnier à excentrique est bloqué. Le contact est donc assuré en permanence quelles que soient les températures de fonctionnement (que l’on peut encadrer entre - 30°C et 600°C). L’assemblage proposé permet de réduire notablement (idéalement d'annuler) le jeu radial à froid entre les éléments annulaires sectorisés et ladite au moins une patte annulaire. Quant au calage à chaud, il est obtenu par le montage linéaire des surfaces de contact entre les pions du palonnier, les oblongs des passages du secteur d’anneau, les plans ou faces externes de ces derniers et les faces internes planes d’appui (261 a,261 b ci-après) des ergots situés sur lesdites pattes annulaires du carter. Le palonnier à excentrique rapporté permet également d'assurer un contact sans contraindre la fabrication des éléments annulaires sectorisés.

En prévoyant que le palonnier à excentrique : - comprenne un palonnier et un excentrique, et - soit lié à ladite au moins une patte annulaire par l'intermédiaire de l’excentrique dont une tige de manœuvre, qui s’étend parallèlement à un axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé, soit engagée sans jeu dans un premier passage de ladite au moins une patte annulaire et soit manœuvrable pour l’ajustement de ladite distance radiale, deux groupes de deux dits pions du palonnier, chacun parallèle audit axe, étant montés avec au moins un jeu radial dans des dits passages de l’élément annulaire sectorisé circonférentiellement éloignés l’un de l’autre, on pourra par ailleurs répartir les appuis de façon adaptée et ce précisément, aux endroits préférés, favorisant d’autant une maîtrise des contraintes.

Parmi les avantages de l'assemblage proposé, on peut noter l'intérêt de l'artifice du système d’étau utilisé. Le pion est monté avec un jeu dans le perçage. Ce jeu persiste à chaud, ce qui permet de s’affranchir des tolérances de fabrication et des dilatations différentielles pouvant endommager le second matériau ; Le pion est plaqué sur la surface haute du perçage ; Afin de maintenir cette position (la position ne peut pas être maintenue de façon naturelle, du fait du jeu de montage pion/perçage), on utilise les (dites faces internes planes d’appui des) ergots desdites pattes annulaires du (liées au) carter qui sont décalées par rapport aux pions pour être sur une droite tangente commune avec des surfaces de portée (260a,260b ci-après), afin de venir créer le système d’étau avec le haut du pion.

Pour favoriser une adaptation souple et permanente de l’ensemble en fonction des conditions opérationnelles rencontrées, il est en outre proposé que soient prévus des moyens de rappel élastiques en direction radiale qui solliciteront radialement l’élément annulaire sectorisé vers ladite au moins une patte annulaire.

Utiliser de tels éléments souples (les moyens de rappel élastiques peuvent être des rondelles), en plus d’offrir un degré de rotation supplémentaire sur le palonnier, permet de compenser des gradients thermiques parasites liés aux différents composants métalliques du palonnier et du carter et la non-maitrise des coefficients de dilatation de ces derniers.

De préférence le palonnier à excentrique comprendra un tirant radial sur lequel pourra agir radialement l’excentrique, assurant ainsi un ajustement radial desdits deux groupes de deux autres pions.

Encore pour favoriser l’équilibrage des efforts de plus souvent possible dans des conditions de fonctionnement très variées en termes de température et de contraintes mécaniques, il est aussi proposé que lesdits deux groupes d’autres pions soient, par groupes respectivement engagés dans les passages de l’élément annulaire sectorisé, eux-mêmes engagés avec respectivement un premier et un second doigts de traction montés à pivotement vis-à-vis du palonnier autour d’un axe perpendiculaire à ladite direction radiale d’ajustement et audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé. A ce sujet, il pourra même être préféré que lesdits autres pions de chacun des deux groupes soient engagés à pivotement dans les premier et second doigts de traction respectifs, pour pouvoir tourner autour d’axes respectifs parallèles audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire r et l’élément annulaire sectorisé.

Pour les mêmes considérations il est encore proposé que le tirant radial et le palonnier puissent tourner l’un par rapport à l’autre autour d’un axe parallèle à ladite direction radiale d’ajustement.

Les degrés de liberté précités, individuellement et en combinaison, favorisent les contacts attendus entre ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé.

