FR3101103A1 - architecture améliorée de carter tournant de turbine contrarotative - Google Patents
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Abstract
Architecture améliorée de
carter tournant de
turbine contrarotative
Turbine contrarotative (C) de turbomachine (10) s’étendant autour d’un axe de rotation (X) et comprenant un rotor interne ayant un tambour interne (50a) sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles internes (22) comprenant chacune des aubes mobiles internes et étant supportées en rotation par un premier arbre (26),un rotor externe ayant un tambour externe (50b) sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles externes (20) comprenant chacune des aubes mobiles internes et étant supportées en rotation par un deuxième arbre (24) coaxial au premier arbre (26), le rotor externe comprenant une roue mobile aval (60) ayant une pluralité d’aubes mobiles avals (61) s’étendant chacune entre une virole externe (62), fixée au tambour externe en aval de celui-ci, et une virole interne (63) fixée au deuxième arbre (24),au moins une des extrémités radiales des aubes mobiles avals (61) étant fixée à la virole interne (63) ou à la virole externe (62) au moyen d’une liaison articulée (70).
Figure pour l’abrégé : Fig. 3.
Description
Le présent exposé concerne le domaine des turbomachines. Plus précisément, le présent exposé concerne une turbine contrarotative de turbomachine, et une turbomachine comprenant une telle turbine.
Une turbomachine d’aéronef comprend généralement, d’amont en aval dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Le rotor du compresseur basse pression est entraîné par le rotor de la turbine basse pression, et le rotor du compresseur haute pression est entraîné par le rotor de la turbine haute pression.
Afin d’améliorer le rendement du moteur, les turbomachines d’aéronef peuvent être équipées d’une turbine contrarotative, à la place de la turbine basse pression. La turbine contrarotative comprend un rotor interne, dit rotor rapide, relié à un premier arbre de turbine, et configuré pour tourner dans un premier sens de rotation, et un rotor externe, dit rotor lent, relié à un second arbre de turbine, et configuré pour tourner coaxialement au rotor interne et dans un deuxième sens de rotation, opposé au premier sens de rotation. Les aubes du premier rotor sont intercalées avec les aubes du deuxième rotor selon la direction axiale. Les aubes du rotor interne sont fixées à un disque, ou tambour interne solidaire du premier arbre de turbine et tournant dans le premier sens de rotation, et les aubes du rotor externe sont fixées à un disque, ou tambour externe solidaire du deuxième arbre de turbine et tournant dans le deuxième sens de rotation.
De manière connue, la liaison entre le tambour externe du rotor externe, et le deuxième arbre de turbine, est réalisée par l’intermédiaire d’un carter tournant fixé au tambour externe en aval de celui-ci. Plus précisément, le carter tournant comprend une virole radialement externe fixée au tambour externe axialement en aval de celui-ci, et une virole radialement interne solidaire du deuxième arbre de turbine, notamment par l’intermédiaire d’un arbre de support arrière s’étendant entre la virole interne et le deuxième arbre de turbine. Des aubes s’étendent radialement entre la virole interne et la virole externe, et permettent de maintenir ces dernières solidaires l’une de l’autre, la rotation de l’une entrainant la rotation de l’autre. Ainsi, lorsque les aubes du rotor externe sont entrainées en rotation dans le deuxième sens de rotation, la rotation du tambour externe entraine la rotation de la virole externe. Ce mouvement de rotation est transmis à la virole interne par l’intermédiaire des aubes du carter tournant, et permet enfin la rotation du deuxième arbre de turbine.
Les viroles interne et externe, et les aubes s’étendant entre celles-ci, forment une seule et même pièce, le carter tournant étant ainsi fabriqué de manière monobloc. Du fait de cette configuration, la mise en rotation de la virole externe génère un couple important dans les aubes du carter tournant, transmettant l’énergie de rotation à la virole interne. De fortes contraintes de cisaillement sont générées dans ces aubes, en particulier aux extrémités de celles-ci. De plus, des gradients thermiques dans les aubes se traduisent par d’importantes contraintes thermomécaniques. Ces différentes contraintes nuisent à la fiabilité et à la durée de vie des aubes du carter tournant, et par extension de la turbine.
