WO2023209290A1 - Ensemble pour turbomachine - Google Patents

Ensemble pour turbomachine Download PDF

Info

Publication number
WO2023209290A1
WO2023209290A1 PCT/FR2023/000055 FR2023000055W WO2023209290A1 WO 2023209290 A1 WO2023209290 A1 WO 2023209290A1 FR 2023000055 W FR2023000055 W FR 2023000055W WO 2023209290 A1 WO2023209290 A1 WO 2023209290A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
structural element
hole
support
nut
housing
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/000055
Other languages
English (en)
Inventor
Christophe Paul AUPETIT
Charles Joseph LELEU
Thierry Guy Xavier TESSON
Original Assignee
Safran Ceramics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Ceramics filed Critical Safran Ceramics
Publication of WO2023209290A1 publication Critical patent/WO2023209290A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/04—Mounting of an exhaust cone in the jet pipe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/20—Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • 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
    • 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
    • F05D2260/94—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF]
    • F05D2260/941—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF] particularly aimed at mechanical or thermal stress reduction

Definitions

  • the present description relates to an assembly for a turbomachine.
  • the present description relates to a turbomachine ejection cone comprising such an assembly and to a turbomachine comprising such an ejection cone.
  • a turbomachine 10 of the longitudinal axis double-flow turbojet type comprises, from upstream to downstream in the direction of gas circulation within the turbomachine 10, a fan 12, a low-pressure compressor 14a, a high-pressure compressor 14b, a combustion chamber 16, a high-pressure turbine 18a, a low-pressure turbine 18b and an exhaust nozzle 20.
  • the high-pressure compressor 14b and the low-pressure compressor 14a are respectively connected to a high-pressure turbine 18a and a low-pressure turbine 18b by a respective shaft extending in the longitudinal direction of rotation of the shafts of the turbomachine.
  • orientation qualifiers such as “longitudinal”, “radial” and “circumferential” are defined by reference to the longitudinal axis X.
  • the air flow entering the turbomachine is divided, downstream of the fan 12, into an annular primary air flow entering a so-called primary annular stream 22a, and into a secondary annular air flow, entering in a so-called secondary annular vein 22b which surrounds the primary annular air vein 22a.
  • the low-pressure compressor 14a and the high-pressure compressor 14b, the combustion chamber 16, and the high-pressure turbine 18a and the low-pressure turbine 18b, are located for the working parts in the primary annular vein 22a.
  • An exhaust casing 30 is located directly at the outlet of the low-pressure turbine 28b.
  • the exhaust casing 30 comprises a radially internal shroud 32 and a radially external shroud 34.
  • An annular space formed between the internal shroud and the external shroud forms part of the primary vein 22a at the outlet of the low-pressure turbine 18b.
  • the exhaust nozzle 20, or ejection nozzle, of the turbomachine 10 comprises an assembly making it possible to optimize the flow of hot gases coming from the turbine.
  • This assembly can also have the function of absorbing at least part of the noise generated by the interaction of these hot gases with the ambient air and with the flow of cold air coming from the fan.
  • This assembly comprises an ejection cone 40 visible in Figure 2 which comprises an upstream part 40a, of substantially axisymmetric shape around the longitudinal axis X, and a downstream part 40b of conical shape along the longitudinal axis X
  • the upstream part 40a comprises a radially external annular acoustic wall 42 and an acoustic box arranged radially inside the annular acoustic wall.
  • the acoustic box comprises a radially internal annular wall 44.
  • the radially external face of the annular acoustic wall 42 of the upstream part 40a and the radially external face of the conical downstream part 40b delimit, radially inside, the primary vein 22a, at the level of the ejection cone 40.
  • the internal annular wall 44 of the acoustic box and the annular acoustic wall 42 each comprise a plurality of sectors arranged circumferentially end to end. Two circumferentially adjacent sectors of the internal annular wall 44, or of the annular acoustic wall 42, are screwed to one another. Furthermore, downstream, the internal annular wall 44 of the acoustic box and/or the annular acoustic wall 42 can be screwed to the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • the internal annular wall 44 of the acoustic box and/or the annular acoustic wall 42 can be screwed to each other and one of the internal annular wall 44 of the acoustic box and/or the annular acoustic wall 42 can be screwed to the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • a floating nut device comprising a support which comprises a plurality of housings each receiving a nut.
  • the bracket is attached to a first structural member which is intended to be screwed to a second structural member such that each nut is aligned with a pair of holes respectively formed through the first structural member and the second structural member.
  • a screw is then inserted into each pair of holes to be screwed into the respective nut retained in one of the housings of the support so as to fix the first structural element to the second structural element.
  • the current trend consists of making the internal annular wall 44, the annular acoustic wall 42 and the conical downstream part 40b of the ejection cone 40 in ceramic matrix composite material (CMC) while the support of a device
  • CMC ceramic matrix composite material
  • the floating nut as described above is generally made of a metallic material.
  • CMC materials withstand relatively high temperatures and therefore require less cooling. This cooling traditionally comes from a sample in the compressor which impacts the efficiency of the turbomachine, CMC materials thus make it possible to improve engine efficiency and therefore fuel consumption. Furthermore, their use helps to reduce the mass of turbomachines.
  • the thermal expansion coefficient of a ceramic matrix composite material is significantly lower than the thermal expansion coefficient of a metallic material.
  • the support of the floating nut device has a thermal expansion greater than that respectively of the structural element to which it is fixed among the internal annular wall 44, the annular acoustic wall 42 and the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • mechanical stresses are induced in the element of structure among the internal annular wall 44, the annular acoustic wall 42 and the downstream part 40b of the ejection cone 40 to which the floating nut device support is attached, at each fixing point of the nut device support , which can lead to damage to these elements.
