FR3134610A1 - Elément de liaison d’un tube de canalisation à un support de palier et turbomachine équipée d’un tel élément de liaison. - Google Patents
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Abstract
Cet ensemble de liaison (2) d’une première pièce (4) à une deuxième pièce (5) selon un axe d’assemblage, comprend un élément de liaison (1) et un moyen de détrompage (3), l’élément de liaison (1) comprenant un premier embout (6) destiné à être solidarisé à la première pièce (4), un deuxième embout (7) destiné à être solidarisé à la deuxième pièce (5), et une partie centrale de serrage (8) ayant un diamètre supérieur au diamètre des premier (6) et deuxième (7) embouts, le moyen de détrompage (3) comprenant un élément de butée (11) et une rainure (10), l’élément de butée (11) étant apte d’une part à coopérer avec la rainure (10) lors de la solidarisation du premier embout (6) à la première pièce (4) et d’autre part à venir en butée avec l’élément de liaison (11) lors de la solidarisation du deuxième embout (7) à la première pièce (4). Figure pour l’abrégé : Fig 2
Description
L’invention concerne, de manière générale, les turbines basse pression, notamment destinées à être intégrées dans des turbomachines.
En particulier, l’invention concerne un ensemble de liaison d’un tube de canalisation d’huile sur un support de palier d’une turbine basse pression, comprenant un élément de liaison, de type mamelon, du tube sur le support de palier.
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.
Au vu de ce qui précède, la présente invention a 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.
L’invention a donc pour objet un ensemble de liaison d’une première pièce à une deuxième pièce, comprenant un élément de liaison et un moyen de détrompage, l’élément de liaison comprenant un premier embout destiné à être solidarisé à la première pièce, un deuxième embout destiné à être solidarisé à la deuxième pièce, et une partie centrale de serrage ayant un diamètre supérieur au diamètre des premier et deuxième embouts.
En particulier, le moyen de détrompage comprend un élément de butée et une rainure, l’élément de butée étant apte d’une part à coopérer avec la rainure lors de la solidarisation du premier embout à la première pièce et d’autre part à venir en butée avec l’élément de liaison lors de la solidarisation du deuxième embout à la première pièce.
Ainsi, il n’est pas possible de solidariser le deuxième embout à la première pièce sans buter contre l’élément de butée.
Avantageusement, l’élément de butée comprend une première extrémité axiale fixée à la première pièce et une deuxième extrémité axiale libre faisant saillie, la rainure étant pratiquée dans l’élément de liaison.
De manière préférentielle, la rainure est pratiquée dans la partie centrale de serrage.
Avantageusement, la partie centrale de serrage comprend une première face latérale au contact du premier embout et une deuxième face latérale opposée, la deuxième face latérale étant au contact du deuxième embout, la rainure étant pratiquée dans la première face latérale.
Ainsi, lorsque le deuxième embout est inséré dans la première pièce, la rainure n’est pas disposée en regard de l’élément de butée, qui vient en butée contre la partie centrale de serrage.
Avantageusement, la rainure est circulaire.
De cette manière, la solidarisation de l’élément de liaison sur la première pièce n’est pas gênée lorsque l’élément de liaison est inséré dans le bon sens. En effet, l’élément de butée parcoure circulairement la rainure lors de la solidarisation.
Avantageusement, le premier embout comprend un premier filetage destiné à coopérer avec un deuxième filetage pratiqué dans la première pièce et le deuxième embout comprend un troisième filetage destiné à coopérer avec un quatrième filetage pratiqué dans la deuxième pièce, la distance entre l’extrémité libre de l’élément de butée et une extrémité du deuxième filetage proximale de l’extrémité libre étant supérieure à la distance entre la partie centrale de serrage et une extrémité du troisième filetage distale de la partie centrale de serrage.
De cette manière, l’élément de butée entre en contact avec la partie centrale de serrage avant que les filetages du deuxième embout et de la première pièce ne coopèrent.
De manière préférentielle, l’élément de butée est fixé à une paroi externe de la première pièce en un point destiné à être au contact de la partie centrale de serrage lorsque l’élément de liaison est solidarisé à la première pièce.
Avantageusement, les filetages du premier et du deuxième embouts sont identiques.
L’invention a également pour objet une turbomachine comprenant une turbine basse pression, un tube de canalisation d’huile et un ensemble de liaison du tube de canalisation d’huile sur un support de palier de la turbine basse pression tel que défini précédemment.
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 :
On a représenté en perspective sur la un élément de liaison 1 d’un ensemble de liaison 2 selon l’invention, et sur la une liaison formée à l’aide de l’ensemble de liaison 2 en coupe transversale.
L’ensemble de liaison 2 comprend l’élément de liaison 1 et un moyen de détrompage 3.
Cet élément de liaison 1 est notamment destiné à assurer une liaison étanche entre une première pièce 4 et une deuxième pièce 5.
