FR3099790A1 - Dispositif d'accrochage d'un boîtier d'alimentation en air d'un dispositif de refroidissement d'un carter de turbomachine - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'accrochage (3), sur un carter externe (154) d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine, d'un boîtier d'alimentation (20) en air d'un dispositif de refroidissement par jets d'air (2) de ce même carter. Conformément à l'invention, ce dispositif d'accrochage comprend au moins deux dispositifs de maintien (4, 5) par liaison à rotule configurés pour relier chacun ledit boîtier (20) audit carter externe (154). Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Dispositif d'accrochage d'un boîtier d'alimentation en air d'un dispositif de refroidissement d'un carter de turbomachine

L'invention se situe dans le domaine des turbomachines d'aéronefs.

La présente invention concerne un dispositif d'accrochage d'un boîtier d'alimentation en air d'un dispositif de refroidissement par jets d'air du carter externe d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine. L’invention concerne également un tel dispositif de refroidissement dont le boîtier d’alimentation en air est accroché au carter par ce dispositif d’accrochage.

Un exemple d'une turbomachine à double flux, destinée à être installée sur un aéronef (non représenté) pour le propulser dans les airs, est représenté sur la figure 1 jointe.

De manière classique, cette turbomachine 1 s’étend selon un axe principal 10 et comprend une manche d’air 11 par laquelle un flux de gaz pénètre dans la turbomachine 1 et dans laquelle le flux de gaz traverse une soufflante 12. En aval de la soufflante 12, le flux de gaz se sépare en un flux de gaz primaire s’écoulant dans une veine primaire 13 et un flux de gaz secondaire s’écoulant dans une veine secondaire 14.

Dans la veine primaire 13, le flux primaire traverse, d’amont en aval (c’est-à-dire de la gauche vers la droite de la figure), un compresseur basse pression 131, un compresseur haute pression 132, une chambre de combustion 133, une turbine haute pression 134, une turbine basse pression 135, et un carter d’échappement des gaz auquel est reliée une tuyère d’échappement 136. Dans la veine secondaire 14, le flux secondaire traverse un redresseur de soufflante 141, puis vient se mélanger au flux primaire au niveau de la tuyère d’échappement.

Un carter inter-veine 15 sépare la veine primaire 13 de la veine secondaire 14.

Chaque compresseur ou turbine de la turbomachine comprend plusieurs étages, chaque étage étant formé par un aubage fixe (ou stator) ou encore redresseur, et un aubage tournant (ou rotor) qui tourne autour de l’axe principal 10 de la turbomachine.

Le stator et le rotor d’un étage comprennent chacun une pluralité d’aubes réparties de manière régulière autour de l’axe principal 10 de la turbomachine et s’étendant radialement par rapport à cet axe, à l’intérieur de la veine primaire de sorte à être traversées par le flux primaire.

L'ensemble des étages d'un compresseur ou d'une turbine est logé entre un carter interne 16 s'étendant autour de l'axe principal 10 et le carter inter-veine 15, ce dernier étant ménagé de manière coaxiale autour du carter interne 16 de façon à délimiter la veine primaire 13.

Le carter inter-veine 15 comprend de l'amont vers l'aval, un carter externe 151 de compresseur basse pression, un carter externe 152 de compresseur haute pression, un carter externe 153 de turbine haute pression et un carter externe 154 de turbine basse pression.

Les jeux radiaux entre le sommet des aubes d'un rotor et le carter externe qui l'entoure sont gérés par un dispositif de refroidissement par jets d’air de ce carter.

On peut ainsi voir sur la figure 2 jointe, une partie d'un carter externe 154 de turbine basse pression, équipé d'un dispositif de refroidissement par jets d'air 2. Ce dispositif 2 comprend au moins un boîtier 20 d'alimentation en air sous pression, raccordé à une source d'air (par exemple une partie du flux d'air secondaire) par un raccord 21. Chaque boîtier 20 est également raccordé à plusieurs tubes de refroidissement 22 (ici par exemple au nombre de huit de chaque côté du boîtier 20). Chaque tube 22 est incurvé et disposé autour du carter externe 154. En outre, chaque tube 22 est percé d'une série d’orifices d’éjection d’air (non visibles sur les figures) débouchant au droit de la face externe du carter externe 154.

Le dispositif de refroidissement 2 peut être du type connu sous l'acronyme "LPTCC" (de l'anglais "Low Pressure Turbine Clearance Control", qui signifie « contrôle des jeux pour turbine basse pression) » ou encore du type connu sous l'acronyme "LPTACC"(de l'anglais "Low Pressure Turbine Active Clearance Control", qui signifie contrôle des jeux actif pour turbine basse pression).

Dans le cas d'un dispositif de refroidissement du type LPTCC, le débit d'air circulant dans le dispositif 2 est directement proportionnel au débit d'air (flux secondaire) circulant dans la veine secondaire.

Dans le cas d'un dispositif de refroidissement du type LPTACC, le débit d'air circulant dans le dispositif 2 est contrôlé via une vanne motorisée (non visible sur les figures), reliée au calculateur de l'aéronef, qui adapte ce débit d'air en fonction des phases du vol (décollage, ascension, croisière, etc...)

