FR3084694A1

FR3084694A1 - Fixation d'un distributeur a un carter d'une turbomachine

Info

Publication number: FR3084694A1
Application number: FR1857149A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Gimat Matthieu; Henri Jacques Quennehen Lucien; Gerard Claude Lepretre Gilles; Paul Tableau Nicolas
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: US11512605B2; US20200040748A1; FR3084694B1

Abstract

L'invention concerne un ensemble comprenant un carter (7) de turbomachine et un distributeur en matériau composite à matrice céramique comportant une pale (21) dont des faces d'intrados et d'extrados délimitent une cavité interne, et qui est reliée à son extrémité radialement externe par une partie de liaison (31) du distributeur au carter (7), ladite partie de liaison (31) s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur, la pale (21) et ladite partie de liaison (31) étant formées d'un seul tenant, ledit ensemble étant caractérisé en ce que la partie de liaison (31) est fixée à une première paroi radiale (51) solidaire du carter (7) par des moyens de fixation (53).

Description

FIXATION D’UN DISTRIBUTEUR A UN CARTER D’UNE TURBOMACHINE

DOMAINE [001] La présente invention concerne la liaison entre un distributeur en matériau composite à matrice céramique (CMC) et un carter métallique de turbomachine.

CONTEXTE [002] Les distributeurs 1 de turbines 3 s’étendent radialement entre des parois statoriques 5 et un carter externe 7 de turbomachine. Les distributeurs 1 permettent de canaliser et d’orienter le flux gazeux traversant la veine primaire 9 de la turbomachine. Une turbine 3 est composée de plusieurs étages. Chaque étage comprend un distributeur 1 fixe et une roue aubagée mobile 11.

[003] Dans les turbines 3 actuelles, le distributeur 1 est communément réalisé en un matériau métallique et constitué par des aubes 13 directrices délimitées par des plates-formes radialement interne 15 et radialement externe 17. Les plates-formes radialement interne et radialement externe 15, 17 définissent radialement entre elles la veine primaire 9 traversée par le flux gazeux. Les zones radialement à l’intérieur de la plate-forme radialement interne 15 et radialement à l’extérieur de la plate-forme radialement externe 17 sont considérées hors veine.

[004] Généralement, les plates-formes radialement externes 17 comprennent à leurs extrémités amont et aval des brides 19 s’étendant radialement vers l’extérieur puis longitudinalement en saillie par rapport à la pale 21 du distributeur 1. Les brides 19 sont destinées à fixer le distributeur 1 vis-à-vis du carter externe 7, ainsi les parties s’étendant sensiblement axialement par rapport aux brides reposent sur des rails 23 de carter 7.

[005] Par ailleurs, dans les configurations actuelles, les distributeurs 1 métalliques sont soumis à des efforts liés au flux aérodynamique d’air dans la veine 9. Le distributeur 1 est également soumis à un effet de piston dû aux différences de pression entre chaque étage de la turbomachine. La pression est décroissante au fur et à mesure que l’air traverse la turbine 3. Ainsi, l’extrémité amont 25 et l’extrémité aval 27 de la partie hors-veine radialement interne auxquelles le distributeur 1 est fixé sont soumises à des pressions différentes. Cette différence de pression dans la partie hors veine radialement intérieure génère un effort de l’amont vers l’aval, représenté par une flèche F. Les efforts liés au flux aérodynamique et l’effet de piston, décrits précédemment, créent un moment au niveau de la fixation entre le distributeur 1 et le carter 7. Ce moment peut détériorer le distributeur 1.

[006] Un distributeur 1 réalisé en matériau CMC est préférable à un distributeur 1 métallique puisque les distributeurs 1 en CMC augmentent les performances des turbines 3 en réduisant la quantité de gaz de refroidissement nécessaire. Toutefois, il est complexe de réaliser un distributeur 1 en CMC ayant une forme identique à un distributeur 1 métallique et il n’est pas optimal de vouloir le fixer au carter 7 de la même manière qu’un distributeur 1 métallique. En effet, la dilatation différentielle ente pièces en matériau métallique et en CMC empêche des agencements particuliers de pièces métalliques et d’autres en CMC. Par ailleurs, le matériau CMC est abrasif, ainsi les brides du distributeur 1 en CMC endommageraient les rails 23 métalliques du carter 7.

[007] L’ invention a notamment pour but d’apporter une solution simple et efficace aux problèmes liés au montage d’un distributeur 1 en CMC dans une turbine 3, et plus particulièrement sa fixation à un carter 7 métallique.