Il existe donc un besoin pour une architecture de turbine contrarotative permettant de palier au moins en partie les inconvénients ci-dessus.
Le présent exposé concerne une turbine contrarotative de turbomachine s’étendant autour d’un axe de rotation et comprenant :
- un rotor interne configuré pour tourner autour de l’axe de rotation, et comprenant un tambour interne sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles internes comprenant chacune des aubes mobiles internes et étant supportées en rotation par un premier arbre,
- un rotor externe configuré pour tourner autour de l’axe de rotation dans un sens opposé au sens de rotation du rotor interne, et comprenant un tambour externe sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles externes comprenant chacune des aubes mobiles externes et étant supportées en rotation par un deuxième arbre coaxial au premier arbre, le rotor externe comprenant une roue mobile aval ayant une pluralité d’aubes mobiles avals s’étendant chacune entre une virole externe, fixée au tambour externe en aval de celui-ci, et une virole interne fixée au deuxième arbre,
au moins une des extrémités radiales des aubes mobiles avals étant fixée à la virole interne ou à la virole externe au moyen d’une liaison articulée.
- un rotor interne configuré pour tourner autour de l’axe de rotation, et comprenant un tambour interne sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles internes comprenant chacune des aubes mobiles internes et étant supportées en rotation par un premier arbre,
- un rotor externe configuré pour tourner autour de l’axe de rotation dans un sens opposé au sens de rotation du rotor interne, et comprenant un tambour externe sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles externes comprenant chacune des aubes mobiles externes et étant supportées en rotation par un deuxième arbre coaxial au premier arbre, le rotor externe comprenant une roue mobile aval ayant une pluralité d’aubes mobiles avals s’étendant chacune entre une virole externe, fixée au tambour externe en aval de celui-ci, et une virole interne fixée au deuxième arbre,
au moins une des extrémités radiales des aubes mobiles avals étant fixée à la virole interne ou à la virole externe au moyen d’une liaison articulée.
Dans le présent exposé, les termes « interne » et « externe », et les termes « intérieur » et « extérieur » et leurs dérivés sont considérés selon la direction radiale de la turbine. De même, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon le sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine, le long de l’axe de rotation.
Le premier et le deuxième arbre peuvent être tubulaires, et sont coaxiaux, en s’entendant le long de l’axe de rotation. Les roues mobiles internes du rotor interne sont intercalées, selon la direction axiale, avec les roues mobiles externes du rotor externe. La roue mobile aval forme un carter tournant fixé au tambour externe en aval de ce dernier, et tournant en même temps que ce dernier. La roue mobile aval permet de faire la liaison entre le tambour externe et le deuxième arbre et de ainsi de transmettre le couple des roues mobiles externes au deuxième arbre.
Contrairement au carter tournant selon l’état de la technique, formé d’une façon monobloc, au moins une des viroles interne et externe de la roue mobile aval est distincte du reste de la roue mobile aval. Plus précisément, l’extrémité radialement externe ou interne des aubes mobiles avals est fixée de manière mobile, au moyen d’une liaison articulée, à la virole externe ou interne. De préférence, toutes les aubes mobiles avals sont fixées de manière articulée à la virole à son extrémité radialement externe ou interne. Ainsi, un mouvement de rotation de la virole externe, par exemple, n’entraîne pas immédiatement un mouvement des aubes mobiles avals. Plus précisément, un mouvement de rotation de la virole externe entraîne une rotation relative des aubes mobiles avals par rapport à ladite virole externe. Lorsque la virole externe poursuit son mouvement de rotation, les aubes mobiles avals sont alors également entraînées en rotation par la virole externe, non par une force tangente à la roue mobile aval comme sur les pièces monoblocs, mais par une force de traction dirigée selon la direction longitudinale de chaque aube. Les liaisons articulées entre au moins une extrémité des aubes avals et l’une des viroles interne ou externe permet ainsi limiter les forces de cisaillement dans lesdites aubes, engendrées par le couple de la virole. Cela permet également de limiter les contraintes thermomécaniques, dans la mesure où les aubes sont libres de se dilater thermiquement, ne donnant ainsi lieu qu’à un décalage angulaire des deux viroles. Cette configuration de la roue mobile aval, en particulier les liaisons articulées, permettent ainsi d’améliorer la fiabilité et à la durée de vie des aubes mobiles avals, et par extension de la turbine.