Dans les dispositifs de refroidissement de l'état de la technique, le boîtier 20 est fixé à ses deux extrémités amont et aval respectivement à une bride amont BAM et à une bride aval BAV, ces deux brides étant elles-mêmes fixées aux deux extrémités du carter externe 154.

Or, pour qu'un refroidissement par impact de jets d'air soit efficace, il faut que l'entrefer entre les tubes 22 et la face extérieure du carter externe 154 soit constant et de faible valeur. Les tubes 22 étant eux-mêmes fixés sur le boîtier 20, il s'en suit que l'entrefer entre ce boîtier 20 et le carter externe 154 doit également être constant et de faible valeur.

Or, pendant le fonctionnement de la turbomachine et notamment au décollage de l'aéronef, on constate qu'il existe un gradient thermique important entre les brides amont et aval que l'on considère comme "froides" et la surface externe (dénommée « peau ») du carter externe 154 que l'on considère comme "chaude". Ainsi, les brides se dilatent radialement moins que le reste du carter 154 et ce dernier prend facilement la forme d'un tonneau. En conséquence l'entrefer entre le centre du boîtier 20 et le carter 154 ne varie pas de la même façon que l'entrefer entre les extrémités amont ou aval du boîtier 20 et le carter 154.

De plus, l'accroche du boîtier 20 sur les brides BAM et BAV impose une chaine de cotes relativement importante du dispositif de refroidissement 2, qui se traduit par une augmentation considérable (de l'ordre de plusieurs millimètres) de la valeur nominale de l'entrefer entre le boîtier 20 et la surface externe du carter 154 pour éviter tout risque de contact entre eux.

L'invention a donc pour but de proposer un dispositif d'accrochage d'un boîtier d'alimentation en air, tel que précité, sur le carter externe d'une turbine (haute ou basse pression) ou d'un compresseur (haute ou basse pression) d'une turbomachine, qui évite les inconvénients précités de l'état de la technique. Un tel dispositif d'accrochage a notamment pour objectif de maintenir un entrefer relativement constant entre le boîtier et le carter pendant la phase de vol de l’aéronef et d’éviter le contact entre le boîtier et le carter pendant les phases transitoires, telles que le décollage de l’aéronef pendant lesquelles le carter se dilate davantage.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'accrochage, sur un carter externe d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine, d'un boîtier d'alimentation en air d'un dispositif de refroidissement par jets d'air de ce même carter.

Conformément à l’invention, ce dispositif d’accrochage comprend au moins deux dispositifs de maintien par liaison à rotule qui sont configurés pour relier chacun ledit boîtier audit carter externe.

Grâce à ces caractéristiques de l'invention, le boîtier et le carter peuvent en fonction des dilatations différentielles en fonctionnement se déplacer légèrement l’un par rapport à l’autre, tout en conservant un entrefer qui varie peu entre les tubes de refroidissement et le carter et tout en évitant le contact entre le carter et le boitier.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :

- le dispositif d’accrochage comprend trois dispositifs de maintien par liaison à rotule configurés pour relier chacun ledit boîtier audit carter externe ;

- le dispositif d’accrochage comprend deux dispositifs de maintien amont par liaison à rotule, disposés respectivement de part et d'autre de l'extrémité amont du boîtier, chaque dispositif de maintien amont (4) étant configuré pour relier ladite extrémité amont du boîtier à la face externe du carter externe ;

- le dispositif d’accrochage comprend un dispositif de maintien aval par liaison à rotule, qui est configuré pour relier l'extrémité aval du boîtier à une bride aval du carter ;

- chaque dispositif de maintien amont comprend un ensemble de liaison configuré pour relier le boîtier et le carter externe, une bride latérale du boîtier pourvue d'une ouverture de passage pour l’ensemble de liaison, l’ouverture de passage présentant un rebord annulaire creusé, ledit l’ensemble de liaison amont comprend à sa périphérie une portion annulaire bombée, et un organe de rappel élastique est disposé autour de l’ensemble de liaison amont de façon à maintenir la portion annulaire bombée contre le rebord annulaire creusé ;

- l’ensemble de liaison amont comprend un axe de liaison, une douille et un bossage, le bossage est configuré pour être solidaire du carter externe, l’axe de liaison est fixé dans ledit bossage, la douille est disposée autour de l’axe de liaison, et ladite portion annulaire bombée est formée sur ladite douille ;

- une rondelle cylindrique percée d'un orifice est insérée entre l'extrémité radialement interne de la douille et le bossage et l'une des extrémités du ressort hélicoïdal repose contre cette rondelle cylindrique ;

- ledit dispositif de maintien aval comprend une bride aval fixée au boîtier et un ensemble de liaison aval configuré pour être fixé sur la bride amont du carter externe et s'étendant à travers une ouverture ménagée dans ladite bride aval du boitier, le dispositif de maintien aval comprend un organe de rappel élastique, disposé et retenu entre une partie radialement externe de l'ensemble de liaison aval et la bride aval du boitier, ledit dispositif de maintien aval comprend également une rondelle creusée et une rondelle bombée, et la rondelle creusée est disposée de façon que la rondelle bombée coopère par complémentarité de forme avec la rondelle creusée ;

- l'ensemble de liaison aval comprend une vis de liaison et une douille cylindrique creuse, la douille présentant une partie de section large de réception de la tête de la vis, cette partie de section large présentant à son extrémité externe un premier épaulement, tel une collerette, formant butée pour l'élément de rappel élastique dans le sens radial et cette partie de section large se prolongeant à son extrémité interne par une partie de section étroite de réception du corps de la vis, la partie de section étroite de la douille est logée dans l'ouverture de la bride aval du boitier, et un écrou est vissé à l'extrémité interne de la vis, contre une patte de fixation fixée sur la bride aval du carter ;

- ladite douille présente sur sa surface extérieure, un troisième épaulement entre sa partie de section étroite et sa partie de section large et ce troisième épaulement forme une butée de limitation de la course de la bride aval du boîtier par rapport à la patte de fixation fixée à la bride aval dudit carter ;

- l'ouverture ménagée dans la bride aval du dispositif de maintien aval est de forme oblongue, sa dimension la plus importante étant orientée selon l'axe longitudinal du carter.

L’invention concerne également un dispositif de refroidissement par jets d'air du carter externe d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine, comprenant une pluralité de tubes de refroidissement percés de trous d'éjection d'air et un boîtier d'alimentation en air de ces tubes, ces tubes étant destinés à être disposés autour de la face externe dudit carter externe de façon que les trous d'éjection d'air soient en regard de la face externe dudit carter.

Conformément à l’invention, ledit boîtier est accroché audit carter externe par le dispositif d’accrochage précité.

L'invention concerne également un ensemble comprenant un carter externe d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine et un dispositif de refroidissement par jets d'air tel que précité permettant le refroidissement de ce carter externe.

Enfin, l'invention concerne une turbomachine d'aéronef comprenant l'ensemble ci-dessus.

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

est un schéma représentant une coupe axiale d’un exemple de turbomachine, sur laquelle le dispositif d’accrochage du boîtier d’alimentation en air conforme à l’invention peut être utilisé.

est une vue en perspective représentant de façon schématique un dispositif d’accrochage du boîtier d’alimentation en air selon l’état de la technique.

est une vue en perspective du dispositif d’accrochage d’un boîtier d’alimentation en air conforme à l’invention.

est une vue en coupe transversale du dispositif de maintien amont dans une première position de fonctionnement.

est une vue en coupe transversale du dispositif de maintien amont dans une deuxième position de fonctionnement.

est une vue éclatée et en perspective d’une partie du boîtier d’alimentation en air et du dispositif de maintien amont qui fait partie du dispositif d’accrochage conforme à l’invention.

est une vue de détail et en perspective d’une partie du boîtier et d'une partie du dispositif de maintien aval représenté sur les figure 8 à 10.

est une vue en coupe du dispositif de maintien aval qui fait partie du dispositif d’accrochage conforme à l’invention, ce dispositif de maintien aval étant représenté dans une première position.

est une vue en coupe du dispositif de maintien aval qui fait partie du dispositif d’accrochage conforme à l’invention, ce dispositif de maintien aval étant représenté dans une seconde position.

est une vue en coupe du dispositif de maintien aval qui fait partie du dispositif d’accrochage conforme à l’invention, ce dispositif de maintien aval étant représenté dans une troisième position.

En se reportant à la figure 3, on peut voir que le dispositif d’accrochage 3 conforme à l’invention permet d’accrocher un boîtier 20 d’alimentation en air sur un carter externe 154, en autorisant un certain degré de liberté de ce boîtier par rapport au carter.

Dans l’exemple représenté sur les figures, ce carter externe est celui d’une turbine basse pression.

Un tel carter 154 présente une forme annulaire, de préférence tronconique ou sensiblement tronconique. Il s’étend autour d’un axe principal X-X’ coaxial à l’axe 10 lorsque le carter est monté dans la turbomachine. Ce carter 154 présente en outre à son extrémité aval, une bride radiale annulaire aval 1540. L’axe X-X’ est visible uniquement sur la figure 2.

Sur la figure 3, on peut également voir que le boîtier 20 présente une face externe 23 sur laquelle se raccorde le raccord 21, deux faces latérales opposées 24 (une seule étant visible sur la figure) et sur lesquelles les tubes 22 de refroidissement se raccordent de façon à être en communication d’air avec ce boîtier et une face interne 25 qui est mieux visible sur la figure 6 et qui se trouve en regard de la face externe du carter 154.

La forme de la face interne 25 de ce boîtier 20 épouse sensiblement le contour de la face externe du carter 154.

Enfin, ce boîtier 20 présente une extrémité aval 26 et une extrémité amont 27.

Le dispositif d’accrochage 3 conforme à l’invention comprend au moins deux, (et de préférence trois) dispositifs de maintien par liaison à rotule qui relient chacun ledit boîtier 20 audit carter externe 154.

De préférence encore, le dispositif d’accrochage 3 conforme à l’invention comprend deux dispositifs 4 de maintien par liaison à rotule, dit « dispositifs amont », car disposés à l’extrémité amont 27 du boîtier 20, de préférence respectivement de part et d’autre (circonférentiellement) de l’extrémité amont 27 du boîtier.

De préférence également, le dispositif d’accrochage 3 comprend en outre un dispositif 5 de maintien par liaison à rotule, dit « dispositif aval », car il relie l’extrémité aval 26 du boîtier 20 à la bride aval 1540 du carter 154.

Le dispositif de maintien amont 4 par liaison à rotule va maintenant être décrit plus en détail à l’aide des figures 3 à 6.

Ce dispositif de maintien amont 4 comprend une bride latérale 28, fixée au boîtier 20, un ensemble de liaison 40, fixé à la face externe du carter externe 154 et un organe de rappel 41.

Comme on le voit mieux sur les figures 3 et 6, la bride latérale 28 a de préférence la forme d’une plaque, fixée au boîtier 20 à proximité de l’extrémité amont 27 de ce dernier. Cette plaque peut par exemple être fixée par soudage entre deux tubes de refroidissement voisins 22 ou, comme représenté sur les figures, par soudage entre deux douilles 29 (raccords tubulaires) débouchant de la paroi latérale 24 du boîtier 20 et qui permettent le raccordement des tubes de refroidissement 22 à ce boîtier.

De préférence encore, le dispositif de maintien amont 4 est disposé au niveau de la zone du carter 154 qui se déforme le plus.

Cette bride latérale 28 est percée d’une ouverture de passage 280, présentant une section autorisant le déplacement de la bride latérale 28 par rapport à l’ensemble de liaison 40, comme cela sera décrit ultérieurement.

Un mode de réalisation possible de l’ensemble de liaison 40 va maintenant être décrit.

L’ensemble de liaison 40 comprend un axe de liaison 42, qui s’étend de part et d’autre de la bride latérale 28. Cet axe de liaison 42 se compose par exemple d’une vis de liaison 43 et d’un insert 44. Il s’étend selon une direction Y1-Y’1, dite « radiale ».

L’ensemble de liaison 40 comprend également une douille 45 et un bossage 46.

Le bossage 46 comprend une pièce cylindrique 460, percée d’un alésage borgne 461, qui débouche sur la face radialement externe de la pièce 460.

Cet alésage 461 est taraudé sur sa surface intérieure (taraudage référencé 462) et cet alésage s’étend également selon l’axe longitudinal Y1-Y’1.

Le bossage 46 peut être monobloc avec le carter 154 comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, ou bien être soudé sur celui-ci ou bien encore, comme représenté sur les figures 3 et 6, être vissé sur ce carter.

Dans ce dernier cas, et à cet effet, la pièce cylindrique 460 se prolonge par exemple par au moins deux pattes de fixation 463, disposées de part et d’autre de cette pièce cylindrique. Chaque patte de fixation 463 est percée d’un orifice 464. Un boulon 465 est inséré au travers de chacun des orifices 464 et est retenu en place par un écrou 466, assurant ainsi la fixation du bossage 46 sur le carter 154.

Le bossage 46 est avantageusement fixé ou positionné sur le carter à l’endroit où celui-ci se déforme le plus.

La vis 43 comprend un corps 430, muni à l’une de ses deux extrémités d’une tête 431 et présentant à son extrémité opposée 432, un filetage 433.

L’insert 44 présente un filetage 441 sur sa surface extérieure et un taraudage 442 sur sa surface intérieure. Ce filetage et taraudage sont dimensionnés et configurés de façon que l’insert 44 puisse être vissé à l’intérieur de l’alésage 461 par coopération avec le taraudage 462 et que la vis 43 puisse être vissée à l’intérieur de l’insert 44 par coopération du filetage 433 et du taraudage 442. L’axe de liaison 42 est ainsi fixé au bossage 46.

La douille 45 présente une forme générale cylindrique.

La douille creuse 45 présente un corps 450, percé d’une ouverture centrale cylindrique 451 permettant la réception du corps 430 de la vis 43. Ce corps 450 se prolonge à son extrémité radialement externe par une collerette annulaire périphérique 452. L’extrémité opposé de ce corps est référencée 453 et peut éventuellement être légèrement plus large que le corps 450.

La face radialement externe 454 de la collerette 452 forme une butée pour la tête 431 de la vis de liaison 43. La face radialement interne 455 de cette collerette annulaire présente une portion convexe annulaire bombée.

Selon une variante de réalisation non représentée sur les figures, la douille 45 et la vis de liaison 43 pourraient ne former qu’une seule pièce.

L’une des deux embouchures de l’ouverture de passage 280 ménagée dans la bride latérale 28, (ici dans l’ensemble représenté sur les figures l’embouchure radialement externe), est bordée par un rebord annulaire creusé (concave) 281. Par "embouchure radialement externe", on entend celle qui débouche sur la face radialement externe 283 de la bride 28.

Ce rebord creusé 281 est configuré pour pouvoir coopérer et recevoir la face convexe 455 de la douille 45.

L’organe de rappel élastique 41 est par exemple un ressort hélicoïdal de compression. Il est disposé autour du corps 450 de la douille 45 (donc autour de l’élément de liaison 40), de sorte que l’une de ses extrémités prenne appui contre la face radialement interne 282 de la bride latérale 28 et que son autre extrémité prenne appui soit contre la pièce cylindrique 460 du bossage 46, soit de façon avantageuse contre une rondelle cylindrique 47 insérée entre ce ressort et la pièce cylindrique 460. Une telle rondelle cylindrique 47 présente un orifice 470 qui permet le passage du corps 430 de la vis 43. La rondelle 47 a pour effet d’empêcher le matage du bossage 46 par le ressort 41 et permet également de recevoir le ressort si ce dernier est d’un diamètre supérieur à celui de la pièce cylindrique 460, comme tel est le cas sur les figures 4 et 5.

Le montage du dispositif de maintien amont 4 est le suivant.

L’insert 44 est vissé à l’intérieur de l’alésage 461 de la pièce cylindrique 460. La rondelle 47 est positionnée sur le bossage 46 puis le ressort 47 et la bride latérale 28. La douille 45 est insérée dans l’orifice 280 jusqu’à ce que son extrémité radialement interne 453 vienne en butée contre la rondelle cylindrique 47.

Enfin, la vis 43 est introduite dans la douille 45 ainsi qu’au travers de l’orifice 470 puis est vissée dans l’insert 44. Ce vissage est poursuivi jusqu’à ce que la tête de vis 431 vienne en butée contre la collerette 452 et que l’extrémité 453 de la douille vienne également en butée contre la rondelle 47.

Cette position est celle représentée sur la figure 4.

On notera que la section de l’ouverture de passage 280 est configuré pour autoriser le déplacement de la bride 28 par rapport à l’axe de liaison 42 (c’est-à-dire par rapport à la vis 43 et à la douille 45).

Le fonctionnement du dispositif de maintien amont 4 est le suivant.

Dans la position représentée sur figure 4, le ressort 41 est sollicité en compression et se trouve donc contraint entre la bride latérale 28 et le bossage 46 ou la rondelle 47 si celle-ci est présente.

Ce ressort 41 tend en permanence à vouloir revenir dans sa position d’origine (non contrainte) et donc à écarter la bride latérale 28 du bossage 46. En d’autres termes, ce ressort 41 tend en permanence à plaquer la bride latérale 28 et plus précisément son bord creusé 281 contre la face convexe 455 de la collerette 45.

Le ressort 41 est configuré de sorte que lors du mouvement du boîtier 20 et donc concomitamment de ceux de la bride latérale 28, cette bride 28 puisse de déplacer axialement (selon l’axe Y1-Y’1) et puisse également pivoter de sorte que l’axe central de l’orifice 280 ne soit plus parallèle à l’axe Y1-Y’1.

Un tel mouvement est rendu possible par la coopération du rebord creusé 281 et de la face convexe 455 qui restent toujours en contact l’un avec l’autre mais le rebord creusé 281 peut glisser légèrement le long de la face 455, (voir la position représentée sur la figure 5 et le mouvement de pivotement de la bride latérale 28 représenté par la flèche F).

Ce glissement et ce pivotement de la bride latérale 28 assurent la fonction de « liaison à rotule » du dispositif de maintien amont 4.

Sur la figure 5, le ressort 41 est ainsi plus écrasé sur la partie gauche de la figure que sur la partie droite.

Le dispositif de maintien aval 5 de l’extrémité aval 26 du boîtier 20 sur la bride aval 1540 du carter va maintenant être décrit plus en détail en faisant référence aux figures 7 à 10.

Le dispositif aval 5 permet de suivre les mouvements du boîtier 20 par rapport au carter 154, autorisés par les dispositifs de maintien amont 4, tout en limitant ce mouvement de pivotement pour éviter que le boîtier 20 (et en conséquence les rampes 22) ne s’éloignent trop du carter.

Comme on peut le voir sur la figure 8, le second dispositif de maintien 5 comprend un élément de maintien 6 (tel qu’une bride aval), fixé au boîtier 20 d’alimentation en air et un ensemble de liaison 7 relié à la bride aval 1540 du carter.

Comme on peut le voir sur la figure 7, la bride aval 6 a de préférence la forme d’une patte de fixation qui comprend par exemple une plaque 61 et une plaque 62 assemblées l’une à l’autre.

La plaque 61 est fixée sur le boîtier 20, plus précisément sur la face externe 23 de celui-ci.

La plaque 61 présente également une partie aval 612 qui fait saillie hors du boîtier 20 dans la direction aval et qui est percée d’un orifice 613.

La plaque 62 comprend également une partie amont qui épouse la forme de l’extrémité aval 26 du boîtier 20 et qui est fixée sur celle-ci par vissage ou par soudage par exemple. Cette plaque 62 se prolonge par une partie aval 621 qui fait saillie vers l’aval par rapport au boîtier 20 et qui s’étend sous la partie aval 612 de la plaque 61, parallèlement à celle-ci. Elle est percée d’un orifice 622 (voir figure 8).

Les deux orifices 613 et 622 sont superposés et coaxiaux. Ils présentent une section qui autorise le déplacement de l’élément de maintien 6 par rapport à l’ensemble de liaison 7. De façon avantageuse, ces deux orifices 613 et 622 présentent une forme oblongue, dont la dimension (longueur) la plus importante est orientée selon la direction axiale X-X du boîtier.

Un mode de réalisation possible de l’ensemble de liaison 7 va maintenant être décrit en se reportant à la figure 8. L’ensemble de liaison 7 s’étend de part et d’autre de la bride aval 6 en définissant par rapport à celle-ci, une partie externe 701, c’est-à-dire située à l'extérieur de l'élément 6 (vers le haut de la figure 9) et une partie interne 702, cette dernière s’étendant entre la bride aval 6 et la surface externe du carter 154, comme on peut le voir sur la figure 9.

L’ensemble de liaison 7 comprend d’une manière générale une patte de fixation 71, une douille 72, un organe de rappel élastique 73, un axe de liaison 74, ainsi qu’une rondelle creusée 76 et une rondelle bombée 77, et éventuellement deux rondelles cylindriques 75, 78.

Ces divers éléments vont maintenant être décrits plus en détail.

L’axe de liaison 74 s’étend selon une direction Y-Y’, dite « radiale », du fait de son orientation par rapport à l’extrémité aval du carter 154.

La patte de fixation 71 se présente sous la forme d’une équerre en L dont l’une des deux branches 711 est destinée à être fixée sur la bride aval 1540 du carter 154. Cette fixation peut être réalisée par exemple par vissage ou par soudure. Lorsqu’elle est fixée, cette branche 711 s’étend dans un plan parallèle à l’axe (direction) Y-Y’.

La deuxième branche 712, perpendiculaire à la première 711 est percée d’un orifice 713.

L’axe de liaison 74 est par exemple une vis comprenant un corps 740, muni à l’une de ses extrémités d’une tête 741 et qui présente à son extrémité opposée 742, un filetage 743. La vis 74 coopère avec un écrou taraudé 744, qui peut être vissé sur le filetage 743. L’extrémité libre 742 de la vis 74 et l’écrou 744 font partie de la partie interne 702 de l’ensemble 7.

La douille 72 présente une forme générale cylindrique.

La douille 72 est bordée à l’une de ses extrémités par une collerette 721 qui définit un premier épaulement dont le rôle sera expliqué ultérieurement. Cette douille se prolonge vers l’intérieur depuis la collerette 721, par une première partie 722 de section large, autorisant le passage de l’axe de liaison 74, y compris sa tête 741 et même éventuellement le passage d’un outil de mise en place ou de vissage de cette tête 741. Cette première partie 722 se prolonge par une seconde partie 723 de section étroite, autorisant le passage du corps 740 de l’axe de liaison mais interdisant le passage de la tête 741. L’extrémité libre de la deuxième partie étroite 723 porte la référence 724.

Le passage entre la première partie de section large 722 et la deuxième partie de section étroite 723 définit un deuxième épaulement 725 du côté intérieur du passage central de la douille et un troisième épaulement 726 du côté extérieur. L’épaulement 725 retient la tête de vis 74.

Selon une variante de réalisation non représentée sur les figures, la douille 72 et l’axe de liaison 74 pourraient ne former qu’une seule pièce.

L’organe de rappel élastique 73 est par exemple un ressort hélicoïdal de compression. Il est disposé autour de la première partie 722 de la douille 72, de sorte que l’une de ses extrémités prenne appui contre la collerette 721 et que son autre extrémité prenne appui sur la bride aval 6. Il est possible d’intercaler une rondelle cylindrique 75 percée d’un orifice central 750, entre la bride aval 6 et le ressort hélicoïdal 73, afin d’empêche le matage de l’élément 6. Une telle rondelle 75 est alors disposée autour de la deuxième partie 723 de la douille 72.

De façon similaire, une rondelle cylindrique 78 percée d’un orifice 780 peut être intercalée entre la face inférieure de la branche 712 de la patte de fixation 71 et l’écrou 744 afin d’éviter le matage de l’écrou 744 sur la patte 712. Le corps 740 de l’axe 74 traverse l’orifice 750.

La rondelle creusée 76 est une pièce cylindrique de faible épaisseur percée d’un orifice central 760. Elle présente une face radialement interne plane 761 et une face radialement externe opposée dont la partie centrale 762 (autour de l’orifice 760) est plane et dont la partie périphérique 763 est concave et incurvée depuis cette partie plane vers la périphérie de la rondelle.

Cette rondelle 76 est disposée de façon que sa face interne plane 761 soit au contact de la branche 712 de la patte de fixation 71 et que l’extrémité libre 724 de la douille 72 repose contre sa face centrale plane 762.

La rondelle bombée 77 est percée d’un orifice central 770 de plus grandes dimensions que l’orifice 760. Elle présente une face externe plane 771 et une face opposée interne convexe 772 et bombée.

La rondelle bombée 77 est disposée autour de la partie de section étroite 723 de la douille 72, de façon que sa face externe plane 771 soit au contact de la bride aval 6 et que sa face interne convexe 772 soit au contact de la face externe concave 763 de la rondelle 76.

Le montage du dispositif de maintien aval 5 est le suivant.

