WO2015007980A1 - Dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine de turbomachine - Google Patents

Dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine de turbomachine Download PDF

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WO2015007980A1
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trunnion
baffle
downstream
turbine
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Mathieu Jean Pierre Trohel
Eddy Stéphane Joël FONTANEL
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Snecma
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    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/609—Deoiling or demisting

Definitions

  • the present invention relates to the general field of turbines of a turbomachine, and in particular of the low-pressure turbine.
  • the low-pressure shaft of a turbomachine rotates the various stages of the low-pressure turbine by means of a pin fixed to the low-pressure shaft.
  • This trunnion delimits an upstream upstream cavity in which air travels in order to ventilate the various disks of the low-pressure turbine disposed downstream of this trunnion.
  • the trunnion of the low-pressure shaft has ventilation holes allowing the ventilation air taken upstream in the engine to feed an external downstream cavity by passing through an inner upstream cavity. This ventilation air is then guided to the disks of the different stages of the low-pressure turbine downstream of the journal to cool them.
  • oil from leaks in the lubrication circuit and oil chambers of the turbomachine is also present in the upstream cavity of the low-pressure turbine. This oil has a tendency to mix with the ventilation air and to follow the same path as this one and end up in the downstream cavity of the low-pressure turbine.
  • the present invention therefore has the main purpose of overcoming such disadvantages by providing a device for protecting the rotors of the turbine against the risk of oil fire.
  • a protection device against oil leakage to the rotors of a turbomachine turbine comprising an upstream cavity in which an air / oil mixture can circulate, said upstream cavity being delimited downstream.
  • upstream deflector makes it possible to minimize the amount of oil passing from the upstream cavity to the downstream cavity. Indeed, this upstream deflector comes in particular to impede the direct path of the air / oil mixture coming through the ventilation holes in the trunnion.
  • the positioning of the upstream deflector makes it possible to ensure separation between the air path and the oil path.
  • the air of the air / oil mixture will tend to pass under the upstream deflector and to walk to the downstream cavity through the ventilation holes.
  • the oil of the air / oil mixture under the effect of the centrifugal force of rotation of the pin, it will have a tendency, once past the upstream deflector, to be pressed against the inner wall of the sealing flange. of the trunnion and to go upstream along it.
  • the presence of oil passage holes at the end of the upstream deflector which is fixed on the trunnion sealing flange then allows the oil to be discharged upstream of the upstream cavity, without meet airflow counter-clockwise.
  • the device according to the invention makes it possible to obtain a deoiling of the air / oil mixture present in the upstream cavity with the oil which is discharged upstream to be recovered and the air which feeds the downstream cavity for ventilate the rotors of the turbine.
  • the upstream baffle extends radially inwardly so as to mask the ventilation holes in the trunnion.
  • the upstream baffle comprises a fixing flange which is fixed on the trunnion sealing flange by means of fastening systems of the trunnion sealing flange on the trunnion.
  • the oil passage holes are advantageously made in the fastening flange of the upstream baffle and angularly positioned between the fastening systems of the trunnion sealing flange on the trunnion.
  • the device further comprises a downstream annular baffle fixed on the trunnion and extending radially outwards in the direction of the ventilation holes so as to delimit with the upstream baffle a baffle for the air / oil mixture flowing in the upstream cavity.
  • a downstream annular baffle fixed on the trunnion and extending radially outwards in the direction of the ventilation holes so as to delimit with the upstream baffle a baffle for the air / oil mixture flowing in the upstream cavity.
  • downstream baffle advantageously extends radially outwardly so as to mask the ventilation holes. This masking favors the capture on the upstream deflector of any direct projections of oil.
  • downstream deflector is advantageously interposed axially between the upstream baffle and the ventilation holes made in the trunnion.
  • the device may further comprise stiffeners providing a connection between free ends of the upstream and downstream deflectors.
  • the downstream baffle may include a mounting flange that is secured to the journal by means of journal attachment systems on a turbine shaft.
  • the invention also relates to a turbomachine turbine comprising a protection device against oil leakage as defined above.
  • the invention also relates to a turbomachine comprising such a turbine.
  • FIG. 1 is a schematic view of a device for protection against oil leakage according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the upstream deflector of the protection device of FIG. 1;
  • FIG. 3 and 4 are schematic views of protection against oil leakage according to alternative embodiments of the invention.
