FR3140123A1 - MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE BY AN AXIAL AND ROTATIONAL LOCKING DEVICE, CORRESPONDING ASSEMBLY METHOD - Google Patents
MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE BY AN AXIAL AND ROTATIONAL LOCKING DEVICE, CORRESPONDING ASSEMBLY METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- FR3140123A1 FR3140123A1 FR2209707A FR2209707A FR3140123A1 FR 3140123 A1 FR3140123 A1 FR 3140123A1 FR 2209707 A FR2209707 A FR 2209707A FR 2209707 A FR2209707 A FR 2209707A FR 3140123 A1 FR3140123 A1 FR 3140123A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- nut
- low pressure
- shaft
- module
- turbomachine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 75
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 8
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 5
- 241000595119 Brachirus annularis Species 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/026—Shaft to shaft connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/36—Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/50—Building or constructing in particular ways
- F05D2230/51—Building or constructing in particular ways in a modular way, e.g. using several identical or complementary parts or features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/60—Assembly methods
- F05D2230/61—Assembly methods using limited numbers of standard modules which can be adapted by machining
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/72—Maintenance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
- F05D2260/31—Retaining bolts or nuts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
- F05D2260/33—Retaining components in desired mutual position with a bayonet coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
- F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/40—Transmission of power
- F05D2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05D2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
- F05D2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type
Abstract
L’invention concerne une turbomachine comprenant : - un premier module comprenant un réducteur de vitesse (3) ayant un arbre d’entrée (12), - un deuxième module comportant un compresseur basse pression qui est relié au premier module, - un troisième module comportant un arbre basse pression qui est centré sur un axe longitudinal X et qui comprend une extrémité amont reliée à l’arbre d’entrée, et - un dispositif de blocage configuré pour immobiliser axialement le deuxième module par rapport au premier module et au deuxième module, le dispositif de blocage comprenant: - un premier écrou (60) vissé sur un filetage de l’arbre basse pression et en appui contre une saillie annulaire du deuxième module, - un organe anti-déplacement (65) configuré pour bloquer axialement le premier écrou, - un deuxième écrou (73) vissé sur un filetage du deuxième module et configuré pour immobiliser axialement l’organe anti- déplacement, et - un troisième écrou (93) vissé sur l’organe anti-déplacement. Figure pour l'abrégé : Figure 2The invention relates to a turbomachine comprising: - a first module comprising a speed reducer (3) having an input shaft (12), - a second module comprising a low pressure compressor which is connected to the first module, - a third module comprising a low pressure shaft which is centered on a longitudinal axis , the blocking device comprising: - a first nut (60) screwed onto a thread of the low pressure shaft and resting against an annular projection of the second module, - an anti-displacement member (65) configured to axially block the first nut, - a second nut (73) screwed onto a thread of the second module and configured to axially immobilize the anti-displacement member, and - a third nut (93) screwed onto the anti-displacement member. Figure for abstract: Figure 2
Description
La présente invention concerne des solutions pour faciliter la modularité d’une turbomachine d’aéronef.The present invention relates to solutions for facilitating the modularity of an aircraft turbomachine.
Une turbomachine d’aéronef est souvent réalisée sous la forme d'un assemblage de modules qui peuvent chacun comporter des parties fixes et des parties mobiles. Un module est défini comme un sous-ensemble d'un moteur qui présente des caractéristiques géométriques au niveau de ses interfaces avec les modules adjacents suffisamment précises pour que celui-ci puisse être livré individuellement, et qui a subi un équilibrage distinct lorsqu'il comporte des parties tournantes. L'assemblage des modules permet de constituer un moteur complet, en réduisant au maximum les opérations d'équilibrage et d'appariement des pièces en interface.An aircraft turbomachine is often produced in the form of an assembly of modules which can each include fixed parts and moving parts. A module is defined as a subassembly of a motor which has geometric characteristics at the level of its interfaces with adjacent modules which are sufficiently precise for it to be delivered individually, and which has undergone distinct balancing when it includes rotating parts. The assembly of the modules makes it possible to constitute a complete engine, reducing as much as possible the balancing and matching operations of the interface parts.
La modularité d'une turbomachine est un élément clé pour sa maintenance. En effet, lors d'une intervention, il faut que les pièces soient accessibles facilement sans avoir à démonter un nombre important de parties du moteur. Dans la pratique, la turbomachine est configurée de manière à obtenir un découpage en des modules majeurs et mineurs. Par exemple, pour une turbomachine ayant une soufflante amont (les termes « amont » et « aval » s’apprécient par rapport à l’écoulement des gaz dans la turbomachine), celle-ci est configurée avec trois modules majeurs: un module majeur amont pour la partie avant comprenant la soufflante, un module majeur intermédiaire pour la partie intermédiaire comprenant le compresseur basse pression et le corps haute pression et un module majeur aval pour la partie arrière comprenant la turbine basse pression et l'arbre basse pression. Dans cet exemple précis, le corps basse pression est divisé en deux modules.The modularity of a turbomachine is a key element for its maintenance. Indeed, during an intervention, the parts must be easily accessible without having to dismantle a large number of parts of the engine. In practice, the turbomachine is configured so as to obtain a division into major and minor modules. For example, for a turbomachine having an upstream fan (the terms “upstream” and “downstream” are assessed in relation to the flow of gases in the turbomachine), it is configured with three major modules: a major upstream module for the front part including the fan, a major intermediate module for the intermediate part including the low pressure compressor and the high pressure body and a major downstream module for the rear part including the low pressure turbine and the low pressure shaft. In this specific example, the low pressure body is divided into two modules.
Il est possible que le corps basse pression soit divisé également en trois modules avec le compresseur basse pression agencé de manière indépendante du reste du module majeur intermédiaire.It is possible for the low pressure body to be divided equally into three modules with the low pressure compressor arranged independently of the rest of the intermediate major module.
La maintenance est particulièrement difficile sur une turbomachine comprenant un réducteur et éventuellement un système de changement de pas des aubes en amont. En effet, le réducteur de vitesse est rattaché soit au module amont soit au module majeur intermédiaire. Le réducteur de vitesse comprend un arbre d’entrée qui est relié à un rotor du compresseur basse pression et à un rotor de la turbine basse pression. En particulier, le module majeur intermédiaire et le module majeur aval qui comprennent des organes du corps basse pression, et le module amont, sont fixés l’un à l’autre grâce à un écrou qui est centré sur l’axe de la turbomachine et qui sert à serrer axialement l’arbre d’entrée du réducteur de vitesse et l’arbre basse pression.Maintenance is particularly difficult on a turbomachine comprising a reduction gear and possibly an upstream blade pitch change system. In fact, the speed reducer is attached either to the upstream module or to the major intermediate module. The speed reducer includes an input shaft which is connected to a rotor of the low pressure compressor and a rotor of the low pressure turbine. In particular, the major intermediate module and the major downstream module which include members of the low pressure body, and the upstream module, are fixed to each other using a nut which is centered on the axis of the turbomachine and which is used to axially tighten the speed reducer input shaft and the low pressure shaft.
Lors d’une opération de maintenance sur le réducteur de vitesse ou d’autres organes de la turbomachine d’un des modules exposés ci-dessus, cet écrou doit être dévissé depuis l’amont au moyen d’un outil qui est inséré dans la turbomachine le long de son axe longitudinal. Ceci permet de désolidariser le module majeur aval. Pour autant, ceci n’est pas suffisant pour libérer complètement l’arbre d’entrée puisque ce dernier est également relié au rotor du compresseur basse pression par l’intermédiaire d’un tourillon qui est fixé sur l’arbre d’entrée et qu’il faut également le démonter. Le rotor du compresseur basse pression du module majeur intermédiaire comprend en outre des paliers dont des bagues internes sont fixées sur l’arbre d’entrée.During a maintenance operation on the speed reducer or other components of the turbomachine of one of the modules exposed above, this nut must be unscrewed from upstream using a tool which is inserted into the turbomachine along its longitudinal axis. This allows the major downstream module to be separated. However, this is not sufficient to completely free the input shaft since the latter is also connected to the rotor of the low pressure compressor via a journal which is fixed on the input shaft and that It also needs to be dismantled. The rotor of the low pressure compressor of the intermediate major module further includes bearings whose internal rings are fixed on the input shaft.
Le problème dans ce cas est par conséquent le nombre de pièces à démonter pour désassembler un organe d’un des modules et spécifiquement l’arbre d’entrée. Il n’est généralement pas possible de démonter le réducteur de vitesse sans désassembler une grosse partie de la turbomachine incluant le module amont, le module majeur intermédiaire et le majeur aval.The problem in this case is therefore the number of parts to disassemble to disassemble a component of one of the modules and specifically the input shaft. It is generally not possible to dismantle the speed reducer without disassembling a large part of the turbomachine including the upstream module, the major intermediate module and the major downstream module.
La présente invention propose une solution à au moins une partie des problèmes évoqués ci-dessus qui simplifie la modularité d’une turbomachine d’aéronef et qui ne pénalise pas le rendement de la turbomachine.The present invention proposes a solution to at least part of the problems mentioned above which simplifies the modularity of an aircraft turbomachine and which does not penalize the efficiency of the turbomachine.
Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à une turbomachine, en particulier d’aéronef, la turbomachine ayant un axe longitudinal et comprenant :
- un premier module comprenant un réducteur de vitesse qui comporte un arbre d’entrée centré sur l’axe longitudinal,
- un deuxième module comportant un compresseur basse pression, le deuxième module étant relié au premier module,
- un troisième module comportant un arbre basse pression qui est centré sur l’axe longitudinal, l’arbre basse pression comprenant une extrémité amont reliée à l’arbre d’entrée, et
- un dispositif de blocage configuré de manière à immobiliser axialement le troisième module par rapport au premier module,
le dispositif de blocage étant est configuré de manière à immobiliser axialement le deuxième module par rapport au premier module et au deuxième module et comprend :
- un premier écrou qui est vissé sur un filetage de l’extrémité amont de l’arbre basse pression et en appui contre une saillie annulaire du deuxième module,
- un organe anti-déplacement qui est configuré de manière à limiter axialement le déplacement premier écrou,
- un deuxième écrou qui est vissé sur un filetage du deuxième module et qui est configuré de manière à immobiliser axialement l’organe anti-déplacement, et
- un troisième écrou qui est vissé sur l’organe anti-déplacement.We achieve this objective in accordance with the invention thanks to a turbomachine, in particular for an aircraft, the turbomachine having a longitudinal axis and comprising:
- a first module comprising a speed reducer which includes an input shaft centered on the longitudinal axis,
- a second module comprising a low pressure compressor, the second module being connected to the first module,
- a third module comprising a low pressure shaft which is centered on the longitudinal axis, the low pressure shaft comprising an upstream end connected to the input shaft, and
- a blocking device configured so as to axially immobilize the third module relative to the first module,
the blocking device being is configured so as to axially immobilize the second module relative to the first module and the second module and comprises:
- a first nut which is screwed onto a thread of the upstream end of the low pressure shaft and rests against an annular projection of the second module,
- an anti-displacement member which is configured so as to axially limit the movement of the first nut,
- a second nut which is screwed onto a thread of the second module and which is configured so as to axially immobilize the anti-displacement member, and
- a third nut which is screwed onto the anti-displacement member.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. Le module de la turbine basse pression et du compresseur basse pression peuvent être ainsi démonté en un nombre réduit d’opérations par rapport aux autres modules et sans démonter les autres modules adjacents. Cela s’applique notamment à l’arbre d’entrée qui est soumis à de nombreuses sollicitations et qui peut être contrôlé et remplacé désormais facilement et rapidement. L’arbre d’entrée peut être démonté de manière indépendante des autres arbres grâce au dispositif de blocage qui comprend plusieurs écrous et organes serrés/engagés les uns sur les autres pour réaliser des fonctions anti-rotation et anti-déplacement ou blocage axial. Par ailleurs, cette configuration permet un gain en modularité et un gain de temps au niveau de l’inspection des pièces et du démontage indépendant de certaines d’entre elles. Cette modularité s’inscrit dans une démarche de réduction de l’impact environnemental puisque que cela permet de réparer et contrôler uniquement les organes nécessaires et de réduire le temps d’immobilisation de la turbomachine.Thus, this solution makes it possible to achieve the aforementioned objective. The low pressure turbine and low pressure compressor module can thus be dismantled in a reduced number of operations compared to the other modules and without dismantling the other adjacent modules. This particularly applies to the input shaft which is subjected to numerous stresses and which can now be checked and replaced easily and quickly. The input shaft can be dismantled independently of the other shafts thanks to the locking device which includes several nuts and members tightened/engaged on each other to achieve anti-rotation and anti-displacement or axial locking functions. Furthermore, this configuration allows a gain in modularity and a saving of time in terms of inspection of parts and independent dismantling of some of them. This modularity is part of an approach to reducing the environmental impact since it allows only the necessary components to be repaired and checked and to reduce the downtime of the turbomachine.
La turbomachine selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The turbomachine according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation from each other or in combination with each other:
- le dispositif de blocage comprend un élément de verrouillage coopérant avec le premier écrou et le troisième écrou.- the locking device comprises a locking element cooperating with the first nut and the third nut.
- le premier écrou est monté libre en rotation autour de l’axe longitudinal.- the first nut is mounted to rotate freely around the longitudinal axis.
- le deuxième module comprend un arbre de compresseur basse pression qui est relié au compresseur basse pression et qui est centré sur l’axe longitudinal, l’arbre de compresseur basse pression étant relié à l’arbre d’entrée et à l’arbre basse pression.- the second module comprises a low pressure compressor shaft which is connected to the low pressure compressor and which is centered on the longitudinal axis, the low pressure compressor shaft being connected to the input shaft and to the low shaft pressure.
- l’arbre de compresseur basse pression comprend la saillie annulaire et le premier écrou comporte une face aval en appui contre une face amont de la saillie annulaire.- the low pressure compressor shaft comprises the annular projection and the first nut has a downstream face bearing against an upstream face of the annular projection.
- l’organe anti- déplacement comprend une pluralité de dents destinées chacune à s’engager dans une encoche de l’arbre de compresseur basse pression.- the anti-displacement member comprises a plurality of teeth each intended to engage in a notch of the low pressure compressor shaft.
- la pluralité de dents présente un diamètre externe supérieur à un diamètre externe d’une collerette du premier écrou.- the plurality of teeth has an external diameter greater than an external diameter of a flange of the first nut.
- le deuxième écrou est destiné à être bloqué en rotation par un premier système de blocage.- the second nut is intended to be blocked in rotation by a first blocking system.
- le premier système de blocage comprend :
- - un premier anneau, centré sur l’axe longitudinal et destiné à venir en appui contre une face annulaire radiale du deuxième écrou, le premier anneau comprenant une pluralité de dents radiales destinées à s’engager chacune dans une encoche radiale de l’arbre de compresseur basse pression, et
- - un deuxième anneau, centré sur l’axe longitudinal et reçu dans une gorge annulaire du deuxième écrou, la gorge annulaire étant disposée en amont de la face annulaire radiale.- the first blocking system includes:
- - a first ring, centered on the longitudinal axis and intended to come to bear against a radial annular face of the second nut, the first ring comprising a plurality of radial teeth intended to each engage in a radial notch of the shaft low pressure compressor, and
- - a second ring, centered on the longitudinal axis and received in an annular groove of the second nut, the annular groove being arranged upstream of the radial annular face.
- la turbomachine comprend un deuxième système de blocage configuré de manière à enfermer le troisième écrou dans une cavité annulaire de l’arbre d’entrée.- the turbomachine comprises a second locking system configured so as to lock the third nut in an annular cavity of the input shaft.
- le troisième écrou est destiné à être bloqué en translation vers l’amont au moins par un deuxième système de blocage.- the third nut is intended to be blocked in translation towards upstream at least by a second blocking system.
- le deuxième système de blocage comprend :
- - un troisième anneau, centré sur l’axe longitudinal, et comprenant une pluralité de dents radiales qui présentent des faces avals destinées à être en appui contre une face annulaire de l’arbre d’entrée, le troisième anneau comprenant une face amont contre laquelle vient en butée une face aval du troisième écrou, et
- - un quatrième anneau, centré sur l’axe longitudinal, reçu dans une gorge annulaire de l’arbre d’entrée, le quatrième anneau étant en regard des faces avals des dents radiales.- the second blocking system includes:
- - a third ring, centered on the longitudinal axis, and comprising a plurality of radial teeth which have downstream faces intended to bear against an annular face of the input shaft, the third ring comprising an upstream face against which abuts a downstream face of the third nut, and
- - a fourth ring, centered on the longitudinal axis, received in an annular groove of the input shaft, the fourth ring facing the downstream faces of the radial teeth.
- le premier module comprend une soufflante qui est reliée à un arbre de soufflante et qui est agencée en amont du deuxième module, l’arbre basse pression entraînant en rotation l’arbre de soufflante par l’intermédiaire du réducteur de vitesse.- the first module comprises a fan which is connected to a fan shaft and which is arranged upstream of the second module, the low pressure shaft rotating the fan shaft via the speed reducer.
- la soufflante est carénée.- the fan is ducted.
- le réducteur est situé dans une enceinte de lubrification.- the gearbox is located in a lubrication enclosure.
- l’arbre de compresseur basse pression est indépendant de l’arbre d’entrée et de l’arbre basse pression.- the low pressure compressor shaft is independent of the input shaft and the low pressure shaft.
- l’arbre basse pression comprend une extrémité amont qui s’étend à l’intérieur de l’arbre de compresseur basse pression, le premier écrou, le deuxième écrou et le troisième écrou étant montés à l’intérieur de l’arbre de compresseur basse pression.- the low pressure shaft comprises an upstream end which extends inside the low pressure compressor shaft, the first nut, the second nut and the third nut being mounted inside the compressor shaft low pressure.
- l’arbre de compresseur basse pression est relié à une extrémité amont de l’arbre basse pression et à une extrémité aval de l’arbre d’entrée.- the low pressure compressor shaft is connected to an upstream end of the low pressure shaft and to a downstream end of the input shaft.
- l’arbre de compresseur basse pression est relié à un rotor du compresseur basse pression.- the low pressure compressor shaft is connected to a rotor of the low pressure compressor.
- l’arbre de compresseur basse pression est relié au rotor de compresseur basse pression par l’intermédiaire d’un tourillon, le tourillon étant solidaire du rotor du compresseur basse pression et de l’arbre de compresseur basse pression.- the low pressure compressor shaft is connected to the low pressure compressor rotor via a journal, the journal being integral with the low pressure compressor rotor and the low pressure compressor shaft.
- le tourillon est formé d’une seule pièce avec l’arbre de compresseur basse pression.- the journal is formed in one piece with the low pressure compressor shaft.
- le troisième module comprend une turbine basse pression reliée à l’arbre basse pression, l’arbre basse pression comprend une extrémité aval reliée à un rotor de turbine basse pression.- the third module comprises a low pressure turbine connected to the low pressure shaft, the low pressure shaft comprises a downstream end connected to a low pressure turbine rotor.
- l’arbre d’entrée du réducteur de vitesse présente un diamètre interne qui est inférieur au diamètre interne de l’arbre de compresseur basse pression.- the input shaft of the speed reducer has an internal diameter which is less than the internal diameter of the low pressure compressor shaft.
- l’arbre d’entrée du réducteur de vitesse présente un diamètre interne qui est supérieur au diamètre interne d’une extrémité aval de de l’arbre de compresseur basse pression.- the input shaft of the speed reducer has an internal diameter which is greater than the internal diameter of a downstream end of the low pressure compressor shaft.
- le premier écrou comprend un filetage qui est vissé sur le troisième module.- the first nut includes a thread which is screwed onto the third module.
- les encoches radiales de l’arbre de compresseur basse pression s’étendent radialement à l’extérieur du deuxième écrou.- the radial notches of the low pressure compressor shaft extend radially outside the second nut.
L’invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins une turbomachine telle que susmentionnée.The invention further relates to an aircraft comprising at least one turbomachine as mentioned above.
L’invention concerne également un procédé de montage d’une turbomachine telle que susmentionnée, le procédé comprenant les étapes de :
- vissage du premier écrou sur l’arbre basse pression,
- limitation en translation du premier écrou sur l’arbre de compresseur basse pression suivant l’axe longitudinal au moyen de l’organe anti-déplacement,
- immobilisation axiale de l’organe anti-déplacement au moyen du deuxième écrou, et
- vissage du troisième écrou sur l’organe anti-déplacement.The invention also relates to a method of assembling a turbomachine as mentioned above, the method comprising the steps of:
- screwing the first nut onto the low pressure shaft,
- limitation in translation of the first nut on the low pressure compressor shaft along the longitudinal axis by means of the anti-displacement member,
- axial immobilization of the anti-displacement member by means of the second nut, and
- screwing the third nut onto the anti-displacement member.
Suivant une caractéristique du procédé, celui-ci comprend une étape d’engagement d’un élément de verrouillage sur le troisième écrou et sur le premier écrou.According to a characteristic of the method, it comprises a step of engaging a locking element on the third nut and on the first nut.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear during reading of the detailed description which follows, for the understanding of which we will refer to the appended drawings in which:
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
La
L’invention s’applique à une turbomachine 1 d’aéronef telle que celle représentée sur la
La turbomachine 1 s’étend suivant un axe longitudinal X qui est en général l’axe de rotation des rotors de celle-ci. La turbomachine 1 comprend d’amont en aval suivant l’axe longitudinal X et l’écoulement des gaz, une soufflante 2, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 5, une chambre annulaire de combustion 6, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8.The turbomachine 1 extends along a longitudinal axis X which is generally the axis of rotation of its rotors. The turbomachine 1 comprises, from upstream to downstream along the longitudinal axis and a low pressure turbine 8.
Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 7 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 9 de manière à former un corps basse pression. Le compresseur haute pression 5 et la turbine haute pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre haute pression 10 de manière à former un corps haute pression. L’arbre basse pression 9 s’étend au moins en partie à l’intérieur de l’arbre haute pression 10 et sont coaxiaux.The low pressure compressor 4 and the low pressure turbine 7 are mechanically connected by a low pressure shaft 9 so as to form a low pressure body. The high pressure compressor 5 and the high pressure turbine 8 are mechanically connected by a high pressure shaft 10 so as to form a high pressure body. The low pressure shaft 9 extends at least partly inside the high pressure shaft 10 and are coaxial.
La turbomachine 1 est configurée avec plusieurs modules qui sont assemblés/reliés les uns aux autres et qui permettent de faciliter la maintenance de celle-ci. Des arbres et/ou des interfaces permettent de réaliser ces liaisons.The turbomachine 1 is configured with several modules which are assembled/connected to each other and which facilitate its maintenance. Trees and/or interfaces make it possible to make these connections.
Un premier module 11 comprend la soufflante 2 et le réducteur de vitesse 3. Ce dernier comprend avantageusement un arbre d’entrée 12 qui est centré sur l’axe longitudinal X. L’arbre d’entrée 12 fait partie du premier module 11 de manière avantageuse.A first module 11 comprises the fan 2 and the speed reducer 3. The latter advantageously comprises an input shaft 12 which is centered on the longitudinal axis advantageous.
La soufflante 2 comprend un arbre de soufflante 13 qui est entraîné en rotation de manière avantageuse par l’arbre basse pression 9 via le réducteur de vitesse 3.The blower 2 comprises a blower shaft 13 which is advantageously rotated by the low pressure shaft 9 via the speed reducer 3.
Un deuxième module 14 comporte le compresseur basse pression 4. Le deuxième module 14 comprend également un arbre de compresseur basse pression 15 auquel est relié le compresseur basse pression 4. L’arbre de compresseur basse pression 15 est centré sur l’axe longitudinal X.A second module 14 comprises the low pressure compressor 4. The second module 14 also comprises a low pressure compressor shaft 15 to which the low pressure compressor 4 is connected. The low pressure compressor shaft 15 is centered on the longitudinal axis X.
Un troisième module 16 comporte la turbine basse pression 7 et l’arbre basse pression 9 qui est centré sur l’axe longitudinal X. L’arbre basse pression 9 comprend de manière avantageuse une extrémité amont 9a reliée à un rotor du compresseur basse pression et une extrémité aval 9b reliée à un rotor de turbine basse pression. L’extrémité amont 9a est reliée à l’arbre d’entrée 12 du réducteur de vitesse 3.A third module 16 comprises the low pressure turbine 7 and the low pressure shaft 9 which is centered on the longitudinal axis X. The low pressure shaft 9 advantageously comprises an upstream end 9a connected to a rotor of the low pressure compressor and a downstream end 9b connected to a low pressure turbine rotor. The upstream end 9a is connected to the input shaft 12 of the speed reducer 3.
Un quatrième module 17 comprend le compresseur haute pression 5. Avantageusement, le quatrième module 17 comprend la turbine haute pression 7. Le quatrième module 17 comprend également la chambre annulaire de combustion 6 qui est intercalée axialement entre le compresseur haute pression 5 et la turbine haute pression 7.A fourth module 17 comprises the high pressure compressor 5. Advantageously, the fourth module 17 comprises the high pressure turbine 7. The fourth module 17 also comprises the annular combustion chamber 6 which is interposed axially between the high pressure compressor 5 and the high turbine pressure 7.
Suivant cette configuration, le corps basse pression de la turbomachine 1 est divisé en trois modules. De manière alternative, le corps basse pression est divisé en deux modules avec le compresseur basse pression faisant partie du deuxième module.According to this configuration, the low pressure body of the turbomachine 1 is divided into three modules. Alternatively, the low pressure body is divided into two modules with the low pressure compressor forming part of the second module.
Le réducteur de vitesse 3 (connus sous l’acronyme anglais « RGB ») comprend un train d’engrenage épicycloïdal. Bien entendu, le réducteur de vitesse pourrait comprendre un engrenage de type planétaire.The 3 speed reducer (known by the English acronym “RGB”) includes an epicyclic gear train. Of course, the speed reducer could include a planetary type gear.
Le réducteur de vitesse 3 comprend typiquement un solaire 20 (ou planétaire interne), une pluralité de satellites 21 (qui sont des pignons), une porte-satellites 22 et une couronne externe 23 (ou planétaire externe). Le solaire 20 est centré sur l’axe longitudinal X. La couronne externe 23 est centrée sur l’axe longitudinal X et s’étend autour du solaire 20. Les satellites 21 sont disposés entre le solaire 20 et la couronne externe 23 et sont portés par le porte-satellites 22. Les satellites 21 sont chacun monté libre en rotation autour d’un axe de satellite à l'aide d'un palier et engrènent avec des dentures externes du solaire 20 et des dentures internes de la couronne externe 23.The speed reducer 3 typically comprises a solar 20 (or internal sun gear), a plurality of satellites 21 (which are pinions), a planet carrier 22 and an external ring gear 23 (or external sun gear). The solar 20 is centered on the longitudinal axis by the satellite carrier 22. The satellites 21 are each mounted freely in rotation around a satellite axis using a bearing and mesh with the external teeth of the solar 20 and the internal teeth of the external crown 23.
Dans le cas présent, la couronne externe 23 est immobile et fixée à un stator de la turbomachine qui est ici un carter d’entrée 24. Le solaire 20 est mobile en rotation et accouplé à l’arbre d’entrée 12 qui lui-même est relié à l’arbre basse pression 9. Le porte-satellites 22 est également mobile en rotation et accouplé à l’arbre de soufflante 13. La soufflante 2 est donc entraînée en rotation par l’arbre basse pression 9 par l’intermédiaire du réducteur 3.In the present case, the external ring 23 is immobile and fixed to a stator of the turbomachine which is here an input casing 24. The solar 20 is movable in rotation and coupled to the input shaft 12 which itself is connected to the low pressure shaft 9. The planet carrier 22 is also movable in rotation and coupled to the fan shaft 13. The fan 2 is therefore driven in rotation by the low pressure shaft 9 via the reducer 3.
Dans le cas d’un réducteur à engrenage de type planétaire, la couronne externe est solidaire en rotation de l’arbre de soufflante, le porte-satellites est solidaire d’une structure fixe telle que le carter d’entrée 24.In the case of a planetary type gear reducer, the outer ring is integral in rotation with the fan shaft, the planet carrier is integral with a fixed structure such as the inlet casing 24.
Le réducteur 3 de la
Avantageusement, les paliers à roulement 27 comprennent des bagues internes qui sont fixées à l’arbre de soufflante 13. Ces paliers permettent le guidage en rotation au moins de l’arbre de soufflante 13. L’un des paliers amont le plus proche du réducteur de vitesse 3 permet également de guider le porte-satellites en rotation de manière plus stable. Ce palier le plus proche du réducteur est facultatif.Advantageously, the rolling bearings 27 comprise internal rings which are fixed to the fan shaft 13. These bearings allow the rotational guidance of at least the fan shaft 13. One of the upstream bearings closest to the reducer speed 3 also makes it possible to guide the rotating planet carrier in a more stable manner. This bearing closest to the gearbox is optional.
Enfin, l’enceinte 25 est délimitée en aval par exemple par un deuxième support de palier 28 qui est annulaire. Le deuxième support de palier 28 comprend une extrémité externe 28a qui est fixée au carter d’entrée 24 et une extrémité interne 28b qui maintient des bagues externes de deux paliers à roulement 29.Finally, the enclosure 25 is delimited downstream for example by a second bearing support 28 which is annular. The second bearing support 28 includes an outer end 28a which is attached to the input housing 24 and an inner end 28b which holds outer rings of two rolling bearings 29.
Avantageusement, les deux paliers à roulement 29 en aval permettent le guidage de l’arbre d’entrée du réducteur de vitesse et de l’arbre de compresseur basse pression (qui est solidaire de l’arbre d’entrée).Advantageously, the two downstream rolling bearings 29 allow the guidance of the input shaft of the speed reducer and the low pressure compressor shaft (which is integral with the input shaft).
Dans le présent exemple, les paliers à roulement 29 comprennent des bagues internes qui sont fixées à l’arbre de compresseur basse pression 15. Le deuxième support de palier 28 comprend une virole 30 annulaire dont la première extrémité 30a est fixée au deuxième support de palier 28 et dont la deuxième extrémité 30b coopère avec des éléments d’étanchéité 31 installés autour de l’arbre de compresseur basse pression 15.In the present example, the rolling bearings 29 comprise internal rings which are fixed to the low pressure compressor shaft 15. The second bearing support 28 comprises an annular ferrule 30 whose first end 30a is fixed to the second bearing support 28 and whose second end 30b cooperates with sealing elements 31 installed around the low pressure compressor shaft 15.
En référence à la
L’arbre de compresseur basse pression 15 et l’arbre d’entrée 12 sont tous deux creux avantageusement. L’arbre basse pression 9 est également creux.The low pressure compressor shaft 15 and the input shaft 12 are both advantageously hollow. The low pressure shaft 9 is also hollow.
La turbomachine 1 comprend également un carter intermédiaire 34 qui est intercalé entre le compresseur basse pression 4 et le compresseur haute pression 5, un carter inter-turbine 35 qui est intercalé entre la turbine haute pression 7 et la turbine basse pression 8 et un carter d’échappement 36 qui est situé en aval de la turbine basse pression 8.The turbomachine 1 also comprises an intermediate casing 34 which is interposed between the low pressure compressor 4 and the high pressure compressor 5, an inter-turbine casing 35 which is interposed between the high pressure turbine 7 and the low pressure turbine 8 and a casing d exhaust 36 which is located downstream of the low pressure turbine 8.
Sur la
Des premiers moyens d’accouplement 40 sont configurés de manière à relier (de manière amovible) le premier module 11 et le deuxième module 14. Des seconds moyens d’accouplement 41 sont configurés de manière à relier (de manière amovible) le deuxième module 11 et le troisième module 15.First coupling means 40 are configured so as to connect (removably) the first module 11 and the second module 14. Second coupling means 41 are configured so as to connect (removably) the second module 11 and the third module 15.
La turbomachine comprend un dispositif de blocage 42 configuré de manière à relier les modules entre eux et à immobiliser axialement les modules entre eux.The turbomachine comprises a blocking device 42 configured so as to connect the modules together and to axially immobilize the modules between them.
L’arbre de compresseur basse pression 15 est relié au rotor de compresseur basse pression par l’intermédiaire d’un tourillon 43. En particulier, le deuxième module 14 comprend (en plus du compresseur basse pression) le tourillon 43 qui est solidaire en rotation du rotor du compresseur basse pression et de l’arbre de compresseur basse pression 15. L’arbre de compresseur basse pression 15 est relié à l’arbre d’entrée 12.The low pressure compressor shaft 15 is connected to the low pressure compressor rotor via a journal 43. In particular, the second module 14 comprises (in addition to the low pressure compressor) the journal 43 which is integral in rotation of the low pressure compressor rotor and the low pressure compressor shaft 15. The low pressure compressor shaft 15 is connected to the input shaft 12.