  • An assembly for a longitudinal axis turbomachine, the assembly comprising a first structural element and a nut device, the first structural element comprising a first hole and a second hole, the nut device comprising a support fixed to an internal face of the first structural element, the support comprising at least a first housing and a second housing connected together by a connecting element, the first housing and the second housing each retaining a nut aligned respectively with the first hole and the second hole formed through the first structural element, the connecting element being, in whole or in part, adapted to compensate for a thermal expansion of the support greater than a thermal expansion of the first structural element.
  • each nut and the respective hole formed through the first structural element is maintained during operation of the turbomachine, in particular when the first structural element and the nut device are subjected to high temperatures .
  • the stresses exerted on the first structural element due to the greater thermal expansion of the support of the nut device are also reduced.
  • the risks of damage to the first structural element are reduced or even eliminated.
  • Each housing can be able to retain the respective nut in a floating manner. By “floating” we mean that a limited movement of the nut in the respective housing of the support is permitted.
  • the first housing and the second housing of the support of the nut device can be spaced from one another in a first direction, the connecting element being, in whole or in part, deformable to compensate for thermal expansion upper part of the support between:
  • the second dimension may be greater than the first dimension.
  • the connecting element may be a rod extending generally in the first direction between the first housing and the second housing.
  • the rod may have a thickness adapted to facilitate its deformation in the second direction.
  • the thickness of the rod may be less than or equal to 2 mm, preferably less than or equal to 1 mm.
  • the ratio between a length of the rod in the first direction and the thickness of the rod may be of the order of 100.
  • the rod may have a thickness of the order of 1 mm and a length of the order of 100 mm.
  • the connecting element of the nut device may be, in whole or in part, elastically deformable. This makes it possible to limit, or even avoid, a breakage of the connecting element.
  • the connecting element can be configured to present a variation in shape between the rest state in which the connecting element is subjected to the first temperature and the expanded state in which the connecting element connection and subjected to a second temperature so as to separate or separate the housings from each other in the first direction.
  • the variation in shape of the connecting element from the rest state to the expanded state can separate the housings from each other in the first direction.
  • the variation in shape of the connecting element from the rest state to the expanded state can bring the housings closer together in the first direction.
  • the conformation of the connecting element in the rest state can be a bending in the second direction.
  • the conformation of the connecting element in the expanded state may be a bending in the second direction.
  • the maximum arrow formed by the bending of the connecting element in the rest state may be less than the maximum deflection formed by the bending of the connecting element in the expanded state.
  • the connecting element may have, in whole or in part, a section having the shape of a V, an S or an arc of a circle in a plane which comprises at least the first direction, and preferably which comprises the first direction and the second direction.
  • the first structural element can be made of a material whose coefficient of thermal expansion is lower than the coefficient of thermal expansion of a material in which the support of the nut device is made.
  • the coefficient of thermal expansion of the material in which the first structural element is made is between 2 and 2.5 times lower than the coefficient of thermal expansion of the material in which the support of the nut device is made.
  • the first structural element can be made of a ceramic matrix composite material. Such materials have a low density and thus allow a reduction in mass of the whole.
  • the support of the nut device can be made of a metallic material.
  • the assembly may comprise a second structural element applied to an external face of the first structural element, the second structural element comprising a hole aligned with the first hole formed through the first structural element, the second structural element structure being fixed to the first structural element by a first screw which passes through the first hole formed through the first structural element and the hole formed through the second structural element, the first screw being screwed into the nut retained in the first nut device support housing.
  • the support is thus fixed to the internal face of the support of the nut device by the connection between the first screw and the nut retained in the first housing of the support during the fixing of the second structural element to the first element of structure.
  • the first structural element is then devoid of specific holes for fixing the support of the nut device to the first structural element. This makes it possible to reduce the number of holes made in the first structural element, in order to limit damage to the first structural element.
  • the assembly may comprise a third structural element applied to an external face of the first structural element, the third structural element comprising a hole aligned with the second hole formed through the first structural element, the third structural element structure being fixed to the first structural element by a second screw which passes through the second hole formed through the first structural element and the hole formed through the third structural element, the second screw being screwed into the nut retained in the second housing of the nut device support.
  • a third structural element applied to an external face of the first structural element, the third structural element comprising a hole aligned with the second hole formed through the first structural element, the third structural element structure being fixed to the first structural element by a second screw which passes through the second hole formed through the first structural element and the hole formed through the third structural element, the second screw being screwed into the nut retained in the second housing of the nut device support.
  • a play can be provided in the first direction between the second structural element and the third structural element. This makes it possible to prevent the second structural element and the third structural element from bearing on one another in the first direction and exerting mechanical stresses on one another when they expand thermally during of the operation of the turbomachine, which could damage them.
  • the turbomachine may comprise an ejection cone which comprises an upstream part of substantially axisymmetric shape around the longitudinal axis and a downstream part of conical shape along the longitudinal axis with a section decreasing towards the downstream.
  • the upstream part may comprise an external annular acoustic wall, for example multi-perforated, which delimits a primary annular vein of the turbomachine radially inside at the level of the upstream part of the ejection cone.
  • the upstream part of the ejection cone further comprises an acoustic box arranged radially inside the annular acoustic wall.
  • the box may include an internal annular wall.
  • the annular acoustic wall and the internal annular wall can each comprise a plurality of sectors arranged circumferentially end to end around the longitudinal axis.
  • the second structural element can be a first sector among the plurality of sectors of the annular acoustic wall or the internal annular wall and the third structural element can be a second sector among the plurality of sectors of the acoustic wall, the first sector and the second sector being circumferentially adjacent.
  • the second structural element can be one among the plurality of sectors of the annular acoustic wall or the internal annular wall and the third structural element can be the downstream part of the cone d 'ejection.
