WO2009138444A1 - Organe de verrouillage de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine, comprenant des passages axiaux pour sa prehension - Google Patents

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WO2009138444A1
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locking member
circumferential
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passage
guideline
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Alain Dominique Gendraud
Erwan Daniel Botrel
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Snecma
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    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Definitions

  • the present invention relates generally to a locking member for a ring sector fixing device on an aircraft turbomachine casing, for example a turbine casing.
  • the invention also relates to a turbomachine for an aircraft comprising such locking members, this turbomachine being able to take the form of a turboprop or a turbojet engine.
  • ring sectors circumferentially fixed on the housing around the turbine blades of a turbojet engine, these sectors jointly forming a continuous cylindrical envelope externally defining the passage of the gas passage in the turbine .
  • the ring sectors are mounted on an inner casing of the turbine by means of crankcase elements, called intermediate crankcase elements or spacers, on which they are hooked at their front end and held at their rear end by locking C-shaped or U-coated. These are engaged axially / longitudinally from the rear on circumferential flanges of the rear ends of the ring sectors and the intermediate housing members, to keep them radially pressed against each other.
  • This fixing ring sectors on the intermediate elements of the turbine housing allows them to follow the thermal expansion and contraction of the turbine housing, in which hot gases or cold gases are injected to control its thermal expansion and contraction in order to to keep a radial clearance as low as possible between the inner surfaces of the ring sectors and the ends of the blades of the turbine, and thus increase the efficiency of the turbine.
  • the locking members together form an annular locking device centered on the axis of the turbomachine, each member thus forming only an angular sector of this device.
  • Each member comprises two longitudinal clamping branches extending axially / longitudinally rearwards and connected at their rear ends by a connecting branch, while their front ends are intended to press between them at least one ring sector. against at least one crankcase element. These last two elements radially pressed against each other are actually provided to be housed in the space formed between the two longitudinal branches, open longitudinally forwards.
  • the locking members are designed, in particular with regard to the elasticity and spacing of the two longitudinal branches, for the applied radial clamping is effective.
  • the invention firstly relates to a locking member for a ring sector fixing device on an aircraft turbomachine casing, said member extending in a circumferential direction between a first circumferential end. and a second circumferential end, said member having, in section along a plane orthogonal to said circumferential direction, two clamping legs interconnected at their rear end by a connecting branch extending substantially parallel to a general spacing direction of two clamping legs, the front ends of the two clamping arms being intended to press between them at least one ring sector against at least one housing element.
  • said member is provided, on either side of a fictitious median plane orthogonal to said circumferential direction, with a passage for gripping said member, each passage being traversed in said connecting branch. , opening into an interbranch space defined between said clamping limbs.
  • the member according to the invention provides in an original way means for its gripping, intended to facilitate its extraction after it has been set up on the ring sectors, for example using a suitable tool.
  • the particular positioning of the passages through the connecting branch implies that they can easily cooperate with an extraction tool without risk. to deteriorate the functionality of this locking member, particularly because of the lack of direct contact between the tool and the aforementioned front ends.
  • the fact of gripping these passages with a tool does not generate any direct mechanical stress on the clamping legs which therefore can not be damaged by the pressure of the tool, the stresses being indeed concentrated on the connection branch offset towards the rear of the sensitive zone.
  • This advantage is also found in the preferred case where the tool is intended to pass through the passages to enter the intersbranch space, so that the ends of this tool abut against the inner surface of the connecting branch, close to these same passages.
  • the tool cooperates with the walls of the passages, and / or with the inner surface of the connecting branch.
  • each passage extends along a guideline substantially orthogonal to the circumferential direction and the spacing direction.
  • this line is a straight line, for example extending substantially axially, thus with the aforementioned spacing direction corresponding to the radial direction.
  • each straight line is preferably parallel to an axis of a turbine equipped with a plurality of these members to ensure the plating of the ring sectors against crankcase elements.
  • orientation of the guidelines of the passages could be different from the axial / longitudinal direction, without departing from the scope of the invention.
  • the two passages are arranged on or near respectively said first circumferential end and said second circumferential end. These ends correspond to the portions of the organ that are least stressed when the latter is in the tightening condition of the ring sectors, so that the presence of the passages at these locations only creates a negligible mechanical weakening of the body. , requiring no oversizing of the surrounding areas.
  • each passage is substantially cylindrical, of axis corresponding to said guideline.
  • each passage takes the form of a groove extending along the guideline, namely that the bottom of this groove extends substantially parallel to the radial direction.
  • each groove is made to open in said circumferential direction.
  • each groove has, in view taken externally with respect to the member and according to said guideline, a substantially semi-circular or substantially semi-oblong shape.
  • each groove allows the crossing of the connecting branch by a tool, whose ends can then cooperate with the inner surface of this branch, near the grooves.
  • the aforementioned inner surface thus constitutes an abutment surface for the tool, substantially oriented towards the intersbranch space that it defines.
  • This abutment surface can indeed serve as a bearing surface for an extraction tool, which can then be biased in the longitudinal direction towards the rear to cause the desired extraction.
  • each passage has, in a view taken externally with respect to the member and according to said guideline, a closed delimitation line.