  • FIG. 1 schematically and partially shows a turbomachine low-pressure turbine 2 equipped with an oil leakage protection device according to the invention.
  • the invention applies to any turbomachine turbine.
  • the low-pressure turbine 2 comprises a low-pressure shaft 4 centered on a longitudinal axis 6 of the turbomachine.
  • upstream and downstream will be used with respect to the direction of flow of the gas stream passing through the turbomachine.
  • downstream and downstream will be used relative to the longitudinal axis 6 of the turbomachine.
  • the journal 8 is connected to a rotor disc 12 of a stage of the low-pressure turbine which rotates about the longitudinal axis 6. As shown in FIG. this rotor disc 12 is connected to the rotor discs 12 of the other stages of the low pressure turbine.
  • the journal 8 of the low-pressure turbine also comprises a sealing flange 14 which extends axially upstream.
  • This sealing flange 14 carries a sealing device (for example a seal labyrinth, not shown in the figures).
  • This sealing flange can be fixed to the trunnion by means of a plurality of fastening systems 16, for example of the screw / nut type.
  • the journal 8 of the low-pressure turbine delimits two cavities, namely an upstream cavity 18 and a downstream cavity 20.
  • the upstream cavity 18 is formed on the inner side and is delimited, on the one hand radially on the outside by the sealing flange 14 of the trunnion, and on the other hand axially downstream by the trunnion itself.
  • the downstream cavity 20 it is formed on the outer side and is delimited, on the one hand axially upstream by the journal, and on the other hand radially outwardly by the rotor discs 12.
  • the upstream and downstream cavities 20 communicate with each other via a plurality of ventilation holes 22 made in the trunnion 8 and regularly distributed around the longitudinal axis 6 of the turbomachine.
  • the downstream cavity 20 opens to ventilation circuits of the rotor discs of the different stages of the low-pressure turbine (not shown in the figures).
  • Air taken upstream in the turbomachine feeds the upstream cavity 18 and then passes into the downstream cavity 20 (by restoring a pressure differential between the two cavities) where it is used to supply the ventilation circuits of the disks. rotor.
  • oil from leaks in the lubrication circuit and oil chambers of the turbomachine (not shown in the figures) is also present in the upstream cavity 18.
  • this oil must not end up in the downstream cavity 20 to avoid any risk of triggering a fire.
  • an upstream annular baffle 24 which is fixed on the sealing flange 14 of the journal.
  • This upstream deflector 24 is for example formed from a sheet and extends radially inwardly towards the ventilation holes 22 made in the trunnion so as to mask them.
  • the upstream baffle 24 has oil passage holes 26 which are formed at its end fixed on the sealing flange 14 of the journal. More specifically, the upstream baffle 24 comprises a fastening flange 24a which can be fastened to the sealing flange 14 of the trunnion by means of the fastening systems 16 of the sealing flange on the trunnion.
  • the sealing flange 14 of the trunnion and the trunnion 8 have festoons, respectively 14a and 8a, which are fixed together by the fastening systems 16.
  • the oil passage holes 26 are formed in the fastening flange 24a of the upstream baffle 24 and are angularly positioned between the respective festoons 14a, 8a of the sealing flange 14 of the journal and the journal 8.
  • These oil passage holes 26 may be regularly distributed around the longitudinal axis 6 of the turbomachine and their number and their dimensions are adapted in particular according to the amount of oil to be evacuated.
  • the fastening flange 24a of the upstream deflector 24 also makes it possible to mask the zones situated angularly between the respective festoons 8a, 14a of the journal and its sealing flange, so as to force the passage of air to pass through the air. inside the upstream deflector.
  • the size of the oil passage holes 26 is relatively small so that they can quickly be "stuffed” with oil and thus avoid any air passage.
  • the air passage at the end of the upstream deflector which is fixed on the sealing flange of the journal is also prohibited by the presence of the fastening flange 24a of the deflector which forms an obstacle to such a passage.
  • the upstream deflector 24 masks the ventilation holes 22 made in the trunnion 8, preventing the air / oil mixture flowing in the upstream cavity 18 from passing through these ventilation holes to reach the downstream cavity 20.