Il est par ailleurs prévu que les deux dits pions de chaque groupe puissent être chacun montés dans le passage qui le reçoit avec aussi un jeu circonférentiel.

On pourra ainsi affiner le guidage des pièces en mouvement et donc encore davantage l'équilibre des forces.

Deux autres considérations ont aussi été prises en considération : - d’abord, que soit prévu, à côté du palonnier à excentrique, et pour un calage angulaire, un autre pion s’étendant parallèlement audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé, et engagé : - sans jeu dans un autre passage de ladite au moins une patte annulaire, - et, avec un jeu radial, à travers un orifice de l’élément annulaire sectorisé ; - voire que ledit autre pion soit situé radialement sous l’excentrique et circonférentiellement entre les deux dits pions de l’un desdits groupes de pions, à mi-distance de chacun d’eux.

Avec ce pion additionnel, on va pouvoir assurer un blocage angulaire de positionnement de l’élément annulaire sectorisé dans la veine. Le fait de le positionner au centre permet de répartir de façon symétrique les deltas de longueurs entre les secteurs et le carter (ses pattes annulaires), et d’obtenir une forme de veine plus homogène.

Compte tenu des applications privilégiées visées, il est par ailleurs prévu en particulier : - que le premier matériau ladite au moins une patte annulaire de turbine soit un métal ou un alliage métallique, et - que le second matériau de l’élément annulaire sectorisé contienne un composite à matrice céramique.

En effet, la différence de coefficients de dilatation thermique entre ces deux matériaux peut être critique dans certaines conditions de températures et/ou de pressions.

Outre l’ensemble ci-avant est aussi concernée une turbomachine à gaz pour aéronef comprenant cet ensemble, avec tout ou partie des caractéristiques ci-avant mentionnées. L’invention sera si nécessaire encore mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention pourront apparaître à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 schématise, en coupe partielle axiale (axe X), une partie de turbomachine aéronautique à monter sur un aéronef, - la figure 2 schématise, en perspective et même plan de coupe II que celui de la figure 4, la réalisation montrée figure 4, - la figure 3 est une perspective d’un secteur d’élément annulaire, avec un palonnier à excentrique, mais sans patte annulaire de turbine, - la figure 4 montre en coupe locale selon le même plan de coupe que la figure 1, une réalisation conforme à l’invention en zone III de la figure 1 avec, comme sur toutes les figures 2-7, une patte annulaire (26 ci-après) dont seule la partie radialement intérieure est représentée, - la figure 5 correspond à la coupe V-V de la figure 4, - la figure 6 est une vue éclatée du palonnier à excentrique, - la figure 7 montre, selon la même vue que celle de la figure 4, une autre réalisation conforme à l’invention en zone X ou XI de la figure 1 avec encore une patte annulaire (26’ ci-après) dont seule la partie radialement intérieure est représentée, et - les figures 8 et 9 montrent le mode fonctionnement de la solution générale de l’invention.

La figure 1 schématise une partie d'une turbomachine 1 connue, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion comprenant une turbine haute-pression (HP) 10 disposée axialement (axe X) en aval (AV) d'une chambre de combustion 12, et en amont (AM) d'une turbine basse-pression (BP) 14 de la turbomachine.