  • the second structural element can be the annular acoustic wall as such or the internal annular wall as such if these are made in one piece around the longitudinal axis.
  • the first structural element can be a connecting part between the second structural element and the third structural element.
  • the first structural element can be one of the plurality of sectors of the internal annular wall
  • the second structural element can be one of the plurality of sectors of the acoustic wall annular
  • the third structural element can be the downstream part of the ejection cone.
  • the first structural element may be the internal annular wall and the second structural element may be the annular acoustic wall as such if these are made in one piece around the longitudinal axis.
  • the first direction can coincide with a circumferential direction around the longitudinal axis.
  • the second direction may coincide with a radial direction relative to the longitudinal axis.
  • the first direction can coincide with the longitudinal direction of the turbomachine.
  • the first direction may comprise a component in the longitudinal direction and a component in the circumferential direction around the longitudinal axis.
  • the second direction can coincide with a radial direction relative to the longitudinal axis.
  • the second direction coincides with the longitudinal direction or with the circumferential direction around the longitudinal axis.
  • the second direction comprises a combination of components along one or more directions, in particular among the longitudinal direction, the radial direction relative to the longitudinal axis and the circumferential direction around of the longitudinal axis.
  • the support connecting element may comprise a first part which is deformable between the rest state and the expanded state, and a second part less deformable than the first part, the second part being applied against the internal face of the first structural element, the second part comprising a passage which comprises a guide part extending in the first direction, the assembly further comprising a holding member which is fixed relative to the first structural element, the member holding element comprising a cylindrical portion along a first axis which projects from the internal face of the first structural element, the cylindrical portion passing through the guiding part of the passage formed through the second part of the connecting element.
  • Rotation of the support of the nut device relative to the first structural element is thus avoided on the one hand when fixing the support to the first structural element by screwing a first screw into the nut retained in the first housing and on the other hand during the fixing of the third structural element to the first structural element by screwing a second screw into the nut retained in the second housing.
  • the guiding part of the passage formed through the second part of the connecting element allows the movement of the cylindrical portion of the holding member in the first direction in the passage when the support thermally expands more than the first structural element during operation of the turbomachine.
  • the guiding part of the passage formed through the second part of the connecting element may have the shape of a light extending in the first direction.
  • the holding member may comprise a first retention part in a first direction along the first axis, connected to a first end of the cylindrical portion, the first retention part having a bearing face supporting in the direction of the first axis on one face of the second part of the connecting element which is opposite the first structural element.
  • the second part of the connecting element may be closer to the second housing than is the first part of the connecting element.
  • the second part of the connecting element can be arranged between the second housing and the first part of the connecting element.
  • the guiding part of the passage formed through the second part of the connecting element may have a dimension in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction which is less than a dimension of the first retention part of the holding member in the third direction.
  • the passage formed through the second part of the connecting element may comprise an insertion part adapted to insert the first retention part of the holding member through the passage.
  • the insertion part can be located at one end of the guide part of the passage in the first direction.
  • the first structural element may comprise a third hole, the cylindrical portion of the holding member passing through the third hole formed through the first structural element, the holding member comprising a second retention part in a second direction along the first axis connected to a second end of the cylindrical portion, the second retention part comprising a support face resting in the direction of the first axis on an external face of the first structural element.
  • the first structural element may include a recess around the third hole, so that the external face of the first structural element forms a shoulder on which the bearing face of the second retention part is in contact.
  • the second retention part can be fully received in the recess.
  • the third structural element can cover an area of the external face of the first structural element at which the recess is formed.
  • an ejection cone is proposed for a turbomachine comprising an assembly as described above.
  • a turbomachine is proposed comprising an ejection cone as described above.
  • the method may comprise the application of the second structural element to the external face of the first structural element so that the hole formed through the second structural element is aligned with the first hole formed through the first structural element. structure.
  • Fixing the support of the nut device to the first structural element may include:
  • the first screw can be screwed into the nut of the first housing with the latter located on the side of the first deformable part of the connecting element. Screwing the first screw into the nut of the first housing can be carried out with access to the nut.
  • the recovery of forces in the nut of the first housing when screwing the first screw into the nut of the first housing can be achieved by maintaining manually the nut into position. In other words, the first nut can be manually blocked from rotating when screwing in the first screw.
  • the method may include the insertion of the holding member into the third hole formed through the first structural element so that the bearing face of the second retention part bears in the direction of the first axis on the external face of the first structural element.
  • the application of the support of the nut device to the internal face of the first structural element may include:
  • the method may comprise the application of the third structural element to the external face of the first structural element so that the hole formed through the third structural element is aligned with the second hole formed through the first structural element. structure.
  • the process may include:
  • the second screw can be screwed into the nut of the second housing with the latter located on the side of the second part of the connecting element.
  • Screwing the second screw into the nut of the second housing can be carried out “blindly”, ie by not having access to the nut of the second housing.
  • the recovery of forces in the nut of the second housing during screwing of the second screw can be supported by the edges (ie the walls) of the guiding part of the passage formed through the second part of the connecting element coming abutting in the third direction against the cylindrical portion of the holding member.
  • Figure 1 is a partial schematic half-view in axial section of a turbomachine of the prior art
  • Figure 2 is a schematic perspective view of an ejection cone of the turbomachine of Figure 1;
  • Figure 3 includes Figures 3a and 3b which are each a schematic perspective view of an ejection cone according to the present description
  • Figure 4 is a perspective view of an assembly illustrating a first structural element, a second structural element and a third structural element fixed together by means of a nut device implemented in the cone of ejection of Figure 3;
  • Figure 5 is a perspective view of the nut device of Figure 4.