  • the air / oil mixture (whose path is shown schematically by a solid line in Figure 1) bypasses the upstream deflector.
  • this air / oil mixture separates into an oil path (schematized by the mixed lines) which is pressed against the inner wall of the sealing flange 14 of the pin 8 and upstream upstream along it, in particular by borrowing the oil passage holes 26 made in the fastening flange 24a of the upstream deflector, and in one air path (schematized by the dotted lines) which borrows the ventilation holes 22 made in the trunnion under the effect of the differential pressure existing between the upstream and downstream cavities.
  • the air thus deoiled enters the downstream cavity and can then feed the ventilation circuits of the rotor disks of the different stages of the low-pressure turbine.
  • the oil recovered against the inner wall of the trunnion sealing flange it travels upstream along this wall under the effect of the centrifugal force and can be recovered further upstream, for example by means of scoops (not shown in the figures).
  • FIG. 3 represents an alternative embodiment of the device for protecting against oil leaks according to the invention.
  • This protection device is identical to that described in connection with Figures 1 and 2 and further comprises a downstream annular baffle 28 which is fixed on the pin 8.
  • the downstream deflector 28 is for example formed from a sheet and s extends radially outwards towards the ventilation holes 22 made in the trunnion 8 so as to mask them.
  • this downstream deflector 28 is interposed axially between the upstream baffle 24 and the ventilation holes 22 and forms with the upstream baffle a baffle for the air / oil mixture circulating in the upstream cavity 18 (whose path is shown schematically by a line full).
  • the downstream deflector 28 comprises a fastening flange 28a which can be fixed on the trunnion 8 by means of the fastening systems 10 of the trunnion 8 on the low-pressure shaft 4.
  • the upstream 24 and downstream deflectors 28 prevent the air / oil mixture flowing in the upstream cavity 18 from passing directly through these ventilation holes to reach the downstream cavity 20.
  • the air / oil mixture separates into an oil path (schematized by the dashed lines) which comes press against the inner wall of the sealing flange 14 of the pin and go upstream along it, and in an air path (schematized by the dotted lines) which borrows the holes of ventilation 22 under the effect of the differential pressure existing between the upstream and downstream cavities.
  • the air thus deoiled enters the downstream cavity and can then feed the ventilation circuits of the rotor disks of the different stages of the low-pressure turbine.
  • the oil recovered against the inner wall of the trunnion sealing flange it travels upstream along this wall under the effect of centrifugal force and can be recovered further upstream.
  • FIG. 4 represents another alternative embodiment of the device for protecting against oil leaks according to the invention.
  • the device according to this variant is identical with that described in connection with Figure 3 and further comprises stiffeners 30 providing a connection between the free ends of the upstream baffle 24 and downstream 28 (that is to say their ends opposite to the clamp).
  • stiffeners 30 may be simple sheets fixed to the free ends of the baffles 24, 28 and angularly spaced from each other to allow passage of the air / oil mixture. They make it possible to confer a certain mechanical strength on the protective device thus constituted.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine (2) de turbomachine, comprenant une cavité amont (18) dans laquelle peut circuler un mélange air/huile, ladite cavité amont étant délimitée à l'aval par un tourillon (8) du rotor de turbine et à l'extérieur par une bride d'étanchéité (14) du tourillon s'étendant axialement vers l'amont, une cavité aval (20) s'ouvrant vers les disques (12) de la turbine et communiquant avec la cavité amont par une pluralité de trous de ventilation (22) pratiqués dans le tourillon, et un déflecteur annulaire amont (24) fixé sur la bride d'étanchéité du tourillon et s'étendant radialement vers l'intérieur en direction des trous de ventilation, le déflecteur amont présentant des orifices de passage d'huile (26) pratiqués au niveau de son extrémité fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon.

Description

Dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine de turbomachine
Arrière-plan de l'invention
La présente invention se rapporte au domaine général des turbines d'une turbomachine, et notamment de la turbine basse-pression.
Elle vise plus précisément un dispositif permettant de protéger les rotors d'une turbine contre les risques d'un feu d'huile.
L'arbre basse-pression d'une turbomachine entraîne en rotation les différents étages de la turbine basse-pression par l'intermédiaire d'un tourillon fixé sur l'arbre basse-pression. Ce tourillon délimite en amont une cavité amont intérieure dans laquelle chemine de l'air destiné à venir ventiler les différents disques de la turbine basse-pression disposés en aval de ce tourillon.