La chambre de combustion 12 comprend une paroi de révolution externe 50 reliée à son extrémité aval à une extrémité radialement interne d'une paroi tronconique 58 qui comporte à son extrémité radialement externe une bride annulaire radialement externe 60 de fixation sur une bride annulaire 62 correspondante d'un carter externe 64 de la chambre. La turbine haute-pression 10 comprend dans l’exemple un seul étage de turbine comportant un distributeur 16 formé d'une rangée annulaire d'aubes fixes de redressement, et une roue à aubes 18 montée rotative en aval du distributeur 16. La turbine basse-pression 14 comprend plusieurs étages de turbine, chacun de ces étages comportant également un distributeur et une roue à aubes. Seul le distributeur 47 de l'étage basse-pression amont est visible en figure 2. Ses aubes sont celles du premier étage de distributeurs, ou DBP1. Les aubes 18 de rotor et les distributeurs 16,47 s’étendent dans la veine de gaz 12a à laquelle est raccordée en aval la chambre de combustion 12. La roue 18 de la turbine haute-pression 10 tourne, autour de l’axe longitudinal X de la turbomachine, à l'intérieur d'un ensemble sensiblement cylindrique de secteurs d'anneau 20 qui sont disposés circonférentiellement bout à bout et suspendus à un carter extérieur de turbine 22 par l'intermédiaire d'un support annulaire 24. Ce support annulaire 24 comprend à sa périphérie interne des moyens 26 d'accrochage des secteurs d'anneau 20, dénommée aussi patte annulaire 26, et comprend une paroi 28 qui s'étend vers l'amont et vers l'extérieur et qui est reliée à son extrémité radialement externe à une bride annulaire radialement externe 30 de fixation au carter externe de turbine 22. Une bride 60 est intercalée axialement entre la bride 30 et une bride 62 du carter de turbine 22 et est serrée axialement entre ces brides par des moyens appropriés du type vis-écrou 7.

En périphérie externe, les moyens 26 d'accrochage comprennent des (premières) parois annulaires radiales 31,33, respectivement amont et aval, qui définissent des rebords (ici orientés vers l'aval), lesquels coopèrent avec (sont suspendus à) des crochets circonférentiels 310,330 prévus en périphérie interne d’une partie de la paroi 28 du support annulaire 24.

La patte annulaire 26 comprend en outre, en périphérie interne, deux autres (ou secondes) parois annulaires radiales 34,36, respectivement amont et aval, qui définissent des rebords (ici orientés vers l'aval), lesquels coopèrent avec des crochets circonférentiels 340,360 prévus aux extrémités amont et aval des secteurs d'anneau 20. Un organe annulaire de verrouillage 46 à section en C est engagé axialement depuis l'aval sur le rebord cylindrique aval 36 et sur les crochets aval 360 des secteurs d'anneau pour assurer le verrouillage de l'ensemble.

Plus en amont, la paroi 28 du support annulaire 24 définit avec la paroi tronconique 58 de la chambre une enceinte annulaire 80 qui est alimentée en air (flèche F) de ventilation et de refroidissement par des orifices 82 formés dans la paroi tronconique 58.

La plateforme externe 66 sectorisée du distributeur 16 comprend à chacune de ses extrémités amont et aval une rainure annulaire 74 débouchant radialement vers l'extérieur. Des garnitures annulaires d'étanchéité 76 sont logées dans ces rainures 74 et coopèrent avec des nervures cylindriques 78 formées sur la paroi tronconique 58 et sur une paroi radiale amont des moyens 26 d'accrochage, respectivement, pour empêcher le passage de gaz depuis la veine 12/12a de la turbine, radialement, vers l'extérieur des secteurs de plateforme extérieure 66, et inversement, le passage d'air depuis l'enceinte 80 radialement vers l'intérieur, dans la veine de la turbine.

En outre, afin d'accroître le rendement de la turbine, il est nécessaire de réduire autant que possible le jeu radial entre le sommet des aubes mobiles 18 et l'anneau 20. Un dispositif 39 de contrôle de jeu supplémentaire est donc prévu, qui comprend un boîtier circulaire de pilotage 40 entourant l'anneau fixe 20, et plus précisément le support annulaire 24.

Selon les régimes de fonctionnement de la turbomachine, le boîtier de pilotage 40 est destiné à refroidir ou à réchauffer les ailettes amont 240 et aval 242 du support annulaire 24 par décharge (ou impact) d'air sur celles-ci. Sous l'effet de cette décharge d'air, le support annulaire 24 se rétracte ou se dilate, ce qui diminue ou augmente le diamètre des segments d'anneau fixe 20 de la turbine afin d'ajuster le jeu en sommet d'aubes 18. Le boîtier de pilotage 40 supporte des rampes annulaires de circulation d'air 41,42 et 43 qui entourent la partie précitée de paroi 28 du support annulaire 24. Le boîtier de pilotage 40 comporte également un tube collecteur d'air qui entoure les rampes 41,42 et 43 et les alimente en air par l'intermédiaire de conduites 44.