Comme cela est représenté sur la
L’arbre de compresseur basse pression 15 comprend de manière avantageuse une portée annulaire 44 qui s’élève radialement depuis la surface externe de celui-ci. La bague interne 29a d’un des paliers 29 est en appui axial contre cette portée annulaire 44.The low pressure compressor shaft 15 advantageously includes an annular seat 44 which rises radially from the outer surface thereof. The internal ring 29a of one of the bearings 29 bears axially against this annular bearing surface 44.
L’arbre de compresseur basse pression 15 comprend un filetage externe 45 qui est destiné à s’engager avec un filetage interne d’un écrou de palier 46 qui vient bloquer axialement la bague interne 29a. Le filetage externe 45 est agencé vers l’extrémité amont 15a de l’arbre de compresseur basse pression 15.The low pressure compressor shaft 15 comprises an external thread 45 which is intended to engage with an internal thread of a bearing nut 46 which axially blocks the internal ring 29a. The external thread 45 is arranged towards the upstream end 15a of the low pressure compressor shaft 15.
Comme nous l’avons énoncé précédemment, l’arbre de compresseur basse pression 15 est relié à l’arbre d’entrée 12. L’arbre de compresseur basse pression 15 est accouplé à l’arbre d’entrée 12 grâce à des cannelures de manière à transmettre un couple de rotation. A cet effet et comme cela est représenté sur la
L’arbre de compresseur basse pression 15 comprend des deuxièmes cannelures internes 50 qui sont formées sur la surface interne 48. Ces deuxièmes cannelures externes 50 sont orientées suivant l’axe A et sont régulièrement réparties autour de cet axe A. Celles-ci sont situées avantageusement au niveau de l’extrémité aval 15b de l’arbre de compresseur basse pression.The low pressure compressor shaft 15 comprises second internal splines 50 which are formed on the internal surface 48. These second external splines 50 are oriented along the axis A and are regularly distributed around this axis A. These are located advantageously at the downstream end 15b of the low pressure compressor shaft.
Sur l’exemple représenté, l’arbre de compresseur basse pression 15 comprend une première portion d’arbre 15aa, une deuxième portion d’arbre 15ab et une troisième portion d’arbre 15ac. La première portion 15aa comprend un diamètre interne D1 qui est supérieur au diamètre interne D2 de la deuxième portion 15ab. Le diamètre interne D2 de la deuxième portion 15ab est supérieur au diamètre interne D3 de la troisième portion 15ac.In the example shown, the low pressure compressor shaft 15 comprises a first shaft portion 15aa, a second shaft portion 15ab and a third shaft portion 15ac. The first portion 15aa comprises an internal diameter D1 which is greater than the internal diameter D2 of the second portion 15ab. The internal diameter D2 of the second portion 15ab is greater than the internal diameter D3 of the third portion 15ac.
L’arbre de compresseur basse pression 15 comprend de manière avantageuse, mais non limitativement, une saillie annulaire 51 qui s’étend radialement vers l’intérieur de celui-ci. La saillie annulaire 51 est agencée entre la première portion d’arbre 15aa et la troisième portion d’arbre 15ac. Plus précisément, la saillie annulaire 51 est agencée entre la deuxième portion 15ab et la troisième portion 15ac. Dans le présent exemple, la saillie annulaire 51 est formée en amont des cannelures 50.The low pressure compressor shaft 15 advantageously, but not limited to, comprises an annular projection 51 which extends radially towards the interior thereof. The annular projection 51 is arranged between the first shaft portion 15aa and the third shaft portion 15ac. More precisely, the annular projection 51 is arranged between the second portion 15ab and the third portion 15ac. In the present example, the annular projection 51 is formed upstream of the grooves 50.
L’arbre de compresseur basse pression 15 comprend en outre un épaulement annulaire 52 s’étendant radialement vers l’intérieur de celui-ci. L’épaulement 52 est agencé entre la première portion d’arbre 15aa et la troisième portion d’arbre 15ac. Plus précisément, l’épaulement annulaire 52 est agencé en amont de la saillie annulaire 51 suivant l’axe longitudinal X.The low pressure compressor shaft 15 further comprises an annular shoulder 52 extending radially inwardly therefrom. The shoulder 52 is arranged between the first shaft portion 15aa and the third shaft portion 15ac. More precisely, the annular shoulder 52 is arranged upstream of the annular projection 51 along the longitudinal axis X.
Sur les figures 2 et 3, l’extrémité aval 12b de l’arbre d’entrée 12 s’étend à l’intérieur de l’arbre de compresseur basse pression 15. Les premières cannelures externes 49 correspondantes sont formées sur une surface externe de l’arbre d’entrée 12. Les premières cannelures externes 49 sont situées à l’extrémité aval 12b de l’arbre 12. Cette dernière présente un diamètre externe au niveau de l’extrémité aval 12b qui est de manière avantage sensiblement inférieur au diamètre interne D1 de la première portion 15aa de l’arbre de compresseur basse pression 15.In Figures 2 and 3, the downstream end 12b of the input shaft 12 extends inside the low pressure compressor shaft 15. The corresponding first external splines 49 are formed on an external surface of the input shaft 12. The first external splines 49 are located at the downstream end 12b of the shaft 12. The latter has an external diameter at the level of the downstream end 12b which is advantageously substantially less than the diameter internal D1 of the first portion 15aa of the low pressure compressor shaft 15.
L’arbre d’entrée 12 présente en outre un diamètre externe D4 au niveau du réducteur de vitesse 3 qui est, de manière avantageuse, inférieur au diamètre externe de son extrémité aval 12b. Le rendement de la turbomachine est fonction également de l’encombrement radial du réducteur de vitesse, le diamètre de l’arbre d’entrée 12 doit être faible pour que le rapport des diamètres de la couronne externe et du solaire soit proche de 1.The input shaft 12 also has an external diameter D4 at the speed reducer 3 which is, advantageously, less than the external diameter of its downstream end 12b. The efficiency of the turbomachine also depends on the radial dimensions of the speed reducer; the diameter of the input shaft 12 must be small so that the ratio of the diameters of the external ring and the solar is close to 1.
De manière avantageuse, le diamètre D4 de l’arbre d’entrée 12 est un compris entre :
- un rayon suffisant pour pouvoir passer le couple de rotation,
- un rayon suffisant pour pouvoir passer un outillage externe (décrit ultérieurement) à l’intérieur de l’arbre d’entrée 12,
- un rayon le plus bas possible pour un gain de masse, et
- un rayon le plus bas possible pour laisser de la hauteur aux éléments flexibles (la hauteur de ces éléments induit la souplesse de la pièce).Advantageously, the diameter D4 of the input shaft 12 is between:
- a sufficient radius to be able to pass the rotation torque,
- a sufficient radius to be able to pass external tools (described later) inside the input shaft 12,
- the lowest possible radius to save mass, and
- a radius as low as possible to leave height for the flexible elements (the height of these elements induces the flexibility of the part).
De manière avantageuse, le rapport de réduction du réducteur de vitesse est compris entre 2,5 et 7. Le diamètre de l’arbre d’entrée 12 doit être suffisamment petit de sorte à atteindre le rapport de réduction souhaité tout en étant suffisamment grand pour pouvoir faire passer le couple et un outil. Le rapport entre le diamètre de la couronne et le diamètre de l’arbre d’entrée 12 doit être le rapport de réduction - 1 (la formule de Willis exprimant un rapport de réduction entre la couronne et le solaire, dans le repère du porte-satellites).Advantageously, the reduction ratio of the speed reducer is between 2.5 and 7. The diameter of the input shaft 12 must be sufficiently small so as to achieve the desired reduction ratio while being large enough to be able to pass the torque and a tool. The ratio between the diameter of the crown and the diameter of the input shaft 12 must be the reduction ratio - 1 (the Willis formula expressing a reduction ratio between the crown and the solar, in the frame of the carrier satellites).
L’arbre d’entrée 12 présente une certaine souplesse de manière à éviter l’hyperstatisme dans le réducteur de vitesse 3. L’arbre d’entrée 12 comprend avantageusement, mais non limitativement, des soufflets, qui avec les cannelures, permettent de réaliser cette souplesse. Ainsi, un désalignement peut intervenir entre l’arbre d’entrée 12 et l’arbre de compresseur basse pression 15 ce qui est particulièrement intéressant dans le cas d’un moteur relativement long.The input shaft 12 has a certain flexibility so as to avoid hyperstatism in the speed reducer 3. The input shaft 12 advantageously comprises, but not limited to, bellows, which with the splines, make it possible to produce this flexibility. Thus, a misalignment can occur between the input shaft 12 and the low pressure compressor shaft 15 which is particularly interesting in the case of a relatively long engine.
Sur la
Le dispositif de blocage 42 est configuré de manière à immobiliser l’arbre basse pression 9 par rapport à l’arbre de compresseur basse pression 15, l’arbre d’entrée 12 par rapport à l’arbre de compresseur basse pression 15 et l’arbre d’entrée 12 par rapport à l’arbre basse pression 9.The blocking device 42 is configured so as to immobilize the low pressure shaft 9 relative to the low pressure compressor shaft 15, the input shaft 12 relative to the low pressure compressor shaft 15 and the input shaft 12 relative to the low pressure shaft 9.
En référence à la
De manière avantageuse, le premier écrou 60 comprend un corps cylindrique 61 d’axe de révolution B. Le premier écrou 60 comprend une collerette 62 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une extrémité du corps cylindrique 61. Le premier écrou 60 comprend dans le présent exemple une section axiale en forme de L.Advantageously, the first nut 60 comprises a cylindrical body 61 with an axis of revolution B. The first nut 60 comprises a flange 62 which extends radially outwards from one end of the cylindrical body 61. The first nut 60 comprises in the present example an L-shaped axial section.
Le premier écrou 60 est vissé sur l’arbre basse pression 9 et est centré sur l’axe longitudinal. Le premier écrou 60 est disposé radialement, avantageusement, entre l’arbre de compresseur basse pression 15 et l’arbre basse pression 9. Plus précisément, le premier écrou 60 comprend un filetage externe 63 qui s’engage avec un filetage interne 64 de l’arbre basse pression 9. Le filetage externe 63 est porté par une surface externe du corps cylindrique 61. Le filetage interne 64 est situé avantageusement à l’extrémité amont 9a de l’arbre basse pression 9.The first nut 60 is screwed onto the low pressure shaft 9 and is centered on the longitudinal axis. The first nut 60 is arranged radially, advantageously, between the low pressure compressor shaft 15 and the low pressure shaft 9. More precisely, the first nut 60 comprises an external thread 63 which engages with an internal thread 64 of the low pressure shaft 9. The external thread 63 is carried by an external surface of the cylindrical body 61. The internal thread 64 is advantageously located at the upstream end 9a of the low pressure shaft 9.