Plus précisément, la première pièce 4 est un support de palier d’une turbine, par exemple une turbine basse pression, d’une turbomachine, et la deuxième pièce 5 est un tube de canalisation d’huile.
Plus particulièrement, l’ensemble de liaison 2 et en particulier l’élément de liaison 1 sont destinés à assurer la liaison entre la deuxième pièce 5 et un réceptacle 4a pratiqué sur la première pièce 4 pour recevoir l’élément de liaison 1. Cette liaison étanche est destinée entre autres à éviter que de l’huile ne s’infiltre dans la turbomachine.
L’élément de liaison 1 comprend un premier embout 6, un deuxième embout 7 et une partie centrale de serrage 8 s’étendant entre les deux embouts 6 et 7.
Plus précisément, le premier embout 6, la partie centrale de serrage 8et le deuxième embout 7 sont sensiblement alignés selon un axe d’assemblage qui se confond avec un axe de montage lorsque l’élément de liaison 1 est solidarisé aux première et deuxième pièce 6 et 7.
On considèrera que le premier embout 6 définit la partie arrière de l’élément de liaison 1 et le deuxième embout 7 définit la partie avant de l’élément de liaison 1.
Le premier embout 6 comprend un premier filetage 6a et peut également comprendre un joint annulaire non représenté sur les figures.
La première pièce 4, le deuxième embout 7 et la deuxième pièce 5 comprennent également respectivement un deuxième filetage intérieur 4b, un troisième filetage 7a et un quatrième filetage intérieur 5a. Le deuxième embout 7 comprend de plus une extrémité avant 7b en forme de mamelon, c’est-à-dire que l’extrémité 7b est conique. L’extrémité conique 7b 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 7a du deuxième embout 7.
Le réceptacle 4a est formé pour et destiné à recevoir le premier embout 6 de l’élément de liaison 1. Le filetage interne 4b est pratiqué dans le réceptacle 4a, plus précisément dans un trou 4c pratiqué dans le réceptacle 4a. Le filetage interne 4b de la première pièce 4 est destiné à recevoir et à coopérer avec le premier embout 6. Le réceptacle 4a comprend une paroi externe avant 4d comprenant un accès au trou 4c et sur laquelle la partie centrale de serrage 8 repose lorsque le premier embout 6 est solidarisé à la première pièce 4.
La deuxième pièce 5 comprend une extrémité 5b arrière comprenant le quatrième filetage intérieur 5a. Ce quatrième filetage 5a est destiné à coopérer avec le filetage 7a pour le serrage et la fixation de la deuxième pièce 5 sur l’élément de liaison 1 et plus particulièrement sur le deuxième embout 7. La deuxième pièce 5 comprend également une partie d’étanchéité 5c intérieure coopérant avec la surface extérieure de l’extrémité 7b. Cette partie d’étanchéité 5c comprend une surface d’appui 5d venant en appui contre la surface extérieure du mamelon 7b pour garantir l’étanchéité de la liaison.
L’extrémité conique 7b s’emmanche donc par complémentarité de forme dans la deuxième pièce 5. Le deuxième embout 7 est donc spécifiquement destiné à être solidarisé à la deuxième pièce 5.
Un trou 5e est pratiqué dans l’extrémité 5b de la deuxième pièce 5. Le filetage 5a est disposé à l’intérieur de ce trou 5e.
La partie centrale de serrage 8 relie le premier embout 6 et le deuxième embout 7. La partie centrale de serrage 8 a un diamètre supérieur à celui des deux embouts 6 et 7, et est la partie de l’élément de liaison 1 ayant le diamètre le plus important. Le diamètre de la partie centrale de serrage 8 est supérieur à celui des trous respectifs 4c et 5e respectivement de la première pièce 4 et de la deuxième pièce 5, de manière à empêcher l’élément de liaison 1 de pénétrer entièrement dans la première pièce 4 ou la deuxième pièce 5.
La partie centrale de serrage 8 comprend une première face latérale arrière 8a, une deuxième face latérale avant 8b qui est opposée à la première face latérale 8a, et une surface externe 8c.
La première face latérale arrière 8a est au contact du premier embout 6 et le relie à la partie centrale de serrage 8. La deuxième face latérale avant 8b est au contact du deuxième embout 7 et le relie à la partie centrale de serrage 8. La surface externe 8c relie les deux faces latérales 8a et 8b en s’étendant axialement. La surface externe 8c est perpendiculaire à la face latérale arrière 8a et à la face latérale avant 8b. La surface externe 8c est disposée à l’extrémité radiale de la partie centrale de serrage 8 et par conséquent de l’élément de liaison 1.
Le moyen de détrompage 3 comprend une rainure 10 et un élément de butée 11.
L’élément de butée 11 est disposé sur la paroi externe 4d du réceptacle 4a de la première pièce 4. L’élément de butée 11 est une protubérance comprenant une première extrémité axiale 11a fixée à la première pièce 4 et une deuxième extrémité axiale opposée libre 11b. Plus précisément, la première extrémité axiale 11a de l’élément de butée 11 est fixée en un point de la paroi externe 4d destiné à être au contact de la partie centrale de serrage 8 lorsque l’élément de liaison 1 est solidarisé à la première pièce 4, c’est-à-dire radialement suffisamment proche de l’accès au trou 4c. Ainsi, la deuxième extrémité axiale 11b fait saillie axialement sur la paroi externe 4d de la première pièce 4.
L’élément de butée 11 et la rainure 10 ont des formes complémentaires de sorte que l’élément de butée 11 est apte à s’insérer dans la rainure 10 entièrement de sorte que le première face latérale 8a est apte à reposer sur la paroi externe 4d de la première pièce en même temps que l’élément de butée 11 est inséré dans la rainure 10.
La rainure 10 est pratiquée dans la partie centrale de serrage 8 de l’élément de liaison 1, et en particulier dans la première face latérale 8a. De cette façon, la rainure 10 est au contact de la paroi externe 4d lorsque l’élément de liaison 1 est monté dans le bon sens, c’est-à-dire lorsque le premier embout 6 est solidarisé à la première pièce 4. A l’inverse, lorsque l’élément de liaison 1 est monté dans le mauvais sens par la solidarisation du deuxième embout 7 à la première pièce 4, la rainure 10 n’est pas en regard de la paroi externe 4d et de l’élément de butée 11 de sorte que l’élément de butée 11 et la rainure 10 ne peuvent plus coopérer. La rainure 10 est localisée à une distance du centre de la première face latérale 8a de façon à pouvoir recevoir l’élément de butée 11 lorsque le premier embout 6 est inséré dans la première pièce 4.
La rainure 10 est de forme circulaire dont le centre est porté par l’axe de symétrie axiale longitudinale de l’élément de liaison 1 et de rayon supérieur à celui du premier embout 6. De cette façon, le serrage et la solidarisation de l’élément de liaison 1 à la première pièce 4 par coopération des premier et deuxième filetages 6a et 4b est possible, l’élément de butée 11 parcourant circulairement la rainure 10 lors de cette solidarisation, comme illustré sur la .
Le deuxième filetage 4b comprend une extrémité axiale proximale 12 de l’extrémité axiale libre 11b, c’est-à-dire que l’extrémité 12 est l’extrémité axiale la plus proche de l’accès au trou 4c, et donc la première partie du filetage 4b à être en contact avec un embout inséré dans la première pièce 4.
Une distance axiale D1 est définie entre l’extrémité axiale libre 11b de l’élément de butée 11 et l’extrémité 12 du deuxième filetage 4b.
Le troisième filetage 7a du deuxième embout 7 comprend une extrémité 13 distale de la partie centrale de serrage 8, c’est-à-dire que l’extrémité 13 est l’extrémité du filetage 7a du deuxième embout 7 la plus éloignée de la partie centrale de serrage 8 et en particulier de la face 8b de la partie centrale de serrage 8 au contact du deuxième embout 7. La partie élargie 8 est au contact de l’extrémité avant 13 du filetage 7a.
Une distance axiale D2 est définie entre la partie centrale de serrage 8 et l’extrémité 13 du filetage 7a du deuxième embout 7, plus précisément entre la face latérale 8b au contact du deuxième embout 7 et l’extrémité 13.
La distance D1 est supérieure à la distance D2, de sorte que lorsque le montage de la liaison est effectué dans le mauvais sens et que le deuxième embout 7 est inséré dans la première pièce 4, l’élément de butée 11 et plus précisément l’extrémité axiale libre 11b vient en butée contre la face latérale 8b de la partie centrale de serrage 8 avant que les filetages 7a et 4b respectifs du deuxième embout 7 et de la première pièce 4 puissent coopérer. Ainsi, le montage à l’envers de l’élément de liaison 1 est impossible et empêché. Cette situation est illustrée sur la .
La illustre en perspective l’élément de butée 11 disposé sur la première pièce 4. Dans ce mode de réalisation, l’élément de butée 11 prend la forme d’une simple tige de section circulaire.
Les figures 5, 6 et 7 représentent d’autres modes de réalisation 14, 15 et 16 de l’élément de butée 11. Sur la , l’élément de butée prend la forme d’une languette 14. Sur la et la , l’élément de butée prend la forme respectivement d’un demi-cercle 15 et d’un cercle 16 dont le centre est porté par l’axe de montage et coïncide avec le centre de l’accès au trou 4c, encerclant sur la paroi externe 4d l’accès au trou 4c.
L’assemblage de la liaison est réalisé de la façon décrite ci-dessous.
Le premier embout 6 de l’élément de liaison 1 est inséré dans le réceptacle 4a de la première pièce 4. L’élément de liaison 1 est alors serré via un outil de serrage sur la première pièce 4, par complémentarité des filetages 6a et 4b respectifs du premier embout 6 et du réceptacle 4a. Plus précisément, la partie centrale de serrage 8 a la forme d’un écrou hexagonal et l’outil de serrage est une clé de serrage dynamométrique à douille hexagonale. L’outil de serrage comprend donc une douille adaptée pour recevoir la partie centrale de serrage 8 et pour permettre à l’utilisateur de l’outil de serrer ou desserrer l’élément de liaison 1. Pendant la solidarisation du premier embout 6 et de la première pièce 4, l’élément de butée 11 s’insère et coopère avec la rainure 10.
Une fois l’élément de liaison 1 assemblé sur la première pièce 4, la deuxième pièce 5 est vissée sur le deuxième embout 7, par exemple manuellement lorsque la deuxième pièce 5 est un tube de canalisation tel qu’illustré sur les figures.
La liaison est alors assemblée dans le bon sens comme illustré sur la .
Les filetages respectifs 6a et 7a des deux embouts 6 et 7 sont identiques.
Il est ainsi possible que lors du montage de la liaison, le sens de montage soit inversé et que le deuxième embout 7 soit monté sur la première pièce 4. Dans ce cas, comme décrit précédemment, l’utilisateur ne peut plus solidariser le filetage 7a du deuxième embout 7 au filetage 4a de la première pièce 4 car l’élément de butée 11 bloque l’insertion en butant contre la partie centrale de serrage 8. L’utilisateur se rend ainsi compte que le sens de montage de l’élément de liaison 1 est inversé, et doit alors inverser le sens de montage.
L’élément de liaison 1 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 1.
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 (9)
- Ensemble de liaison (2) d’une première pièce (4) à une deuxième pièce (5), comprenant un élément de liaison (1) et un moyen de détrompage (3), l’élément de liaison (1) comprenant un premier embout (6) destiné à être solidarisé à la première pièce (4), un deuxième embout (7) destiné à être solidarisé à la deuxième pièce (5), et une partie centrale de serrage (8) ayant un diamètre supérieur au diamètre des premier (6) et deuxième (7) embouts, caractérisé en ce que le moyen de détrompage (3) comprend un élément de butée (11) et une rainure (10), l’élément de butée (11) étant apte d’une part à coopérer avec la rainure (10) lors de la solidarisation du premier embout (6) à la première pièce (4) et d’autre part à venir en butée avec l’élément de liaison (11) lors de la solidarisation du deuxième embout (7) à la première pièce (4).
- Ensemble de liaison (2) selon la revendication 1, dans lequel l’élément de butée (11) comprend une première extrémité axiale (11a) fixée à la première pièce (4) et une deuxième extrémité axiale libre (11b) faisant saillie, la rainure (10) étant pratiquée dans l’élément de liaison (1).
- Ensemble de liaison (2) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel la rainure (10) est pratiquée dans la partie centrale de serrage (8).
- Ensemble de liaison selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie centrale de serrage (8) comprend une première face latérale (8a) au contact du premier embout (6) et une deuxième face latérale opposée (8b), la deuxième face latérale (8b) étant au contact du deuxième embout (7), la rainure (10) étant pratiquée dans la première face latérale (8a).
- Ensemble de liaison (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la rainure (10) est circulaire.
- Ensemble de liaison (2) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le premier embout (6) comprend un premier filetage (6a) destiné à coopérer avec un deuxième filetage (4b) pratiqué dans la première pièce (4) et le deuxième embout (7) comprend un troisième filetage (7a) destiné à coopérer avec un quatrième filetage (5a) pratiqué dans la deuxième pièce (5), la distance (D1) entre l’extrémité libre (11b) de l’élément de butée (11) et une extrémité (12) du deuxième filetage (4b) proximale de l’extrémité libre (11b) étant supérieure à la distance (D2) entre la partie centrale de serrage (8) et une extrémité (13) du troisième filetage (7a) distale de la partie centrale de serrage (8).
- Ensemble de liaison (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’élément de butée (11) est fixé à une paroi externe (4d) de la première pièce (4) en un point destiné à être au contact de la partie centrale de serrage (8) lorsque l’élément de liaison (1) est solidarisé à la première pièce (4).
- Ensemble de liaison (2) selon l’une des revendications 6 et 7, dans lequel les filetages (6a et 7a) du premier et du deuxième embouts (6 et 7) sont identiques.
- Turbomachine comprenant une turbine basse pression, un tube de canalisation d’huile (5) et un ensemble de liaison (2) du tube de canalisation d’huile (5) sur un support de palier (4) de la turbine basse pression selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
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