A cet effet, le tourillon de l'arbre basse-pression présente des trous de ventilation permettant à l'air de ventilation prélevé en amont dans le moteur d'alimenter une cavité aval extérieure en transitant par une cavité amont intérieure. Cet air de ventilation est ensuite guidé vers les disques des différents étages de la turbine basse-pression en aval du tourillon pour les refroidir.
Par ailleurs, il est possible que de l'huile provenant de fuites du circuit de lubrification et des enceintes d'huile de la turbomachine se retrouve également présent dans la cavité amont intérieure de la turbine basse-pression. Cette huile a tendance à se mélanger à l'air de ventilation et à emprunter le même cheminement que celui-ci pour se retrouver dans la cavité aval de la turbine basse-pression.
Or, l'environnement de cette cavité aval est relativement chaud, ce qui peut provoquer un feu d'huile dans cette cavité avec toutes les conséquences néfastes que cela pourrait engendrer.
Obiet et résumé de l'invention
La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un dispositif permettant de protéger les rotors de la turbine contre les risques de feu d'huile. A cet effet, il est prévu un dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine de turbomachine, comprenant une cavité amont dans laquelle peut circuler un mélange air/huile, ladite cavité amont étant délimitée à l'aval par un tourillon du rotor de turbine et à l'extérieur par une bride d'étanchéité du tourillon s'étendant axialement vers l'amont, et une cavité aval s'ouvrant vers les disques de la turbine et communiquant avec la cavité amont par une pluralité de trous de ventilation pratiqués dans le tourillon, et comprenant en outre, conformément à l'invention, un déflecteur annulaire amont fixé sur la bride d'étanchéité du tourillon et s'étendant radialement vers l'intérieur en direction des trous de ventilation, le déflecteur amont présentant des orifices de passage d'huile pratiqués au niveau de son extrémité fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon.
La présence du déflecteur amont permet de minimiser la quantité d'huile passant de la cavité amont à la cavité aval. En effet, ce déflecteur amont vient notamment faire obstacle au trajet direct du mélange air/huile venant traverser les trous de ventilation pratiqués dans le tourillon.
De plus, le positionnement de ce déflecteur amont permet d'assurer une séparation entre le trajet de l'air et le trajet de l'huile. En particulier, sous l'effet du différentiel de pression entre la cavité amont et la cavité aval, l'air du mélange air/huile va avoir tendance à passer sous le déflecteur amont et à cheminer jusqu'à la cavité aval en passant par les trous de ventilation. Quant à l'huile du mélange air/huile, sous l'effet de la force centrifuge de rotation du tourillon, elle va avoir tendance, une fois passé le déflecteur amont, à venir se plaquer contre la paroi intérieure de la bride d'étanchéité du tourillon et à remonter vers l'amont le long de celle-ci. La présence d'orifices de passage d'huile au niveau de l'extrémité du déflecteur amont qui est fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon permet alors à l'huile d'être évacuée vers l'amont de la cavité amont, sans rencontrer d'écoulement d'air à contre-sens.
De la sorte, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un déshuilage du mélange air/huile présent dans la cavité amont avec l'huile qui est évacuée en amont pour y être récupérée et l'air qui vient alimenter la cavité aval pour ventiler les rotors de la turbine. De préférence, le déflecteur amont s'étend radialement vers l'intérieur de sorte à masquer les trous de ventilation pratiqués dans le tourillon.
De préférence également, le déflecteur amont comprend une bride de fixation qui est fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon par l'intermédiaire de systèmes d'attache de la bride d'étanchéité du tourillon sur le tourillon. Dans ce cas, les orifices de passage d'huile sont avantageusement pratiqués dans la bride de fixation du déflecteur amont et positionnés angulairement entre les systèmes d'attache de la bride d'étanchéité du tourillon sur le tourillon.
De préférence encore, le dispositif comprend en outre un déflecteur annulaire aval fixé sur le tourillon et s'étendant radialement vers l'extérieur en direction des trous de ventilation de sorte à délimiter avec le déflecteur amont une chicane pour le mélange air/huile circulant dans la cavité amont. La présence d'une telle chicane permet de favoriser la séparation entre l'air et l'huile du mélange air/huile et d'accentuer la centrifugation de l'huile sur la paroi intérieure de la bride d'étanchéité du tourillon.