Dans le présent exemple, le diamètre externe de l’écrou 60, au niveau du corps cylindrique 61, est inférieur au diamètre interne de l’arbre basse pression 9. Nous pouvons constater que le diamètre interne de l’écrou est inférieur au diamètre interne de l’arbre d’entrée 12 (cf.
La collerette 62 du premier écrou 60 comprend une face annulaire destinée à prendre appui contre une surface annulaire complémentaire de la saillie annulaire 51. En particulier et de manière avantageuse, la face annulaire est une face annulaire aval 62b et la surface annulaire complémentaire est une surface annulaire amont 51a complémentaire.The flange 62 of the first nut 60 comprises an annular face intended to bear against a complementary annular surface of the annular projection 51. In particular and advantageously, the annular face is a downstream annular face 62b and the complementary annular surface is a surface complementary upstream annular 51a.
En référence aux figures 5 et 6, le dispositif de blocage 42 comprend un organe anti-déplacement 65 qui est configuré de manière à « abaisser » les moyens de fixation (ici filetage) et à permettre l’assemblage entre l’arbre d’entrée 12 et un troisième écrou 90 décrit ultérieurement (notamment l’engagement du filetage interne 72 du corps cylindrique 66 de l’organe anti-déplacement 65 et le filetage externe 95 du corps cylindrique 90a du troisième écrou 90).With reference to Figures 5 and 6, the blocking device 42 comprises an anti-displacement member 65 which is configured so as to “lower” the fixing means (here thread) and to allow assembly between the input shaft 12 and a third nut 90 described later (in particular the engagement of the internal thread 72 of the cylindrical body 66 of the anti-displacement member 65 and the external thread 95 of the cylindrical body 90a of the third nut 90).
Avantageusement, la collerette 62 est agencée entre l’organe anti-déplacement 65 et la saillie annulaire 51.Advantageously, the collar 62 is arranged between the anti-displacement member 65 and the annular projection 51.
De manière avantageuse, le premier écrou 60 est monté libre en rotation dans l’arbre de compresseur basse pression 9 comme cela est expliqué ultérieurement. Il y a un certain jeu axial et radial entre les autres pièces. En situation de desserrage des différents organes, le premier écrou 60 peut se déplacer axialement et tourner librement dans un court espace. Lorsque les différents organes sont serrés, un premier système de blocage en rotation 77 est en butée contre l’organe anti-déplacement 65. Ce dernier permet le déplacement axial (suivant le jeu qui est prévu) du premier écrou. Le premier écrou 60 vient en regard et/ou en butée contre la saillie annulaire 51 de l’arbre de compresseur 15.Advantageously, the first nut 60 is mounted to rotate freely in the low pressure compressor shaft 9 as explained later. There is some axial and radial play between other parts. When the various components are loosened, the first nut 60 can move axially and rotate freely in a short space. When the different members are tightened, a first rotation locking system 77 abuts against the anti-displacement member 65. The latter allows the axial movement (according to the clearance which is provided) of the first nut. The first nut 60 faces and/or abuts against the annular projection 51 of the compressor shaft 15.
L’organe anti-déplacement 65 comprend de manière avantageuse un corps cylindrique 66 d’axe de révolution C. L’organe anti-déplacement 65 est centré sur l’axe X en situation d’installation. L’organe anti-déplacement 65 comprend avantageusement une aile annulaire 67 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une extrémité du corps cylindrique 66. Une pluralité de dents 68 s’étendent depuis une face aval 67b de l’aile annulaire 67 et suivant l’axe de révolution C. Les dents 68 sont situées en particulier à proximité de la bordure périphérique externe 69 de l’aile annulaire 67. La face aval 67b est disposée en regard d’une face annulaire amont 62a de la collerette 67 du premier écrou 60.The anti-displacement member 65 advantageously comprises a cylindrical body 66 with an axis of revolution C. The anti-displacement member 65 is centered on the axis X in the installation situation. The anti-displacement member 65 advantageously comprises an annular wing 67 which extends radially outwards from one end of the cylindrical body 66. A plurality of teeth 68 extend from a downstream face 67b of the annular wing 67 and along the axis of revolution C. The teeth 68 are located in particular near the external peripheral edge 69 of the annular wing 67. The downstream face 67b is arranged facing an upstream annular face 62a of the flange 67 of the first nut 60.
De manière avantageuse, au moins un jeu axial J1 est prévu entre la face aval 67b et la face annulaire amont 62a ce qui permet la rotation du premier écrou 60 autour de l’axe longitudinal X.Advantageously, at least one axial clearance J1 is provided between the downstream face 67b and the upstream annular face 62a which allows the rotation of the first nut 60 around the longitudinal axis X.
L’organe anti-déplacement 65 comprend des dents 68 (celles décrites précédemment) qui sont destinées à s’engager respectivement dans des encoches 70 de forme complémentaire du deuxième module. En particulier, comme cela est visible sur la
En situation d’installation, les dents 68 s’étendent radialement à l’extérieur du bord annulaire 71 de la collerette 62 du premier écrou 60. En d’autres termes, le diamètre externe de la pluralité de dents 68 est supérieur au diamètre externe du bord annulaire 71 de la collerette 62.In installation situation, the teeth 68 extend radially outside the annular edge 71 of the flange 62 of the first nut 60. In other words, the external diameter of the plurality of teeth 68 is greater than the external diameter of the annular edge 71 of the collar 62.
La distance L1 mesurée entre le fond des encoches 70 et la face aval 67b (en situation d’installation suivant l’axe longitudinal X) est supérieure à la distance L2 mesurée entre la surface annulaire amont 51a complémentaire de la saillie 51 et la face aval 67b. Dans le présent exemple, le fond des encoches 70 se trouve dans le même plan que la surface annulaire amont 51a complémentaire. Cette différence entre les distances L1 et L2 crée le jeu axial J1 qui est référencé sur la
Sur la
De manière avantageuse, le diamètre externe du corps cylindrique 66 de l’organe anti-déplacement 65 est supérieur au diamètre externe du corps cylindrique 61 du premier écrou 60.Advantageously, the external diameter of the cylindrical body 66 of the anti-displacement member 65 is greater than the external diameter of the cylindrical body 61 of the first nut 60.
En référence à la
Le deuxième écrou 73 présente un diamètre externe qui est supérieur au diamètre externe de l’organe anti-déplacement 65. Le diamètre interne du deuxième écrou 73 est également supérieur au diamètre externe de l’organe anti-déplacement 65. Un espace radial est prévu entre le deuxième écrou 73 et l’organe anti-déplacement 65. Cet espace radial permet d’une part, d’éviter les transitions d’efforts parasites et d’autre part, l’intégration des bagues de blocage (non représentées) du deuxième écrou 73. En situation d’installation, la deuxième face annulaire 74b du deuxième écrou 73 est en appui contre une face amont 67a de l’aile annulaire 67.The second nut 73 has an external diameter which is greater than the external diameter of the anti-displacement member 65. The internal diameter of the second nut 73 is also greater than the external diameter of the anti-displacement member 65. A radial space is provided between the second nut 73 and the anti-displacement member 65. This radial space makes it possible, on the one hand, to avoid parasitic force transitions and on the other hand, the integration of the locking rings (not shown) of the second nut 73. In installation situation, the second annular face 74b of the second nut 73 bears against an upstream face 67a of the annular wing 67.
Comme cela est également visible sur les figures 7, 8 et 9, le deuxième écrou 73 est bloqué en rotation par un premier système de blocage en rotation 77. Le premier système de blocage en rotation 77 comprend avantageusement un premier anneau 78, centré sur l’axe longitudinal, destiné à venir en appui contre la première face annulaire 74a du deuxième écrou 73. Des ergots 80 s’étendent depuis la première face annulaire 74a du deuxième écrou 73 et à distance de celle-ci, radialement vers l’intérieur.As is also visible in Figures 7, 8 and 9, the second nut 73 is locked in rotation by a first rotation locking system 77. The first rotation locking system 77 advantageously comprises a first ring 78, centered on the longitudinal axis, intended to come to bear against the first annular face 74a of the second nut 73. Lugs 80 extend from the first annular face 74a of the second nut 73 and at a distance therefrom, radially inwards.
De manière avantageuse, chaque ergot 80 s’étend sur un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal. Les ergots 80 sont également espacés des uns des autres de sorte à former des fentes 81. De la sorte, des fentes 81 et ergots 80 sont alternés autour de l’axe longitudinal.Advantageously, each lug 80 extends over an angular sector around the longitudinal axis. The lugs 80 are also spaced from each other so as to form slots 81. In this way, slots 81 and lugs 80 are alternated around the longitudinal axis.
Le premier anneau 78 comprend une pluralité de dents radiales 82 qui s’étendent depuis un bord périphérique externe (non représenté) de celui-ci. Les dents radiales 82 sont régulièrement réparties autour de l’axe longitudinal X. Chaque dent radiale 82 est destinée à s’engager dans une encoche radiale 84 correspondante de l’arbre de compresseur basse pression 15. De manière avantageuse, les encoches radiales 84 (précisément illustrées sur la
Chaque dent radiale 82 est également agencée dans une fente 81 du deuxième écrou 73.Each radial tooth 82 is also arranged in a slot 81 of the second nut 73.
Comme cela est visible également sur la
Le premier système de blocage en rotation 77 comprend en outre un deuxième anneau 85 qui est centré sur l’axe longitudinal X. Le deuxième anneau 85 est fendu de manière générale tel un circlip. Le deuxième anneau 85 est reçu dans une gorge annulaire 87 du deuxième écrou 76. La gorge annulaire 87 présente une ouverture orientée vers l’axe longitudinal X. La gorge annulaire 87 est disposée avantageusement en amont de la première face annulaire 74b. Plus précisément encore, la gorge annulaire 87 est formée dans les ergots 80. De manière alternative, la gorge annulaire 87 est formée par une distance entre la première face annulaire 74a du deuxième écrou et une face interne de l’ergot 74a. De la sorte, le deuxième anneau 85 s’étend en amont du premier anneau 78 et les ergots 80 permettent de réaliser un blocage axial du deuxième anneau 85. De manière avantageuse, le deuxième anneau 85 est en appui contre une face amont du premier anneau 78.The first rotation locking system 77 further comprises a second ring 85 which is centered on the longitudinal axis X. The second ring 85 is generally split like a circlip. The second ring 85 is received in an annular groove 87 of the second nut 76. The annular groove 87 has an opening oriented towards the longitudinal axis X. The annular groove 87 is advantageously arranged upstream of the first annular face 74b. Even more precisely, the annular groove 87 is formed in the lugs 80. Alternatively, the annular groove 87 is formed by a distance between the first annular face 74a of the second nut and an internal face of the lug 74a. In this way, the second ring 85 extends upstream of the first ring 78 and the lugs 80 make it possible to achieve axial blocking of the second ring 85. Advantageously, the second ring 85 bears against an upstream face of the first ring 78.