RESUME DE L’INVENTION [008] A cet effet, elle propose un ensemble comprenant un carter de turbomachine et un distributeur en matériau composite à matrice céramique comportant une pale dont des faces d’intrados et d’extrados délimitent une cavité interne, et qui est reliée à son extrémité radialement externe par une partie de liaison du distributeur au carter, ladite partie de liaison s’étendant sensiblement radialement vers l’extérieur, la pale et ladite partie de liaison étant formées d’un seul tenant, ledit ensemble étant caractérisé en ce que la partie de liaison est fixée à une première paroi radiale solidaire du carter par des moyens de fixation.

[009] Un tel distributeur comprend une pale et une pièce de liaison obtenue d’un seul tenant ce qui permet un cheminement des efforts induits par les flux aérodynamiques et l’effet piston le plus direct possible.

[010] La pale et la partie de liaison sont obtenues par drapage de tissus fibreux bidimensionnels liés au niveau du bord d’attaque et du bord de fuite de la pale. Les tissus fibreux constituent des renforts fibreux.

[011] Dans un autre mode de réalisation, la pale et la partie de liaison sont obtenues par tissage tridimensionnel. Le fait que la pale et la partie de liaison soient monobloc garantit une continuité des fibres de renforcement entre la pale et la partie de liaison.

[012] En outre, la fixation de la partie de liaison sur une paroi radiale solidaire du carter permet d’avoir une reprise des efforts sur la totalité de la partie de liaison, ce qui n’est pas le cas d’une partie de liaison reposant sur un rail de carter.

[013] Avantageusement, l’extrémité radialement externe de ladite partie de liaison comprend au moins une bride radiale, s’étendant strictement radialement et étant appliquée en direction circonférentielle sur ladite première paroi radiale.

[014] Le fait que la bride radiale soit agencée à l’extrémité radialement externe de la partie de liaison permet à cette dernière d’être appliquée et fixée sans jeu à la paroi radiale solidaire du carter. L’absence de jeu entre la bride radiale et la paroi radiale solidaire du carter permet d’éviter la présence d’un moment entre ces deux parois radiales, et en conséquence d’empêcher une dégradation accélérée de la fixation entre la bride radiale et la paroi radiale solidaire du carter.

[015] Selon une caractéristique de l’invention, l’ensemble comprend une pièce intermédiaire de fixation du distributeur au carter, la pièce intermédiaire comprenant une paroi circonférentielle et ladite au moins une première paroi radiale laquelle s’étend radialement vers l’intérieur à partir de ladite paroi circonférentielle et étant fixée à ladite au moins une bride radiale de la partie de liaison.

[016] Dans un mode de réalisation préférentiel, le distributeur n’est pas fixé directement au carter mais à une pièce intermédiaire qui comprend une paroi circonférentielle à partir de laquelle s’étend une paroi radialement vers l’intérieur. La bride radiale de la partie de liaison du distributeur est fixée à la paroi radiale de la pièce intermédiaire. La paroi circonférentielle de la pièce intermédiaire peut ainsi être configurée de manière à permettre la fixation d’un distributeur CMC sur le carter. La pièce intermédiaire étant préférentiellement réalisée en métal, ainsi les zones de fixation de la pièce intermédiaire peuvent être similaires au moyen de fixation d’un distributeur en métal sur un carter en métal.

[017] Dans un mode de réalisation particulier, le distributeur comprend une plate-forme comportant une paroi circonférentielle délimitant extérieurement une veine d’écoulement d’air et une seconde paroi radiale s’étendant radialement vers l’extérieur depuis ladite paroi circonférentielle, ladite seconde paroi radiale étant fixée par lesdits moyens de fixation à la première paroi radiale et à ladite partie de liaison.

[018] Dans un second mode réalisation préférentiel, compatible avec le mode réalisation décrit précédemment, le distributeur comprend une plateforme au niveau de l’extrémité radialement externe de la pale. Cette plateforme comprend une paroi circonférentielle à partir de laquelle s’étend en saillie radialement vers l’extérieur une paroi radiale. La paroi radiale de la plateforme s’étend sensiblement parallèlement à la partie de liaison du distributeur. Ladite paroi radiale de la plate-forme est fixée à la partie de liaison et à la paroi radiale solidaire du carter, de manière à rigidifier leur fixation.

[019] Avantageusement, des moyens de fixation traversent ladite au moins une bride de fixation de la partie de liaison, ladite première paroi radiale de la pièce intermédiaire et ladite seconde paroi radiale de la plate-forme.

[020] Afin de rigidifier la fixation entre la partie de liaison et la paroi radiale solidaire du carter, il est préférable que les moyens de fixation traversent également la paroi radiale de la plate-forme afin d’appliquer les diverses parois radiales les unes contre les autres et éviter la création d’un moment autour des moyens de fixation. Un moment est défini par un mouvement en en rotation de l’au moins une des parois par rapport un élément fixe, ici les moyens de fixation.