Dans ce cas, le déflecteur aval s'étend avantageusement radialement vers l'extérieur de sorte à masquer les trous de ventilation. Ce masquage favorise la captation sur le déflecteur amont des éventuelles projections directes d'huile.
De même, le déflecteur aval est avantageusement intercalé axialement entre le déflecteur amont et les trous de ventilation pratiqués dans le tourillon.
Le dispositif peut comprendre en outre des raidisseurs assurant une liaison entre des extrémités libres des déflecteurs amont et aval.
Le déflecteur aval peut comprendre une bride de fixation qui est fixée sur le tourillon par l'intermédiaire de systèmes d'attache du tourillon sur un arbre de turbine.
L'invention a également pour objet une turbine de turbomachine comprenant un dispositif de protection contre des fuites d'huile tel que défini précédemment. L'invention a encore pour objet une turbomachine comprenant une telle turbine. Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les figures :
- la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de protection contre des fuites d'huile selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective du déflecteur amont du dispositif de protection de la figure 1 ; et
- les figures 3 et 4 sont des vues schématiques de dispositifs de protection contre des fuites d'huile selon des variantes de réalisation de l'invention.
Description détaillée de l'invention
La figure 1 représente de façon schématique et partielle une turbine basse-pression 2 de turbomachine équipée d'un dispositif de protection contre les fuites d'huile selon l'invention. Bien entendu, l'invention s'applique à toute turbine de turbomachine.
De façon connue en soi, la turbine basse-pression 2 comprend un arbre basse-pression 4 centré sur un axe longitudinal 6 de la turbomachine.
Pour la suite de la description, les termes « amont » et « aval » seront utilisés par rapport au sens d'écoulement du flux gazeux traversant la turbomachine. De même, les termes « intérieur » et « extérieur » seront utilisés par rapport à l'axe longitudinal 6 de la turbomachine.
Sur l'arbre basse-pression 4, est fixée l'extrémité radiale intérieure d'un tourillon 8 par l'intermédiaire d'une pluralité de systèmes d'attache 10, par exemple du type à vis/écrou. Au niveau de son extrémité radiale opposée, le tourillon 8 est raccordé à un disque de rotor 12 d'un étage de la turbine basse-pression qu'il entraîne en rotation autour de l'axe longitudinal 6. Comme représenté sur la figure 1, ce disque de rotor 12 est relié aux disques de rotor 12 des autres étages de la turbine basse- pression.
Le tourillon 8 de la turbine basse-pression comprend également une bride d'étanchéité 14 qui s'étend axialement vers l'amont. Cette bride d'étanchéité 14 porte un dispositif d'étanchéité (par exemple un joint labyrinthe, non représenté sur les figures). Cette bride d'étanchéité peut être fixée sur le tourillon par l'intermédiaire d'une pluralité de systèmes d'attaches 16, par exemple du type à vis/écrou.
Le tourillon 8 de la turbine basse-pression (et sa bride d'étanchéité 14) délimite deux cavités, à savoir une cavité amont 18 et une cavité aval 20.
Plus précisément, la cavité amont 18 est formée du côté intérieure et est délimitée, d'une part radialement à l'extérieur par la bride d'étanchéité 14 du tourillon, et d'autre axialement à l'aval par le tourillon lui-même. Quant à la cavité aval 20, elle est formée du côté extérieure et est délimitée, d'une part axialement à l'amont par le tourillon, et d'autre part radialement à l'extérieur par les disques de rotor 12.
Les cavités amont 18 et aval 20 communiquent entre elles par l'intermédiaire d'une pluralité de trous de ventilation 22 pratiqués dans le tourillon 8 et régulièrement répartis autour de l'axe longitudinal 6 de la turbomachine. De façon connue, la cavité aval 20 débouche vers des circuits de ventilation des disques de rotor des différents étages de la turbine basse-pression (non représentés sur les figures).
De l'air prélevé en amont dans la turbomachine vient alimenter la cavité amont 18 pour ensuite passer dans la cavité aval 20 (par rétablissement d'un différentiel de pression entre les deux cavités) où il est utilisé pour alimenter les circuits de ventilation des disques de rotor.