  • a closed delimitation line may be a delimitation line of generally oblong or circle-like shape, of the bore type.
  • the locking member forms an angular sector of an annular locking device intended to be centered on the axis of the turbine equipped with such a device.
  • the invention also relates to a device for fixing ring sectors on an aircraft turbomachine casing, comprising casing elements formed with first flanges. rear circumferences on which second circumferential rear flanges of the ring sectors are applied, the fastening device further comprising a plurality of locking members as described above, engaged on said first and second circumferential flanges to maintain them plated. against each other.
  • the first and second circumferential rims extending rearwardly in the longitudinal direction, thus penetrate through the front opening of the members defined between the clamping limbs, in order to be kept radially plated thereon. against each other.
  • the invention also relates to an aircraft turbomachine turbine comprising a ring sector fixing device as described above, and / or at least one locking member as described above. It could alternatively be a turbomachine compressor, without departing from the scope of the invention.
  • the subject of the invention is an aircraft turbine engine comprising a turbine as described above, and / or a device for fixing ring sectors as described above, and / or at least one locking as described above, this turbomachine can indifferently be a turbojet or a turboprop.
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal sectional view of a ring sector fixing device on an aircraft turbomachine turbine casing, according to a preferred embodiment of the present invention, this view also corresponding to a view taken in section along the plane Pl of Figure 3, orthogonal to the circumferential direction and passing through one of the passages for gripping the organ;
  • FIGS. 6a to 6c schematize a method of extracting the locking member shown in Figures 1 to 5, with Figure 6b corresponding to a sectional view taken along the line VIb-VIb of Figure 6a;
  • FIG. 7 shows a similar view to that shown in Figure 3, the locking member being respectively in the form of an alternative embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 With reference in conjunction with FIGS. 1 and 2, there can be seen a device for fixing ring sectors on an aircraft turbine engine turbine casing, according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the direction A corresponds to the longitudinal direction or axial direction, parallel to the longitudinal axis 2 of the turbine and the turbomachine.
  • the direction B corresponds to the radial direction of the turbine, and the direction C to the circumferential direction.
  • the arrow 4 schematizes the main flow direction of the gas within the turbomachine, parallel to the direction A, the terms "before”, “upstream”, “back”, “downstream” used in the rest of the description being to be considered with respect to a direction of advancement of the aircraft under the action of the thrust of the turbomachine, this direction of advancement being contrary to the direction of the arrow 4.
  • the reference numeral 10 denotes the blades of a turbine engine of a high-pressure turbine stage, which rotate in a turbine casing 12 inside which elements are fixed. housing 14, called spacers or intermediate crankcase elements.
  • the elements 14 carry ring sectors 16 arranged circumferentially around the axis of rotation 2 of the turbine, in the direction C, the internal surfaces of these ring sectors forming a continuous cylindrical surface which delimits externally a vein of passage of gas in the turbine.
  • the ring sectors 16 have an angular extent around the axis of the turbine, in the direction C, of about 10 to 20 °, and are for example thirty in number.
  • Each ring sector 16 comprises at its upstream end or forward end a circumferential edge 18 in cylinder portion, by which it is hooked or fixed on a spacer 14, and also comprises at its rear end or downstream end a circumferential rim 20 in portion of cylinder which is applied on a circumferential rim 22 corresponding in cylinder portion of the spacer 14.
  • the circumferential flange 22 is said first circumferential flange
  • the circumferential flange 20 is said second circumferential rim.
  • each member 24 takes the form of an angular sector of the annular locking device, extending for example about 10 to 20 °, in the direction C.
  • a complete ring preferably continuous, they are provided adjacent in the direction C, for example the number of about thirty centered on the axis 2.
  • the locking members 24 are metallic, metal matrix composite (CMC), or other materials, and the locking members 24 are resiliently mounted tightly on the circumferential edges 20 and 22, to press them against each other with some prestressing in the radial direction B, as will be detailed hereinafter.
  • CMC metal matrix composite
  • the second circumferential rim 20 of the ring sector 16 terminates at its rear end. by radial teeth 26 facing outwards, and engaged in corresponding notches of the first circumferential rim 22 of the spacer 14, so as to immobilize each ring sector 16 in rotation about the axis 2 of the turbine on a spacer 14.
  • each locking member 24 comprises, in section along a plane orthogonal to the direction C, as is the case in FIG. 2, two clamping limbs 28 and 30, called the radially external and radially inner longitudinal branches, respectively , which are rigidly connected to each other at their rear end by a connecting branch 32, and whose front ends are applied to the outer cylindrical face of the first circumferential flange 22 of the spacer 14 and to the inner cylindrical face of the second circumferential flange 20 of the ring sector 16, respectively.
  • the circumferential branches 28, 30 extend longitudinally in the direction A, and are spaced apart from one another in a general spacing direction, here preferably corresponding to the radial direction B.
  • the circumferential branch 32 s it extends substantially in this direction of spacing, namely in the radial direction B, to connect the two rear ends of the branches 28, 30.
  • These two last branches together form an interbranch space 40 open forwards in the direction A for the passage of the flanges 20, 22, and closed backwards in this same direction A by the branch of fitting 32, and more specifically by an inner surface 33 thereof.