Avec notamment ces solutions de montage, demeure toutefois encore une nécessité à minimiser les jeux radiaux entre la patte annulaire (ci-après repérée 26 ou 26’) de la turbine en cause et l’élément annulaire sectorisé concerné (ici les secteurs d'anneau 20 ci-après, ou l’une au moins des plateformes extérieures 48,66), ceci pour la sécurité et afin d’améliorer le rendement de la turbomachine, et ce d’autant plus si le matériau de la patte annulaire est un métal ou un alliage métallique et le second matériau de l’élément annulaire sectorisé contient un composite à matrice céramique (CMC).

Les figures 2 à 6 montrent ainsi des manières, différentes de ce qui précède, de monter les secteurs d'anneau 20 avec le support annulaire 24, via la patte annulaire 26 ou 26’ et des moyens 125,125’ de positionnement radial.

Ces figures montrent ainsi une manière différente de ce qui précède de monter, avec le support annulaire 24, via au moins une patte annulaire 26 ou 26’: - soit les secteurs d'anneau 20 (solution illustrée figures 2 à 5), - soit des secteurs de plateformes extérieures 48 et/ou 66 d’aubes d’un distributeur de turbine (solution illustrée figure 7).

Ainsi est-il proposé dans une solution conforme à l’invention de lier ensemble, en particulier suspendre, les secteurs d'anneau 20 ou 20’ à la patte annulaire 26 ou 26’ par l’intermédiaire des moyens 125 ou 125’ de positionnement radial, lesquels comprennent des palonniers à excentrique 101 ou 101’ (typiquement un par secteur d'anneau ou de plateforme) engagés : - d’un côté avec la patte annulaire 26 ou 26’, - et d’un autre côté avec l’élément annulaire sectorisé concerné.

Ces palonniers à excentrique agiront pour permettre d’ajuster radialement la distance entre la patte annulaire 26 ou 26’ et l’élément annulaire sectorisé en cause.

Un montage pratique et efficace consiste, dans la première solution illustrée figures 2 à 5, à ce que chaque palonnier à excentrique 101 comprenne des pions 103 montés avec jeu (J) dans des passages 105 axiaux (axe X, de préférence deux coaxiaux ; voir figure 2) du secteur d'anneau 20 considéré et soit disposé pour solliciter un appui entre une portion 103a de circonférence extérieure d’au moins un dit pion et une portion 105a de circonférence extérieure du passage 105 dans lequel ledit pion est monté. Coaxialement à chaque passage 105, le pion 103 considéré est, au moins à une extrémité axiale engagé sans jeu dans un orifice 106 de la patte annulaire 26.

Ainsi, les palonniers à excentriques vont servir à assurer l’appui recherché au montage (donc à froid), comme cela est expliqué ci-après, en référence aux figures 8 et 9. Une fois le positionnement radial assuré, les palonniers à excentriques sont bloqués. Le contact est donc assure en permanence quelles que soient les températures de fonctionnement (qu’on peut encadrer entre - 30°C et 600°C).

Pour la liaison entre chaque secteur d'anneau 20 et la patte annulaire 26, les deux comprennent dans l’exemple deux pattes radiales, respectivement 200a,200b ; 206a,206b (figures 2,4), sectorisées pour les secteurs d'anneau 20 et non-sectorisées pour la patte annulaire 26. Décalé radialement, chaque orifice 106 est formé dans la patte radiale 206b, tandis que le palonnier 107 avec sa tige de manœuvre 119 traverse la patte radiale 206a. A ce sujet, il est conseillé que le palonnier à excentrique 101 comprenne donc un palonnier 107 et un excentrique 109, et soit lié à la patte annulaire 26 par l'intermédiaire de l’excentrique 109 dont une tige de manœuvre 119, qui s’étend parallèlement à l’axe X, est engagée sans jeu dans au moins un premier passage axial 111 de la patte annulaire 26 et est manœuvrable pour l’ajustement de la distance radiale J, deux groupes (103b, 103c) de deux dits pions 103 du palonnier, chacun parallèle à l’axe X, étant montés avec au moins le jeu radial J dans les passages 105 circonférentiellement éloignés l’un de l’autre de la patte annulaire 26.