Par ailleurs, il est possible que de l'huile provenant de fuites du circuit de lubrification et des enceintes d'huile de la turbomachine (non représentés sur les figures) se retrouve également présent dans la cavité amont 18. Or, cette huile ne doit pas se retrouver dans la cavité aval 20 pour éviter tout risque de déclencher un feu.
A cet effet, conformément à l'invention, il est prévu un déflecteur annulaire amont 24 qui est fixé sur la bride d'étanchéité 14 du tourillon. Ce déflecteur amont 24 est par exemple formé à partir d'une tôle et s'étend radialement vers l'intérieur en direction des trous de ventilation 22 pratiqués dans le tourillon de sorte à les masquer.
De plus, comme représenté sur la figure 2, le déflecteur amont 24 présente des orifices de passage d'huile 26 qui sont pratiqués au niveau de son extrémité fixée sur la bride d'étanchéité 14 du tourillon. De façon plus précise, le déflecteur amont 24 comprend une bride de fixation 24a qui peut être fixée sur la bride d'étanchéité 14 du tourillon par l'intermédiaire des systèmes d'attache 16 de la bride d'étanchéité sur le tourillon. A cet effet, la bride d'étanchéité 14 du tourillon et le tourillon 8 présentent des festons, respectivement 14a et 8a, qui sont fixés entre eux par les systèmes d'attache 16.
Les trous de passage d'huile 26 sont pratiqués dans la bride de fixation 24a du déflecteur amont 24 et sont positionnés angulairement entre les festons 14a, 8a respectifs de la bride d'étanchéité 14 du tourillon et du tourillon 8.
Ces trous de passage d'huile 26 peuvent être régulièrement répartis autour de l'axe longitudinal 6 de la turbomachine et leur nombre et leurs dimensions sont adaptés notamment en fonction de la quantité d'huile à évacuer.
La bride de fixation 24a du déflecteur amont 24 permet également d'assurer un masquage des zones situées angulairement entre les festons respectifs 8a, 14a du tourillon et de sa bride d'étanchéité, de sorte à forcer le passage d'air à passer par l'intérieur du déflecteur amont.
De préférence, la dimension des trous de passage d'huile 26 est relativement faible pour qu'ils puissent rapidement être « gavés » d'huile et éviter ainsi tout passage d'air. Le passage d'air au niveau de l'extrémité du déflecteur amont qui est fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon est par ailleurs interdit par la présence de la bride de fixation 24a du déflecteur qui forme un obstacle à un tel passage.
Ainsi, le déflecteur amont 24 masque les trous de ventilation 22 pratiqués dans le tourillon 8, empêchant le mélange air/huile s'écoulant dans la cavité amont 18 de traverser ces trous de ventilation pour rejoindre la cavité aval 20.
A la place, le mélange air/huile (dont le trajet est schématisé par un trait plein sur la figure 1) contourne le déflecteur amont. En sortie du déflecteur amont, et sous l'effet de la force centrifuge de rotation du tourillon 8, ce mélange air/huile se sépare en un trajet d'huile (schématisé par les traits mixtes) qui vient se plaquer contre la paroi intérieure de la bride d'étanchéité 14 du tourillon 8 et remonter vers l'amont le long de celle-ci, notamment en empruntant les trous de passage d'huile 26 pratiqués dans la bride de fixation 24a du déflecteur amont, et en un trajet d'air (schématisé par les traits pointillés) qui emprunte les trous de ventilation 22 pratiqués dans le tourillon sous l'effet du différentiel de pression existant entre les cavités amont et aval.
L'air ainsi déshuilé pénètre dans la cavité aval et peut alors alimenter les circuits de ventilation des disques de rotor des différents étages de la turbine basse-pression. Quant à l'huile récupérée contre la paroi intérieure de la bride d'étanchéité du tourillon, elle chemine vers l'amont le long de cette paroi sous l'effet de la force centrifuge et peut être récupérée plus en amont, par exemple au moyen d'écopes (non représentées sur les figures).
La figure 3 représente une variante de réalisation du dispositif de protection contre les fuites d'huile selon l'invention.
Ce dispositif de protection est identique à celui décrit en liaison avec les figures 1 et 2 et comprend en outre un déflecteur annulaire aval 28 qui est fixé sur le tourillon 8. Le déflecteur aval 28 est par exemple formé à partir d'une tôle et s'étend radialement vers l'extérieur en direction des trous de ventilation 22 pratiqués dans le tourillon 8 de sorte à les masquer.
Plus précisément, ce déflecteur aval 28 est intercalé axialement entre le déflecteur amont 24 et les trous de ventilation 22 et forme avec le déflecteur amont une chicane pour le mélange air/huile circulant dans la cavité amont 18 (dont le trajet est schématisé par un trait plein).
Le déflecteur aval 28 comprend une bride de fixation 28a qui peut être fixée sur le tourillon 8 par l'intermédiaire des systèmes d'attache 10 du tourillon 8 sur l'arbre basse-pression 4.
Ainsi, en masquant les trous de ventilation 22, les déflecteurs amont 24 et aval 28 empêchent le mélange air/huile s'écoulant dans la cavité amont 18 de traverser directement ces trous de ventilation pour rejoindre la cavité aval 20.
En sortie de la chicane formée par les déflecteurs 24, 28, et sous l'effet de la force centrifuge de rotation du tourillon, le mélange air/huile se sépare en un trajet d'huile (schématisé par les traits mixtes) qui vient se plaquer contre la paroi intérieure de la bride d'étanchéité 14 du tourillon et remonter vers l'amont le long de celle-ci, et en un trajet d'air (schématisé par les traits pointillés) qui emprunte les trous de ventilation 22 sous l'effet du différentiel de pression existant entre les cavités amont et aval.
L'air ainsi déshuilé pénètre dans la cavité aval et peut alors alimenter les circuits de ventilation des disques de rotor des différents étages de la turbine basse-pression. Quant à l'huile récupérée contre la paroi intérieure de la bride d'étanchéité du tourillon, elle chemine vers l'amont le long de cette paroi sous l'effet de la force centrifuge et peut être récupérée plus en amont.
La figure 4 représente une autre variante de réalisation du dispositif de protection contre les fuites d'huile selon l'invention.
Le dispositif selon cette variante est identique avec celui décrit en liaison avec la figure 3 et comprend en outre des raidisseurs 30 assurant une liaison entre des extrémités libres des déflecteurs amont 24 et aval 28 (c'est-à-dire leurs extrémités opposées à la bride de fixation).
Ces raidisseurs 30 peuvent être de simples tôles fixées aux extrémités libres des déflecteurs 24, 28 et espacées anguiairement les unes des autres pour permettre le passage du mélange air/huile. Ils permettent de conférer une certaine tenue mécanique au dispositif de protection ainsi constitué.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de protection contre des fuites d'huile vers les rotors d'une turbine (2) de turbomachine, comprenant :
une cavité amont (18) dans laquelle peut circuler un mélange air/huile, ladite cavité amont étant délimitée à l'aval par un tourillon (8) du rotor de turbine et à l'extérieur par une bride d'étanchéité (14) du tourillon s'étendant axialement vers l'amont ; et
une cavité aval (20) s'ouvrant vers les disques (12) de la turbine et communiquant avec la cavité amont par une pluralité de trous de ventilation (22) pratiqués dans le tourillon ;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre un déflecteur annulaire amont (24) fixé sur la bride d'étanchéité du tourillon et s'étendant radialement vers l'intérieur en direction des trous de ventilation, le déflecteur amont présentant des orifices de passage d'huile (26) pratiqués au niveau de son extrémité fixée sur la bride d'étanchéité du tourillon.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le déflecteur amont s'étend radialement vers l'intérieur de sorte à masquer les trous de ventilation pratiqués dans le tourillon.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le déflecteur amont (24) comprend une bride de fixation (24a) qui est fixée sur la bride d'étanchéité (14) du tourillon par l'intermédiaire de systèmes d'attache (16) de la bride d'étanchéité du tourillon sur le tourillon (8).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les orifices de passage d'huile sont pratiqués dans la bride de fixation (24a) du déflecteur amont (24) et positionnés angulairement entre les systèmes d'attache (16) de la bride d'étanchéité du tourillon sur le tourillon.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un déflecteur annulaire aval (28) fixé sur le tourillon et s'étendant radialement vers l'extérieur en direction des trous de ventilation de sorte à délimiter avec le déflecteur amont (24) une chicane pour le mélange air/huile circulant dans la cavité amont.
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le déflecteur aval s'étend radialement vers l'extérieur de sorte à masquer les trous de ventilation.
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, le déflecteur aval est intercalé axialement entre le déflecteur amont et les trous de ventilation pratiqués dans le tourillon.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, comprenant en outre des raidisseurs (30) assurant une liaison entre des extrémités libres des déflecteurs amont (24) et aval (28).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel le déflecteur aval (28) comprend une bride de fixation (28a) qui est fixée sur le tourillon (8) par l'intermédiaire de systèmes d'attache (10) du tourillon sur un arbre de turbine (4).
10. Turbine (2) de turbomachine comprenant un dispositif de protection contre des fuites d'huile selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Turbomachine comprenant une turbine
revendication 10.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021064330A1 (fr) * 2019-10-03 2021-04-08 Safran Aircraft Engines Agencement de turbine intégrant une rigole circonférentielle de récupération d'huile
FR3139357A1 (fr) * 2022-09-07 2024-03-08 Safran Helicopter Engines Turbomachine avec canalisation d’air secondaire comportant un systeme de deshuilage

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3239481A1 (fr) * 2016-04-27 2017-11-01 Rolls-Royce plc Paroi de chambre d'huile avec trous traversants
IT201800006394A1 (it) * 2018-06-18 2019-12-18 Sistema di spurgo per cassa cuscino

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2090764A1 (fr) * 2008-02-13 2009-08-19 Snecma Dispositif de récupération d'huile
WO2012069772A1 (fr) * 2010-11-26 2012-05-31 Snecma Dispositif d'evacuation d'huile et turbomachine comprenant un tel dispositif

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB876862A (en) * 1959-03-11 1961-09-06 Rolls Royce Improvements in or relating to bearing lubrication
US3844110A (en) * 1973-02-26 1974-10-29 Gen Electric Gas turbine engine internal lubricant sump venting and pressurization system
US4084861A (en) * 1976-11-11 1978-04-18 United Technologies Corporation Thrust bearing damping means
FR2518650B1 (fr) * 1981-12-22 1986-05-30 Snecma Dispositif de pilotage des jeux d'un palier inter-arbres de turbomachine multi-corps
GB9009588D0 (en) * 1990-04-28 1990-06-20 Rolls Royce Plc A hydraulic seal and method of assembly
US6705349B2 (en) * 2001-10-22 2004-03-16 General Electric Company Weep plug
US7836675B2 (en) * 2006-02-21 2010-11-23 General Electric Company Supercore sump vent pressure control
US7935164B2 (en) * 2007-11-28 2011-05-03 General Electric Company Vortex air-oil separator system
CN201953484U (zh) * 2010-12-23 2011-08-31 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种避免篦齿封严结构滑油泄漏的装置
FR2992679A1 (fr) * 2012-06-28 2014-01-03 Snecma Tourillon de turbomachine comportant une couronne de recuperation d'un flux d'huile de lubrification avec une pluralite d'orifices d'evacuation d'huile de lubrification

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2090764A1 (fr) * 2008-02-13 2009-08-19 Snecma Dispositif de récupération d'huile
WO2012069772A1 (fr) * 2010-11-26 2012-05-31 Snecma Dispositif d'evacuation d'huile et turbomachine comprenant un tel dispositif

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021064330A1 (fr) * 2019-10-03 2021-04-08 Safran Aircraft Engines Agencement de turbine intégrant une rigole circonférentielle de récupération d'huile
FR3101662A1 (fr) * 2019-10-03 2021-04-09 Safran Aircraft Engines Agencement de turbine intégrant une rigole circonférentielle de récupération d’huile
CN114502820A (zh) * 2019-10-03 2022-05-13 赛峰飞机发动机公司 带有油回收圆周槽的涡轮布置
CN114502820B (zh) * 2019-10-03 2024-05-24 赛峰飞机发动机公司 带有油回收圆周槽的涡轮布置
FR3139357A1 (fr) * 2022-09-07 2024-03-08 Safran Helicopter Engines Turbomachine avec canalisation d’air secondaire comportant un systeme de deshuilage

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