[021] Préférentiellement, ladite au moins une bride radiale est fixée à ladite première paroi par boulonnage.

[022] La fixation par boulonnage de la bride radiale sur la paroi radiale de solidaire du carter empêche ainsi tout mouvement du distributeur par rapport au carter ou à une pièce intermédiaire fixée au carter. Dès lors, un tel type de fixation évite des frottements du distributeur CMC dont le matériau est abrasif sur la surface métallique du carter ou de la pièce intermédiaire.

[023] Avantageusement, la partie de liaison comprend au moins une ouverture en communication fluidique avec la cavité interne de la pale.

[024] La partie de liaison comprend au moins une ouverture pour permettre une communication fluidique de l’air entre la partie hors veine radialement à l’extérieur du distributeur et la partie hors veine radialement à l’intérieur du distributeur par le biais de l’ouverture et de la cavité interne de la pale.

[025] Avantageusement, le matériau composite à matrice céramique de la pale et la partie de liaison comprend des fibres continues de renforcement s’étendant préférentiellement dans la direction radiale.

[026] La direction radiale des fibres de renforcement dans le matériau CMC de la pale et de la partie de liaison permet à ces pièces d’avoir une meilleure résistance vis-à-vis des efforts aérodynamiques causés par le flux d’air se déplaçant dans la turbomachine de manière longitudinale.

[027] Selon un autre mode de réalisation particulier, la partie de liaison comprend deux brides radiales, les brides radiales s’étendant parallèlement et étant espacées l’une de l’autre.

[028] Ces première et seconde parois disjointes permettent de moins impacter le flux d’air dans la partie hors veine radialement externe puisque les surfaces destinées à être impactées par le flux d’air sont plus fines.

[029] 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.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

- la figure 1 est une vue en coupe d’une turbine selon l’art antérieur ;

- la figure 2A est une vue en coupe d’un distributeur dans une turbomachine selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

- la figure 2B est une vue agrandie de la partie radialement externe du distributeur illustré en figure 2A ;

- la figure 3A est une vue en perspective d’un distributeur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

- la figure 3B est une vue en perspective selon un angle différent d’un distributeur selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

- la figure 4A est une vue en perspective d’un distributeur selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;

- la figure 4B est une vue de face de la partie de liaison d’un distributeur selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE [030] Dans la description détaillée ci-après, la première paroi, respectivement seconde paroi, de la partie de liaison s’étend radialement vers l’extérieur à partir de l’extrados, respectivement intrados, de la pale.

[031] La figure 1 concerne une turbine 3 de l’art antérieur décrit précédemment.

[032] Le distributeur 1 en CMC, selon l’un des modes de réalisation de l’invention, comprend une pale 21 comportant une cavité 29 (figure 4A) interne s’étendant radialement. Le distributeur 1 comprend au niveau des extrémités radialement interne et externe des plates-formes respectivement radialement interne et radialement externe 15, 17. La plateforme radialement interne 15 est fixée par des moyens de fixation à une paroi statorique 5 radialement interne de la turbomachine. Le distributeur 1 comprend également une partie de liaison 31 permettant la fixation du distributeur 1 au carter 7. La partie de liaison 31 est constituée d’un seul tenant avec la pale 21 et s’étend radialement vers l’extérieur à partir de l’extrémité radialement externe de ladite pale 21. La pale 21 et la partie de liaison 31 sont constituées par au moins deux tissus fibreux imprégnés ou au moins deux empilements de tissus fibreux imprégnés reliés au niveau du bord d’attaque 33 et du bord de fuite 35 formant la cavité 29 interne de la pale 21. Les tissus imprégnés de la partie de liaison 31 forment une première paroi 37 et une seconde paroi 39 reliées dans le prolongement de la pale au niveau du bord d’attaque 33 et du bord de fuite 35.

[033] Dans un autre mode de réalisation, la pale 21 et la pièce de liaison 31 peuvent être formées à l’aide d’un unique tissu fibreux constituant une préforme. Un tel mode de réalisation est avantageux en ce que le renfort formé par la pale 21 et la partie de liaison 31 est continu et présente une bonne réaction mécanique aux sollicitations. Cette préforme peut-être obtenue par tissage tridimensionnel.

[034] Dans le cas où la pale 21 et la partie de liaison 31 sont obtenues à l’aide d’une unique tissu fibreux, le bord d’attaque 33 et le bord de fuite 35 sont naturellement reliés par des torons qui assurent une cohésion dans l’épaisseur de la préforme.

[035] La première paroi et la seconde parois 37, 39 s’étendent radialement vers l’extérieur de part et d’autre de la cavité 29 interne formée dans la pale

21. La pale 21, la partie de liaison 31 et les plates-formes radialement interne et externe 15, 17 sont réalisées respectivement en matériau CMC. Le matériaux CMC comprend une texture fibreuse et une matrice.