  • FIG. 2 shows that the member 24 takes, in section orthogonal to the direction C, the shape of a C or a lying-down U, it should be understood that the member extends in this form over a sector angle given in the direction C, between a first circumferential end 24a and a second circumferential end 24b, as shown in FIG.
  • one of the peculiarities of the present invention resides in the implantation, preferably at the circumferential ends 24a, 24b or in the vicinity thereof, of means making it possible to grip the locking member. 24, generally arranged towards the rear of the latter, namely on the connecting branch 32.
  • each groove 42 take the form of two passages, each groove-shaped, respectively provided on either side of the plane P2 constituting a fictitious median plane orthogonal to the direction C. More precisely and as mentioned above, the two grooves 42 are respectively arranged at the ends 24a, 24b, and have the particularity of extending each along a straight line 44, preferably arranged axially, parallel to the branches 28, 30 and orthogonally to the connecting branch 32. As an indication, the two straight lines 44 are therefore substantially parallel to each other, and spaced corconférentiellement one of the other. With reference in conjunction with FIGS. 3 to 5, it can be seen that each groove 42 extends cylindrically along its straight line 44, being practiced through the branch 32, to open into space interbranch 40, at the inner surface 33.
  • each groove 42 is formed only through the branch 32, away from the two branches 28, 30. Nevertheless, each groove could extend more significantly in the radial direction B, for example until to the two clamping limbs 28, 30 without departing from the scope of the invention.
  • Each groove 42 opens in the circumferential direction C, namely that its bottom 46 is oriented in this same direction, towards the outside of the body.
  • the groove 42 has a substantially semi-oblong shape, with the half-diameter of a circle corresponding to the bottom 46 of the groove.
  • This bottom 46 forms a gripping surface for an extraction tool.
  • the gripping of the member with the tool is preferably effected by means of the inner surface 33 of the branch 32 forming an abutment surface for the ends of a tool which has passed through the same branch 32, by the grooves 42 provided for this purpose.
  • This abutment surface 33 can indeed serve as a bearing surface for an extraction tool of the member 24, which can then be biased in the longitudinal direction towards the rear to cause the desired extraction.
  • the particular positioning of these grooves, offset rearwardly on the member 32, implies that the extraction tool can easily cooperate with the member without the risk of damaging the functionality thereof, particularly because of the absence of direct contact between the tool and the front end of the branches 28, 30. Referring now to FIGS.
  • FIG. 6c there is shown schematically a method for extracting a locking member 24 initially located in its clamping position of the ring sectors 16, shown in the previous figures.
  • a tool 50 of appropriate shape is used, this tool having generally a stirrup-shaped head having two arms respectively provided with two ends 52 facing one another, which can be moved according to the direction C.
  • the two facing ends 52 are respectively inserted into the two grooves 42 to penetrate the interspaced space 40, for example by moving the tool relative to the member 24 in the direction A.
  • the two ends 52 are spaced from each other in the direction C, to be brought facing the inner surface 33 of the branch 32, near the two grooves 42 respectively .
  • each passage 42 has, in view (not shown) taken externally to the body and according to the guideline 44, a closed boundary line 60, for example of circular or oblong shape.
  • the passages 42 made in the branch 32 are naturally traversing, in particular to allow, as in the first preferred embodiment, the introduction of the ends of an extraction tool in the intersbranch space, with a view to their cooperation with the internal stop surface of clamping branch 32.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

La présente invention se rapporte à un organe de verrouillage (24) pour dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, l'organe présentant deux branches de serrage (28, 30) raccordées entre elles à leur extrémité arrière par une branche de raccord (32) s' étendant sensiblement parallèlement à une direction générale d'espacement des deux branches de serrage. Selon l'invention, l'organe est pourvu, de part et d'autre d'un plan médian fictif (P2) orthogonal à la direction circonférentielle, d'un passage (42) pour la préhension de l'organe, chaque passage étant pratiqué de manière traversante dans ladite branche de raccord (32), en débouchant dans un espace interbranches (40).

Description

ORGANE DE VERROUILLAGE DE SECTEURS D'ANNEAU SUR UN CARTER DE TURBOMACHINE , COMPRENANT DES PASSAGES AXIAUX
POUR SA PREHENSION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte de façon générale à un organe de verrouillage pour dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, par exemple un carter de turbine .
L' invention concerne également une turbomachine pour aéronef comprenant de tels organes de verrouillage, cette turbomachine pouvant prendre la forme d'un turbopropulseur ou d'un turboréacteur.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
De l'art antérieur, il est connu des secteurs d'anneau fixés circonférentiellement sur le carter autour des aubes mobiles de la turbine d'un turboréacteur, ces secteurs formant conjointement une enveloppe cylindrique continue délimitant extérieurement la veine de passage des gaz dans la turbine. Les secteurs d'anneau sont montés sur un carter interne de la turbine au moyen d'éléments de carter, dénommés éléments intermédiaires de carter ou encore entretoises, sur lesquels ils sont accrochés à leur extrémité avant et maintenus à leur extrémité arrière par des organes de verrouillage en forme de C ou de U couché. Ces derniers sont engagés axialement/longitudinalement depuis l'arrière sur des rebords circonférentiels des extrémités arrière des secteurs d' anneau et des éléments intermédiaires de carter, pour les maintenir plaqués radialement les uns contre les autres.