Sur la
Dans le présent exemple, le troisième écrou 90 comprend un corps cylindrique 90a d’axe D et une semelle annulaire 94 s’étendant radialement depuis une extrémité du troisième écrou 90. Le troisième écrou 90 comprend un filetage externe 95 qui est destiné à s’engager avec un filetage interne 96 de l’organe anti-déplacement 65.In the present example, the third nut 90 comprises a cylindrical body 90a of axis D and an annular flange 94 extending radially from one end of the third nut 90. The third nut 90 comprises an external thread 95 which is intended to be engage with an internal thread 96 of the anti-displacement member 65.
De manière avantageuse, le diamètre externe du corps cylindrique 90a du troisième écrou 90 est sensiblement inférieur au diamètre interne du corps cylindrique de l’organe anti-déplacement 65.Advantageously, the external diameter of the cylindrical body 90a of the third nut 90 is significantly less than the internal diameter of the cylindrical body of the anti-displacement member 65.
La semelle annulaire 94 comprend une bordure périphérique externe 97 (cf.
De manière avantageuse, la face amont 94a comprend une pluralité de protubérances 98 qui s’étendent suivant l’axe D. Ces protubérances 98 sont destinées à s’engager dans des renfoncements d’un outil de serrage (non représenté). Ce dernier permet le serrage de ce troisième écrou 90 sur l’organe anti-déplacement 65.Advantageously, the upstream face 94a comprises a plurality of protuberances 98 which extend along the axis D. These protuberances 98 are intended to engage in recesses of a tightening tool (not shown). The latter allows the tightening of this third nut 90 on the anti-displacement member 65.
Sur les figures 11, 12 et 13, est prévu un deuxième système de blocage 100 configuré de manière à enfermer le troisième écrou 90 dans la cavité annulaire 91 de l’arbre d’entrée 12. De manière avantageuse, le troisième écrou 90 est destiné à être bloqué axialement au moins en partie par le deuxième système de blocage 100. Ce blocage axial intervient notamment lorsque toutes les pièces sont serrées (vissées, etc.). Le deuxième système de blocage 100 comprend avantageusement un troisième anneau 101 d’axe E et est centré sur l’axe longitudinal en situation d’installation. Le troisième anneau 101 permet d’intégrer et d’enfermer le troisième écrou 90 à l’intérieur de l’arbre d’entrée 12. Le troisième anneau 101 comprend de manière avantageuse une face amont 101a et une face aval 101b qui sont reliées par une bordure périphérique interne 102a et une bordure périphérique externe 102b. Le troisième anneau 101 comprend avantageusement une pluralité de dents radiales 103 qui s’étendent radialement vers l’extérieur depuis la bordure périphérique externe 102b.In Figures 11, 12 and 13, there is provided a second locking system 100 configured so as to enclose the third nut 90 in the annular cavity 91 of the input shaft 12. Advantageously, the third nut 90 is intended to be blocked axially at least in part by the second blocking system 100. This axial blocking occurs in particular when all the parts are tightened (screwed, etc.). The second blocking system 100 advantageously comprises a third ring 101 of axis E and is centered on the longitudinal axis in the installation situation. The third ring 101 makes it possible to integrate and enclose the third nut 90 inside the input shaft 12. The third ring 101 advantageously comprises an upstream face 101a and a downstream face 101b which are connected by an internal peripheral border 102a and an external peripheral border 102b. The third ring 101 advantageously comprises a plurality of radial teeth 103 which extend radially outwards from the external peripheral edge 102b.
La face aval 94b du troisième écrou 90 vient en appui contre la face amont 101a du troisième anneau 101. Chaque dent radiale 103 comprend une face aval 103b destinée à être appui contre une face annulaire (face amont 93a) de la patte radiale 93. Cette dernière comprend également une face aval 93b annulaire opposée axialement à la face amont 93a.The downstream face 94b of the third nut 90 bears against the upstream face 101a of the third ring 101. Each radial tooth 103 comprises a downstream face 103b intended to bear against an annular face (upstream face 93a) of the radial tab 93. This the latter also comprises an annular downstream face 93b opposite axially to the upstream face 93a.
Comme décrit précédemment et en référence à la
Le troisième anneau 101 est inséré depuis l’aval au niveau de l’extrémité aval 12b de l’arbre d’entrée 12. Pour cela les dents radiales 103 du troisième anneau 101 traversent chacune une encoche radiale 104 pour que le troisième anneau 101 soit agencé dans la cavité annulaire 91 de l’arbre d’entrée 12. Le troisième anneau 101 est pivoté suivant l’axe longitudinal pour réaliser le contact entre les faces aval 103b et la face amont 93a de la patte radiale 93. En situation d’installation, la bordure périphérique interne 102a du troisième anneau 101 s’étend radialement à l’intérieur de la face annulaire périphérique 105 (ou extrémité libre de la patte radiale 93). La face aval 94b de la semelle est destinée à venir en contact avec la face amont 101a du troisième anneau 101.The third ring 101 is inserted from downstream at the level of the downstream end 12b of the input shaft 12. For this the radial teeth 103 of the third ring 101 each pass through a radial notch 104 so that the third ring 101 is arranged in the annular cavity 91 of the input shaft 12. The third ring 101 is pivoted along the longitudinal axis to make contact between the downstream faces 103b and the upstream face 93a of the radial tab 93. In a situation of installation, the internal peripheral edge 102a of the third ring 101 extends radially inside the peripheral annular face 105 (or free end of the radial tab 93). The downstream face 94b of the sole is intended to come into contact with the upstream face 101a of the third ring 101.
En référence à la
De manière avantageuse, le troisième anneau 101 comprend des moyens permettant d’immobiliser axialement le quatrième anneau 107. En effet, le troisième anneau 101 comprend de manière avantageuse deux proéminences 106 qui s’étendent chacune, suivant l’axe longitudinal X, depuis une face aval 103b d’une dent radiale 103 du troisième anneau 101. Les dents radiales 103 portant les proéminences 106 sont situées en regard l’une de l’autre. En d’autres termes, ces dents radiales 103 sont diamétralement opposées. Dans le présent exemple, chaque proéminence 106 présente une section axiale en forme de L.Advantageously, the third ring 101 comprises means making it possible to axially immobilize the fourth ring 107. In fact, the third ring 101 advantageously comprises two prominences 106 which each extend, along the longitudinal axis downstream face 103b of a radial tooth 103 of the third ring 101. The radial teeth 103 carrying the prominences 106 are located opposite each other. In other words, these radial teeth 103 are diametrically opposed. In the present example, each prominence 106 has an L-shaped axial section.
Chaque proéminence 106 comprend avantageusement une première portion s’étendant axialement depuis la face aval et une deuxième portion s’étendant depuis une extrémité de la première portion vers l’axe longitudinal X. De la sorte, la deuxième portion est à distance de la face aval 103b de la dent radiale 103. En situation d’installation, lorsque les faces aval 103b de certaines dents radiales 103 sont en contact avec la face aval 93a, les proéminences 106 sont engagées dans des encoches radiales 104 correspondantes et le quatrième anneau 107 est reçu dans l’espace formé entre la face aval de la dent radiale 103 et la face amont de la deuxième portion de la proéminence 106. De manière avantageuse, mais non limitativement, les proéminences 106 sont engagées dans les encoches respectives après une rotation du troisième anneau 101.Each prominence 106 advantageously comprises a first portion extending axially from the downstream face and a second portion extending from one end of the first portion towards the longitudinal axis X. In this way, the second portion is at a distance from the face downstream 103b of the radial tooth 103. In installation situation, when the downstream faces 103b of certain radial teeth 103 are in contact with the downstream face 93a, the prominences 106 are engaged in corresponding radial notches 104 and the fourth ring 107 is received in the space formed between the downstream face of the radial tooth 103 and the upstream face of the second portion of the prominence 106. Advantageously, but not restrictively, the prominences 106 are engaged in the respective notches after a rotation of the third ring 101.
Le dispositif de blocage 42 comprend avantageusement un élément de verrouillage 110 configuré de manière à immobiliser en position le premier écrou 60 et le troisième écrou 90. De manière avantageuse, mais non limitativement, l’élément de verrouillage 110 est engagé avec le première écrou 60 et le deuxième écrou 73. Plus précisément, l’élément de verrouillage 110 comprend une forme cylindrique d’axe de révolution centré sur l’axe longitudinal.The locking device 42 advantageously comprises a locking element 110 configured so as to immobilize the first nut 60 and the third nut 90 in position. Advantageously, but not restrictively, the locking element 110 is engaged with the first nut 60 and the second nut 73. More precisely, the locking element 110 comprises a cylindrical shape with an axis of revolution centered on the longitudinal axis.
L’élément de verrouillage 110 comprend des premières cannelures externes 111 qui s’engagent avec des cannelures internes 112 du premier écrou 60. Les premières cannelures externes 111 s’étendent chacune suivant l’axe de révolution de l’élément de verrouillage 110 et sont régulièrement réparties autour de l’axe de révolution.The locking element 110 comprises first external splines 111 which engage with internal splines 112 of the first nut 60. The first external splines 111 each extend along the axis of revolution of the locking element 110 and are regularly distributed around the axis of revolution.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’élément de verrouillage 110 comprend également des deuxièmes cannelures externes 113 qui s’engagent avec des cannelures internes 114 du troisième écrou 90. L’élément de verrouillage 110 s’étend à l’intérieur de l’arbre de compresseur basse pression 15. Les deuxièmes cannelures externes 113 s’étendent chacune suivant l’axe de révolution de l’élément de verrouillage 110 et sont régulièrement réparties autour de l’axe de révolution.According to another advantageous characteristic, the locking element 110 also comprises second external splines 113 which engage with internal splines 114 of the third nut 90. The locking element 110 extends inside the shaft low pressure compressor 15. The second external grooves 113 each extend along the axis of revolution of the locking element 110 and are regularly distributed around the axis of revolution.
Avantageusement, mais non limitativement, les premières cannelures externes 111 et les deuxièmes cannelures externes 113 sont décalées axialement.Advantageously, but not limited to, the first external grooves 111 and the second external grooves 113 are offset axially.
De manière alternative, l’élément de verrouillage 110 est vissé sur un filetage du premier écrou 60 et du troisième écrou 90. Dans ce cas, l’élément de verrouillage 110 comprend des filetages externes coopérant respectivement avec des filetages internes des premier et deuxièmes écrous.Alternatively, the locking element 110 is screwed onto a thread of the first nut 60 and the third nut 90. In this case, the locking element 110 comprises external threads cooperating respectively with internal threads of the first and second nuts .
Dans le présent exemple, l’élément de verrouillage 110 comprend une première portion 115a et une deuxième portion 115b qui présentent des sections différentes. En particulier, le diamètre interne de la deuxième portion 115b est inférieur au diamètre interne de la première portion 115a. Les première et deuxième portions 115a, 115b sont séparées par un épaulement 115c.In the present example, the locking element 110 comprises a first portion 115a and a second portion 115b which have different sections. In particular, the internal diameter of the second portion 115b is less than the internal diameter of the first portion 115a. The first and second portions 115a, 115b are separated by a shoulder 115c.