[036] La matrice est préférentiellement réalisée selon le procédé d’infiltration du carbure de silicium en phase vapeur selon le procédé CVI (Chemical Vapor infiltration) et/ou par voie fondue selon le procédé Ml (Melt Infiltration). La matrice peut également être réalisée selon le procédé PIP (Polymer Impregnation and Pyrolysis), ou encore selon le procédé SIC.

[037] Préférentiellement, les fibres de renforcement utilisées sont des fibres de carbure de silicium de type HiNiS.

[038] Optionnellement, au moins l’une des plates-formes 15, 17 est formée d’un seul tenant avec la pale 21 et la partie de liaison 31 par tissage fibreux tridimensionnel entre les fibres de renforcement de la pale 21 et de la partie de liaison 31 et les fibres de la plate-forme.

[039] Alternativement, ladite plateforme 15, 17 peut être obtenue d’un seul tenant avec la pale 21 et la partie de liaison 31 par collage à l’aide de la matrice des matériaux céramique de la plate-forme 15, 17, de la pale 21 et de la partie de liaison 31. La matrice fait ici office de liant lors de la remontée du silicium de la matrice du matériau CMC.

[040] On se réfère maintenant aux figures 2A et 2B qui représentent un distributeur 1 en CMC selon un premier mode de réalisation.

[041] La plate-forme radialement interne 15 est en appui radial et fixée sur une paroi statorique 5 de la turbine 3.

[042] Le bord amont 41 de la partie de liaison 31 formé par la liaison des première et seconde parois 37, 39 s’étend radialement vers l’extérieur dans le prolongement du bord d’attaque 33 de la pale 21 en épousant son profil. Le bord radialement externe 43 de la partie de liaison 31 s’étend sensiblement longitudinalement de manière à épouser la forme de la paroi du carter 7.

[043] Le bord aval 45 de la partie de liaison 31 formé par la liaison des première et seconde parois 37, 39 s’étend radialement vers l’extérieur dans le prolongement du bord de fuite 35 de manière sensiblement parallèle au bord amont 41. La partie de liaison 31 présente un congé entre le bord amont 43 et le bord radialement externe 45 de la partie de liaison. Il en est de même entre le bord aval 47 et le bord radialement externe 45 de la partie de liaison 31.

[044] Les tissus fibreux des première et seconde parois 37, 39 agencées de part et d’autre de la cavité 29 interne de la pale 21 sont circonférentiellement en butée l’un contre l’autre, de manière à ce que les deux tissus s’étendent parallèlement et strictement radialement au niveau de la zone de contact 47. Les tissus de la première et de la seconde parois 37, 39 sont liés l’un à l’autre au niveau de la zone de contact 47, de manière à former une bride radiale de fixation 49.

[045] Ladite liaison peut être renforcée à l’aide de fibres de renforcement s’étendant dans une direction transversale à ladite direction d’extension de la bride radiale de fixation 49.

[046] Dans un autre mode de réalisation, ladite liaison peut être obtenue par collage. Comme décrit précédemment, la matrice des première et seconde parois 37, 39 peut faire office de liant entre deux pièces céramiques de même constitution.

[047] La bride radiale de fixation 49 est fixée à une paroi radiale 51 solidaire du carter 7 à l’aide de moyens de fixation 53. La fixation est réalisée notamment par boulonnage. Ainsi, ladite bride radiale 49 comprend deux orifices 55, 55a, 55b traversés par des moyens de fixation 53. Le premier orifice 55a est de taille plus importante que le second orifice 55b.

[048] Lorsque le distributeur 1 est fixé sur le carter 7, les moyens de fixation 53 s’étendent sensiblement transversalement au travers de la bride radiale de liaison 49 et de la paroi radiale 51 solidaire du carter 7.

[049] La partie de liaison 31 comprend en outre une ouverture 57 débouchant transversalement à la direction d’allongement radiale de partie de liaison 31. Cette ouverture 57 est délimitée radialement de manière à affleurer l’extrémité radialement interne de la bride radiale 49 et l’extrémité radialement externe de la plate-forme radialement externe 17. Cette ouverture 57 est en communication fluidique avec la cavité 29 interne de la pale 21 et permet aux parties hors-veine radialement interne et externe par rapport au distributeur 1 d’être en communication fluidique.

[050] On se réfère maintenant aux figures 3A et 3B qui représentent un distributeur 1 selon un deuxième mode de réalisation.

[051] La plate-forme radialement interne 15 est fixée par boulonnage 59 au niveau d’une bride amont 61 a et d’une bride aval 61 b sur une bride amont et une bride aval d’une paroi statorique 5.