Cette fixation des secteurs d' anneau sur les éléments intermédiaires du carter de la turbine leur permet de suivre les dilatations et contractions thermiques du carter de la turbine, dans lequel on injecte des gaz chauds ou des gaz froids pour contrôler ses dilatations et contractions thermiques afin de conserver un jeu radial aussi faible que possible entre les surfaces internes des secteurs d'anneau et les extrémités des aubes mobiles de la turbine, et ainsi augmenter le rendement de la turbine.
De manière connue, les organes de verrouillage forment conjointement un dispositif de verrouillage annulaire centré sur l'axe de la turbomachine, chaque organe ne formant donc qu'un secteur angulaire de ce dispositif. Chaque organe comprend deux branches longitudinales de serrage s' étendant axialement/longitudinalement vers l'arrière et raccordées à leurs extrémités arrière par une branche de raccord, tandis que leurs extrémités avant sont destinées à plaquer entre celles-ci au moins un secteur d'anneau contre au moins un élément de carter. Ces deux derniers éléments plaqués radialement l'un contre l'autre sont effectivement prévus pour être logés dans l'espace formé entre les deux branches longitudinales, ouvert longitudinalement vers l'avant. Les organes de verrouillage sont conçus, notamment en ce qui concerne l'élasticité et l'écartement des deux branches longitudinales, pour que le serrage radial appliqué soit performant. Or dans un tel cas, l'extraction de ces organes de verrouillage, nécessitée par exemple lors des opérations de maintenance de la turbine, s'avère extrêmement difficile à réaliser, en raison de l'importante force de serrage radial exercée par les branches longitudinales sur les rebords circonférentiels . De ce fait, l'extraction requiert habituellement l'emploi d'un outillage par l'opérateur, outillage présentant généralement une forme non adaptée, susceptible d'endommager les organes de verrouillage, ainsi que les éléments environnants. Une telle situation se présente par exemple lors de l'utilisation d'un tournevis, que l'opérateur tente de glisser entre l'une des branches longitudinales de l'organe et le rebord circonférentiel en contact de cette branche. En effet, le tournevis est alors utilisé comme un bras de levier, susceptible d'endommager à la fois la branche longitudinale et le rebord circonférentiel concernés, ou encore de blesser 1' opérateur .
En conséquence, la conception des organes de verrouillage actuels ne permet pas une extraction rapide et aisée, et génère de plus des risques importants d' endommagement des branches de serrage, lors d'une telle extraction. EXPOSE DE L'INVENTION
L' invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci- dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a tout d'abord pour objet un organe de verrouillage pour dispositif de fixation de secteurs d' anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, ledit organe s' étendant selon une direction circonférentielle entre une première extrémité circonférentielle et une seconde extrémité circonférentielle, ledit organe présentant, en coupe selon un plan orthogonal à ladite direction circonférentielle, deux branches de serrage raccordées entre elles à leur extrémité arrière par une branche de raccord s' étendant sensiblement parallèlement à une direction générale d'espacement des deux branches de serrage, les extrémités avant des deux branches de serrage étant destinées à plaquer entre celles-ci au moins un secteur d' anneau contre au moins un élément de carter.
Selon l'invention, ledit organe est pourvu, de part et d'autre d'un plan médian fictif orthogonal à ladite direction circonférentielle, d'un passage pour la préhension dudit organe, chaque passage étant pratiqué de manière traversante dans ladite branche de raccord, en débouchant dans un espace interbranches défini entre lesdites branches de serrage.
Ainsi, l'organe selon l'invention prévoit de façon originale des moyens pour sa préhension, destinés à faciliter son extraction après qu'il ait été mis en place sur les secteurs d'anneau, par exemple à l'aide d'un outil approprié.
En outre, le positionnement particulier des passages à travers la branche de raccord, à savoir à distance des extrémités avant des branches de serrage assurant le plaquage des secteurs d'anneau, implique qu' ils peuvent aisément coopérer avec un outil d'extraction sans risquer de détériorer les fonctionnalités de cet organe de verrouillage, en particulier donc en raison de l'absence de contact direct entre l'outil et les extrémités avant précitées. En d'autres termes, le fait d'agripper ces passages avec un outil n'engendre aucune sollicitation mécanique directe sur les branches de serrage qui ne risquent donc pas d'être endommagées par la pression de l'outil, les sollicitations étant en effet concentrées sur la branche de raccord déportée vers l'arrière de la zone sensible. Cet avantage se retrouve également dans le cas préféré où l'outil est destiné à traverser les passages pour pénétrer dans l'espace interbranches, afin que des extrémités de cet outil viennent en butée contre la surface intérieure de la branche de raccord, à proximité de ces mêmes passages.
Ainsi, il est envisagé que l'outil coopère avec les parois des passages, et/ou avec la surface intérieure de la branche de raccord.