La douille 72, l’organe de rappel 73 et les différentes rondelles 75, 76, 77 et 78 sont positionnées comme exposé précédemment. La vis 74 est introduite dans la douille 72 ainsi qu’au travers des orifices 760, 713 et 780. La partie étroite 723 de la douille est insérée dans les orifices 613, 622, 750 et 770. L’écrou 744 est vissé sur l’extrémité filetée 743 de la vis et sous la branche 712 de la patte 71.

Ce vissage est effectué de sorte que l’écrou 744 vient en butée contre la rondelle 78 et que la deuxième partie 723 de la douille 72, la rondelle 76 et la branche 712 soient retenues et immobilisées entre la tête 741 de la vis 74 et l’écrou 744.

L’ensemble de liaison 7 est donc disposé au travers des orifices 760 et 770.

Le fonctionnement du second dispositif de maintien 5 est le suivant.

Le ressort 73 est dimensionné de façon à être sollicité en compression et donc contraint entre la collerette 721 et l’élément 6 ou la rondelle 75 si celle-ci est présente.

En d’autres termes, l’organe de rappel élastique 73 est disposé et retenu entre la partie externe 701 de l’ensemble de liaison 7 et la bride aval 6 de façon à être sollicité en compression.

Ce ressort 73 tend en permanence à vouloir revenir dans sa position d’origine et donc à écarter ladite bride aval 6, de la collerette 721, (c’est-à-dire de la partie externe de l’ensemble de liaison).

Cette position d’origine est représentée sur la figure 8.

Toutefois, l’organe de rappel élastique (ressort) 73 est configuré de sorte que la bride aval 6 peut se rapprocher de la partie externe 701 de l’ensemble de liaison 7 (notamment de la collerette 721) en comprimant encore davantage les spires du ressort, c’est-à-dire en agissant à l’encontre de la force de rappel dudit organe de rappel élastique.

Cette autre position est représentée sur la figure 9.

Par ailleurs, de façon avantageuse, les différents éléments de l’ensemble de liaison 7 et de la bride aval 6 sont configurés de sorte que dans la configuration d’origine représentée sur la figure 8, alors que la douille 72 contraint le ressort 73 grâce à la collerette 721, il existe un jeu j1 entre l’épaulement 726 et la face supérieure de la rondelle 75 ou la face supérieure de la bride aval 6 si la rondelle 75 est absente.

Dans la seconde position, représentée sur la figure 9, la bride aval 6, solidaire du boîtier 20, s’est déplacée légèrement vers l’extérieur (vers le haut de la figure) pour suivre un mouvement de ce boitier 20. Ce faisant, la rondelle 75 vient en butée contre l’épaulement 726. Le jeu j1 s’étend alors entre la face externe 771 de la rondelle bombée 77 et la face interne de la bride aval 6. Dans cette deuxième position, le ressort 73 est plus fortement comprimé. Toutefois, le jeu j1 est calculé pour être suffisamment faible pour empêcher l’écrasement complet, voire la déformation du ressort 73. L’épaulement 726 sert donc de butée de fin de course pour le déplacement de la bride aval 6.

On comprend donc que ce dispositif conforme à l’invention permet d’autoriser un débattement (radial) entre la bride aval 6 solidaire du boîtier 20 et la bride 1540 du carter, en d’autres termes un débattement entre le boîtier 20 et le carter 154. Ce débattement s’exerce selon une première direction correspond à l’axe Y-Y’. En outre, la forme oblongue des orifices 613, 622 de la bride aval 6 autorise le débattement de cette bride selon la direction axiale X-X’, autour de la partie étroite 723 de la douille 72.

Enfin, la bride aval 6 peut se déplacer conjointement en direction axiale et en direction radiale (voir flèche F sur la figure 10).

Dans cette position, la bride aval 6 n’est plus perpendiculaire à l’axe Y-Y’ de la vis 74, (ou en d’autres termes, elle n’est plus parallèle à la branche 712 de la patte de fixation 71).

Ce mouvement est rendu possible par la coopération de la face convexe 772 de la rondelle bombée 77 avec la face externe concave 763 de la rondelle 76. Dans cette position, la rondelle bombée 77 repose toujours contre la rondelle creusée 76, mais glisse sur celle—ci de sorte que son axe est légèrement décalé par rapport à l’axe Y-Y’ de la vis 74. La rondelle bombée 77 suit ainsi le mouvement de la bride aval 6. Ce glissement de la rondelle 77 sur la rondelle 76 assure la fonction de « liaison à rotule » du dispositif 5.

Le ressort 73 est écrasé davantage entre la collerette 721 et l’extrémité libre de la bride aval 6 (à droite sur la figure 10) qu'entre la collerette 721 et la partie de la bride aval 6 la plus proche du boîtier 20 (à gauche sur la figure 10).

La bride aval 6 est donc toujours maintenue sous pression par le ressort 73 mais peut ainsi se déplacer par rapport au carter 154 et suivre la déformation de celui-ci.