[052] La plate-forme radialement externe 17 comprend une bride 63 s’étendant radialement vers l’extérieur au niveau de l’extrémité amont. La plate-forme radialement externe 17 comprend également une première et une seconde parois 65, 67 s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la paroi circonférentielle de la plate-forme radialement externe 17. Ces parois 65, 67 sont disposées de part et d’autre de la partie de liaison 31. La première paroi 65, respectivement la seconde paroi 67, s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la paroi circonférentielle radialement externe 69 de la plateforme radialement externe 17 vient épouser la forme de la première paroi 37 de la partie de liaison 31, respectivement la seconde paroi 39 de la partie de liaison 31.

[053] La première et la seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31 s’étendent radialement vers l’extérieur de façon sensiblement plane au niveau des extrémités amont 37a, 39a et aval (non visible). Les première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31 s’étendent radialement selon une composante radiale vers l’extérieur et une composante circonférentielle vers l’extrados de la pale sur une première hauteur H1 puis strictement selon une composante radiale sur une seconde hauteur H2. La première et la seconde parois 37, 39 de la partie de la partie de liaison 31 s’étendent également dans une direction ayant une composante circonférentielle et une composante longitudinale sensiblement similaires ou parallèles à la direction reliant le bord d’attaque 33 au bord de fuite 35 de la pale 21, dans un plan de section radial.

[054] Les extrémités amont 37a, 39a et aval de la première paroi 37 et de la seconde paroi 39 de la partie de liaison 31 sensiblement planes sont appliquées l’une contre l’autre. L’extrémité amont 37a, 39a respectivement l’extrémité aval de la première paroi 37 et de la seconde paroi 39 sont fixées l’une contre l’autre par renfort dans la troisième direction ou collage, comme décrit précédemment, formant ainsi une bride radiale 49, encore appelée bride radiale de fixation. Entre leurs extrémités amont 37a, 39a et aval, la première paroi 37 et la seconde paroi 39 comprennent respectivement une partie intermédiaire 37c, 39c s’étendant selon une direction transversale à la direction d’extension longitudinale et circonférentielle de la partie de liaison 31. La partie intermédiaire 37c, 39c de la première paroi 37, respectivement la seconde paroi 39, s’étend dans la direction transversale opposée à la seconde paroi 39, respectivement première paroi 37, de manière à ce que la première paroi 37 et la seconde paroi 39 soient espacées l’une de l’autre au niveau de leur parte intermédiaire respective 37c, 39c.

[055] Les parties intermédiaires 37c, 39c de la première paroi 37 et de la seconde paroi 39 sont disposées en vis-à-vis et comprennent une forme complémentaire définissant entre elles un canal 71 s’étendant radialement. Ledit canal 71 s’étend radialement entre la cavité 29 interne de la pale 21 et la partie hors-veine radialement externe. Ce canal 71 permet ainsi une communication fluidique entre la partie hors-veine radialement externe et la partie hors-veine radialement interne de la turbine 3.

[056] Optionnellement, les parties intermédiaires 37c, 39c, des première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31, définissent respectivement un demi-tube circulaire. Ainsi, lorsque la première paroi 37 et la seconde paroi 39 de la partie de liaison 31 sont appliquées et reliées l’une à l’autre, les parties intermédiaires 37c, 39c de la première paroi 37 et de la seconde paroi 39 définissent ensemble un canal 71 tubulaire cylindrique.

[057] La première paroi radiale 65 et la seconde paroi radiale 67 de la plateforme radialement externe 17 s’étendent radialement vers l’extérieur de part et d’autre de la partie de liaison 31. Lesdites première et seconde parois 65, 67 radiales de la plate-forme radialement externe 17 comprennent respectivement une extrémité amont 65a, 67a, une extrémité aval 65b (l’extrémité aval de la seconde paroi 67 étant non visible) et une partie intermédiaire 65c, 67c.

[058] L’extrémité amont 65a, 67a, la partie intermédiaire 65c, 67c et l’extrémité aval 65b, de la première paroi 65 radiale, respectivement seconde paroi 67 radiale, de la plate-forme radialement externe 17 épousent les formes de l’extrémité amont 37a, 39a, la partie intermédiaire 37c, 39c et l’extrémité aval de la première paroi 37, respectivement seconde paroi 39, de la partie de liaison 31 sur ladite première hauteur H1. Le bord aval 73a, 75a de l’extrémité amont 65a, 67a, respectivement le bord amont 73b, 75b de l’extrémité aval 65b de la première paroi 65 radiale et de la seconde paroi 67 radiale de la plate-forme radialement externe 17 s’étendant radialement vers l’extérieur affleurent l’extrémité amont 71a, respectivement l’extrémité aval 71b du canal 71.