De préférence, chaque passage s'étend selon une ligne directrice sensiblement orthogonale à la direction circonférentielle et à la direction d'espacement. De préférence, cette ligne est une ligne droite, par exemple s' étendant sensiblement axialement, avec donc la direction d'espacement précitée correspondant à la direction radiale.
En d'autres termes, chaque ligne droite est préférentiellement parallèle à un axe d'une turbine équipée d'une pluralité de ces organes pour assurer le plaquage des secteurs d'anneau contre des éléments de carter. Bien entendu, l'orientation des lignes directrices des passages pourrait être différente de la direction axiale/longitudinale, sans sortir du cadre de 1' invention .
De préférence, les deux passages sont agencés sur ou à proximité respectivement de ladite première extrémité circonférentielle et de ladite seconde extrémité circonférentielle . Ces extrémités correspondent aux portions de l'organe les moins sollicitées lorsque celui-ci se trouve en condition de serrage des secteurs d'anneau, de sorte que la présence des passages à ces endroits ne crée qu'un affaiblissement mécanique négligeable de l'organe, ne nécessitant aucun surdimensionnement des zones environnantes .
De préférence, chaque passage est sensiblement cylindrique, d'axe correspondant à ladite ligne directrice. Selon un mode de réalisation préféré, chaque passage prend la forme d'une rainure s' étendant selon la ligne directrice, à savoir que le fond de cette rainure s'étend sensiblement parallèlement à la direction radiale. De préférence, on prévoit que chaque rainure est pratiquée de manière à s'ouvrir dans ladite direction circonférentielle . De préférence, chaque rainure présente, en vue prise extérieurement par rapport à l'organe et selon ladite ligne directrice, une forme sensiblement semi-circulaire ou sensiblement semi-oblongue . Quel que soit le cas envisagé, chaque rainure permet la traversée de la branche de raccord par un outil, dont les extrémités peuvent alors coopérer avec la surface intérieure de cette branche, à proximité des rainures. La surface intérieure précitée constitue de ce fait une surface de butée pour l'outil, sensiblement orientée vers l'espace interbranches qu'elle définit. Cette surface de butée peut en effet servir de surface d'appui pour un outil d'extraction, qui peut ensuite être sollicité dans la direction longitudinale vers l'arrière afin de provoquer l'extraction souhaitée.
Selon un autre mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque passage présente, en vue prise extérieurement par rapport à l'organe et selon ladite ligne directrice, une ligne de délimitation fermée. A cet égard, il peut s'agir d'une ligne de délimitation de forme générale oblongue ou en cercle, du type alésage.
De préférence, l'organe de verrouillage forme un secteur angulaire d'un dispositif de verrouillage annulaire, destiné à être centré sur l'axe de la turbine équipé d'un tel dispositif.
L'invention a également pour objet un dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, comprenant des éléments de carter formés avec des premiers rebords circonférentiels arrière sur lesquels sont appliqués des seconds rebords circonférentiels arrière des secteurs d'anneau, le dispositif de fixation comprenant en outre une pluralité d'organes de verrouillage tels que décrits ci-dessus, engagés sur lesdits premiers et seconds rebords circonférentiels pour les maintenir plaqués les uns contre les autres. Dans un tel cas, les premiers et seconds rebords circonférentiels, s' étendant vers l'arrière selon la direction longitudinale, pénètrent donc à travers l'ouverture avant des organes définie entre les branches de serrage, afin d'y être maintenus plaqués radialement les uns contre les autres.
L'invention a également pour objet une turbine de turbomachine d'aéronef comprenant un dispositif de fixation de secteurs d'anneau tel que décrit ci-dessus, et/ou au moins un organe de verrouillage tel que décrit ci-dessus. Il pourrait alternativement s'agir d'un compresseur de turbomachine, sans sortir du cadre de l'invention.
Enfin, l'invention a pour objet une turbomachine d' aéronef comprenant une turbine tel que décrite ci-dessus, et/ou un dispositif de fixation de secteurs d'anneau tel que décrit ci-dessus, et/ou au moins un organe de verrouillage tel que décrit ci- dessus, cette turbomachine pouvant indifféremment être un turboréacteur ou un turbopropulseur .
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ;
- la figure 1 représente une vue partielle en coupe longitudinale d'un dispositif de fixation de secteurs d' anneau sur un carter de turbine de turbomachine d'aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, cette vue correspondant également à une vue prise en coupe selon le plan Pl de la figure 3, orthogonal à la direction circonférentielle et passant par l'un des passages pour la préhension de l'organe ;
- la figure 2 représente une vue partielle et agrandie similaire à celle montrée sur la figure 1, cette vue correspondant également à une vue prise en coupe selon le plan P2 de la figure 3, constituant un plan médian fictif orthogonal à la direction circonférentielle ; la figure 3 représente une vue en perspective d'un organe de verrouillage appartenant au dispositif de fixation de secteurs d'anneau montré sur les figures 1 et 2 ; la figure 4 représente, de façon agrandie, l'organe de verrouillage montré sur la figure 1 ; la figure 5 représente l'organe montré sur les figures 3 et 4, en coupe passant par les deux branches de serrage, et prise orthogonalement aux lignes directrices des deux passages ; - les figures 6a à 6c schématisent un procédé d'extraction de l'organe de verrouillage montré sur les figures 1 à 5, avec la figure 6b correspondant à une vue en coupe prise le long de la ligne VIb-VIb de la figure 6a ;
- la figure 7 représente une vue similaire à celle montrée sur la figure 3, l'organe de verrouillage se présentant respectivement sous la forme d'une alternative de réalisation.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
En référence conjointement aux figures 1 et 2, on peut apercevoir un dispositif de fixation de secteurs d' anneau sur un carter de turbine de turbomachine d'aéronef, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention.
