FR3128495A1 - Elément de liaison d’un support de palier à un tube de canalisation d’huile et turbomachine équipée d’un tel élément de liaison - Google Patents

Elément de liaison d’un support de palier à un tube de canalisation d’huile et turbomachine équipée d’un tel élément de liaison Download PDF

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Arnaud MARTINE
Nicolas Daniel DELAPORTE
Gwénolé Pierre Louis PRIE
Jessica PIERRE
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Abstract

Cet élément de liaison (1) d’un tube de canalisation d’huile sur un support de palier d’une turbomachine, l’élément de liaison (1) comprenant un premier embout (4) fileté destiné à coopérer avec un filetage pratiqué dans le support de palier, un deuxième embout (5) fileté destiné à coopérer avec un filetage du tube de canalisation et une partie centrale de serrage (6), la partie centrale (6) ayant un diamètre supérieure au diamètre des deux embouts (4 ; 5) et comprenant un moyen de détrompage (10) empêchant la solidarisation du deuxième embout (5) sur le support de palier. Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Elément de liaison d’un support de palier à un tube de canalisation d’huile et turbomachine équipée d’un tel élément de liaison
L’invention concerne, de manière générale, les turbines, notamment destinées à être intégrées dans des turbomachines.
En particulier, l’invention concerne un élément de liaison, de type mamelon, d’un tube de canalisation d’huile sur un support de palier d’une turbine basse pression.
Techniques antérieures
Dans les turbomachines, il est connu que des canalisations sont montées sur les carters d’échappement de turbine. Plus particulièrement, pour assembler les canalisations d’huile sur les pièces du stator de la turbine basse pression d’une turbomachine, il est d’usage d’utiliser un élément de liaison qui permet de faire le lien entre la canalisation et le support de palier de la turbine basse pression.
L’élément de liaison a ainsi la double fonction d’une part de lier le support de palier à la canalisation d’huile, et d’autre part de garantir une étanchéité entre le support et la canalisation.
Le montage de l’élément de liaison se fait au moyen d’un outil de serrage pour solidariser l’élément de liaison au support de palier, avant de solidariser l’élément de liaison à la canalisation.
L’élément de liaison comprend donc un premier embout spécifiquement destiné à être solidarisé au support de palier et un deuxième embout spécifiquement destiné à être solidarisé au tube de canalisation.
Il est courant que l’élément de liaison soit monté à l’envers, l’embout destiné au support de palier étant solidarisé au tube de canalisation, tandis que l’embout destiné au tube est solidarisé au support de palier.
Le montage à l’envers de l’élément de liaison est problématique car les embouts spécifiquement destinés à être solidarisés à l’une des pièces ne coopèrent pas avec la bonne pièce, ce qui est préjudiciable, en particulier en ce qui concerne l’étanchéité de la liaison.
De plus, en fonctionnement, lorsque la liaison est correctement assemblée, elle est déjà soumise à des vibrations importantes. Ces vibrations sont accrues lorsque la liaison est montée à l’envers, du fait des jeux qui apparaissent entre les pièces de la liaison. Cela conduit à une usure supplémentaire des pièces de la liaison et, à terme, à une rupture et une casse de la liaison.
Enfin, le montage à l’envers de l’élément de liaison impose un démontage futur de la liaison pour corriger les sens de montage de l’élément de liaison. Cette opération occasionne une perte de temps et des coûts supplémentaires.
La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de permettre un assemblage correct, dans le bon sens, dès la première monte, d’un support de palier d’une turbine basse pression avec un tube de canalisation d’huile, tout en assurant les fonctions d’étanchéité de la liaison et de solidarisation des éléments.
La présente invention a donc pour objet un élément de liaison d’un tube de canalisation d’huile sur un support de palier d’une turbomachine, l’élément de liaison comprenant un premier embout fileté destiné à coopérer avec un filetage pratiqué dans le support de palier, un deuxième embout fileté destiné à coopérer avec un filetage du tube de canalisation et une partie centrale de serrage, la partie centrale ayant un diamètre supérieure au diamètre des deux embouts et comprenant un moyen de détrompage empêchant la solidarisation du deuxième embout sur le support de palier.