Dans certains modes de réalisation, chacune des extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals est respectivement fixée à la virole interne et à la virole externe au moyen de la liaison articulée.
En d’autres termes, les aubes mobiles avals sont des pièces distinctes de la virole interne et de la virole externe, et peuvent pivoter par rapport aux viroles interne et externe. Selon cette configuration, la mise en rotation de la virole externe entraîne, par traction, les aubes mobiles avals. Ces dernières entraînent elles-mêmes la virole interne en rotation, par cette même force de traction. Les contraintes de cisaillement sont ainsi diminuées, voire supprimées, aux deux extrémités de chaque aube mobile aval. Le couple des roues mobiles externes peut ainsi être transmis à la virole externe, puis à la virole interne et au deuxième arbre par l’intermédiaire des aubes mobiles avals, non plus par une force de cisaillement, mais par un effort de traction dans la direction axiale de ces aubes, plus favorable à la tenue mécanique de celles-ci.
Dans certains modes de réalisation, la liaison articulée est une liaison configurée pour pouvoir pivoter sensiblement parallèlement à l’axe de rotation.
Par « pivoter sensiblement parallèlement à l’axe de rotation », on comprend que l’axe autour duquel pivote la liaison articulée est sensiblement parallèle à l’axe de rotation de la turbine. La liaison articulée peut notamment être une liaison pivot d’axe parallèle à l’axe de rotation. Ainsi, lorsque les deux extrémités des aubes sont fixées à une virole, chaque aube peut pivoter par rapport à la virole externe autour d’une première liaison pivot, et par rapport à la virole interne autour d’une deuxième liaison pivot. L’axe des première et deuxième liaisons pivots étant sensiblement parallèle à l’axe de rotation des première et deuxième viroles, le couple engendré par la rotation de chacune d’elles n’est pas transmis sous forme de contraintes de cisaillement dans les aubes, mais entraîne la rotation relative de ces aubes par rapport aux viroles.
Dans certains modes de réalisation, une surface de contact entre les extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals et les viroles internes et externes respectivement, est une surface courbe de manière à permettre un glissement relatif des aubes mobiles avals vis-à-vis des viroles interne et externe.
Ainsi, un mouvement de la virole externe, par exemple, autour de l’axe de rotation, entraîne un glissement relatif des aubes par rapport aux viroles selon cette surface courbe.
Dans certains modes de réalisation, les viroles interne et externe comprennent une pluralité d’alvéoles de logement d’aube, et les extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals comprenant chacune un pied ayant une forme courbe complémentaire de la forme des alvéoles de logement d’aube, et étant logés dans lesdites alvéoles de logement d’aube.
Dans certains modes de réalisation, dans une section perpendiculaire à l’axe de rotation, les parois des pieds des aubes mobiles avals en contact avec la paroi interne de l’alvéole de logement d’aube, présentent une forme d’arc de cercle.
Cette forme permet de faciliter le glissement relatif des deux surfaces entre elles, en cas de mouvement de rotation de l’une ou l’autre des pièces.
Dans certains modes de réalisation, les aubes mobiles avals sont montées sous pré-contrainte entre la virole interne et la virole externe.