Sur les figures, la direction A correspond à la direction longitudinale ou direction axiale, parallèle à l'axe longitudinal 2 de la turbine et de la turbomachine. La direction B correspond quant à elle à la direction radiale de la turbine, et la direction C à la direction circonférentielle . De plus, la flèche 4 schématise la direction principale d'écoulement des gaz au sein de la turbomachine, parallèle à la direction A, les termes « avant », « amont », « arrière », « aval » utilisés dans la suite de la description étant à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef sous l'action de la poussée de la turbomachine, cette direction d'avancement étant contraire au sens de la flèche 4.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne les aubes mobiles d'un étage de turbine haute-pression d'un turboréacteur, qui tournent dans un carter de turbine 12 à l'intérieur duquel sont fixés des éléments de carter 14, dénommés entretoises ou éléments intermédiaires de carter. Les éléments 14 portent des secteurs d'anneau 16 disposés circonférentiellement autour de l'axe de rotation 2 de la turbine, selon la direction C, les surfaces internes de ces secteurs d'anneau formant une surface cylindrique continue qui délimite extérieurement une veine de passage de gaz dans la turbine.
Les secteurs d'anneau 16 ont une étendue angulaire autour de l'axe de la turbine, selon la direction C, de 10 à 20° environ, et sont par exemple au nombre d'une trentaine.
Chaque secteur d'anneau 16 comprend à son extrémité amont ou extrémité avant un rebord circonférentiel 18 en portion de cylindre, par lequel il est accroché ou fixé sur une entretoise 14, et comprend également à son extrémité arrière ou extrémité aval un rebord circonférentiel 20 en portion de cylindre qui est appliqué sur un rebord circonférentiel 22 correspondant en portion de cylindre de l' entretoise 14. Dans la suite, le rebord circonférentiel 22 est dit premier rebord circonférentiel, et le rebord circonférentiel 20 est dit second rebord circonférentiel . Les deux rebords circonférentiels 20 et 22 s' étendant dans la direction A sont maintenus plaqués l'un contre l'autre selon la direction B dans laquelle ils sont superposés, par un organe de verrouillage 24 en forme de C ou de U couché qui est engagé par l'arrière sur les rebords circonférentiels 20 et 22 et qui les maintient serrés radialement l'un sur l'autre. Conjointement, les organes de verrouillage 24 forment un dispositif de verrouillage annulaire centré sur l'axe 2, faisant partie intégrante du dispositif de fixation des secteurs d'anneau. Ainsi, chaque organe 24 prend la forme d'un secteur angulaire du dispositif de verrouillage annulaire, s' étendant par exemple sur 10 à 20° environ, dans la direction C. Pour former un anneau complet, de préférence continu, ils sont prévus adjacents dans la direction C, par exemple au nombre d'une trentaine centrés sur l'axe 2.
A cet égard, il est noté que si l'étendue angulaire des organes 24 autour de l'axe 2 de la turbine peut être du même ordre que celle des secteurs d'anneau 16, cette étendue peut alternativement être supérieure, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, selon les cas, il est possible de prévoir un organe de verrouillage 24 par secteur d'anneau 16, ou bien un organe de verrouillage 24 pour plusieurs secteurs d' anneau 16. Les secteurs d'anneau 16, les entretoises
14 et les organes de verrouillage 24 sont métalliques, en composite à matrice métallique (CMC) , ou dans d'autres matériaux, et les organes de verrouillage 24 sont montés élastiquement de façon serrée sur les rebords circonférentiels 20 et 22, pour les plaquer l'un contre l'autre avec une certaine précontrainte dans la direction radiale B, tel que cela sera détaillé ci-après .
Comme cela est représenté schématiquement sur la figure 2, le second rebord circonférentiel 20 du secteur d'anneau 16 se termine à son extrémité arrière par des dents radiales 26 orientées vers l'extérieur, et engagées dans des encoches correspondantes du premier rebord circonférentiel 22 de l' entretoise 14, de façon à immobiliser chaque secteur d'anneau 16 en rotation autour de l'axe 2 de la turbine sur une entretoise 14.