Les figures 4 à 16 illustrent des étapes de montage des modules de la turbomachine. Nous comprenons que le montage ou remontage des modules de la turbomachine peut être utilisé en répétant ces opérations dans l’ordre inverse.Figures 4 to 16 illustrate assembly stages of the turbomachine modules. We understand that the assembly or reassembly of the turbomachine modules can be used by repeating these operations in reverse order.
Comme cela est illustré sur la
Le procédé comprend une deuxième étape de serrage de l’arbre basse pression 9 sur le premier écrou 60 (ce dernier étant prisonnier dans l’arbre de compresseur basse pression 15). A cet effet, l’arbre basse pression 9 est inséré dans l’arbre de compresseur basse pression 15 par coulissement à l’aide des cannelures 50, 53. Le premier écrou 60 permet de solidariser l’arbre basse pression 9 à l’arbre de compresseur basse pression 15.The method includes a second step of tightening the low pressure shaft 9 on the first nut 60 (the latter being trapped in the low pressure compressor shaft 15). For this purpose, the low pressure shaft 9 is inserted into the low pressure compressor shaft 15 by sliding using the splines 50, 53. The first nut 60 makes it possible to secure the low pressure shaft 9 to the shaft low pressure compressor 15.
Sur les figures 5 et 6, le procédé comprend une troisième étape de limitation en translation du premier écrou 60. La limitation en translation est réalisée grâce à l’organe anti-déplacement 65. Cette étape comprend l’engagement de l’organe anti-déplacement 65 dans l’arbre de compresseur basse pression 15. L’organe anti-déplacement 65 est déplacé en translation suivant l’axe longitudinal de manière à l’emmener d’une position de désengagement à une position d’engagement avec au moins l’arbre de compresseur basse pression 15. Dans cette position d’engagement de l’organe anti-déplacement 65, les dents 68 sont engagées dans les encoches 70 de l’arbre de compresseur basse pression 15 et la face aval 67b de l’aile annulaire 67 de l’organe anti-déplacement 65 est en regard de la face annulaire amont 62a de la collerette 67 du premier écrou 60. De la sorte, le premier écrou 60 ne peut se déplacer suivant l’axe longitudinal X vers l’amont (ou du moins sur une courte distance correspondant au jeu axial J1) mais peut toujours pivoter. En particulier, les dents 68 permettent au moins en partie de créer le jeu axial J1 permettant au premier écrou 60 de tourner librement.In Figures 5 and 6, the method comprises a third step of limitation in translation of the first nut 60. The limitation in translation is achieved thanks to the anti-displacement member 65. This step includes the engagement of the anti-displacement member movement 65 in the low pressure compressor shaft 15. The anti-displacement member 65 is moved in translation along the longitudinal axis so as to take it from a disengagement position to an engagement position with at least l low pressure compressor shaft 15. In this engagement position of the anti-displacement member 65, the teeth 68 are engaged in the notches 70 of the low pressure compressor shaft 15 and the downstream face 67b of the wing annular 67 of the anti-displacement member 65 faces the upstream annular face 62a of the flange 67 of the first nut 60. In this way, the first nut 60 cannot move along the longitudinal axis (or at least over a short distance corresponding to the axial play J1) but can still pivot. In particular, the teeth 68 make it possible at least in part to create the axial play J1 allowing the first nut 60 to rotate freely.
En référence aux figures 7 et 8, le procédé comprend une quatrième étape qui consiste à immobiliser axialement l’organe anti-déplacement 65. Ceci permet de maintenir l’organe anti-déplacement 65 pour que celui-ci limite axialement le premier écrou 60 en amont. Pour cela, cette quatrième étape comprend une sous-étape de vissage du deuxième écrou 73 sur l’arbre de compresseur basse pression 15. De la sorte, le deuxième écrou 73 est emmené d’une position de dévissage à une position de vissage. Cette étape de vissage est réalisée à l’aide d’un autre outil adéquat (non représenté) qui est inséré également à l’intérieur de l’arbre de compresseur basse pression. Le deuxième écrou 73 est vissé jusqu’à être serré axialement contre l’organe anti-déplacement 65. En position de vissage, les filetages interne et externes 74, 76 sont engagés et la deuxième face annulaire 74b du deuxième écrou 73 est en appui contre la face amont 67a de l’aile annulaire 67 de l’organe anti-déplacement 65. L’arbre de compresseur basse pression 15 ne peut plus reculer non plus vers l’aval de même que le compresseur basse pression (soit le deuxième écrou 73) évite un rapproche entre le compresseur basse pression et la turbine basse pression).With reference to Figures 7 and 8, the method comprises a fourth step which consists of axially immobilizing the anti-displacement member 65. This makes it possible to maintain the anti-displacement member 65 so that it axially limits the first nut 60 in upstream. For this, this fourth step includes a sub-step of screwing the second nut 73 onto the low pressure compressor shaft 15. In this way, the second nut 73 is taken from an unscrewing position to a screwing position. This screwing step is carried out using another suitable tool (not shown) which is also inserted inside the low pressure compressor shaft. The second nut 73 is screwed until it is tightened axially against the anti-displacement member 65. In the screwing position, the internal and external threads 74, 76 are engaged and the second annular face 74b of the second nut 73 rests against the upstream face 67a of the annular wing 67 of the anti-displacement member 65. The low pressure compressor shaft 15 can no longer move backwards either, nor can the low pressure compressor (i.e. the second nut 73 ) avoids a rapprochement between the low pressure compressor and the low pressure turbine).
Le procédé comprend également une cinquième étape qui consiste à bloquer en rotation le deuxième écrou 73. Le procédé comprend à cet effet une sous étape dans laquelle le premier système de blocage 77 est monté. De manière avantageuse, le premier système blocage 77 est un frein d’écrou. Bien entendu, d’autres moyens ayant la même fonction sont envisageables. Dans un premier temps, le premier anneau 78 est emmené d’une position de désengagement à une position d’engagement. En passant de l’un à l’autre des positions, les dents radiales 82 traversent axialement les fentes 81 du deuxième écrou 73 et également les encoches radiales 84 disposées radialement à l’extérieur du deuxième écrou 73. Le deuxième écrou 73 est vissé de manière que les fentes soient en regard respectivement des encoches radiales 84. De la sorte, le premier anneau 78 s’étend à la fois à travers le premier écrou 60 et l’arbre de compresseur basse pression 15 de manière que les dents radiales 84 ne puissent se déplacer en rotation autour de l’axe longitudinal X. Cela est également possible du fait que le diamètre externe des dents radiales est supérieur au diamètre externe du deuxième écrou 73.The method also includes a fifth step which consists of blocking the second nut 73 from rotating. For this purpose, the method comprises a sub-step in which the first locking system 77 is mounted. Advantageously, the first locking system 77 is a nut brake. Of course, other means with the same function are possible. Firstly, the first ring 78 is taken from a disengagement position to an engagement position. Passing from one position to the other, the radial teeth 82 pass axially through the slots 81 of the second nut 73 and also the radial notches 84 arranged radially outside the second nut 73. The second nut 73 is screwed by so that the slots face respectively the radial notches 84. In this way, the first ring 78 extends both through the first nut 60 and the low pressure compressor shaft 15 so that the radial teeth 84 do not can move in rotation around the longitudinal axis X. This is also possible because the external diameter of the radial teeth is greater than the external diameter of the second nut 73.
Le premier anneau 78 s’étend radialement autour de l’organe anti-déplacement 65. Dans un deuxième temps, le deuxième anneau 85 est emmené d’une position de désengagement à une position d’engagement également. Dans la position d’engagement, le deuxième anneau 85 est inséré dans la gorge annulaire 87 du deuxième écrou 73. Les dents radiales sont bloquées axialement par le deuxième anneau 85.The first ring 78 extends radially around the anti-displacement member 65. Secondly, the second ring 85 is taken from a disengagement position to an engagement position as well. In the engagement position, the second ring 85 is inserted into the annular groove 87 of the second nut 73. The radial teeth are blocked axially by the second ring 85.
En référence à la
Le troisième écrou 90 est mis en attente après son insertion dans la cavité 91.The third nut 90 is put on hold after its insertion into the cavity 91.
En référence aux figures 11 et 12, le procédé comprend une septième étape d’emprisonnement du troisième écrou 90 dans la cavité 91. Pour cela, la septième étape comprend une sous-étape dans laquelle le troisième anneau 101 est monté sur l’arbre d’entrée 12. Le troisième anneau 101 est emmené d’une position de désengagement à une position d’engagement. En passant de l’un à l’autre des positions, le troisième anneau 101 est positionné pour que les dents radiales 103 traversent axialement les encoches radiales 104. Une fois que le troisième anneau 101 se trouve dans la cavité 91, celui est pivoté comme sur la
En référence à la
En référence à la
En référence à la
Enfin, le procédé comprend une onzième étape consistant à engager l’élément de verrouillage 110. L’élément de verrouillage 110 est emmené d’une position de désengagement à une position d’engagement. L’élément de verrouillage 110 est préalablement inséré dans l’arbre de compresseur basse pression de l’amont et depuis l’arbre d’entrée 12. L’étape d’engagement est réalisée à l’aide d’un outil adéquat (non représenté) qui est inséré également à l’intérieur de l’arbre d’entrée 12 depuis l’amont. Dans la position d’engagement, les premières cannelures externes de l’élément de verrouillage 110 sont engagées avec les cannelures internes 112 du premier écrou 60 et les deuxièmes cannelures externes 113 de l’élément de verrouillage 110 sont engagées avec les cannelures internes 114 du troisième écrou 90. L’élément de verrouillage 110 empêche le desserrage ou dévissage des premier et deuxième écrous.Finally, the method comprises an eleventh step consisting of engaging the locking element 110. The locking element 110 is taken from a disengagement position to an engagement position. The locking element 110 is previously inserted into the low pressure compressor shaft from upstream and from the input shaft 12. The engagement step is carried out using a suitable tool (not shown) which is also inserted inside the input shaft 12 from upstream. In the engaged position, the first outer splines of the locking member 110 are engaged with the inner splines 112 of the first nut 60 and the second outer splines 113 of the locking member 110 are engaged with the inner splines 114 of the third nut 90. The locking element 110 prevents loosening or unscrewing of the first and second nuts.
Avec une telle configuration, il est possible de démonter et monter uniquement l’arbre d’entrée 12 du réducteur de vitesse 3 en maintenant les autres arbres des modules dans la position montée. Les différents écrous 60, 73, 90 et les organes (anneaux, organe anti-déplacement et éléments de verrouillage) sont serrés les uns sur les autres pour réaliser d’une part, des fonctions d’anti rotation et d’autre part, des fonctions anti-déplacement axial.With such a configuration, it is possible to disassemble and mount only the input shaft 12 of the speed reducer 3 while maintaining the other shafts of the modules in the mounted position. The different nuts 60, 73, 90 and the members (rings, anti-displacement member and locking elements) are tightened on each other to perform, on the one hand, anti-rotation functions and on the other hand, anti-axial displacement functions.