[059] Sur ladite seconde hauteur H2, les extrémités amont 65a, 67a et aval 65b desdites première et seconde parois 65, 67 de la plate-forme radialement externe 17 s’étendent radialement vers l’extérieur selon une composante strictement radiale en saillie par rapport à leur partie intermédiaire respective 65c, 67c. Le bord amont 77a, 79a et l’extrémité radialement externe 65d, 67d de l’extrémité amont 65a, 67a des première et seconde parois 65, 67 radiales de la plateforme radialement externe affleurent le bord amont 41 et l’extrémité radialement externe 43a de l’extrémité amont 37a, 39a des première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31. Respectivement, le bord aval 77b et l’extrémité radialement externe 65e, 67e de l’extrémité aval des première et seconde parois 65, 67radiales de la plateforme radialement externe 17 affleurent le bord aval et l’extrémité radialement externe 43b de l’extrémité aval des première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31.

[060] La partie de liaison 31 du distributeur 1 selon le second mode de réalisation est fixée au carter 7 à l’aide d’une pièce intermédiaire 81.

[061] La pièce intermédiaire 81 comprend une paroi circonférentielle 83 à partir de laquelle s’étend une paroi 85 radialement vers l’intérieur. La paroi circonférentielle 83 de la pièce intermédiaire 81 est disposée circonférentiellement entre deux parties de liaison 31 s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de l’extrémité radialement externe de deux pales 21 consécutives d’un même distributeur 1. La paroi circonférentielle 83 de la partie intermédiaire 81 vient ainsi en appui circonférentiel sur une dite première paroi 65 radiale de la plate-forme radialement externe 17 d’une première pale 21 et une dite seconde paroi 67 radiale de la plate-forme radialement externe 17 d’une seconde pale 21.

[062] La paroi circonférentielle 83 s’étend longitudinalement à partir de la bride radiale amont 63 de la plate-forme radiale externe 17 et en saillie vers l’aval de l’extrémité aval de la partie de liaison 31. La paroi circonférentielle 83 de la pièce intermédiaire 81 comprend un premier et un second flancs 87, 89 circonférentiels s’étendant longitudinalement au niveau des extrémités circonférentielles de la paroi circonférentielle 83. Les deux flancs 87, 89 circonférentiels comprennent respectivement une extrémité amont 91a, 93a, une première partie 87a, 89a, une partie intermédiaire 87c,89c, une seconde partie 87b, 89b et une extrémité aval 91b, 93b.

[063] Les première et seconde parties 87a, 87b du premier flanc 87 circonférentiel viennent épouser la forme de l’extrémité amont 65a et l’extrémité aval 65b de la première paroi 65 radiale de la plate-forme radialement externe 17 de la première pale 21. La partie intermédiaire 87c du premier flanc 87 épouse la forme de la partie intermédiaire 37c de la première paroi 37 de la partie de liaison 31 de ladite première pale 31. Respectivement, les première et seconde parties 89a, 89b du second flanc 89 circonférentiel viennent épouser la forme de l’extrémité amont 67a et l’extrémité aval de la seconde paroi 67 radiale de la plate-forme radialement externe 17 de la seconde pale 21. La partie intermédiaire 89c du second flanc 89 épouse la forme de la partie intermédiaire 39c de la seconde paroi 39 de la partie de liaison 31 de ladite de la seconde pale 31. De cette manière, la partie intermédiaire 87c, 89c des premier et second flancs 87, 89 circonférentiels s’étend circonférentiellement en retrait par rapport à leurs extrémités amont 87a, 89a et aval 87, 89b respectives. Les extrémités amont et aval 93a, 93b du second flanc 89 circonférentiel s’étendent circonférentiellement en saille par rapport aux première et seconde parties 89a, 89b ainsi que la partie intermédiaire 89c. Ainsi, par complémentarité de forme, deux pièces intermédiaires 81 consécutives sont en appui sur l’intégralité du pourtour de l’extrémité radiale externe de la bride radiale 49 de ladite partie de liaison 31.

[064] Les extrémités amont et aval 93a, 93b du second flanc 89 circonférentiel viennent circonférentiellement en butée au niveau des extrémités amont et aval 91a, 91b du premier flanc 87 circonférentiel d’une seconde pièce intermédiaire 81. De cette manière les extrémités amont et aval 93a, 93b du second bord circonférentiel 89 s’étendent longitudinalement en saillie des extrémités amont et aval 37a, 39a, 65a, 65b, 67a des première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31 ainsi que des première et seconde parois 65, 67 radiales de la plate-forme radialement externe 17 qui épousent la forme de ladite partie de liaison 31. Les extrémités amont et aval 93a, 93b du second flanc 89 circonférentiel viennent ainsi en appui longitudinal sur le bord amont 41 des première et seconde parois 37, 39 de la partie de liaison 31 ainsi que le bord amont 77a, 79a des première et seconde parois 65, 67 radiales de la plate-forme radialement externe 17 qui épousent la forme de ladite partie de liaison 31.