De façon générale, chaque organe de verrouillage 24 comprend, en coupe selon un plan orthogonal à la direction C tel que cela est le cas sur la figure 2, deux branches de serrage 28 et 30, dites branches longitudinales radialement externe et radialement interne, respectivement, qui sont reliées rigidement entre elles à leur extrémité arrière par une branche de raccord 32, et dont les extrémités avant sont appliquées sur la face cylindrique externe du premier rebord circonférentiel 22 de l' entretoise 14 et sur la face cylindrique interne du second rebord circonférentiel 20 du secteur d'anneau 16, respectivement. Globalement, les branches circonférentielles 28, 30 s'étendent longitudinalement dans la direction A, et sont espacées l'une de l'autre selon une direction générale d'espacement, correspondant ici de préférence à la direction radiale B. La branche circonférentielle 32 s'étend quant à elle sensiblement selon cette direction d'espacement, à savoir dans la direction radiale B, pour relier les deux extrémités arrière des branches 28, 30. Ces deux dernières branches forment donc conjointement un espace interbranches 40 ouvert vers l'avant dans la direction A pour le passage des rebords 20, 22, et fermé vers l'arrière dans cette même direction A par la branche de raccord 32, et plus précisément par une surface intérieure 33 de celle-ci.
Si la figure 2 montre que l'organe 24 prend, en coupe orthogonale à la direction C, la forme d'un C ou d'un U couché, il doit être compris que l'organe s'étend sous cette forme sur un secteur angulaire donné suivant la direction C, entre une première extrémité circonférentielle 24a et une seconde extrémité circonférentielle 24b, comme montré sur la figure 3.
Plus spécifiquement en référence à cette figure, l'une des particularités de la présente invention réside dans l'implantation, de préférence aux extrémités circonférentielles 24a, 24b ou à proximité de celles-ci, de moyens permettant la préhension de l'organe de verrouillage 24, globalement agencés vers l'arrière de ce dernier, à savoir sur la branche de raccord 32.
Ces moyens prennent la forme de deux passages, chacun en forme de rainure, respectivement prévues de part et d' autre du plan P2 constituant un plan médian fictif orthogonal à la direction C. Plus précisément et comme mentionné ci-dessus, les deux rainures 42 sont respectivement agencées aux extrémités 24a, 24b, et présentent la particularité de s'étendre chacune selon une ligne droite directrice 44, agencée de préférence axialement, parallèlement aux branches 28, 30 et orthogonalement à la branche de raccord 32. A titre indicatif, les deux lignes droites 44 sont donc sensiblement parallèles entre elles, et espacées corconférentiellement l'une de l'autre. En référence conjointement aux figures 3 à 5, on peut s'apercevoir que chaque rainure 42 s'étend de façon cylindrique selon sa ligne droite directrice 44, en étant pratiquée de manière traversante au sein de la branche 32, pour déboucher dans l'espace interbranches 40, au niveau de la surface intérieure 33.
Dans le mode de réalisation préféré représenté, chaque rainure 42 est pratiquée seulement à travers la branche 32, à distance des deux branches 28, 30. Néanmoins, chaque rainure pourrait s'étendre de façon plus importante dans la direction radiale B, par exemple jusqu'aux deux branches de serrage 28, 30, sans sortir du cadre de l'invention. Chaque rainure 42 s'ouvre dans la direction circonférentielle C, à savoir que son fond 46 est orienté dans cette même direction, vers l'extérieur de l'organe. De préférence, en vue prise extérieurement par rapport à l'organe et selon la ligne directrice 44, telle que celle de la figure 5, la rainure 42 prend une forme sensiblement semi-oblongue, avec le demi-diamètre de cercle correspondant au fond 46 de la rainure.
Ce fond 46 forme une surface de préhension pour un outil d'extraction. Néanmoins, la préhension de l'organe avec l'outil s'effectue préférentiellement à l'aide de la surface intérieure 33 de la branche 32, formant surface de butée pour les extrémités d'un outil ayant traversé cette même branche 32, par les rainures 42 prévues à cet effet. Cette surface de butée 33 peut en effet servir de surface d'appui pour un outil d'extraction de l'organe 24, qui peut ensuite être sollicité dans la direction longitudinale vers l'arrière afin de provoquer l'extraction souhaitée. Le positionnement particulier de ces rainures, déportées vers l'arrière sur l'organe 32, implique que l'outil d'extraction peut aisément coopérer avec l'organe sans risquer de détériorer les fonctionnalités de celui-ci, en particulier donc en raison de l'absence de contact direct entre l'outil et l'extrémité avant des branches 28, 30. En référence à présent aux figures 6a et
6c, il est schématisé un procédé visant à l'extraction d'un organe de verrouillage 24 initialement situé dans sa position de serrage des secteurs d'anneau 16, montrée sur les figures précédentes. Pour ce faire, un outil 50 de forme appropriée est employé, cet outil présentant globalement une tête en forme d' étrier comportant deux bras respectivement pourvus de deux extrémités 52 en regard l'une de l'autre, susceptibles d'être déplacées selon la direction C. Les deux extrémités en regard 52 sont insérées respectivement dans les deux rainures 42 jusqu'à pénétrer dans l'espace interbranches 40, par exemple en déplaçant l'outil par rapport à l'organe 24 selon la direction A. Ensuite, comme le montre schématiquement la figure 6b, les deux extrémités 52 sont rapprochées l'une de l'autre selon la direction C, afin d'être amenées en regard de la surface intérieure 33 de la branche 32, à proximité des deux rainures 42, respectivement. A cet instant, les deux bras de la tête d' étrier traversent respectivement les deux rainures 42. L'outil 50 est ensuite sollicité dans la direction longitudinale A vers l'arrière, manuellement ou automatiquement, ce qui a pour effet de mettre en contact les extrémités 52 avec la surface intérieure de butée 33, comme montré sur la figure 6a. La poursuite de cette action sur l'outil 50, schématisée par la flèche 56 sur la figure 6c, a pour conséquence de déplacer progressivement l'organe 24 dans la direction A par glissement vers l'arrière des branches 28, 30 sur les rebords 20, 22, jusqu'à l'extraction totale de l'organe 24 libérant les secteurs d'anneau.