Ainsi, lors du serrage dans le mauvais sens de l’élément de liaison, le moyen de détrompage empêche la solidarisation du deuxième embout sur le support de palier, et permet d’informer l’opérateur que le montage est effectué dans le mauvais sens. L’opérateur peut alors changer le sens de montage et insérer le premier embout dans le support de palier, ce qui évite une perte de temps, sécurise la liaison et permet une liaison étanche.
Avantageusement, le moyen de détrompage comprend une excroissance apte à venir en butée contre le support de palier lors du vissage du deuxième embout dans le support de palier.
Ainsi, le montage du deuxième embout dans le support de palier est impossible, et l’opérateur se rend compte que l’élément de liaison est monté dans le mauvais sens.
De manière préférentielle, les premier et deuxième embouts sont alignés axialement et reliés par la partie centrale de serrage, la partie centrale de serrage comprenant une surface externe s’étendant axialement entre une première extrémité au voisinage du premier embout et une deuxième extrémité opposée au voisinage du deuxième embout, le moyen de détrompage comprenant une excroissance comprenant une première portion s’étendant radialement depuis la surface externe de la partie centrale et perpendiculairement à la surface externe.
Dans des premiers modes de réalisation, l’excroissance est disposée sur la deuxième extrémité de la surface externe.
Dans d’autres modes de réalisation, l’excroissance est disposée sur la première extrémité de la surface externe et comprend une deuxième portion parallèle à l’axe d’assemblage, la première portion étant fixée à la surface externe, la deuxième portion s’étendant à partir de l’extrémité radiale de la première portion et se prolongeant axialement au-delà du filetage du deuxième embout.
Avantageusement, la ou les portions de l’excroissance sont des tiges ou des pattes.
De manière préférentielle, la partie centrale de serrage est destinée à permettre le serrage de l’élément de liaison sur le support de palier à l’aide d’un outil de serrage.
De manière préférentielle, la partie centrale de serrage comprend un écrou hexagonal, l’outil de serrage étant une clé dynamométrique ou une clé plate.
Avantageusement, le deuxième embout comprend une extrémité évasée dont la partie élargie est positionnée en regard du filetage dudit deuxième embout, l’extrémité évasée étant destinée à s’emmancher par complémentarité de forme dans le tube de canalisation.
L’invention a également pour objet une turbomachine comprenant une turbine basse pression, un tube de canalisation d’huile et un élément de liaison du tube de canalisation d’huile sur un support de palier de la turbine basse pression tel que défini ci-dessus.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
illustre schématiquement un élément de liaison selon l’invention ;
illustre schématiquement une liaison réalisée à l’aide d’un élément de liaison selon l’invention, en coupe transversale, dans le bon sens ;
illustre schématiquement une situation dans laquelle l’élément de liaison de la et 2A est monté dans le mauvais sens ;
illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation d’un élément de liaison selon l’invention ;
illustre schématiquement un troisième mode de réalisation d’un élément de liaison selon l’invention ;
illustre schématiquement un quatrième mode de réalisation d’un élément de liaison selon l’invention ; et
illustre schématiquement une liaison réalisée à l’aide de l’un des éléments de liaison des figures 4 ou 5, en coupe transversale, dans le bon sens.
Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation
On a représenté sur la un élément de liaison 1 selon l’invention, et sur la une liaison formée à l’aide de l’élément de liaison 1 en coupe transversale.
Cet élément de liaison 1 est notamment destiné à assurer une liaison étanche entre un tube de canalisation d’huile 2 et un support de palier 3 d’une turbine, par exemple une turbine basse pression, d’une turbomachine. Plus particulièrement, l’élément de liaison 1 est destiné à assurer la liaison entre un tube de canalisation 2 et un réceptacle 3a pratiqué sur le support de palier 3 pour recevoir l’élément de liaison 1. Cette liaison étanche est destinée à éviter que de l’huile ne s’infiltre dans la turbomachine.