On entend par « pré-contrainte », une contrainte de traction de chaque aube, selon leur axe longitudinal principal, entre les viroles interne et externe. En d’autres termes, les aubes mobiles avals présentent une longueur sensiblement inférieure à une distance nominale entre une alvéole de la virole interne et une alvéole de la virole externe radialement en vis-à-vis l’une de l’autre. Une telle pré-contrainte peut être obtenue, par exemple, en chauffant l’aube avant son insertion dans les alvéoles, de manière à adopter une longueur sensiblement supérieure à cette distance nominale. Cette pré-contrainte permet à l’assemblage de ne pas présenter de jeux à l’arrêt du moteur.
Dans certains modes de réalisation, la liaison articulée est une liaison rotule.
Dans certains modes de réalisation, chaque aube mobile aval s’étend selon une direction longitudinale entre son extrémité radialement interne et son extrémité radialement externe, la direction longitudinale étant inclinée par rapport à un axe reliant l’axe de rotation à l’alvéole de logement d’aube dans laquelle l’aube mobile aval est montée.
Ainsi, une dilatation des aubes mobiles avals selon leur direction longitudinale entraîne un décalage angulaire de la virole externe et/ou interne, limitant ainsi les contraintes thermomécaniques aux extrémités des aubes.
Le présent exposé concerne également une turbomachine comprenant la turbine contrarotative selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.
L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :
En référence à la figure 1, une turbomachine 10 à soufflantes contrarotatives comporte un axe longitudinal X-X. D'amont en aval selon le sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine (représenté par la flèche noire), la turbomachine 10 comprend essentiellement trois parties: un module amont A (ou section de soufflante), un module intermédiaire B (ou corps haute-pression) et un module aval C (ou section de turbine basse pression). Par ailleurs, les termes « interne » ou « externe » et leurs dérivés font référence à la direction radiale de la turbomachine, la direction radiale étant perpendiculaire à l’axe X-X.
Les trois parties A, B et C de la turbomachine sont modulaires, c'est-à-dire qu'elles forment chacune un seul ensemble et peuvent être remplacées chacune en étant séparées des autres parties de la turbomachine.
De façon bien connue en soi, le corps haute-pression B comprend un générateur de gaz pour produire des gaz de combustion. Ce générateur de gaz comprend un compresseur 12, une chambre de combustion 14 et une turbine haute-pression 16.
L'air comprimé par le compresseur 12 est mélangé au carburant dans la chambre de combustion 14 avant d'y être brûlé. Les gaz de combustion ainsi produits entraînent les aubes mobiles de la turbine haute-pression 16 qui elle-même entraîne le compresseur 12 par l'intermédiaire d'un arbre haute-pression 18. La circulation des gaz de combustion dans la turbomachine 10 se fait axialement d'amont en aval.
La section de soufflante A est située à l'amont de la turbomachine 10. Un capot 28 entoure de façon annulaire cette section de soufflante A. Le capot 28 est supporté par des entretoises 30 qui s'étendent radialement vers l'intérieur de la turbomachine.
La section de soufflante A comporte une première rangée d'aubes de soufflante 32 montées sur un arbre de soufflante amont 34 qui est relié à une extrémité amont du premier arbre basse-pression 24.
La section de soufflante A comporte également une seconde rangée d'aubes de soufflante 36 qui sont espacées axialement vers l'aval de la première rangée d'aubes de soufflante 32 et montées sur un arbre de soufflante arrière 38 relié à une extrémité amont du second arbre basse-pression 26.
Les première et seconde rangées d'aubes de soufflante 32, 36 tournent ainsi dans des directions opposées qui sont représentées, à titre d'exemple, par les flèches respectives F1 et F2. Cette configuration à soufflantes contrarotatives confère ainsi à la turbomachine un rendement élevé pour une consommation spécifique relativement faible.
Les aubes de soufflante 32, 36 s'étendent radialement depuis les arbres de soufflante amont 34 et aval 38 pratiquement jusqu'au capot 28. Elles sont disposées dans le passage de circulation de l'air alimentant à la fois la veine primaire 40 conduisant au compresseur 12 du corps haute pression B et la veine secondaire 42 de contournement.