De façon plus détaillée, la solution ici présentée est telle que, pour les raisons déjà évoquées, le palonnier à excentrique 101 comprend des moyens 115, telles deux rondelles superposées, de rappel élastiques en direction radiale qui sollicitent radialement vers la patte annulaire 26 le secteur d'anneau 20 considéré. Les moyens 115 sont en appui radial contre un rebord 116, suivant ladite direction R d’ajustement En outre, un tirant radial 113, ici fileté, est prévu, sur lequel agit radialement l’excentrique 109, pour un ajustement radial desdits deux groupes de deux autres pions 103b, 103c.

Disposé de façon radialement intérieure vis-à-vis de l’excentrique 103, les moyens 115 de rappel élastiques amortiront les à-coups radiaux et solliciteront vers l’extérieur cet excentrique.

Pour notamment favoriser l’équilibre, comme déjà indiqué, lesdits deux groupes d’autres pions 103b,103c sont, par groupes, respectivement engagés dans les passages 105 axiaux du secteur d'anneau 20 considéré. Et ces passages 105 sont eux-mêmes engagés avec (reçoivent) respectivement un premier et un second doigts de traction 117a,117b (figure 6) montés à pivotement vis-à-vis de deux bras 107a, 107b du palonnier 107, autour d’un axe Y perpendiculaire à ladite direction radiale d’ajustement R et audit axe X (figure 4) suivant lequel s’étendent coaxialement la patte annulaire 26, le carter extérieur 22 et l’élément annulaire sectorisé considéré, ici le secteur d'anneau 20 en cause. Deux rondelles 118a,118b soudées respectivement en extrémités des tiges 107a,107b retiennent suivant l’axe Y les doigts de traction 117a, 117b (figure 6).

En outre, dans la solution préférée présentée, lesdits autres pions 103b,103c de chacun des deux groupes sont engagés à pivotement dans les premier et second doigts 117a,117b de traction respectifs, pour pouvoir tourner autour d’axes respectifs X1 ,X2 (figure 6) chacun parallèles audit axe X suivant lequel s’étendent coaxialement la patte annulaire 26, le carter extérieur 22 et l’élément annulaire sectorisé considéré.

Encore pour l’équilibre des efforts, il est prévu que le tirant radial 113 et le palonnier 107 puissent tourner l’un par rapport à l’autre autour d’un axe parallèle à ladite direction R radiale d’ajustement.

Pour en outre un possible rattrapage angulaire, ou circonférentiel des efforts, les deux dits (autres) pions 103b, 103c de chaque groupe sont ici chacun montés dans le passage 105 qui le reçoit avec aussi un jeu circonférentiel J2 ; voir figure 5.

Et à cette même fin, ainsi que pour un calage angulaire, il pourra être préféré que, pour certains au moins des secteurs d'anneau 20, et à côté du palonnier à excentrique 101, un autre pion 103e s’étendant parallèlement audit axe X soit engagé : - sans jeu dans un autre passage 106 de la patte annulaire 26, - et, avec un jeu radial J3 (figure 4), à travers un autre orifice 105 de l’élément annulaire sectorisé, ici le secteur d'anneau 20 en cause.

En pratique, il est recommandé que, s’il est prévu ce dit autre pion 103e soit, comme montré figures 3 et 5, situé radialement sous l’excentrique 109 et circonférentiellement entre les deux dits pions 103b, 103c de l’un desdits groupes de pions, circonférentiellement à mi-distance de chacun d’eux. L’application de la solution ci-avant au cas d’une liaison à positionnement radial, adaptable avec la température, entre des secteurs de plateforme extérieure, 48’,66’ d’aubes d’un distributeur de turbine et une patte annulaire 26’, est présentée figure 7.

Comme on le voit, les mêmes moyens ou les moyens assurant les mêmes fonctions que ceux du mode de réalisation des figures 2 à 5 et appliqués à l’exemple de la figure 1 ont été repérés identiquement, à la marque 1 (prime) près; voir éléments repérés 103’,103a’,103c’,105’,105a’, 107’, 109’, 111 ’, 119’, 47716’.