  • Figure 6 includes Figure 6a representing a perspective view of a part of the nut device of Figure 4 which comprises a holding member and Figure 6b representing the holding member of Figure 6a;
  • Figure 7 includes Figures 7a and 7b which are each a schematic sectional view illustrating the assembly of Figure 4 respectively between a rest state and an expanded state;
  • Figure 8 includes Figures 8a and 8b which are each a perspective view of a variant embodiment of a nut housing of the nut device of Figure 5;
  • Figure 9 includes Figures 9a to 9e which schematically represent a method of assembling the assembly of Figure 4.
  • Figure 3 represents an ejection cone 40 for a turbomachine of longitudinal axis X.
  • orientation qualifiers such as “longitudinal”, “radial” or “circumferential”, are defined with reference to the longitudinal axis X.
  • the ejection cone 40 comprises an upstream part 40a of substantially axisymmetric shape around the longitudinal axis longitudinal X with section decreasing towards downstream.
  • the upstream part 40a comprises an external annular acoustic wall 42, for example multi-perforated, which is intended to delimit a primary annular stream of a turbomachine radially inside.
  • the upstream part 40a of the ejection cone 40 further comprises an acoustic box arranged radially inside the annular acoustic wall 42.
  • the box is delimited radially on the inside by an internal annular wall 44 visible in Figure 3a.
  • the annular acoustic wall 42 comprises two sectors (or “half-shells”) arranged circumferentially end to end around the longitudinal axis X.
  • the internal annular wall 44 is here in one piece around the longitudinal axis
  • annular acoustic wall 42, the internal annular wall 44 and the downstream part 40b are assembled together by a plurality of nut devices 60.
  • the two sectors of the annular acoustic wall 42 are connected to each other via a connection part 46 and another plurality of nut devices 60.
  • Figure 4 represents an assembly for a turbomachine comprising a first structural element 51, a second structural element 52 and a third structural element 53.
  • the assembly further comprises a nut device 60 for connecting the first together structural element 51, the second structural element 52 and the third structural element 53.
  • the first structural element 51 comprises a first hole 54 and a second hole 55.
  • the first hole 54 and the second hole 55 are spaced from one another in a first direction d1.
  • the first structural element 51 has an internal face and an external face.
  • the second structural element 52 and the third structural element 53 are each applied against the external face of the first structural element 51.
  • the second structural element 52 and the third structural element 53 are spaced from each other in the first direction d1.
  • the second structural element 52 includes a hole 57 aligned with the first hole 54 formed through the first structural element 51.
  • the third structural element 53 comprises a hole 58 aligned with the second hole 55 formed through the first structural element 51.
  • the nut device 60 firstly comprises a support 70.
  • the support 70 is fixed to the internal face of the first structural element 51.
  • the support 70 comprises at least a first housing 72 and a second housing 72 connected together by a connecting element 71.
  • the first housing 72 and the second housing 72 each retain a nut 61 (visible in Figure 5) aligned respectively with the first hole 54 and the second hole 55 formed through the first structural element 51.
  • the first housing 72 and the second housing 72 of the support 70 of the nut device 60 are therefore also spaced from one another in a first direction d1.
  • the connecting element 71 is here a rod extending generally in the first direction d1 between the first housing 72 and the second housing 72.
  • Each housing 72 may be able to retain the respective nut 61 in a floating manner.
  • floating we mean that a limited movement of the nut 61 in the respective housing 72 of the support 70 is permitted.
  • Each housing 72 comprises (is formed by) a base 79 and a plurality of legs 80 projecting from the base 79.
  • the base 79 has a hole 81.
  • Each nut 61 is arranged on the base 79 of the respective housing 72 while being aligned with the hole 81 formed through the base 79.
  • Each nut 61 is retained in a floating manner in the respective housing 72 by complementarity of shape between each tab 80 of the housing 72 and a relief 62 formed at the periphery of the nut 61.
  • each tab 80 of the housing 72 is engaged in a relief 62 hollow formed at the periphery of the nut 61.
  • Each housing 72 comprises 3 lugs 80 in the first alternative embodiment.
  • each tab 80 has a hollow relief in which is engaged a projecting relief 62 formed at the periphery of the nut 61.
  • the projecting relief 62 is a rib here.
  • Each housing 72 includes 2 legs 80 in the second embodiment.
  • the second structural element 52 is fixed to the first structural element 51 by a first screw 63 which passes through the first hole 54 formed through the first structural element 51 and the hole 57 formed through the second structural element 52
  • the first screw 63 is screwed into the nut 61 retained in the first housing 72 of the support 70 of the nut device 60.
  • the support 70 is thus fixed to the internal face of the first structural element 51 by the connection between the first screw 63 and the nut 61 retained in the first housing 72 of the support 70 which also ensures the fixing of the second structural element 52 to the first structural element 51.
  • the first structural element 51 is then devoid of specific holes for fixing the support 70 of the nut device 60 to the first structural element 51. This makes it possible to reduce the number of holes made in the first structural element 51, in order to limit the risk of damage to the first structural element 51.
  • the third structural element 53 is fixed to the first structural element 51 by a second screw 63 which passes through the second hole 55 formed through the first element of structure 51 and the hole 58 formed through the third structural element 53.
  • the second screw 63 is screwed into the nut 61 retained in the second housing 72 of the support 70 of the nut device 60.
  • the second structural element 52 is one of the sectors of the annular acoustic wall 42 and the third structural element 53 is the other of the sectors of the annular acoustic wall 42.
  • the first structural element 51 is the connecting piece 46 connecting the two sectors of the annular acoustic wall 42.
  • the first direction d1 coincides with a circumferential direction around the longitudinal axis x.
  • the first structural element 51 is the internal annular wall 44
  • the second structural element 52 is one of the sectors of the annular acoustic wall 42
  • the third structural element 53 is the downstream part 40b of the ejection cone 40.
  • the first direction d1 comprises a component in the longitudinal direction and a component in the circumferential direction around the longitudinal axis X.
  • a second direction d2 is defined perpendicular to the first direction d1.
  • the second direction d2 here coincides with the radial direction relative to the longitudinal axis X.
  • a third direction d3 is also defined perpendicular to the first direction d1 and to the second direction d2.
  • the first structural element 51 is made of a ceramic matrix composite material.
  • the second structural element 52 and the third structural element 53 are also made of a ceramic matrix composite material. Such materials have a low density and thus allow a reduction in mass of the whole.
  • the support 70 of the nut device 60 is made of a metallic material. Therefore, the first structural element 51 is made of a material whose coefficient of thermal expansion is lower than the coefficient of thermal expansion of the material in which the support 70 of the nut device 60 is made.
  • first structural element 51 expands and the first hole 54 and the second hole 55 formed through the first structural element 51 are spaced according to a second spacing L2 in the first direction d1.
  • the second spacing L2 is greater than the first spacing L1. Due to bracket attachment
  • the spacing in the first direction between the first housing 72 and the second housing 72 of the support 70 of the nut device 60 is constrained by the second spacing L2 following the first direction d1.
  • the support 70 is subjected to greater thermal expansion, which induces mechanical stresses in each fixing between one of the nuts 62 and the corresponding screw 63 and then in the first structural element 51.
  • the connecting element 71 comprises a first part 73 adapted to compensate for the thermal expansion of the support 70 which is greater than a thermal expansion of the first structural element 51.
  • the first part 73 of the connecting element is deformable between:
  • the conformation of the first part 73 of the connecting element 71 in the rest state and in the expanded state is a bending along the second direction d2.
  • the maximum deflection formed by the bending of the first part 73 of the connecting element 71 in the rest state may be less than the maximum deflection formed by the bending of the first part 73 of the connecting element 71 in the rest state.
  • the connecting element may have a thickness adapted to facilitate its deformation in the second direction d2.
  • the thickness of the connecting element may be less than or equal to 2 mm.
  • a clearance is also provided along the first direction d1 between the second structural element 52 and the third structural element 53. This makes it possible to prevent the second structural element 52 and the third structural element 53 from coming into contact with each other. support one on the other in the first direction d1 and exert mechanical stresses on one another when they expand thermally during operation of the turbomachine, which could damage them.
  • the connecting element 71 of the support 70 comprises a second part 74 which is less deformable than the first part 73.
  • the second part 74 of the connecting element 71 is closer to the second housing 72 than is the first part 73 of the connecting element 71.
  • the second part 74 of the connecting element 71 is more particularly visible in Figure 6a.
  • the second part 74 is applied against the internal face of the first structural element 51.
  • the second part 74 comprises a passage 75.
  • the passage 75 comprises a guide part 76 extending in the first direction d1.
  • the guide part 76 of the passage 75 formed through the second part 74 of the connecting element 71 has the shape of a light extending in the first direction d1.
  • the assembly further comprises a holding member 90 more particularly visible in Figures 6a and 6b.
  • the holding member 90 is fixed relative to the first structural element 51.
  • the holding member 90 comprises a cylindrical portion 91 along a first axis A1 which projects from the internal face of the first structural element 51.
  • the first axis A1 extends in the second direction d2.
  • the cylindrical portion 91 passes through the guide part 76 of the passage 75 formed through the second part 74 of the connecting element 71.
  • a rotation of the support 70 of the nut device 60 relative to the first structural element 51 is thus avoided on the one hand when fixing the support 70 to the first structural element 51 by screwing the first screw 63 into the retained nut 61 in the first housing 72 and especially on the other hand during the fixing of the third structural element 53 to the first structural element 51 by screwing the second screw 63 into the nut 61 retained in the second housing 72.
  • the part guide 76 of the passage 75 formed through the second part 74 of the connecting element 71 allows the movement of the cylindrical portion 91 of the holding member 90 in the first direction in the passage 75 when the support 70 expands thermally more than the first structural element 51 during operation of the turbomachine.
  • the holding member 90 also comprises a first retention part 92 in a first direction S1 along the first axis A1 which is connected to a first end of the cylindrical portion 91.
  • the first retention part 92 has a face d support in support along the direction of the first axis A1 on one face of the second part 74 of the connecting element 71 which is opposite the first structural element 51. This makes it possible to maintain the second part 74 of the connecting element 71 applied against the internal face of the first structural element 51.
  • the holding member 90 makes it possible to maintain the alignment between the nut 61 retained in the second housing 72 of the support 70 and the second hole 55 formed through the first element of structure 51, in particular after fixing the support 70 to the first structural element 51 by screwing the first screw 63 into the nut 61 retained in the first housing 72.
  • the guide part 76 of the passage 75 formed through the second part 74 of the connecting element 71 has a dimension along the third direction d3 which is less than a dimension of the first retention part 92 of the member holding 90 in the third direction d3. This makes it possible to prevent the removal of the first retention part 92 of the holding member 90 by the guide part 76 of the passage 75 in the first direction S1 of the direction of the first axis A1.
  • the passage 75 formed through the second part 74 of the connecting element 71 comprises an insertion part 77 adapted to insert the first retention part 92 of the holding member 90 through the passage 75 formed through the connecting element 71.
  • the insertion part 77 is located at one end of the guide part 76 of the passage 75 in the first direction d1.
  • the cylindrical portion 91 of the holding member 90 also passes through a third hole 56 formed through the first structural element 51.
  • the holding member 90 comprises a second retention part 93 in a second direction S2 according to the first axis A1 which is connected to a second end of the cylindrical portion 91.