[065] La paroi radiale 85 de la pièce intermédiaire 81 s’étend radialement selon une composante strictement radiale vers l’intérieur à partir des première et seconde parties 87a, 87b ainsi que la partie intermédiaire 87c du premier flanc 87 circonférentiel. La paroi radiale 85 comprend ainsi une première partie 85a, une seconde partie 85b et une partie intermédiaire 85c disposée longitudinalement entre la première et la seconde parties 85a, 85b. La paroi radiale 85 de la pièce de liaison 81 s’étend sur une troisième hauteur H3 de manière que les première et seconde parties 85a, 85b de la paroi radiale 85 épousent les extrémités amont et aval 67a de la seconde paroi radiale 67 de la plate-forme radialement externe 17. Sur cette dite troisième hauteur H3, la partie intermédiaire 85c de la paroi radiale 85 de la pièce intermédiaire 81 épouse la forme de de la partie intermédiaire 39c de la seconde paroi 39 de la partie de liaison 31. Les première et seconde parties 85a, 85b de la paroi radiale 85 s’étendent en saillie radialement vers l’intérieur sur une quatrième hauteur H4 par rapport à la partie intermédiaire 85c de ladite paroi radiale 85 de la pièce intermédiaire 81. Les extrémités radiales internes de la première et de la seconde parties 85a, 85b affleurent avec les extrémités radialement internes à partir de laquelle la seconde paroi radiale 67 de la plate-forme radialement externe 17 s’étend radialement vers l’extérieur selon une composante strictement radiale.

[066] La première partie 85a, respectivement la seconde partie 85b, de la paroi radiale 85 de la pièce intermédiaire 81, ainsi que l’extrémité amont 41, respectivement l’extrémité aval, de la partie de liaison 31 et des première et seconde parois 65, 67 radiales de la plate-forme radialement externe 17 s’étendant radialement selon une composante strictement radiale sont munies d’un orifice traversé par un moyen de fixation 53. Le moyen de fixation 53 est typiquement du type boulonnage.

[067] Optionnellement, la paroi radiale 85 de la pièce intermédiaire 81 peut s’étendre à partir du second bord circonférentiel 89 de la paroi circonférentielle. Dans ce cas, la fixation avec la partie de liaison 31 et les parois radiales 65, 67 de la plate-forme radialement externe 17 sera identique à ce qui est décrit dans le paragraphe précédent hormis le fait que la paroi radiale 85 viendra sensiblement en butée circonférentielle de la première paroi radiale 65 de la plate-forme radialement externe 17 adjacente.

[068] Préférentiellement la pièce intermédiaire 81 est réalisée en un matériau métallique, ce qui permet à un distributeur CMC selon le second mode de réalisation de l’invention d’être fixé au carter 7 de manière similaire aux distributeurs réalisés en matériau métallique.

[069] On se réfère maintenant aux figures 4A et 4B qui représentent un distributeur 1 en CMC comprenant une partie de liaison 31 en CMC fixée au carter 7 selon un troisième mode de réalisation.

[070] De la même manière que le premier et le deuxième modes de réalisation, le distributeur 1 comprend une pale 21 et une partie de liaison 31 obtenues à partir d’une première et d’une seconde parois 37, 39 respectivement constituées d’un empilement de tissus fibreux imprégnés d’une matrice. Les première et seconde parois 37, 39 s’étendent radialement vers l’extérieur. Les tissus fibreux des première et seconde parois sont reliés entre eux au niveau du bord d’attaque 33 et du bord de fuite 35 de la pale

21.

[071] Les première et seconde parois 37, 39 de la partie de la partie de liaison 31 s’étendent longitudinalement dans une direction ayant une composante circonférentielle et une composante longitudinale sensiblement similaire ou parallèle à la direction reliant le bord d’attaque 33 au bord de fuite 35 de la pale 21, dans un plan de section radial. La première paroi 37 de la partie de liaison 31 s’étend radialement sur une hauteur H5 selon une composante radiale vers l’extérieur et une composante transversale à la direction d’extension longitudinale, en direction de l’intrados à partir de l’extrémité radiale externe de la pale 21. La seconde paroi 39 de la partie de liaison 31 s’étend radialement sur la même hauteur H5 que la première paroi selon une composante radiale vers l’extérieur et une composante transversale à la direction d’extension longitudinale, en direction de l’extrados à partir de l’extrémité radiale externe de la pale 21. Ainsi les première et seconde parois 37, 39 s’étendent l’une vers l’autre sur une même hauteur H5.