Claims (12)

1. Dispositif d'accrochage (3), sur un carter externe (154) d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine, d'un boîtier (20) d'alimentation en air d'un dispositif de refroidissement par jets d'air (2) de ce même carter, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux dispositifs de maintien (4, 5) par liaison à rotule configurés pour relier chacun ledit boîtier (20) audit carter externe (154).
2. Dispositif d'accrochage (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois dispositifs de maintien (4, 5) par liaison à rotule configurés pour relier chacun ledit boîtier (20) audit carter externe (154).
3. Dispositif d'accrochage (3) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs de maintien amont (4) par liaison à rotule, disposés respectivement de part et d'autre de l'extrémité amont (27) du boîtier, chaque dispositif amont de maintien amont (4) étant configuré pour relier ladite extrémité amont (27) du boîtier à la face externe du carter externe (154) .
4. Dispositif d'accrochage (3) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de maintien aval (5) par liaison à rotule, qui est configuré pour relier l'extrémité aval (26) du boîtier à une bride aval (1540) du carter.
5. Dispositif d'accrochage (3) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif de maintien amont (4) comprend un ensemble de liaison amont (40) configuré pour relier le boîtier (20) et le carter externe (154), une bride latérale (28) du boîtier pourvue d'une ouverture de passage (280) pour l’ensemble de liaison (40), l’ouverture de passage (280) présentant un rebord annulaire creusé (281), en ce que ledit l’ensemble de liaison amont (40) comprend à sa périphérie une portion annulaire bombée (455), et en ce qu’un organe de rappel élastique (41) est disposé autour de l’ensemble de liaison amont (40) de façon à maintenir la portion annulaire bombée (455) contre le rebord annulaire creusé (281).
6. Dispositif d’accrochage (3) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’ensemble de liaison amont (40) comprend un axe de liaison (42), une douille (45) et un bossage (46), en ce que le bossage (46) configuré pour être solidaire du carter externe (154), en ce que l’axe de liaison (42) est fixé dans ledit bossage (46), en ce que la douille (45) est disposée autour de l’axe de liaison (42), et en ce que ladite portion annulaire bombée (455) est formée sur ladite douille (45).
7. Dispositif d'accrochage (3) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une rondelle cylindrique (47) percée d'un orifice (470) est insérée entre l'extrémité radialement interne (453) de la douille (45) et le bossage (46) et en ce que l'une des extrémités du ressort hélicoïdal (41) repose contre cette rondelle cylindrique (47).
8. Dispositif d'accrochage (3) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif de maintien aval (5) comprend une bride aval (6) fixée au boîtier (20) et un ensemble de liaison aval (7) configuré pour être fixé sur la bride amont (1540) du carter externe et s'étendant à travers une ouverture (613, 622) ménagée dans ladite bride aval (6) du boitier (20), en ce que le dispositif de maintien aval (5) comprend un organe de rappel élastique (73), disposé et retenu entre une partie radialement externe de l'ensemble de liaison aval (7) et la bride aval (6) du boitier (20),
   en ce que ledit dispositif de maintien aval (5) comprend une rondelle creusée (76) et une rondelle bombée (77),
   et en ce que la rondelle creusée (76) est disposée de façon que la rondelle bombée (77) coopère par complémentarité de forme avec la rondelle creusée (76).
9. Dispositif d'accrochage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ensemble de liaison aval (7) comprend une vis de liaison (74) et une douille cylindrique creuse (72), la douille (72) présentant une partie de section large (722) de réception de la tête (741) de la vis (74), cette partie de section large (722) présentant à son extrémité externe un premier épaulement (721), tel une collerette, formant butée pour l'élément de rappel élastique (73) dans le sens radial et cette partie de section large (722) se prolongeant à son extrémité interne par une partie de section étroite (723) de réception du corps (740) de la vis (74), en ce que la partie de section étroite (723) de la douille est logée dans l'ouverture (613, 622) de la bride aval (6) du boitier (20), et en ce qu’un écrou (744) est vissé à l'extrémité de la vis (74), contre une patte de fixation (7) fixée sur la bride aval (1540) du carter (154).
10. Dispositif d'accrochage (3) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite douille (72) présente sur sa surface extérieure, un troisième épaulement (726) entre sa partie de section étroite (723) et sa partie de section large (722) et en ce que ce troisième épaulement (726) forme une butée de limitation de la course de la bride aval (6) du boîtier (20) par rapport à la patte de fixation fixée à la bride aval dudit carter (154).
11. Dispositif d'accrochage selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'ouverture (613, 622) ménagée dans la bride aval (6) du dispositif de maintien aval (5) est de forme oblongue, sa dimension la plus importante étant destinée à être orientée selon l'axe longitudinal du carter (154).
12. Dispositif (2) de refroidissement par jets d'air du carter externe (154) d'une turbine ou d'un compresseur de turbomachine, comprenant une pluralité de tubes de refroidissement (22) percés de trous d'éjection d'air et un boîtier (20) d'alimentation en air de ces tubes, ces tubes (22) étant destinés à être disposés autour de la face externe dudit carter externe (154) de façon que les trous d'éjection d'air soient en regard de la face externe dudit carter, caractérisé en ce que ledit boîtier (20) est accroché audit carter externe (154) par le dispositif d'accrochage (3) selon l'une des revendications 1 à 11.