D' autres conceptions peuvent être prévues pour l'organe de verrouillage selon l'invention, comme celle montrée sur la figure 7, sur laquelle les passages 42 sont sensiblement recentrés, à savoir écartés des extrémités circonférentielles 24a, 24b, tout en restant agencés de part et d' autre du plan médian fictif P2.
Le mode de réalisation qui y est représenté diffère du précédent également par le fait que les deux passages 42 ne prennent plus la forme de rainures, mais s'apparentent à des alésages. En effet, chaque passage 42 présente, en vue (non représentée) prise extérieurement par rapport à l'organe et selon la ligne directrice 44, une ligne de délimitation fermée 60, par exemple de forme circulaire ou oblongue. Les passages 42 pratiqués dans la branche 32 sont naturellement traversants, en particulier pour permettre, comme dans le premier mode de réalisation préféré, l'introduction des extrémités d'un outil d'extraction dans l'espace interbranches, en vue de leur coopération avec la surface intérieure de butée de la branche de serrage 32.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Organe de verrouillage (24) pour dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, ledit organe s' étendant selon une direction circonférentielle (C) entre une première extrémité circonférentielle (24a) et une seconde extrémité circonférentielle (24b) , ledit organe présentant, en coupe selon un plan orthogonal à ladite direction circonférentielle, deux branches de serrage (28, 30) raccordées entre elles à leur extrémité arrière par une branche de raccord (32) s' étendant sensiblement parallèlement à une direction générale d'espacement des deux branches de serrage, les extrémités avant des deux branches de serrage étant destinées à plaquer entre celles-ci au moins un secteur d'anneau contre au moins un élément de carter, caractérisé en ce que ledit organe est pourvu, de part et d'autre d'un plan médian fictif (P2) orthogonal à ladite direction circonférentielle, d'un passage (42) pour la préhension dudit organe, chaque passage étant pratiqué de manière traversante dans ladite branche de raccord (32), en débouchant dans un espace interbranches (40) défini entre lesdites branches de serrage (28, 30) .
2. Organe de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque passage (42) s'étend selon une ligne directrice (44) sensiblement orthogonale à ladite direction circonférentielle et à ladite direction d'espacement.
3. Organe de verrouillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ligne directrice (44) est une ligne droite.
4. Organe de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux passages (42) sont agencés sur ou à proximité respectivement de ladite première extrémité circonférentielle (24a) et de ladite seconde extrémité circonférentielle (24b) .
5. Organe de verrouillage selon la revendication 2 combinée à la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque passage (42) est sensiblement cylindrique, d'axe correspondant à ladite ligne directrice (44) .
6. Organe de verrouillage selon la revendication 2 combinée à l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chaque ligne directrice (44) s'étend sensiblement axialement.
7. Organe de verrouillage selon la revendication 2 combinée à l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque passage (42) prend la forme d'une rainure s' étendant selon la ligne directrice.
8. Organe de verrouillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque rainure (42) est pratiquée de manière à s'ouvrir dans ladite direction circonférentielle (C) .
9. Organe de verrouillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque rainure
(42) présente, en vue prise extérieurement par rapport à l'organe et selon ladite ligne directrice (44), une forme sensiblement semi-circulaire ou sensiblement semi-oblongue .
10. Organe de verrouillage selon la revendication 2 combinée à l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que chaque passage (42) présente, en vue prise extérieurement par rapport à l'organe et selon ladite ligne directrice (44), une ligne de délimitation fermée (60) .
11. Organe de verrouillage selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque ligne de délimitation (60) présente une forme générale oblongue ou en cercle.
12. Organe de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il forme un secteur angulaire d'un dispositif de verrouillage annulaire.
13. Dispositif de fixation de secteurs d'anneau sur un carter de turbomachine d'aéronef, comprenant des éléments de carter (14) formés avec des premiers rebords circonférentiels arrière (22) sur lesquels sont appliqués des seconds rebords circonférentiels arrière (20) des secteurs d'anneau
(16), caractérisé en ce que le dispositif de fixation comprend en outre une pluralité d'organes de verrouillage (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, engagés sur lesdits premiers et seconds rebords circonférentiels (22, 20) pour les maintenir plaqués les uns contre les autres.
14. Turbine de turbomachine d'aéronef comprenant un dispositif de fixation de secteurs d'anneau selon la revendication 13, et/ou au moins un organe de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
15. Turbomachine d'aéronef comprenant une turbine selon la revendication 14, et/ou un dispositif de fixation de secteurs d' anneau selon la revendication 13, et/ou au moins un organe de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
16. Turbomachine selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle est un turboréacteur ou un turbopropulseur .
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