La branche transversale qui est présente en partie radialement intérieure des branches radiales 200a’,200b’ peut servir de (partie de) plateforme extérieure pour les aubes de distributeur concernées. Les secteurs de plateforme extérieure 48 de la figure 1 avec leurs parois annulaires (à composantes) radiales 49,51 pourraient ainsi être remplacés par lesdites branches radiales 200a’,200b’, et les crochets 370,380 du support annulaire 24 de cette figure 1 l’être par les branches radiales 206a’,206b’ de la patte annulaire 26’, laquelle patte annulaire pourrait elle-même être alors une partie du support annulaire 24.

Les figures 8,9 illustrent bien le principe de fonctionnement ici retenu, respectivement avant et après serrage via l’excentrique : L’élément annulaire sectorisé considéré, tels les secteurs d’anneau 20 dans l’exemple, est(sont) plaqué(s), suivant des appuis plans, sur les faces internes 261 a,261 b des ergots 260a,260b situés sur lesdites pattes annulaires, ici 26 (de fixation au carter extérieur 22 ou de positionnement radial des secteurs de plateforme extérieure 48,66 d’aubes de distributeur). Ceci est obtenu par la force de serrage qu’exerce, radialement vers l’extérieur, le palonnier à excentrique, 101 dans l’exemple, en liaison avec la rotation de l’excentrique (109 dans l’exemple) : Via la rotation de son tambour de manoeuvre, la rotation de l’excentrique autour de son axe Y a entraîné l’application de l’effort radial F1 sur le palonnier. Le jeu radial J qui existait entre les surfaces de portée planes, telles 210a,210b de l’élément annulaire sectorisé considéré, 20, avant serrage (figure 8) a disparu ; Les surfaces de portée complémentaires 210a,210b et 260a,260b sont plaquées l’une contre l’autre, deux à deux, suivant une ligne de contact repérée 262 figures 8,9. Cette une ligne de contact 262 est située au niveau des faces externes 105a, des passages oblongs, tels 105, de chaque secteur de l’élément annulaire sectorisé.

La définition de la veine 12 est donc maîtrisée au niveau des zones de contact entre les secteurs d’anneau 20 et les ergots.

La garantie du maintien du serrage quelles que soient les conditions thermiques est obtenue par l’alignement suivant la ligne 262, des zones de contact situées : - d’une part au niveau des pions, tels 103, du palonnier avec les faces externes, telles 105a, des passages oblongs, tels 105, de chaque secteur de l’élément annulaire sectorisé, et - d’autre part des ergots 260a,260b des pattes 26 du carter avec les zones extérieures planes des pattes ou surfaces de portée, telles 200a,200b, des secteurs.

Concernant le différentiel de longueur lié aux gradients thermiques et coefficients de dilation différents entre les deux matériaux en cause (métal /CMC dans le cas retenu), il est non significatif vis-à-vis du serrage initial ci-dessus détaillé, lequel est en outre conservé dans toutes les phases de vol.