L’élément de liaison 1 comprend un premier embout 4, un deuxième embout 5 et une partie centrale de serrage 6 s’étendant entre les deux embouts 4 et 5. Le réceptacle 3a est formé pour recevoir le premier embout 4 de l’élément de liaison 1. Le réceptacle 3a comprend un filetage 3b et un trou 3c, le filetage 3b étant disposé à l’intérieur du trou 3c, et le trou 3c étant destiné à recevoir le premier embout 4.
Plus précisément, le premier embout 4, la partie centrale de serrage 6 et le deuxième embout 5 sont sensiblement alignés selon un axe d’assemblage.
On considèrera que le premier embout 4 définit la partie arrière de l’élément de liaison 1 et le deuxième embout 5 définit la partie avant de l’élément de liaison 1.
La partie centrale de serrage 6 relie le premier embout 4 et le deuxième embout 5. La partie centrale de serrage 6 a un diamètre supérieur à celui des deux embouts 4 et 5, et est la partie de l’élément de liaison 1 ayant le diamètre le plus important. Le diamètre de la partie centrale de serrage 6 est supérieur à celui des trous respectifs 3c du support de palier 3 et du tube de canalisation 2, de manière à empêcher l’élément de liaison 1 de pénétrer entièrement dans le support 3 ou le tube 2.
Ainsi, la partie centrale de serrage 6 comprend une première surface annulaire arrière 6a, une deuxième surface annulaire avant 6b, et une surface externe 6c.
La surface annulaire arrière 6a relie le premier embout 4 à la partie centrale de serrage 6. La deuxième surface annulaire avant 6b relie le deuxième embout 5 à la partie centrale de serrage 6. La surface externe 6c relie les deux surfaces annulaires 6a et 6b en s’étendant axialement.
Le premier embout 4 comprend un filetage 4a et un joint annulaire 7 disposé sur l’extrémité avant du premier embout 4, au contact de la surface 6a.
Le trou 3c est délimité par une paroi intérieure. Le filetage 3b est pratiqué dans le support de palier 3, plus précisément sur la paroi intérieure délimitant le trou 3c de support de palier 3. Le filetage 3b est destiné à coopérer avec le filetage 4a du premier embout 4 pour le serrage de l’élément de liaison 1 sur le support de palier 3. Le premier embout 4 est donc spécifiquement destiné à être solidarisé au support de palier 3.
Le joint annulaire 7 présente une forme complémentaire de celle de la paroi intérieure du réceptacle 3a du support de palier 3, de façon à assurer une étanchéité de la liaison lorsque l’élément de liaison 1 est monté correctement, dans le bon sens comme illustré sur la .
Le deuxième embout 5 comprend également un filetage 5a. Le deuxième embout 5 a de plus une extrémité avant 5b en forme de mamelon, c’est-à-dire que l’extrémité 5b est conique. L’extrémité conique 5b comprend donc une partie arrière élargie 8 et une partie avant de section réduite 9.
La partie arrière élargie 8 est positionnée en regard du filetage 5a du deuxième embout 5. La partie élargie est au contact du filetage 5a.
Le tube de canalisation 2 comprend une extrémité 2a comprenant un filetage intérieur 2b destiné à coopérer avec le filetage 5a pour le serrage et la fixation du tube de canalisation 2 sur l’élément de liaison 1 et plus particulièrement sur le deuxième embout 5. Le tube de canalisation 2 comprend également une partie d’étanchéité 2c intérieure coopérant avec la surface extérieur de l’extrémité 5b. Cette partie d’étanchéité 2c comprend une surface d’appui 2d venant en appui contre la surface extérieure du mamelon 5b pour garantir l’étanchéité de la liaison.
L’extrémité conique 5b s’emmanche donc par complémentarité de forme dans le tube de canalisation 2. Le deuxième embout 5 est donc spécifiquement destiné à être solidarisé au tube de canalisation 2.
L’élément de liaison 1 comprend de plus un moyen de détrompage 10 disposé sur la surface externe 6c de la partie centrale de serrage 6.
Le réceptacle 3a du support de palier 3 comprend au voisinage de son trou 3c un épaulement 3d. L’épaulement 3d est disposé sur une surface extérieure du réceptacle 3a comprenant l’accès au trou 3c et sur laquelle la surface annulaire 6a est destinée à être plaquée après vissage du premier embout 4 dans le support de palier 3. L’épaulement 3b s’étend axialement.
Le moyen de détrompage 10 comprend une excroissance comprenant une première portion 10a et une deuxième portion 10b.
La première portion 10a s’étend radialement depuis la surface externe 6c. Plus précisément, la première portion 10a s’étend perpendiculairement à la surface externe 6c. La première portion 10a comprend donc une première extrémité fixée à la surface externe 6c et une extrémité opposée qui est une extrémité radiale.
La deuxième portion 10b s’étend parallèlement à l’axe d’assemblage, de l’arrière vers l’avant de l’élément de liaison 1. La deuxième portion 10b s’étend depuis l’extrémité radiale de la première portion 10a et se prolonge axialement au-delà du filetage 5a du deuxième embout 5.
Dans ce premier mode de réalisation, le moyen de détrompage comprend donc deux portions en forme de « L ».
Les portions 10a et 10b sont des pattes de section carré ou rectangulaire.
Enfin, un outil de serrage peut être utilisé sur la partie centrale de serrage 6 pour serrer ou desserrer le premier embout 4 de l’élément de liaison 1 sur le réceptacle 3a du support de palier 3. Plus précisément, la partie centrale de serrage 6 a la forme d’un écrou hexagonal.
La surface externe 6c comprend une première extrémité axiale arrière 11a et une deuxième extrémité axiale avant 11b opposée à la première 11a.
Le moyen de détrompage 10 comprend deux portions en « L ». L’excroissance, et plus précisément la première portion 10a, est fixée sur la première extrémité de la surface externe 6c, soit l’extrémité arrière 11a de la surface externe. De cette manière, lorsque l’élément de liaison 1 est introduit dans le bon sens et que le premier embout 4 est vissé au support de palier 3, il est possible pour le vissage d’utiliser un outil de serrage tel qu’une clé de serrage dynamométrique à douille hexagonale. L’outil de serrage comprend alors donc une douille adaptée pour recevoir la partie centrale de serrage 6 et pour permettre à l’utilisateur de l’outil de serrer ou desserrer l’élément de liaison 1.
L’assemblage de la liaison avec l’élément de liaison 1 du premier mode de réalisation est réalisé de la façon décrite ci-dessous.
Le premier embout 4 de l’élément de liaison 1 est inséré dans le réceptacle 3a du support de palier 3. L’élément de liaison 1 est alors serré via l’outil de serrage sur le support de palier 3, par complémentarité des filetages du premier embout 4 et du réceptacle 3a. Une fois l’élément de liaison 1 assemblé sur le support de palier 3, le tube de canalisation 2 est vissé sur le deuxième embout 5, par exemple manuellement.
Les filetages respectifs 4a et 5a des deux embouts 4 et 5 sont identiques. Il est donc possible lors de l’assemblage de la liaison d’inverser le sens d’assemblage et de commencer par insérer le deuxième embout 5 dans le réceptacle 3a du support de palier 3. Ce cas est illustré sur la .
Dans ce cas, lors du serrage, la deuxième portion 10b de l’excroissance du moyen de détrompage se prolongeant axialement au-delà du filetage 5a, le moyen de détrompage 10 vient en butée contre le support de palier 3 avant que le filetage 5a ait un filet de vissé dans le support de palier 3. Le moyen de détrompage empêche donc la solidarisation du deuxième embout 5 sur le support 3. L’opérateur se rend donc compte qu’il ne peut pas serrer l’élément de liaison 1 sur le support de palier 3, et est obligé d’inverser le sens de montage et d’insérer le premier embout 4 dans le réceptacle 3a du support de palier 3, comme illustré sur la . Le moyen de détrompage 10 en forme de « L » ne bloque alors pas le serrage et l’utilisateur peut alors serrer l’élément de liaison 1 sur le support de palier 3, puis assembler le tube de canalisation 2 sur le deuxième embout 5.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur la , un moyen de détrompage 12 est semblable à celui du premier mode de réalisation, et comprend une première portion 12a et une deuxième portion 12b semblables aux portions 10a et 10b. Le moyen de détrompage 12 diffère du moyen 10 du premier mode de réalisation seulement en ce que les portions 12a et 12b ne sont pas des pattes mais des tiges de section circulaires. Ainsi, le moyen de détrompage 12 nécessite moins de matière pour sa fabrication, ce qui réduit les coûts de production. De plus, la fabrication est plus aisée.
La description du premier mode de réalisation du moyen de détrompage 10 qui précède s’applique au moyen de détrompage 12 du deuxième mode de réalisation.
Les figures 4 et 5 représentent respectivement un troisième et un quatrième mode de réalisation d’un élément de liaison selon l’invention.
Sur l’ensemble des modes de réalisation, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références.
Pour le mode de réalisations de la , le moyen de détrompage 13 comprend une excroissance comprenant une seule portion 13a s’étendant radialement depuis la surface externe 6c. Plus précisément, la première portion 13a s’étend perpendiculairement à la surface externe 6c. La première portion 13a comprend donc une première extrémité fixée à la surface externe 6c et une extrémité opposée qui est une extrémité radiale.
A la différence des modes de réalisations précédents illustrés sur les figures 1 à 3, l’excroissance, et plus précisément la première portion 13a est fixée sur la deuxième extrémité de la surface externe 6c, soit l’extrémité avant 11b de la surface externe 6c.
L’outil de serrage ne peut donc plus être une clé de serrage dynamométrique à douille hexagonale. En effet, lors de l’introduction du premier embout 4 dans le support de palier 3, l’excroissance du moyen de détrompage 13 empêche la douille de l’outil de serrage d’enserrer la partie centrale 6. L’outil de serrage pour ces modes de réalisations illustrés sur les figures 4 à 6 est donc par exemple une clé plate.
L’assemblage de la liaison dans le bon sens avec ces modes de réalisation des figures 4 et 5 est illustré sur la et est réalisé de la façon décrite précédemment dans le cas d’un montage dans le bon sens.
Les filetages respectifs 4a et 5a des deux embouts 4 et 5 étant toujours identiques, il reste donc possible lors de l’assemblage de la liaison d’inverser le sens d’assemblage et de commencer par insérer le deuxième embout 5 dans le réceptacle 3a du support de palier 3.
L’épaulement 3d du support de palier 3 est disposé sur la surface extérieure du réceptacle 3a comprenant l’accès au trou 3c à une distance radiale de l’accès au trou moins longue que la longueur radiale de l’excroissance du moyen de détrompage 13.
Ainsi, lorsque le deuxième embout 5 est inséré dans le support de palier et lors du serrage, la seule portion 13a étant disposée sur l’extrémité avant 11b de la surface externe 6c, le moyen de détrompage 13 vient en butée contre le support de palier 3, plus précisément contre l’épaulement 3d et empêche ainsi la solidarisation du deuxième embout 5 sur le support 3. Lors du contact du moyen de détrompage 13 sur le support de palier, il existe un jeu entre la partie centrale 6 et le support de palier 3.
L’opérateur se rend donc compte qu’il ne peut pas serrer l’élément de liaison 1 sur le support de palier 3, et est obligé d’inverser le sens de montage et d’insérer le premier embout 4 dans le réceptacle 3a du support de palier 3, comme illustré sur la . Le moyen de détrompage 13 ne bloque alors pas le serrage et l’utilisateur peut alors serrer l’élément de liaison 1 sur le support de palier 3, puis assembler le tube de canalisation 2 sur le deuxième embout 5.
La description du troisième mode de réalisation du moyen de détrompage 13 qui précède s’applique au moyen de détrompage 14 du quatrième mode de réalisation.
L’élément de liaison selon l’invention permet donc d’améliorer la qualité de montage en assurant un seul assemblage et en annihilant le risque d’assembler la liaison à l’envers. De plus la solution n’appelle que peu de modifications sur la conception de l’élément de liaison et du support de palier 3.
Enfin, la sécurité des vols de l’aéronef équipé d’une turbomachine équipée de l’élément de liaison 1 selon l’invention est améliorée, puisque le montage à l’envers de l’élément de liaison 1, qui peut à terme entrainer des dommages au sein de la turbomachine, est évité.

Claims (10)

  1. Elément de liaison (1) d’un tube de canalisation d’huile (2) sur un support de palier (3) d’une turbomachine, l’élément de liaison (1) comprenant un premier embout (4) fileté destiné à coopérer avec un filetage (3b) pratiqué dans le support de palier (3), un deuxième embout (5) fileté destiné à coopérer avec un filetage du tube de canalisation (2) et une partie centrale de serrage (6), la partie centrale (6) ayant un diamètre supérieure au diamètre des deux embouts (4 ; 5) et comprenant un moyen de détrompage (10, 12, 13, 14) empêchant la solidarisation du deuxième embout (5) sur le support de palier (3).
  2. Elément de liaison (1) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de détrompage (10, 12, 13, 14) comprend une excroissance apte à venir en butée contre le support de palier (3) lors du vissage du deuxième embout (5) dans le support de palier (3).
  3. Elément de liaison (1) selon la revendication 2, dans lequel les premier et deuxième embouts (4 et 5) sont alignés axialement et reliés par la partie centrale de serrage (6), la partie centrale de serrage (6) comprenant une surface externe (6c) s’étendant axialement entre une première extrémité (11a) au voisinage du premier embout (4) et une deuxième extrémité (11b) opposée au voisinage du deuxième embout (5), le moyen de détrompage (10, 12, 13, 14) comprenant une excroissance comprenant une première portion (10a, 12a, 13a, 14a) s’étendant radialement depuis la surface externe (6c) de la partie centrale (6) et perpendiculairement à la surface externe (6c).
  4. Elément de liaison (1) selon la revendication 3, dans lequel l’excroissance est disposée sur la deuxième extrémité (11b) de la surface externe (6c).
  5. Elément de liaison (1) selon la revendication 3, dans lequel l’excroissance est disposée sur la première extrémité (11a) de la surface externe (6c) et comprend une deuxième portion (10b, 12b) parallèle à l’axe d’assemblage, la première portion (10a, 12a) étant fixée à la surface externe (6c), la deuxième portion (10b, 12b) s’étendant à partir de l’extrémité radiale de la première portion (10a, 12a) et se prolongeant axialement au-delà du filetage (5a) du deuxième embout (5).
  6. Elément de liaison (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la ou les portions (10a, 12a, 13a, 14a, 10b, 12b, 13b, 14b) de l’excroissance sont des tiges ou des pattes.
  7. Elément de liaison (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la partie centrale de serrage (6) est destinée à permettre le serrage de l’élément de liaison (1) sur le support de palier (3) à l’aide d’un outil de serrage.
  8. Elément de liaison (1) selon la revendication 7, dans lequel la partie centrale de serrage (6) comprend un écrou hexagonal, l’outil de serrage étant une clé dynamométrique ou une clé plate.
  9. Elément de liaison selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le deuxième embout (5) comprend une extrémité conique (5b) dont la partie élargie (8) est positionnée en regard du filetage (5a) dudit deuxième embout (5), l’extrémité conique (5b) étant destinée à s’emmancher par complémentarité de forme dans le tube de canalisation (2).
  10. Turbomachine comprenant une turbine basse pression, un tube de canalisation d’huile (2) et un élément de liaison (1) du tube de canalisation d’huile (2) sur un support de palier (3) de la turbine basse pression selon l’une des revendications 1 à 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080264694A1 (en) * 2005-04-29 2008-10-30 Paul Wurth S.A. Drill Rod
FR2996272A1 (fr) * 2012-09-28 2014-04-04 Snecma Dispositif de transfert d'huile de lubrification

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