  • the second retention part 93 comprises a support face bearing in the direction of the first axis A1 on the external face of the first structural element 51.
  • the first structural element 51 notably comprises a recess around the third hole 56, so that the external face of the first structural element 51 forms a shoulder on which the bearing face of the second retention part 93 is in contact.
  • the second retention part 93 is then entirely received in the recess.
  • the third structural element 53 can thus come to cover a zone of the external face of the first structural element 51 at which the recess is formed.
  • the method comprises a first step visible in Figure 9a.
  • the first step comprises the application of the second structural element 52 to the external face of the first structural element 51 so that the hole 57 formed through the second structural element 52 is aligned with the first hole 54 formed through the first structural element 51.
  • the method comprises a second step visible in Figure 9b.
  • the second step comprises the insertion of the holding member 90 into the third hole 56 formed through the first structural element 51 so that the bearing face of the second retention part 93 is supported in the direction of the first axis A1 on the external face of the first structural element 51.
  • the second retention part 93 is in particular entirely housed in the recess of the first structural element 51.
  • the method comprises a third step visible in Figures 9c and 9d.
  • the third step comprises the application of the support 70 of the nut device 60 on the internal face of the first structural element 51 so that the nut 61 retained in the first housing 72 and the nut 61 retained in the second housing 72 are respectively aligned with the first hole 54 and the second hole 55 formed through the first structural element 51.
  • the application of the support 70 of the nut device 60 on the internal face of the first structural element 51 comprises:
  • the method includes a fourth step visible in Figure 9d.
  • the fourth step includes fixing the support 70 of the nut device 60 to the first structural element 51.
  • Fixing the support 70 of the nut device 60 to the first structural element 51 may include:
  • the method includes a fifth step visible in Figure 9e.
  • the fifth step includes:
  • the holding member 90 here fulfills a function of anti-rotation of the nut 61 of the second housing 72 when screwing in the second screw 63.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Ensemble pour turbomachine d'axe longitudinal (X), l'ensemble comprenant un premier élément de structure (51 ) et un dispositif d'écrou (60), le premier élément de structure (51 ) comprenant un premier trou (54) et un deuxième trou (55), le dispositif d'écrou (60) comprenant un support (70) fixé à une face interne du premier élément de structure (51 ), le support (70) comprenant au moins un premier logement (72) et un deuxième logement (72) reliés entre eux par un élément de liaison (71 ), le premier logement (72) et le deuxième logement (72) retenant chacun un écrou (61 ) aligné respectivement avec le premier trou (54) et le deuxième trou (55) formés à travers le premier élément de structure (51 ), l'élément de liaison (70) étant, en tout ou partie, adapté pour compenser une dilatation thermique du support (70) supérieure à une dilatation thermique du premier élément de structure (51 ).

Description

Description
Titre : ENSEMBLE POUR TURBOMACHINE
Domaine technique
[0001] La présente description se rapporte à un ensemble pour turbomachine. En particulier, la présente description se rapporte à un cône d’éjection de turbomachine comprenant un tel ensemble et à une turbomachine comprenant un tel cône d’éjection.
Technique antérieure
[0002] Classiquement, telle que représentée à la figure 1 , une turbomachine 10 de type turboréacteur à double flux d’axe longitudinal comporte, de l’amont vers l’aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine 10, une soufflante 12, un compresseur basse-pression 14a, un compresseur haute-pression 14b, une chambre de combustion 16, une turbine haute-pression 18a, une turbine basse-pression 18b et une tuyère d’échappement 20. Le compresseur haute-pression 14b et le compresseur basse-pression 14a sont respectivement reliés à une turbine haute-pression 18a et une turbine basse- pression 18b par un arbre respectif s’étendant selon la direction longitudinale de rotation des arbres de la turbomachine. Dans la suite, les qualificatifs d’orientation, tels que « longitudinal », « radial » et « circonférentiel » sont définis par référence à l’axe longitudinal X.
[0003] Le flux d’air entrant dans la turbomachine est divisé, en aval de la soufflante 12, en un flux d’air primaire annulaire entrant dans une veine 22a annulaire dite primaire, et en un flux d’air annulaire secondaire, entrant dans une veine 22b annulaire dite secondaire qui entoure la veine d’air annulaire primaire 22a. Le compresseur basse-pression 14a et le compresseur haute-pression 14b, la chambre de combustion 16, et la turbine haute- pression 18a et la turbine basse-pression 18b, sont situés pour les parties travaillantes dans la veine annulaire primaire 22a.
[0004] Un carter d’échappement 30 est situé directement en sortie de la turbine basse- pression 28b. Le carter d’échappement 30 comprend une virole radialement interne 32 et une virole radialement externe 34. Un espace annulaire formé entre la virole interne et la virole externe forme une partie de la veine primaire 22a en sortie de la turbine basse- pression 18b.
[0005] La tuyère d’échappement 20, ou tuyère d’éjection, de la turbomachine 10 comporte un ensemble permettant d’optimiser l'écoulement des gaz chauds issus de la turbine. Cet ensemble peut également avoir pour fonction d’absorber au moins une partie du bruit engendré par l'interaction de ces gaz chauds avec l'air ambiant et avec le flux d'air froid issu de la soufflante.
[0006] Cet ensemble comporte un cône d'éjection 40 visible à la figure 2 qui comprend une partie amont 40a, de forme sensiblement axisymétrique autour de l’axe longitudinal X, et une partie aval 40b de forme conique selon l’axe longitudinal X. La partie amont 40a comprend une paroi acoustique annulaire 42 radialement externe et un caisson acoustique agencé radialement à l’intérieur de la paroi acoustique annulaire. Le caisson acoustique comprend une paroi annulaire radialement interne 44. La face radialement externe de la paroi acoustique annulaire 42 de la partie amont 40a et la face radialement externe de la partie aval 40b conique délimitent, radialement à l’intérieur, la veine primaire 22a, au niveau du cône d’éjection 40.