[072] Les première et seconde parois 37, 39 s’étendent, à partir de la hauteur H5, radialement, sur une hauteur H6, selon une composante strictement radiale définissant une première et une seconde brides radiales 95a, 95b. Les première et seconde brides 49, 95a, 95b radiales s’étendent parallèlement et sont espacées l’une de l’autre.

[073] L’espacement des première et seconde brides 49, 95a, 95b forme une ouverture 97 débouchant dans la direction d’extension longitudinale de la partie de liaison 31. Cette ouverture 97 est en communication fluidique avec la cavité 29 interne de la pale 21. Ainsi la partie hors-veine radialement externe est en communication fluidique avec la partie hors-veine radialement interne.

[074] Chacune des première et seconde brides 49, 95a, 95b radiales est munie de deux orifices 99. Les orifices 99 débouchent dans la direction transversale à la direction d’extension longitudinale de la partie de liaison 31. Les orifices 99 de la première bride 95a radiale sont coaxiaux avec les orifices 99 de la seconde bride 95b radiale, et sont préférentiellement longitudinalement alignés.

[075] Lorsqu’un distributeur 1 selon le troisième mode de réalisation est fixé au carter 7, une paroi radiale solidaire du carter 7 est disposée entre les deux brides 49, 95a, 95b radiales de la partie de liaison 31. Cette paroi radiale solidaire du carter 7 est également munie de deux orifices longitudinalement alignés et coaxiaux avec les orifices 99 des première et seconde brides 95a 95b radiales. Les orifices 99 des première et seconde brides 49, 95a, 95b radiales ainsi que de la paroi radiale solidaire du carter 7 sont traversés par deux moyens de fixation. Typiquement, les moyens de fixation sont du type boulonnage.

[076] Optionnellement, chacune des première et seconde brides 49, 95a, 95b radiales peut être fixée à une paroi radiale solidaire du carter indépendante.

Claims

REVENDICATIONS

1. Ensemble comprenant un carter (7) de turbomachine et un distributeur (1) en matériau composite à matrice céramique comportant une pale (21) dont des faces d’intrados et d’extrados délimitent une cavité (29) interne, et qui est reliée à son extrémité radialement externe par une partie de liaison (31) du distributeur (1) au carter (7), ladite partie de liaison (31) s’étendant sensiblement radialement vers l’extérieur, la pale (21) et ladite partie de liaison (31) étant formées d’un seul tenant, ledit ensemble étant caractérisé en ce que la partie de liaison (31) est fixée à une première paroi radiale (51) solidaire du carter (7) par des moyens de fixation (53).
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extrémité radialement externe de ladite partie de liaison (31) comprend au moins une bride radiale (49), s’étendant strictement radialement et étant appliquée en direction circonférentielle sur ladite première paroi radiale (51).
3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’il comprend une pièce intermédiaire (81) de fixation du distributeur (1) au carter (7), la pièce intermédiaire (81) comprenant une paroi circonférentielle (83) et ladite au moins une première paroi radiale (85) laquelle s’étend radialement vers l’intérieur à partir de ladite paroi circonférentielle (83) et étant fixée à ladite au moins une bride radiale (49) de la partie de liaison (31 ).
4. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le distributeur (1) comprend une plate-forme (17) comportant une paroi circonférentielle délimitant extérieurement une veine (9) d’écoulement d’air et une seconde paroi radiale (65, 67) s’étendant radialement vers l’extérieur depuis ladite paroi circonférentielle, ladite seconde paroi (65, 67) radiale étant fixée par lesdits moyens de fixation (53) à la première paroi radiale (51) et à ladite partie de liaison (31).
5. Ensemble selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que des moyens de fixation (53) traversent ladite bride (49) de la partie de liaison (31), ladite première paroi radiale (85) de la pièce intermédiaire (81) et ladite seconde paroi radiale (65, 67) de la plate-forme (17).
6. Ensemble selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite au moins une bride radiale (49) est fixée à ladite première paroi

5 (51) par boulonnage.
7. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie de liaison (31) comprend au moins une ouverture (57, 71,97) en communication fluidique avec la cavité (29) interne de la pale (21).

10
8. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau composite à matrice céramique de la pale (21) et la partie de liaison (31) comprend des fibres continues de renforcement s’étendant préférentiellement dans la direction radiale.
9. Ensemble selon l’une des revendications 2 à 8, caractérisé en

15 ce que la partie de liaison (31 ) comprend deux brides radiales (49, 95a, 95b), les brides radiales (49, 95a, 95b) s’étendant parallèlement et étant espacées l’une de l’autre.