Par ailleurs, l’ajout des rondelles élastiques 115, outre offrir un degré de rotation supplémentaire sur le palonnier, permet de compenser des gradients thermiques parasites liés aux différents composants métalliques du palonnier à excentrique (101,101’) et (des pattes 26) du carter et la non-maitrise des coefficients de dilatation de ces derniers.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Ensemble comprenant : - un carter extérieur (22) annulaire de turbine d’une turbomachine à gaz pour aéronef, - un élément annulaire sectorisé en un premier matériau, comprenant l’un parmi : -- des secteurs d'anneau (20,20’) qui sont disposés bout à bout circonférentiellement et sont suspendus au carter extérieur, - des secteurs de plateforme extérieure (48,66,48’,66’) d’aubes d’un distributeur de ladite turbine, - des moyens (125,125’) de positionnement radial comprenant au moins une patte annulaire (26,26’) pour : - fixer les secteurs d'anneau avec le carter extérieur (22), par l'intermédiaire d’un support annulaire (24), ou ~ positionner radialement par rapport à ladite patte annulaire les secteurs de plateforme extérieure (48,66) d’aubes de distributeur, les moyens (125,125’) de positionnement radial comprenant en outre un palonnier à excentrique (101,101’) engagé d’un côté avec ladite au moins une patte annulaire (26,26’) et, d’un autre côté, avec l’élément annulaire sectorisé, et agissant pour permettre d’ajuster radialement la distance (J) entre ladite au moins une patte annulaire (26,26’) et l’élément annulaire sectorisé, caractérisé en ce que - ladite au moins une patte annulaire (26,26’) est en un second matériau ayant un coefficient de dilatation thermique différent de celui du premier matériau, - le palonnier à excentrique (101,10T) comprend: - un palonnier (107,107’) relié à un excentrique (109,109’), et ~ des pions (103,103’,103b,103c,103b’,103c’) montés avec jeu dans des passages (105,105’) de l’élément annulaire sectorisé, et - de façon à solliciter un appui entre une portion de circonférence extérieure (103a,103a’) d’au moins un dit pion et une portion de circonférence extérieure (105a,105a’) du passage dans lequel ledit pion est monté, le palonnier à excentrique est lié à ladite au moins une patte annulaire par l'intermédiaire de l’excentrique dont une tige de manœuvre (119,119’), qui s’étend parallèlement à un axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire (26,26’) et l’élément annulaire sectorisé, est engagée sans jeu dans un premier passage (111) de ladite au moins une patte annulaire et est manœuvrable pour l’ajustement de ladite distance radiale (J), deux groupes de deux pions (103,103’,103b,103c,103b’,103c’) du palonnier, chacun parallèle audit axe, étant montés avec au moins un jeu radial dans des dits passages (105,105’) de l’élément annulaire sectorisé circonférentiellement éloignés l’un de l’autre.
2. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le palonnier à excentrique comprend : un tirant radial (113) sur lequel agit radialement l’excentrique, pour un ajustement radial desdits deux groupes de deux pions (103b,103c, 103b’, 103c’).
3. 3. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le palonnier à excentrique comprend en outre des moyens (115) de rappel élastiques en direction radiale qui sollicitent radialement l’élément annulaire sectorisé vers ladite au moins une patte annulaire (26,26’).
4. 4. Ensemble selon la revendication 1, la revendication 2, ou la combinaison de l’une de ces revendications avec la revendication 3, dans lequel lesdits deux groupes de deux pions (103b, 103c, 103b’, 103c’) sont, par groupes respectivement engagés dans les passages (105,105’) de l’élément annulaire sectorisé, eux-mêmes engagés avec respectivement un premier et un second doigts de traction (117a,117b) montés à pivotement vis-à-vis du palonnier (107,107’) autour d’un axe perpendiculaire à ladite direction radiale d’ajustement et audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire (26,26’) et l’élément annulaire sectorisé.
5. 5. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel lesdits pions de chacun des deux groupes (103b, 103c, 103b’, 103c’) sont engagés à pivotement dans les premier et second doigts de traction (117a, 117b) respectifs, pour pouvoir tourner autour d’axes respectifs parallèles audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire (26,26’) et l’élément annulaire sectorisé.
6. 6. Ensemble selon la revendication 2, seule ou en combinaison, avec l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel le tirant radial (113) et le palonnier (107,107’) peuvent tourner l’un par rapport à l’autre autour d’un axe parallèle à ladite direction radiale d’ajustement.
7. 7. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux dits pions de chaque groupe (103b,103c,103b’,103c’) sont chacun montés dans le passage (105,105’) qui le reçoit avec aussi un jeu circonférentiel.
8. 8. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui comprend en outre, à côté du palonnier à excentrique (101,101’), et pour un calage angulaire, un autre pion (103e) s’étendant parallèlement audit axe suivant lequel s’étendent coaxialement ladite au moins une patte annulaire et l’élément annulaire sectorisé, et engagé : - sans jeu dans un autre passage (106) de ladite au moins une patte annulaire, - et, avec un jeu radial, à travers un orifice (105) de l’élément annulaire sectorisé.
9. 9. Ensemble selon les revendications 1 et 8, seules ou en combinaison avec l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel ledit autre pion (103e) est situé radialement sous l’excentrique (109,109’) et circonférentiellement entre les deux dits pions (103b, 103c,103b’, 103c’) de l’un desdits groupes de pions, à mi-distance de chacun d’eux.
10. 10. Turbomachine à gaz pour aéronef comprenant l’ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes.