WO2022084604A1 - Module de turbomachine comportant des plaques de verrouillage de paires de goujons - Google Patents

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WO2022084604A1
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WO
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orifices
intermediate section
flange
axis
orifice
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/051778
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English (en)
Inventor
Nicolas Daniel DELAPORTE
Antoine GIGUET
Mostafa BENBOUDA
Original Assignee
Safran Aircraft Engines
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Filing date
Publication date
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Priority to CN202180071097.3A priority patent/CN116324129A/zh
Priority to US18/249,230 priority patent/US20230392519A1/en
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    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the field of turbomachines and more particularly to the turbomachine modules that constitute them.
  • a turbomachine is produced, during its final assembly, by an assembly of modules comprising compressor, combustion chamber and turbine modules which are assembled with each other.
  • Each module comprises a fixed element, or stator, receiving a rotatable element, or rotor, carrying compressor or turbine blades depending on whether the module is a compressor or turbine module.
  • the stator is made up of an assembly of tubular casings which include, for their fixing, annular flanges assembled to each other by bolting.
  • annular flanges of the tubular casings are assembled with each other by studs and nuts.
  • first annular flange of a first tubular casing with a second annular flange of a second tubular casing is carried out by means of a series of studs which are received in a fixed manner in the first annular flange, and more particularly in captive nuts which are fixed to the back of this first annular flange in order to be integral with it.
  • the assembly is also carried out by means of a series of corresponding nuts tightened on the back of the second annular flange. More particularly, the first flange, carrying studs, receives the second flange whose bores are threaded onto the studs, then the second annular flange is bolted onto the first by means of nuts which are received at the end of the studs.
  • This assembly is subjected in operation to significant vibrations and thermal stresses which subject the bolted connections to stresses which can lead to their loosening.
  • the ends of the studs generally comprise an intermediate section of hexagonal shape intended to be immobilized in rotation.
  • this intermediate section is immobilized in rotation with respect to the second flange by means of a substantially transverse locking plate, which comprises a hexagonal-shaped orifice received on the intermediate section of hexagonal shape, and a body extending transversely relative to the axis C, which is immobilized to prevent the rotation of said plate and that of the pin.
  • the body has two radial tabs, which extend to the periphery of the second annular flange on which the two radial tabs are nested. Therefore, the body, which is immobilized with respect to the second annular flange, prohibits the rotation of the intermediate section of hexagonal shape of the stud, and consequently, the rotation of the stud.
  • a ventilation sheet is generally interposed axially between the annular flanges, and this sheet is fixed to the second annular flange by means of screws whose ends project from an outer face of the second flange. The presence of these screws would make it necessary to carry out additional machining in such a plate or such a locking disc so that it can rest on the second flange.
  • document US-2001/18399-A1 has proposed a locking plate trapping two angularly consecutive studs.
  • a plate is not compatible with the aforementioned projecting screws.
  • the invention overcomes the drawback of locking plates known from the state of the art by proposing a simplified locking plate which is immobilized by means of a common support between at least two studs.
  • an aircraft turbomachine module comprising a first X-axis tubular casing, provided with a first annular flange, and a second X-axis tubular casing, provided with a second flange annular, assembled to the first annular flange by a plurality of C-axis studs parallel to the X axis, distributed around the X axis, each stud passing through the second flange, and comprising an end which projects from an external face of the second flange and which is capable of receiving a tightening nut, each stud further comprising an intermediate section of hexagonal shape, said turbomachine module comprising at least one locking plate applied to the second annular flange, which comprises a first orifice received on said intermediate section and of which at least two opposite walls cooperate with said intermediate section of hexagonal shape, said insert plate comprising a body extending transversely with respect to to the axis C, which is immobilized to prevent the rotation of the said plate and that of the
  • each stud is received in a fixed manner in the first flange
  • the opposite walls of the first and second orifices are parallel to a direction passing through the axes of the studs, and at least one stud can slide in at least the first and second orifices in said direction,
  • first and second orifices is an open U-shaped orifice which opens at one end of the body and which comprises two bottom walls, complementary to two sides of the intermediate section of hexagonal shape, which connect the two opposite walls,
  • the first and second orifices are identical and open opposite to each other at opposite ends of the body
  • one of the first and second orifices is of hexagonal shape, complementary to the intermediate section of hexagonal shape of the stud,
  • At least one of the first and second orifices has the shape of an oblong hole delimited by the two opposite walls and, at each of its ends, by a junction wall,
  • one of the first and second orifices is hexagonal in shape and the other of the first and second orifices is in the shape of an oblong hole, the orifices being arranged at opposite ends of the body,
  • first and second orifices are hexagonal in shape and the other of the first and second orifices is an orifice open in U-shaped, the orifices being arranged at opposite ends of the body.
  • Figure 1 is a sectional view of the assembly of a first and a second tubular casing
  • Figure 2 is a perspective view of a locking plate according to the state of the art resting on a second annular flange and received on a stud of a first annular flange,
  • Figure 3 is a perspective view of the assembly of the first and second annular flanges
  • Figure 4 is a perspective view of the second annular flange, bare, equipped with the only annular sheet,
  • Figure 5 is a front view of a first embodiment of the invention comprising a locking plate of two studs comprising two U-shaped open holes,
  • Figure 6 is a front view of a second embodiment of the invention having a locking plate of two studs having a hexagonal hole and a hole having an oblong hole.
  • a turbomachine module comprises a rotor, generally carrying blades (not shown) surrounded by a stator consisting of an assembly of tubular casings assembled together.
  • a stator consisting of an assembly of tubular casings assembled together.
  • such an assembly comprises a series of tubular casings associated with different stages of a high pressure turbine, an inter-turbine casing TCF (acronym Anglo-Saxon for Turbine Center Frame), and a series of tubular casings associated with different stages of a low pressure turbine.
  • TCF cronym Anglo-Saxon for Turbine Center Frame
  • Figure 1 illustrates, in a non-limiting way of the invention, the detail of the assembly of a first tubular casing 12 of axis X, which here is a low pressure turbine casing, with a tubular casing 14, also of axis, which is a TCF inter-turbine casing. It will be understood that this provision is not limiting of the invention and that the invention could relate to the assembly of two tubular casings whatever they may be.
  • the first tubular casing 12 is provided with a first annular flange 16, and the second tubular casing 14 is provided with a second annular flange 18, assembled to the first annular flange 16 via a plurality of dowel pins.
  • axes C parallel to the axis X, distributed around the axis X.
  • the first annular flange 16 is for example centered in the second annular flange 18 by means of an annular flange 20 which extends from the second flange 18 and which receives the periphery of the first flange 16.
  • Figure 1 there is shown a single stud 24.
  • Each stud 24 is received in a fixed manner in the first flange 16. It could for example be received in a blind thread of the first flange 16. However, preferably, the stud 24 is received in a prisoner nut 26. It crosses the first and second flanges, and has an end 28 projecting from a face 30 of the second flange 18. The stud 24 receives at its end 28 a clamping nut 32, shown in Figures 1 and 3.
  • the pin 24 further comprises an intermediate section 34 of polygonal shape, which is intended to allow the immobilization of the pin 24 in rotation.
  • an intermediate section 34 of hexagonal shape is shown, but it will be understood that this configuration is not limiting of the invention and that it could be for example a fluted intermediate section or section square.
  • the turbomachine module comprises at least one locking plate 36, which is applied to the second annular flange 18 and which is attached to each pin 24 .
  • this locking plate 36 has a first orifice 38, which is received on said intermediate section 34 of the pin 24 and which is traversed by the latter.
  • This first orifice 38 comprises at least two opposite walls 58 which cooperate with the intermediate section 34 of hexagonal shape.
  • the orifice 38 is shaped in the form of an orifice 38 of polygonal shape, here hexagonal, which is complementary to the section intermediate 34 of polygonal shape, and which is fitted on said intermediate section 34.
  • the orifice 38 therefore comprises three pairs of opposite walls 58 corresponding to the hexagons of the hexagonal shape.
  • the locking plate 36 also comprises at least one body 40, extending transversely relative to the axis C, which is immobilized to prevent the rotation of the locking plate 36 and therefore that of the pin 24.
  • the body 40 comprises two curved lugs 42 which are intended to rest on the periphery 44 of the second annular flange 18.
  • the turbomachine module may also comprise, as illustrated in FIG. 1, a support plate 45 which is interposed on the stud 24 between the locking plate 36 and the nut 32.
  • each stud 24 is therefore immobilized in rotation by means of a locking plate 36. It is therefore necessary to use as many locking plates 36 as studs 24.
  • This configuration increases the cost of assembly of the turbomachine module, involving numerous assembly operations.
  • such a locking plate 36 is generally produced by machining so that its curved lugs 42 cooperate with the periphery 44 of the second annular flange 18 and it is particularly expensive for this purpose.
  • the invention overcomes this drawback by proposing a simplified locking plate and using another support.
  • the turbomachine module comprises as previously a locking plate 36, which is applied to the second annular flange 18 and which is attached to each stud 24a.
  • This locking plate 36 comprises a first orifice 38a, received on the intermediate section 34a and of which at least two opposite walls 58a cooperate with said intermediate section 34 of hexagonal shape,
  • the locking plate 36 comprises as before at least one body 40, extending transversely with respect to the axis C, which is immobilized to prevent the rotation of the locking plate 36 and consequently, that of the pin 24a.
  • each plate 36 is attached to the stud 24a but also to an immediately adjacent pin 24b.
  • the body 40 comprises, opposite the first orifice 38a, a second orifice 38b which is received on an intermediate section 34b of the immediately adjacent pin 24b.
  • the second orifice 38b comprises at least two opposite walls 58b which cooperate with the intermediate section 34b of hexagonal shape of the pin 24b immediately adjacent.
  • the turbomachine module may include an annular plate 46 which is mounted between the first and second flanges 16,18.
  • This sheet 46 acts as an insulation sheet.
  • the sheet 46 fixed to at least the second flange 18 by screws 48 of axes B which are parallel to the axis X, and are distributed around the axis X.
  • Each screw 48 is arranged angularly between two consecutive studs. In Figure 4, we can thus see a screw 48 arranged between two holes 50 of the second flange 18 intended to allow the passage of the studs 24.
  • Each screw 48 has one end 52 projecting from the outer face 30 of the second flange 18.
  • each locking plate 36 being independent, the projecting ends 52 of the screws 48 do not interfere with these locking plates 36.
  • each added plate 36 comprises at least one recess 54 in which the projecting end 52 of the screw 48 is received with play. This configuration makes it possible to ensure plate 36 is fitted around the end of the screw.
  • plate 36 is adaptable to different center distances of studs 24a, 24b. It is thus possible to equip turbomachinery modules of different sizes with plates 36 of the same size.
  • the opposite walls 58a, 58b of the first and second orifices 38a, 38b are parallel to a direction T passing through the axes C of the studs 24a, 24b and at least one of the studs 24a, 24b can slide in at least one first and second orifices 38a, 38b in said direction T.
  • At least one of the first and second orifices here in this case the two orifices 38a, 38b are U-shaped open orifices each of which opens at a corresponding end 60a, 60b of the body 40.
  • the orifices 38a, 38b open out at opposite ends 60a and 60b.
  • the orifices 38a, 38b each comprise two bottom walls 62a, 32b, complementary to two sections of the intermediate section 34a, 34b of hexagonal shape, which connect the two opposite walls 58a, 58b.
  • Plate 36 can therefore immobilize at least two and up to four of the hexagons of each hexagonal intermediate section 34a, 34b.
  • first and second orifices 38a, 38b are identical and they open out opposite one another at the opposite ends 60a, 60b of the body 40.
  • the plate 36 can therefore be arranged on any pair of studs 24a, 24b whose center distance is at least equal to a minimum distance according to which the intermediate sections 34a bear against the walls 62a, 62b, and for any greater center distance that the studs 24a, 24b do not escape from the orifices 38a, 38b.
  • the plate 36 therefore has a sliding latitude in the direction T but is immobilized by the tightening of the nuts 32.
  • At least one of the first or second orifices 38a or 38b may be hexagonal in shape, complementary to the intermediate section 34a or 34b of hexagonal shape of the stud 24a, 24b, while the other orifice offers a latitude of movement in the direction T in order to allow adaptability to different center distances.
  • the other orifice can thus be an open U-shaped orifice as described previously with reference to FIG. 5.
  • At least one of the first and second orifices 38a, 38b can also have the shape of an oblong hole delimited by the two opposite walls and, at each of its ends, by a junction wall.
  • an orifice 38b having the shape of an oblong hole delimited by the two opposite walls 58b and, at each of its ends, by an arcuate junction wall 64b.
  • FIG. 6 a second embodiment of the invention has been shown comprising a first orifice 38a of hexagonal shape and a second orifice 38b in the shape of an oblong hole, the orifices 38a, 38b being arranged at opposite ends of the body 40.
  • the body 40 could also comprise two orifices 38a, 38b in the form of oblong holes, as long as these orifices comprise opposite walls 58a, 58b parallel to the direction T passing through the axes C of the studs 24a, 24b.
  • the invention therefore makes it possible to immobilize the studs 24a, 24b connecting the tubular casings in rotation by reducing the number of locking plates.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module de turbomachine d'aéronef, comportant deux carters tubulaires munis de première et deuxième brides annulaires assemblées par des goujons (24a, 24b) reçus dans la première bride et recevant des écrous au dos de la deuxième bride, chaque goujon comportant un tronçon intermédiaire (34a, 34b) de forme hexagonale coopérant avec une plaque (36) rapportée qui comporte un premier orif ice (38, 38a) reçu sur ledit tronçon intermédiaire (34, 34a) par au moins deux parois opposées (58, 58a), cette plaque rapportée (36) comportant un corps (40) transversal qui est immobilisé pour interdire la rotation de ladite plaque (36) et celle du goujon (24, 24a, 24b), caractérisé en ce que chaque plaque (36) est rapportée sur deux goujons immédiatement voisins (24a, 24b) et en ce que le corps (40) comporte à cet effet, à l 'opposé du premier orif ice (38a), un second orif ice (38b) similaire qui est reçu sur un tronçon intermédiaire (34b) d'un goujon (24b) immédiatement voisin et coopérant avec le tronçon intermédiaire (34b) de forme hexagonale dudit goujon (24b).

Description

DESCRIPTION
TITRE : MODULE DE TURBOMACHINE COMPORTANT DES PLAQUES DE VERROUILLAGE DE PAIRES DE GOUJONS
Domaine technique de l'invention
L’invention se rapporte au domaine des turbomachines et plus particulièrement aux modules de turbomachine qui les constituent.
Arrière-plan technique
De manière connue, une turbomachine est réalisée, lors de son montage final, par un assemblage de modules comportant des modules de compresseur, de chambre de combustion, et de turbine qui sont assemblés les uns avec les autres. Chaque module comporte un élément fixe, ou stator, recevant un élément mobile en rotation, ou rotor, porteur d’aubes de compresseur ou de turbine selon que le module est un module de compresseur ou de turbine. Le stator est constitué d’un assemblage de carters tubulaires qui comportent pour leur fixation des brides annulaires assemblées les unes aux autres par boulonnage.
Typiquement, les brides annulaires des carters tubulaires sont assemblées les unes avec les autres par des goujons et des écrous.
Ainsi, l’assemblage d’une première bride annulaire d’un premier carter tubulaire avec une deuxième bride annulaire d’un deuxième carter tubulaire est réalisé au moyen d’une série de goujons qui sont reçus de manière fixe dans la première bride annulaire, et plus particulièrement dans des écrous prisonniers qui sont fixés au dos de cette première bride annulaire afin d’en être solidaires. L’assemblage est également réalisé au moyen d’une série d’écrous correspondants serrés au dos de la deuxième bride annulaire. Plus particulièrement, la première bride, porteuse de goujons, reçoit la deuxième bride dont des perçages sont enfilés sur les goujons, puis la deuxième bride annulaire est boulonnée sur la première au moyen des écrous qui sont reçus à l’extrémité des goujons.
Cet assemblage est soumis en fonctionnement à d’importantes vibrations et contraintes thermiques qui soumettent les liaisons boulonnées à des contraintes pouvant entraîner leur desserrage.
Pour éviter de tels phénomènes, il est courant de proposer des moyens d’immobilisation en rotation des goujons, ceci afin d’éviter qu’ils ne s’échappent des écrous prisonniers dans lesquels ils sont reçus.
À cet effet, les extrémités des goujons comportent généralement un tronçon intermédiaire de forme hexagonale destiné à être immobilisé en rotation. Pour chaque goujon, ce tronçon intermédiaire est immobilisé en rotation par rapport à la deuxième bride au moyen d’une plaque de verrouillage sensiblement transversale, qui comporte un orifice de forme hexagonale reçu sur le tronçon intermédiaire de forme hexagonale, et un corps s’étendant transversalement par rapport à l’axe C, qui est immobilisé pour interdire la rotation de ladite plaque et celle du goujon. Le corps comporte deux pattes radiales, qui s’étendent jusqu’à la périphérie de la deuxième bride annulaire sur laquelle les deux pattes radiales sont emboîtées. De ce fait, le corps, qui est immobilisé par rapport à la deuxième bride annulaire, interdit la rotation du tronçon intermédiaire de forme hexagonale du goujon, et par suite, la rotation du goujon.
Dans les turbomachine actuelles, on utilise une plaque de verrouillage pour chaque goujon, ce qui pénalise fortement le poids global d’un tel assemblage. En outre, une telle plaque de verrouillage doit être réalisée par usinage ce qui en augmente le coût. Enfin, l’assemblage des premières et deuxième brides nécessite, du fait de la mise en place des plaques de verrouillage, des temps de montage élevés ce qui augmente le coût final d’un tel assemblage.
Il n’a par ailleurs pas été envisagé de substituer aux plaques de verrouillage un disque ou plaque unique de verrouillage comportant tous les orifices hexagonaux, car d’une part les goujons ne sont généralement pas répartis angulairement de manière uniforme sur la périphérie des brides, ce qui imposerait un montage relatif des brides selon une position angulaire déterminée, et car d’autre part le coût de fabrication d’un tel disque ou d’une telle plaque et les usinages associés rendraient son coût de fabrication prohibitif.
D’autre part, une tôle de ventilation est généralement interposée axialement entre les brides annulaires, et cette tôle est fixée sur la deuxième bride annulaire au moyen de vis dont des extrémités font saillie à partir d’une face externe de la deuxième bride. La présence de ces vis imposerait d’effectuer dans une telle plaque ou un tel disque de verrouillage des usinages supplémentaires pour qu’il puisse être en appui sur la deuxième bride.
Selon une autre conception connue de l’état de la technique, on a proposé dans le document US-2001 /18399-A1 une plaque de verrouillage emprisonnant deux goujons angulairement consécutifs. Toutefois une telle plaque n’est pas compatible avec les vis en saillie précitées.
Il existe donc un réel besoin pour une plaque de verrouillage économique à réaliser, facile à monter, et pouvant être adaptée à différents entraxes de goujons et à la présence de vis de fixation en saillie.
Résumé de l'invention L’invention remédie à l’inconvénient des plaques de verrouillage connues de l’état de la technique en proposant une plaque de verrouillage simplifiée qui est immobilisée au moyen d’un appui commun entre au moins deux goujons.
A cet effet, l’invention propose un module de turbomachine d’aéronef, comportant un premier carter tubulaire d’axe X, muni d’une première bride annulaire, et un deuxième carter tubulaire d’axe X, muni d’une deuxième bride annulaire, assemblée à la première bride annulaire par une pluralité de goujons d’axes C parallèles à l’axe X, répartis autour de l’axe X, chaque goujon traversant la deuxième bride, et comportant une extrémité qui fait saillie à partir d’une face externe de la deuxième bride et qui est apte à recevoir un écrou de serrage, chaque goujon comportant en outre un tronçon intermédiaire de forme hexagonale, ledit module de turbomachine comportant au moins une plaque de verrouillage appliquée sur la deuxième bride annulaire, qui comporte un premier orifice reçu sur ledit tronçon intermédiaire et dont au moins deux parois opposées coopèrent avec ledit tronçon intermédiaire de forme hexagonale, ladite plaque rapportée comportant un corps s’étendant transversalement par rapport à l’axe C, qui est immobilisé pour interdire la rotation de ladite plaque et celle du goujon autour de son axe C, chaque plaque étant rapportée sur deux goujons immédiatement voisins et en ce que le corps comporte à cet effet, à l’opposé du premier orifice, un second orifice qui est reçu sur un tronçon intermédiaire d’un goujon immédiatement voisin et dont au moins deux parois opposées coopèrent avec ledit tronçon intermédiaire de forme hexagonale du goujon immédiatement voisin, caractérisé en ce que le module de turbomachine comporte une tôle annulaire fixée entre lesdites première et deuxième brides, par des vis d’axes B qui sont réparties autour de l’axe X parallèlement audit axe X, et qui sont agencées chacune angulairement entre deux goujons consécutifs, lesdites vis comportant chacune une extrémité en saillie de la face externe de la deuxième bride, qui est reçue avec jeu dans un évidement formé dans ledit corps s’étendant transversalement de chaque plaque rapportée,
Selon d’autres caractéristiques du module de turbomachine :
- chaque goujon est reçu de manière fixe dans la première bride,
- les parois opposées des premier et second orifices sont parallèles à une direction passant par les axes des goujons, et au moins un goujon peut coulisser dans au moins des premier et second orifices selon ladite direction,
- au moins une des premier et second orifices est un orifice ouvert en forme de U qui débouche à une extrémité du corps et qui comporte deux parois de fond, complémentaires de deux pans du tronçon intermédiaire de forme hexagonale, qui relient les deux parois opposées,
- les premier et second orifices sont identiques et débouchent à l’opposé l’un de l’autre à des extrémités opposées du corps,
- un des premier et second orifices est de forme hexagonale, complémentaire du tronçon intermédiaire de forme hexagonale du goujon,
- au moins un des premier et second orifices présente la forme d’un trou oblong délimité par les deux parois opposées et, à chacun de ses extrémités, par une paroi de jonction,
- un des premier et second orifices est de forme hexagonale et l’autre des premier et second orifices est en forme de trou oblong, les orifices étant agencés à des extrémités opposées du corps,
- un des premier et second orifices est de forme hexagonale et l’autre des premier et second orifices est une orifice ouvert en forme de U, les orifices étant agencés à des extrémités opposées du corps.
Brève description des figures
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 :
[Fig. 1 ] La figure 1 est une vue en coupe de l’assemblage d’un premier et d’un second carter tubulaire,
[Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective d’une plaque de verrouillage selon l’état de la technique en appui sur une deuxième bride annulaire et reçue sur un goujon d’une première bride annulaire,
[Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective de l’assemblage des première et deuxièmes brides annulaires,
[Fig. 4] La figure 4 est une vue en perspective de la deuxième bride annulaire, nue, équipée de la seule tôle annulaire,
[Fig.5] La figure 5 est une vue de face d’un premier mode de réalisation de l’invention comportant une plaque de verrouillage de deux goujons comportant deux orifices ouverts en forme de U,
[Fig.6] La figure 6 est une vue de face d’un deuxième mode de réalisation de l’invention comportant une plaque de verrouillage de deux goujons comportant un orifice hexagonal et un orifice comportant un trou oblong.
Description détaillée de l'invention
Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 une partie d’un module de turbomachine d’aéronef. De manière connue un module de turbomachine comporte un rotor, généralement porteur d’aubes (non représentées) entouré par un stator constitué d’un assemblage de carters tubulaires assemblés les uns aux autres. Par exemple, un tel assemblage comporte une série de carters tubulaires associés à différents étages d’une turbine haute pression, un carter inter turbines TCF (acronyme anglo-saxon de Turbine Center Frame), et une série de carters tubulaires associés à différents étages d’une turbine basse pression. La figure 1 illustre, de manière non limitative de l’invention, le détail de l’assemblage d’un premier carter tubulaire 12 d’axe X, qui est ici un carter de turbine basse pression, avec un carter tubulaire 14, également d’axe X, qui est un carter inter-turbines TCF. Il sera compris que cette disposition n’est pas limitative de l’invention et que l’invention pourrait concerner l’assemblage de deux carters tubulaires quels qu’ils soient.
Le premier carter tubulaire 12 est muni d’une première bride annulaire 16, et le deuxième carter tubulaire 14 est muni d’une deuxième bride annulaire 18, assemblée à la première bride annulaire 16 par l’intermédiaire d’une pluralité de goujons d’axes C parallèles à l’axe X, répartis autour de l’axe X. La première bride annulaire 16 est par exemple centrée dans la deuxième bride annulaire 18 au moyen d’une collerette annulaire 20 qui s’étend à partir de la deuxième bride 18 et qui reçoit la périphérie de la première bride 16. Sur la figure 1 , on a représenté un unique goujon 24.
Chaque goujon 24 est reçu de manière fixe dans la première bride 16. Il pourrait par exemple être reçu dans un taraudage non débouchant de la première bride 16, Toutefois, de préférence, le goujon 24 est reçu dans un écrou prisonnier 26. Il traverse les première et deuxième brides, et comporte une extrémité 28 faisant saillie à partir d’une face 30 de la deuxième bride 18. Le goujon 24 reçoit à son extrémité 28 un écrou de serrage 32, représenté aux figures 1 et 3.
Le goujon 24 comporte en outre un tronçon intermédiaire 34 de forme polygonale, qui est destiné à permettre l’immobilisation du goujon 24 en rotation. Sur les figures, on a représenté un tronçon intermédiaire 34 de forme hexagonale, mais il sera compris que cette configuration n’est pas limitative de l’invention et qu’il pourrait s’agir par exemple d’un tronçon intermédiaire cannelé ou de section carrée.
Pour permettre l’immobilisation en rotation du goujon 24 par l’intermédiaire de son tronçon intermédiaire 34, le module de turbomachine comporte au moins une plaque de verrouillage 36, qui est appliquée sur la deuxième bride annulaire 18 et qui est rapportée sur chaque goujon 24.
Comme l’illustre la figure 2, cette plaque de verrouillage 36 comporte un premier orifice 38, qui est reçu sur ledit tronçon intermédiaire 34 du goujon 24 et qui est traversé par celui-ci. Ce premier orifice 38 comporte au moins deux parois opposées 58 qui coopèrent avec le tronçon intermédiaire 34 de forme hexagonale, Conventionnellement, l’orifice 38 est conformé sous la forme d’un orifice 38 de forme polygonale, ici hexagonale, qui est complémentaire du tronçon intermédiaire 34 de forme polygonale, et qui est emboîté sur ledit tronçon intermédiaire 34. Ici l’orifice 38 comporte donc trois paires de parois opposées 58 correspondant aux six pans de la forme hexagonale.
La plaque de verrouillage 36 comporte par ailleurs au moins un corps 40, s’étendant transversalement par rapport à l’axe C, qui est immobilisé pour interdire la rotation de la plaque de verrouillage 36 et par conséquent, celle du goujon 24.
Selon l’état de la technique, le corps 40 comporte deux pattes 42 recourbées qui sont destinées à prendre appui sur la périphérie 44 de la deuxième bride annulaire 18. Le module de turbomachine peut également comporter, comme l’illustre la figure 1 , une plaque de support 45 qui est interposée sur le goujon 24 entre la plaque de verrouillage 36 et l’écrou 32.
Dans cette configuration, chaque goujon 24 est par conséquent immobilisé en rotation par l’intermédiaire d’une plaque de verrouillage 36. Il est donc nécessaire d’utiliser autant de plaques de verrouillage 36 que de goujons 24. Cette configuration grève le coût d’assemblage du module de turbomachine, en induisant de nombreuses opérations d’assemblage. En outre, une telle plaque de verrouillage 36 est généralement réalisée par usinage pour que ses pattes recourbées 42 coopèrent avec la périphérie 44 de la deuxième bride annulaire 18 et elle est à cet effet particulièrement coûteuse.
L’invention remédie à cet inconvénient en proposant une plaque de verrouillage simplifiée et utilisant un autre appui.
Conformément à l’invention, comme représenté aux figures 5 et 6, pour permettre l’immobilisation en rotation d’un goujon 24a par l’intermédiaire de son tronçon intermédiaire 34a, le module de turbomachine comporte comme précédemment une plaque de verrouillage 36, qui est appliquée sur la deuxième bride annulaire 18 et qui est rapportée sur chaque goujon 24a.
Cette plaque de verrouillage 36 comporte un premier orifice 38a, reçu sur le tronçon intermédiaire 34a et dont au moins deux parois opposées 58a coopèrent avec ledit tronçon intermédiaire 34 de forme hexagonale,
La plaque de verrouillage 36 comporte comme précédemment au moins un corps 40, s’étendant transversalement par rapport à l’axe C, qui est immobilisé pour interdire la rotation de la plaque de verrouillage 36 et par conséquent, celle du goujon 24a.
Pour proposer un autre appui, conformément à l’invention, chaque plaque 36 est rapportée sur le goujon 24a mais aussi sur un goujon 24b immédiatement voisin. A cet effet, le corps 40 comporte, à l’opposé du premier orifice 38a, un second orifice 38b qui est reçu sur un tronçon intermédiaire 34b du goujon immédiatement voisin 24b. Le second orifice 38b comporte au moins deux parois opposées 58b qui coopèrent avec le tronçon 34b intermédiaire de forme hexagonale du goujon 24b immédiatement voisin.
De manière connue, comme l’illustrent les figures 1 et 4, le module de turbomachine peut comporter une tôle annulaire 46 qui est montée entre les première et deuxième brides 16,18. Cette tôle 46 joue un rôle de tôle d’isolation. La tôle 46 fixée à au moins la deuxième bride 18 par des vis 48 d’axes B qui sont parallèles à l’axe X, et sont réparties autour de l’axe X. Chaque vis 48 est disposée angulairement entre deux goujons consécutifs. Sur la figure 4, on aperçoit ainsi une vis 48 agencée entre deux perçages 50 de la deuxième bride 18 destinés à permettre le passage des goujons 24.
Chaque vis 48 comporte une extrémité 52 en saillie de la face externe 30 de la deuxième bride 18.
Il est donc avantageux que le montage des plaques 36 de verrouillage de la turbomachine n’interfère pas avec cette extrémité 52 en saillie.
Dans un montage conventionnel, chaque plaque de verrouillage 36 étant indépendante, les extrémités 52 en saillie des vis 48 n’interfèrent pas avec ces plaques 36 de verrouillage.
Selon l’invention, il est en revanche nécessaire que le corps 40 s’étendant transversalement de chaque plaque 36 rapportée comporte au moins un évidement 54 dans lequel l’extrémité 52 en saille de la vis 48 est reçue avec jeu. Cette configuration permet de garantir le montage de la plaque 36 autour de l’extrémité de la vis.
Avantageusement, la plaque 36 est adaptable à différents entraxes de goujons 24a, 24b. Il est ainsi possible d’équiper des modules de turbomachines de tailles différentes avec des plaques 36 d’une même taille.
Pour permettre cette adaptabilité, les parois opposées 58a, 58b des premier et second orifices 38a, 38b sont parallèles à une direction T passant par les axes C des goujons 24a, 24b et au moins un des goujons 24a, 24b peut coulisser dans au moins un des premièr et second orifices 38a, 38b selon ladite direction T.
Par exemple, comme l’illustre la figure 5, au moins un des premier et second orifices, ici en l’occurrence les deux orifices 38a, 38b sont des orifices ouverts en forme de U dont chacun débouche à une extrémité correspondante 60a, 60b du corps 40. Ainsi les orifices 38a, 38b débouchent aux extrémités opposées 60 a et 60b.
Les orifices 38a, 38b comportent chacune deux parois de fond 62a, 32b, complémentaires de deux pans du tronçon intermédiaire 34a, 34b de forme hexagonale, qui relient les deux parois opposées 58a, 58b. La plaque 36 peut donc immobiliser au moins deux et jusqu’à quatre des six pans de chaque tronçon intermédiaire hexagonal 34a, 34b.
Dans un premier mode de réalisation qui a été représenté à la figure 5, les premier et second orifices 38a, 38b sont identiques et ils débouchent à l’opposé l’un de l’autre aux extrémités 60a, 60b opposées du corps 40.
La plaque 36 peut donc être disposée sur toute paire de goujons 24a, 24b dont l’entraxe est au moins égal à a une distance minimale selon laquelle les tronçons intermédiaires 34a sont en appui contre les parois 62a, 62b, et pour tout entraxe supérieur tant que les goujons 24a, 24b ne s’échappent pas des orifices 38a, 38b. Pour des entraxes de goujons 24a, 24b selon lesquels les tronçons intermédiaires 34a ne sont en appui contre les parois 62a, 62b, la plaque 36 a donc une latitude de coulissement dans la direction T mais est immobilisée par le serrage des écrous 32.
Comme l’illustre la figure 6, au moins un des premier ou second orifices 38a ou 38b peut être de forme hexagonale, complémentaire du tronçon intermédiaire 34a ou 34b de forme hexagonale du goujon 24a, 24b, tandis que l’autre orifice offre une latitude de mouvement suivant la direction T afin de permettre l’adaptabilité à différents entraxes. L’autre orifice peut ainsi être un orifice ouvert en forme de U tel que décrit précédemment en référence à la figure 5.
Toutefois, pour proposer cette latitude de mouvement, comme l’illustre la figure 6, au moins un des premier et second orifices 38a, 38b peut aussi présenter la forme d’un trou oblong délimité par les deux parois opposées et, à chacune de ses extrémités, par une paroi de jonction. Sur la figure 5, on a représenté un orifice 38b présentant la forme d’un trou oblong délimité par les deux parois opposées 58b et, à chacune de ses extrémités, par une paroi de jonction en arc de cercle 64b.
Ainsi, sur la figure 6, on a représenté un deuxième mode de réalisation de l’invention comportant un premier orifice 38a de forme hexagonale et un second orifice 38b en forme de trou oblong, les orifices 38a, 38b étant agencés à des extrémités opposées du corps 40.
Il sera compris que le corps 40 pourrait aussi comporter deux orifices 38a, 38b en forme de trous oblongs, tant que ces orifices comportent des parois opposées 58a, 58b parallèles à la direction T passant par les axes C des goujons 24a, 24b.