Au niveau de son extrémité amont, le premier arbre basse-pression 24 supporte en rotation le second arbre basse-pression 26 par l'intermédiaire d'un premier palier à roulement 44 et d'un second palier à roulement 46 disposé en aval du premier.
Le premier palier à roulement 44 est du type à billes pour tenir aux charges axiales, tandis que le second palier à roulement 46 est du type à rouleaux pour tenir aux charges radiales de la turbomachine.
La section de turbine basse-pression C comprend un premier rotor annulaire, ou rotor externe. Ce premier rotor comprend une rangée de roues mobiles internes comprenant des aubes mobiles externes de turbine 20 qui s'étendent radialement vers l'intérieur et qui sont espacées axialement les unes des autres.
La section de turbine basse-pression C comprend également un second rotor annulaire, ou rotor interne. Ce second rotor comprend une rangée de roues mobiles internes comprenant des aubes mobiles internes de turbine 22 qui s'étendent radialement vers l'extérieur et qui sont espacées axialement les unes des autres. Les aubes de turbine 20, 22 des premier et second rotors sont disposées en alternance les unes par rapport aux autres de sorte que le premier et le second rotors sont imbriqués l'un dans l'autre.
Les roues mobiles externes du premier rotor sont supportées en rotation par le premier arbre basse-pression 24. De même, les roues mobiles externes du second rotor sont supportées en rotation par le second arbre basse-pression 26 disposé de façon coaxiale autour du premier arbre 24. Les arbres basse-pression 24, 26 s'étendent axialement de l'amont vers l'aval de la turbomachine.
La section de turbine basse-pression C est traversée par les gaz de combustion provenant du corps haute-pression B. Ces gaz de combustion entraînent donc en rotation les aubes de turbine 20, 22 des premier et second rotors dans des sens opposés. Ainsi, les premier et second arbres basse-pression 24, 26 tournent également de façon contrarotative.
Par ailleurs, les aubes mobiles internes 22 comprennent un pied fixé à un tambour interne 50a, et s’étendent radialement vers l'extérieur depuis ce pied jusqu’à une extrémité radialement externe. Les aubes mobiles externes 20 comprennent une portion externe fixée à un tambour externe 50b, et s’étendent radialement vers l'intérieur depuis cette base jusqu’à une extrémité radialement interne.
La suite de la description décrit un mode de fixation d’aubes mobiles avals, en référence à la turbine basse pression C de la turbomachine 10. Néanmoins, ce mode de fixation ne se limite pas à cette turbine basse pression, et peut s’adapter à d’autres éléments de la turbomachine, par exemple la turbine haute pression.
La liaison entre le tambour externe 50b du rotor externe, et le deuxième arbre de turbine 24, est réalisée par l’intermédiaire d’un carter tournant, ou roue mobile aval 60, fixé au tambour externe 50b en aval de celui-ci. Plus précisément, cette roue mobile aval 60 est la roue mobile disposée la plus en aval dans le rotor externe. Il peut s’agir notamment, de manière connue, de l’étage numéro 6 de la turbine contrarotative C. Cette roue mobile aval 60 comprend une virole radialement externe 62 fixée au tambour externe 50b axialement en aval de celui-ci, et une virole radialement interne 63 solidaire du deuxième arbre de turbine 24, notamment par l’intermédiaire d’un arbre de support arrière 25 s’étendant entre la virole interne 63 et le deuxième arbre de turbine 24. La virole radialement externe 62 peut être fixée au tambour externe 50b par l’intermédiaire d’une liaison boulonnée par exemple (non représentée). De manière alternative, la virole externe 62 peut être disposée dans le prolongement axial du tambour externe 50b, en formant une seule et même pièce avec ce dernier.
Les viroles interne 63 et externe 62 sont concentriques et axisymétriques autour de l’axe X. Des bras radiaux, dits aubes mobiles avals 61, s’étendent radialement entre la virole interne 63 et la virole externe 62, et permettent de maintenir ces dernières solidaires l’une de l’autre, la rotation de l’une entrainant la rotation de l’autre. Ainsi, lorsque les aubes 20 du rotor externe sont entrainées en rotation dans le deuxième sens de rotation, la rotation du tambour externe 50b entraine la rotation de la virole externe 62. Ce mouvement de rotation est transmis à la virole interne 63 par l’intermédiaire des aubes mobiles avals 61 de la roue mobile aval, permettant la rotation du deuxième arbre de turbine 24.
Un mode de fixation entre les aubes mobiles avals 61 et les viroles interne 63 et externe 62 va être décrit en référence aux figures 2 à 4.
Les aubes mobiles avals 61 comprennent, à chacune de leurs extrémités radiales, un pied d’aube 610 séparé de la partie fonctionnelle de l’aube, c’est-à-dire la partie de l’aube en contact avec la veine de circulation d’air chaud, par une plateforme 61a. Par ailleurs, la virole externe 62 comprend, sur sa face radialement interne, une pluralité d’alvéoles 622 formées chacune entre deux dents 621. De même, la virole interne 63 comprend, sur sa face radialement externe, une pluralité d’alvéoles 632 formées chacune entre deux dents 631.
La figure 4 décrit une liaison entre l’extrémité radialement interne d’une aube 61 et la virole interne 63. Cependant, cette description s’applique à l’identique à la liaison entre l’extrémité radialement externe de l’aube 61 et la virole externe 62.
Les alvéoles 632 de la virole interne 63 sont configurées pour recevoir les pieds 610 disposés à l’extrémité radialement interne des aubes mobiles avals 61. Pour ce faire, les alvéoles 632 présentent une forme complémentaire aux pieds 610. Plus précisément, dans une section perpendiculaire à l’axe X (figure 4), les alvéoles 632 comprennent deux parois latérales 632b présentant une forme courbe, par exemple en arc de cercle, et une paroi de fond 632a. Dans cet exemple, la paroi de fond 632a est plate. Cependant, cette forme n’est pas limitative, la paroi de fond pouvant également présenter une forme courbe. Un jeu est de préférence prévue entre la paroi de fond 632a de l’alvéole, et une paroi inférieure 612 du pied, autorisant une dilatation thermique de l’aube mobile aval 61, et limitant ainsi les contraintes thermomécaniques au niveau des pieds 610.
Le pied 610 de l’aube 61 inséré dans cette alvéole 632 présente également deux parois latérales 611 présentant une forme courbe sensiblement identique à celle des parois latérales 632b de l’alvéole 632 sur lesquelles elles prennent appui. Les parois latérales 611des pieds 610 peuvent donc également présenter la forme d’un arc de cercle. Néanmoins, la forme courbe respective des parois latérales 632b, 611 des alvéoles 632 et des pieds d’aubes 610 n’est pas limitée, à condition que la surface de contact entre ces parois permettent un glissement relatif des parois latérales 611 du pied d’aube par rapport aux parois latérales 632b de l’alvéole, lorsque l’aube est soumise à une force, notamment un couple, tendant à la faire pivoter autour d’un axe parallèle à l’axe de rotation X de la turbine. En particulier, la rotation des aubes mobiles externes 20 du rotor externe transmet un couple C1 à la liaison 70 entre l’extrémité radialement externe des aubes mobiles avals 61 et la virole externe 62. Les aubes mobiles avals 61 sont alors également entraînées en rotation par la virole externe 62, non par une force tangente à la roue mobile aval 60 comme sur les pièces monoblocs, mais par une force de traction T dirigée selon la direction longitudinale de chaque aube 61. Par réaction, la force de traction T exercée par les aubes 61 entraîne la virole interne 63 en rotation. Ainsi, contrairement à une pièce monobloc, la virole interne 63 ne subit pas un couple C2, opposé au couple C1, qui entrainerait des contraintes de cisaillement au niveau de la fixation entre l’extrémité radialement interne des aubes mobiles avals 61 et la virole interne 63. La rotation de la virole interne entraine ainsi le deuxième arbre de turbine 24. Un tel agencement est notamment similaire aux rayons d’une roue de vélo.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.
Claims (10)
- Turbine contrarotative (C) de turbomachine (10) s’étendant autour d’un axe de rotation (X) et comprenant :
- un rotor interne configuré pour tourner autour de l’axe de rotation (X), et comprenant un tambour interne (50a) sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles internes (22) comprenant chacune des aubes mobiles internes et étant supportées en rotation par un premier arbre (26),
- un rotor externe configuré pour tourner autour de l’axe de rotation (X) dans un sens opposé au sens de rotation du rotor interne, et comprenant un tambour externe (50b) sur lequel est fixé une pluralité de roues mobiles externes (20) comprenant chacune des aubes mobiles externes et étant supportées en rotation par un deuxième arbre (24) coaxial au premier arbre (26), le rotor externe comprenant une roue mobile aval (60) ayant une pluralité d’aubes mobiles avals (61) s’étendant chacune entre une virole externe (62), fixée au tambour externe (50b) en aval de celui-ci, et une virole interne (63) fixée au deuxième arbre (24),
au moins une des extrémités radiales des aubes mobiles avals (61) étant fixée à la virole interne (63) ou à la virole externe (62) au moyen d’une liaison articulée (70). - Turbine (C) selon la revendication 1, dans laquelle chacune des extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals (61) est respectivement fixée à la virole interne (63) et à la virole externe (62) au moyen de la liaison articulée (70).
- Turbine (C) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la liaison articulée (70) est une liaison configurée pour pouvoir pivoter sensiblement parallèlement à l’axe de rotation (X).
- Turbine (C) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la liaison articulée (70) est une liaison rotule.
- Turbine (C) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle une surface de contact entre les extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals (61) et les viroles interne (63) et externe (62) respectivement, est une surface courbe de manière à permettre un glissement relatif des aubes mobiles avals (61) vis-à-vis des viroles interne (63) et externe (62).
- Turbine (C) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle les viroles interne (63) et externe (62) comprennent une pluralité d’alvéoles (622, 632) de logement d’aube, et les extrémités radialement internes et externes des aubes mobiles avals (61) comprenant chacune un pied (610) ayant une forme courbe complémentaire de la forme des alvéoles (622, 632) de logement d’aube, et étant logés dans lesdites alvéoles de logement d’aube.
- Turbine (C) selon la revendication 6, dans laquelle, dans une section perpendiculaire à l’axe de rotation (X), les parois (611) des pieds (610) des aubes mobiles avals (61) en contact avec les parois internes (632b) des alvéoles de logement d’aube, présentent une forme d’arc de cercle.
- Turbine (C) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les aubes mobiles avals (61) sont montées sous pré-contrainte entre la virole interne (63) et la virole externe (62).
- Turbine (C) selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans chaque aube mobile aval (61) s’étend selon une direction longitudinale entre son extrémité radialement interne et son extrémité radialement externe, la direction longitudinale étant inclinée par rapport à un axe reliant l’axe de rotation (X) à l’alvéole de logement d’aube dans laquelle l’aube mobile aval (61) est montée.
- Turbomachine (10) comprenant la turbine contrarotative (C) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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FR3101103B1 FR3101103B1 (fr) | 2022-04-22 |
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US2724621A (en) * | 1953-05-26 | 1955-11-22 | Westinghouse Electric Corp | Bearing support structure |
GB1010401A (en) * | 1963-03-07 | 1965-11-17 | Daimler Benz Ag | A new or improved housing arrangement for the shaft bearing of a gas turbine engine |
EP0631041A1 (fr) * | 1993-06-18 | 1994-12-28 | General Electric Company | Cadre de turbine rotatif |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0631041A1 (fr) * | 1993-06-18 | 1994-12-28 | General Electric Company | Cadre de turbine rotatif |
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FR3101103B1 (fr) | 2022-04-22 |
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