[0007] La paroi annulaire interne 44 du caisson acoustique et la paroi acoustique annulaire 42 comprennent chacune une pluralité de secteurs disposés circonférentiellement bout à bout. Deux secteurs circonférentiellement adjacents de la paroi annulaire interne 44, ou de la paroi acoustique annulaire 42, sont vissés l’un à l’autre. Par ailleurs, à l’aval, la paroi annulaire interne 44 du caisson acoustique et/ou la paroi acoustique annulaire 42 peuvent être vissées à la partie aval 40b du cône d’éjection 40. Alternativement, à l’aval, la paroi annulaire interne 44 du caisson acoustique et/ou la paroi acoustique annulaire 42 peuvent être vissées l’une à l’autre et l’une parmi la paroi annulaire interne 44 du caisson acoustique et/ou la paroi acoustique annulaire 42 peut être vissée à la partie aval 40b du cône d’éjection 40. Pour ce faire, il est connu d’utiliser des dispositifs d’écrou flottant en raison du manque d’accès radialement à l’intérieur du cône d’éjection 40.
[0008] Parmi les dispositifs d’écrou flottant, il est connu un dispositif d’écrou flottant comprenant un support qui comporte une pluralité de logements recevant chacun un écrou. Le support est fixé à un premier élément de structure qui est destiné à être vissé à un second élément de structure de sorte que chaque écrou est aligné avec une paire de trous respectivement formés à travers le premier élément de structure et le second élément de structure. Une vis est alors insérée dans chaque paire de trous pour être vissée dans l’écrou respectif retenu dans l’un des logements du support de manière à fixer le premier élément de structure au second élément de structure.
[0009] La tendance actuelle consiste à réaliser la paroi annulaire interne 44, la paroi acoustique annulaire 42 et la partie aval 40b conique du cône d’éjection 40 en matériau composite à matrice céramique (CMC) alors que le support d’un dispositif d’écrou flottant tel que décrit ci-avant est généralement réalisé en un matériau métallique. Les matériaux CMC supportent des températures relativement hautes et nécessitent donc moins de refroidissement. Ce refroidissement étant traditionnellement issu d’un prélèvement dans le compresseur qui impacte le rendement de la turbomachine, les matériaux CMC permettent ainsi d’améliorer le rendement moteur et par suite la consommation de carburant. Par ailleurs, leur utilisation contribue à diminuer la masse des turbomachines. Toutefois, le coefficient de dilatation thermique d’un matériau composite à matrice céramique est nettement inférieur au coefficient de dilatation thermique d’un matériau métallique. Dès lors, lorsqu’un tel dispositif d’écrou flottant est utilisé au niveau du cône d’éjection 40, lors de la montée en température en fonctionnement de la turbomachine, le support du dispositif d’écrou flottant présente une dilatation thermique supérieure à celle respectivement de l’élément de structure auquel il est fixé parmi la paroi annulaire interne 44, la paroi acoustique annulaire 42 et la partie aval 40b du cône d’éjection 40. En conséquence de quoi, des contraintes mécaniques sont induites dans l’élément de structure parmi la paroi annulaire interne 44, la paroi acoustique annulaire 42 et la partie aval 40b du cône d’éjection 40 auquel est fixé le support de dispositif d’écrou flottant, au niveau de chaque point de fixation du support du dispositif d’écrou, ce qui peut conduire à un endommagement de ces éléments.
Résumé
[0010] Il est proposé un ensemble pour turbomachine d’axe longitudinal, l’ensemble comprenant un premier élément de structure et un dispositif d’écrou, le premier élément de structure comprenant un premier trou et un deuxième trou, le dispositif d’écrou comprenant un support fixé à une face interne du premier élément de structure, le support comprenant au moins un premier logement et un deuxième logement reliés entre eux par un élément de liaison, le premier logement et le deuxième logement retenant chacun un écrou aligné respectivement avec le premier trou et le deuxième trou formés à travers le premier élément de structure, l’élément de liaison étant, en tout ou partie, adapté pour compenser une dilatation thermique du support supérieure à une dilatation thermique du premier élément de structure.
[0011] Ainsi l’alignement entre chaque écrou et le trou respectif formé à travers le premier élément de structure est maintenu lors du fonctionnement de la turbomachine, notamment lorsque le premier élément de structure et le dispositif d’écrou sont soumis à des températures élevées. Les contraintes exercées sur le premier élément de structure dues à la dilation thermique supérieure du support du dispositif d’écrou sont par ailleurs réduites. En conséquence de quoi, les risques d’endommagement du premier élément de structure sont réduits, voire supprimés. [0012] Chaque logement peut être apte à retenir l’écrou respectif de manière flottante. On entend par « flottant » qu’un déplacement limité de l’écrou dans le logement respectif du support est permis.
[0013] Le premier logement et le deuxième logement du support du dispositif d’écrou peuvent être espacés l’un de l’autre selon une première direction, l’élément de liaison étant, en tout ou partie, déformable pour compenser la dilatation thermique supérieure du support entre :
- un état de repos dans lequel l’élément de liaison est soumis à une première température et dans lequel l’élément de liaison présente une conformation ayant une première dimension selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction, et
- un état dilaté dans lequel l’élément de liaison et soumis à une deuxième température qui est supérieure à la première température et dans lequel l’élément de liaison présente une conformation ayant une deuxième dimension selon la deuxième direction, la deuxième dimension étant différente de la première dimension.