L’invention permet donc d’immobiliser en rotation les goujons 24a, 24b de liaison de carters tubulaires en réduisant le nombre de plaques de verrouillage.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Module de turbomachine d’aéronef, comportant un premier carter (12) tubulaire d’axe X, muni d’une première bride (16) annulaire, et un deuxième carter (14) tubulaire d’axe X, muni d’une deuxième bride (18) annulaire, assemblée à la première bride (16) annulaire par une pluralité de goujons (24, 24a, 24b) d’axes C parallèles à l’axe X, répartis autour de l’axe X, chaque goujon, traversant la deuxième bride (18), et comportant une extrémité (28) qui fait saillie à partir d’une face externe (30) de la deuxième bride (18) et qui est apte à recevoir un écrou de serrage (32), chaque goujon (24, 24a, 24b) comportant en outre un tronçon intermédiaire (34, 34a, 34b) de forme hexagonale, ledit module de turbomachine comportant au moins une plaque (36) de verrouillage appliquée sur la deuxième bride annulaire (18), qui comporte un premier orifice (38, 38a) reçu sur ledit tronçon intermédiaire (34, 34a) et dont au moins deux parois opposées (58, 58a) coopèrent avec ledit tronçon intermédiaire (34, 34a) de forme hexagonale, ladite plaque rapportée (36) comportant un corps (40) s’étendant transversalement par rapport à l’axe C, qui est immobilisé pour interdire la rotation de ladite plaque (36) et celle du goujon (24, 24a, 24b) autour de son axe (C), chaque plaque (36) étant rapportée sur deux goujons immédiatement voisins (24a, 24b) et en ce que le corps (40) comporte à cet effet, à l’opposé du premier orifice (38a), un second orifice (38b) qui est reçu sur un tronçon intermédiaire (34b) d’un goujon (24b) immédiatement voisin et dont au moins deux parois opposées (58b) coopèrent avec ledit tronçon intermédiaire (38b) de forme hexagonale du goujon (24b) immédiatement voisin, caractérisé en ce qu’il comporte une tôle annulaire (46) fixée entre lesdites première et deuxième brides (16, 18) par des vis (48) d’axes B qui sont réparties autour de l’axe X parallèlement audit axe X, et qui sont agencées chacune angulairement entre deux goujons consécutifs (24), lesdites vis (48) comportant chacune une extrémité en saillie (52) d’une face externe (30) de la deuxième bride, qui est reçue avec jeu dans un évidement formé dans ledit corps (40) s’étendant transversalement de chaque plaque de verrouillage (36) rapportée.
2. Module de turbomachine selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les parois opposées (58a, 58b) des premier et second orifices (38a, 38b) sont parallèles à une direction (T) passant par les axes (C) des goujons (24a, 24b) et en ce qu’au moins un goujon (24b) peut coulisser dans au moins un des premier et second orifices (38a, 38b) selon ladite direction (T).
3. Module de turbomachine selon la revendication précédente, caractérisé en ce que au moins un des premier et second orifices (38a, 38b) est un orifice ouvert en forme de U qui débouche à une extrémité (60a, 60b) du corps (40) et qui comporte deux parois (62a, 62b) de fond, complémentaires de deux pans du tronçon intermédiaire (34a, 34b) de forme hexagonale, qui relient les deux parois opposées (58b).
4. Module de turbomachine selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premier et second orifices (38a, 38b) sont identiques et débouchent à l’opposé l’un de l’autre à des extrémités opposées (60a, 60b) du corps (40).
5. Module de turbomachine selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’un des premier et second orifices (38a, 38b) est de forme hexagonale, complémentaire du tronçon intermédiaire (34a) de forme hexagonale du goujon (24a).
6. Module de turbomachine selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’au moins un des premier et second orifices(38b) présente la forme d’un trou oblong délimité par les deux parois opposées (58b) et, à chacun de ses extrémités, par une paroi de jonction (64b).
7. Module de turbomachine selon les revendications 5 et 6 prises en combinaison, caractérisé en ce qu’un des premier et 15 second orifices (34a) est de forme hexagonale et en ce que l’autre des premier et second orifices (38b) est en forme de trou oblong, les orifices étant agencés à des extrémités opposées du corps.
8. Module de turbomachine selon les revendications 3 et 5 prises en combinaison, caractérisé en ce qu’un des premier et second orifices (34a) est de forme hexagonale et l’autre des premier et second orifices est un orifice ouvert en forme de U, les orifices étant agencés à des extrémités opposées du corps (40).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010018399A1 (en) 2000-01-31 2001-08-30 Rocca Michael C. Composition comprising antimony trifluoride and silica
US20030118399A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Schilling Jan Christopher Removable stud for joining casing flanges
WO2017013349A1 (fr) * 2015-07-22 2017-01-26 Safran Aircraft Engines Assemblage comprenant un goujon de fixation verrouille
DE112015002713T5 (de) * 2014-06-09 2017-03-02 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Rotationsmaschine, Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine, und Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine
FR3090052A1 (fr) * 2018-12-12 2020-06-19 Safran Aircraft Engines Assemblage à pièces vissées auto-freinantes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010018399A1 (en) 2000-01-31 2001-08-30 Rocca Michael C. Composition comprising antimony trifluoride and silica
US20030118399A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Schilling Jan Christopher Removable stud for joining casing flanges
DE112015002713T5 (de) * 2014-06-09 2017-03-02 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Rotationsmaschine, Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine, und Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine
WO2017013349A1 (fr) * 2015-07-22 2017-01-26 Safran Aircraft Engines Assemblage comprenant un goujon de fixation verrouille
FR3090052A1 (fr) * 2018-12-12 2020-06-19 Safran Aircraft Engines Assemblage à pièces vissées auto-freinantes

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