L’arbre de compresseur basse pression 15 est indépendant de l’arbre d’entrée 12 et de l’arbre basse pression 9. En démontant l’arbre d’entrée 12, l’arbre basse pression 9 reste solidaire de l’arbre de compresseur basse pression 15 via le premier écrou 60, l’organe anti-déplacement 65 et le deuxième écrou 73.
The low pressure compressor shaft 15 is independent of the input shaft 12 and the low pressure shaft 9. By dismantling the input shaft 12, the low pressure shaft 9 remains integral with the compressor shaft. low pressure compressor 15 via the first nut 60, the anti-displacement member 65 and the second nut 73.
Claims (15)
- un premier module (11) comprenant un réducteur de vitesse (3) qui comporte un arbre d’entrée (12) centré sur l’axe longitudinal (X),
- un deuxième module (14) comportant un compresseur basse pression (4), le deuxième module (14) étant relié au premier module (11),
- un troisième module (16) comportant un arbre basse pression (9) qui est centré sur l’axe longitudinal X, l’arbre basse pression (9) comprenant une extrémité amont (9a) reliée à l’arbre d’entrée (12), et
- un dispositif de blocage (42) configuré de manière à immobiliser axialement le troisième module (16) par rapport au premier module (11),
caractérisée en ce que le dispositif de blocage (42) est configuré de manière à immobiliser axialement le deuxième module (14) par rapport au premier module (11) et au troisième module (14) et comprend :
- un premier écrou (60) qui est vissé sur un filetage de l’extrémité amont (9a) de l’arbre basse pression (9) et en appui contre une saillie annulaire (51) du deuxième module (14),
- un organe anti-déplacement (65) qui est configuré de manière à limiter axialement le déplacement du premier écrou (60),
- un deuxième écrou (73) qui est vissé sur un filetage du deuxième module (14) et qui est configuré de manière à immobiliser axialement l’organe anti- déplacement (65), et
- un troisième écrou (93) qui est vissé sur l’organe anti-déplacement (65).Turbomachine (1), in particular for aircraft, the turbomachine (1) having a longitudinal axis (X) and comprising:
- a first module (11) comprising a speed reducer (3) which comprises an input shaft (12) centered on the longitudinal axis (X),
- a second module (14) comprising a low pressure compressor (4), the second module (14) being connected to the first module (11),
- a third module (16) comprising a low pressure shaft (9) which is centered on the longitudinal axis X, the low pressure shaft (9) comprising an upstream end (9a) connected to the input shaft (12 ), And
- a blocking device (42) configured so as to axially immobilize the third module (16) relative to the first module (11),
characterized in that the blocking device (42) is configured so as to axially immobilize the second module (14) relative to the first module (11) and the third module (14) and comprises:
- a first nut (60) which is screwed onto a thread of the upstream end (9a) of the low pressure shaft (9) and rests against an annular projection (51) of the second module (14),
- an anti-displacement member (65) which is configured so as to axially limit the movement of the first nut (60),
- a second nut (73) which is screwed onto a thread of the second module (14) and which is configured so as to axially immobilize the anti-displacement member (65), and
- a third nut (93) which is screwed onto the anti-displacement member (65).
- un premier anneau (78), centré sur l’axe longitudinal (X) et destiné à venir en appui contre une face annulaire radiale (74a) du deuxième écrou (73), le premier anneau (78) comprenant une pluralité de dents radiales (82) destinées à s’engager chacune dans une encoche radiale (84) de l’arbre de compresseur basse pression (15), et
- un deuxième anneau (85), centré sur l’axe longitudinal (X) et reçu dans une gorge annulaire (87) du deuxième écrou (73), la gorge annulaire (87) étant disposée en amont de la face annulaire radiale (74a).Turbomachine (1) according to claims 4 and 8, characterized in that the first blocking system (77) comprises:
- a first ring (78), centered on the longitudinal axis (X) and intended to bear against a radial annular face (74a) of the second nut (73), the first ring (78) comprising a plurality of radial teeth (82) each intended to engage in a radial notch (84) of the low pressure compressor shaft (15), and
- a second ring (85), centered on the longitudinal axis (X) and received in an annular groove (87) of the second nut (73), the annular groove (87) being arranged upstream of the radial annular face (74a ).
- un troisième anneau (101), centré sur l’axe longitudinal (X), et comprenant une pluralité de dents radiales (103) qui présentent des faces avals (103b) destinées à être en appui contre une face annulaire (93a) de l’arbre d’entrée (12), le troisième anneau (101) comprenant une face amont (101a) contre laquelle vient en butée une face aval (94b) du troisième écrou (90), et
- un quatrième anneau (107), centré sur l’axe longitudinal (X), reçu dans une gorge annulaire (108) de l’arbre d’entrée (12), le quatrième anneau (107) étant en regard des faces avals (103b) des dents radiales (103).Turbomachine (1) according to the preceding claim, characterized in that the second blocking system (100) comprises:
- a third ring (101), centered on the longitudinal axis (X), and comprising a plurality of radial teeth (103) which have downstream faces (103b) intended to bear against an annular face (93a) of the the input shaft (12), the third ring (101) comprising an upstream face (101a) against which a downstream face (94b) of the third nut (90) abuts, and
- a fourth ring (107), centered on the longitudinal axis (X), received in an annular groove (108) of the input shaft (12), the fourth ring (107) facing the downstream faces ( 103b) radial teeth (103).
- vissage du premier écrou (60) sur l’arbre basse pression (9),
- limitation en translation du premier écrou (60) sur l’arbre de compresseur basse pression (15) suivant l’axe longitudinal au moyen de l’organe anti-déplacement (65),
- immobilisation axiale de l’organe anti-déplacement (65) au moyen du deuxième écrou (73),
- vissage du troisième écrou (90) sur l’organe anti-déplacement (65).Method of assembling a turbomachine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the steps of:
- screwing the first nut (60) onto the low pressure shaft (9),
- limitation in translation of the first nut (60) on the low pressure compressor shaft (15) along the longitudinal axis by means of the anti-displacement member (65),
- axial immobilization of the anti-displacement member (65) by means of the second nut (73),
- screwing the third nut (90) onto the anti-displacement member (65).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2209707A FR3140123A1 (en) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE BY AN AXIAL AND ROTATIONAL LOCKING DEVICE, CORRESPONDING ASSEMBLY METHOD |
PCT/FR2023/051469 WO2024069086A1 (en) | 2022-09-26 | 2023-09-25 | Modularity of an aircraft turbine engine by way of an axial and rotational locking device, and corresponding mounting method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2209707A FR3140123A1 (en) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE BY AN AXIAL AND ROTATIONAL LOCKING DEVICE, CORRESPONDING ASSEMBLY METHOD |
FR2209707 | 2022-09-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3140123A1 true FR3140123A1 (en) | 2024-03-29 |
Family
ID=84370225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR2209707A Pending FR3140123A1 (en) | 2022-09-26 | 2022-09-26 | MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE BY AN AXIAL AND ROTATIONAL LOCKING DEVICE, CORRESPONDING ASSEMBLY METHOD |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3140123A1 (en) |
WO (1) | WO2024069086A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2896827A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-03 | Snecma Sa | REDUCED RADIAL DIMMING ASSEMBLY BETWEEN A TURBINE SHAFT AND A TURBOMACHINE COMPRESSOR SHAFT SHAFT |
FR3013388A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-22 | Snecma | ENGINE, SUCH AS A TURBOJET, MODULAR WITH SPEED REDUCER |
FR3115822A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-06 | Safran Aircraft Engines | MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE |
-
2022
- 2022-09-26 FR FR2209707A patent/FR3140123A1/en active Pending
-
2023
- 2023-09-25 WO PCT/FR2023/051469 patent/WO2024069086A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2896827A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-03 | Snecma Sa | REDUCED RADIAL DIMMING ASSEMBLY BETWEEN A TURBINE SHAFT AND A TURBOMACHINE COMPRESSOR SHAFT SHAFT |
FR3013388A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-22 | Snecma | ENGINE, SUCH AS A TURBOJET, MODULAR WITH SPEED REDUCER |
FR3115822A1 (en) * | 2020-11-04 | 2022-05-06 | Safran Aircraft Engines | MODULARITY OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024069086A1 (en) | 2024-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3071792B1 (en) | Modular engine | |
EP3137740B1 (en) | Assembly for aircraft turbine engine and method for mounting same | |
CA2639171C (en) | Gas turbine engine with means for driving the accessory drive and mounting process of said motor | |
FR2979121A1 (en) | MECHANICAL TRANSMISSION DEVICE FOR THE ROTATION DRIVE OF THE CONTRAROTATIVE PROPELLERS OF A DOUBLE PROPELLER TURBOPROPULSOR. | |
EP3649378B1 (en) | Ring gear for an epicyclic or planetary reduction gear of a turbomachine | |
EP3137741A1 (en) | Aircraft turbine engine with improved drawing of mechanical power | |
FR3075874A1 (en) | REDUCING TURBOMACHINE FOR AN AIRCRAFT | |
WO2011092312A1 (en) | Subassembly forming a hydrobase for hydraulic motors, and assembly method | |
EP3649373B1 (en) | Ring gear for an epicyclic or planetary reduction gear of a turbomachine | |
WO2024069086A1 (en) | Modularity of an aircraft turbine engine by way of an axial and rotational locking device, and corresponding mounting method | |
WO2022096814A1 (en) | Modularity of an aircraft turbomachine | |
EP3763932B1 (en) | Mechanical gear drive for an aircraft turbine engine | |
EP3699460B1 (en) | Solar technology for a mechanical gear of an aircraft turbine engine | |
FR3140124A1 (en) | TURBOMACHINE COMPRISING SEVERAL MODULES AND A DEVICE FOR BLOCKING THESE MODULES, AND CORRESPONDING DISASSEMBLY METHOD | |
EP3289189A1 (en) | Turboshaft engine mountable in a reduction gearbox | |
FR3109194A1 (en) | AIRCRAFT TURBOMACHINE MECHANICAL REDUCER | |
EP4273391A1 (en) | Pre-assembly method for an aircraft turbine engine | |
EP4240950A1 (en) | Modularity of an aircraft turbomachine | |
EP3464954B1 (en) | Equipment for disassembling a planet carrier into two parts and associated planet carrier | |
EP4308796A1 (en) | Fan module equipped with an oil transfer device | |
EP4267839A1 (en) | Turbomachine module equipped with an electric machine and turbomachine equipped with such a module | |
WO2020183074A2 (en) | Gas turbine for a twin-rotor aircraft | |
FR3087224A1 (en) | SYSTEM FOR FIXING A SHAFT OF A CONTRAROTATIVE TURBINE FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE | |
FR3108946A1 (en) | FIXING DEVICE FOR TWO COAXIAL SHAFTS OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE | |
EP3803159A1 (en) | Method for assembling a reduction gear and facility for implementing the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20240329 |