[0014] La deuxième dimension peut être supérieure à la première dimension. L’élément de liaison peut être une tige s’étendant globalement dans la première direction entre le premier logement et le deuxième logement. La tige peut présenter une épaisseur adaptée pour faciliter sa déformation selon la deuxième direction. L’épaisseur de la tige peut être inférieure ou égale à 2 mm, de préférence inférieure ou égale à 1 mm. En particulier, le rapport entre une longueur de la tige selon la première direction et l’épaisseur de la tige peut être de l’ordre de 100. Par exemple, la tige peut présenter une épaisseur de l’ordre de 1 mm et une longueur de l’ordre de 100 mm. L’élément de liaison du dispositif d’écrou peut être, en tout ou partie, déformable élastiquement. Cela permet de limiter, voire d’éviter, une rupture de l’élément de liaison.
[0015] Autrement dit, l’élément de liaison peut être configuré pour présenter une variation de forme entre l’état de repos dans lequel l’élément de liaison est soumis à la première température et l’état dilaté dans lequel l’élément de liaison et soumis à une deuxième température de manière à écarter ou écarter les logements l’un par rapport à l’autre selon la première direction. En particulier, la variation de forme de l’élément de liaison de l’état de repos à l’état dilaté peut écarter les logements l’un par rapport selon la première direction. À l’inverse, la variation de forme de l’élément de liaison de l’état de repos à l’état dilaté peut rapprocher les logements l’un par rapport selon la première direction.
[0016] La conformation de l’élément de liaison dans l’état de repos peut être un fléchissement suivant la deuxième direction. La conformation de l’élément de liaison dans l’état dilaté peut être un fléchissement suivant la deuxième direction. La flèche maximale formée par le fléchissement de l’élément de liaison dans l’état de repos peut être inférieure à la flèche maximale formée par le fléchissement de l’élément de liaison dans l’état dilaté.
[0017] Dans l’état de repos et/ou dans l’état dilaté, l’élément de liaison peut présenter, en tout ou partie, une section ayant une forme de V, de S ou d’arc de cercle dans un plan qui comprend au moins la première direction, et de préférence qui comprend la première direction et la deuxième direction.
[0018] Le premier élément de structure peut être réalisé en un matériau dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur au coefficient de dilatation thermique d’un matériau dans lequel est réalisé le support du dispositif d’écrou. De préférence, le coefficient de dilatation thermique du matériau dans lequel est réalisé le premier élément de structure est entre 2 et 2,5 fois inférieur au coefficient de dilatation thermique du matériau dans lequel est réalisé le support du dispositif d’écrou. Le premier élément de structure peut être réalisé dans un matériau composite à matrice céramique. De tels matériaux présentent une faible densité et permettent ainsi une réduction de masse de l’ensemble. Le support du dispositif d’écrou peut être réalisé en un matériau métallique.
[0019] L’ensemble peut comprendre un deuxième élément de structure appliqué sur une face externe du premier élément de structure, le deuxième élément de structure comprenant un trou aligné avec le premier trou formé à travers le premier élément de structure, le deuxième élément de structure étant fixé au premier élément de structure par une première vis qui traverse le premier trou formé à travers le premier élément de structure et le trou formé à travers le deuxième élément de structure, la première vis étant vissée dans l’écrou retenu dans le premier logement du support du dispositif d’écrou.
[0020] Le support est ainsi fixé à la face interne du support du dispositif d’écrou par la liaison entre la première vis et l’écrou retenu dans le premier logement du support lors de la fixation du deuxième élément de structure au premier élément de structure. Le premier élément de structure est alors dépourvu de trous spécifiques pour la fixation du support du dispositif d’écrou au premier élément de structure. Cela permet de réduire le nombre de trous réalisés dans le premier élément de structure, afin de limiter un endommagement du premier élément de structure.
[0021] L’ensemble peut comprendre un troisième élément de structure appliqué sur une face externe du premier élément de structure, le troisième élément de structure comprenant un trou aligné avec le deuxième trou formé à travers le premier élément de structure, le troisième élément de structure étant fixé au premier élément de structure par une deuxième vis qui traverse le deuxième trou formé à travers le premier élément de structure et le trou formé à travers le troisième élément de structure, la deuxième vis étant vissée dans l’écrou retenu dans le deuxième logement du support du dispositif d’écrou. De manière avantageuse, un tel agencement permet la fixation « en aveugle » du troisième élément de structure au premier élément de structure. En d’autres termes, la fixation du troisième élément de structure au premier élément de structure requiert uniquement l’accès à une face externe du troisième élément de structure de manière à insérer la deuxième vis dans les trous correspondants, l’écrou étant maintenu en position, notamment bloqué en rotation, par le support du dispositif d’écrou.
[0022] Il peut être prévu un jeu selon la première direction entre le deuxième élément de structure et le troisième élément de structure. Cela permet d’éviter que le deuxième élément de structure et le troisième élément de structure entrent en appui l’un sur l’autre dans la première direction et exercent des contraintes mécaniques l’un sur l’autre lorsqu’ils se dilatent thermiquement lors du fonctionnement de la turbomachine, ce qui pourrait les endommager.
[0023] La turbomachine peut comprendre un cône d’éjection qui comprend une partie amont de forme sensiblement axisymétrique autour de l’axe longitudinal et une partie aval de forme conique selon l’axe longitudinal à section diminuant vers l’aval. La partie amont peut comprendre une paroi acoustique annulaire externe, par exemple multiperforée, qui délimite une veine annulaire primaire de la turbomachine radialement à l’intérieur au niveau de la partie amont du cône d’éjection. La partie amont du cône d’éjection comporte en outre un caisson acoustique agencé radialement à l’intérieur de la paroi acoustique annulaire. Le caisson peut comprendre une paroi annulaire interne. La paroi acoustique annulaire et la paroi annulaire interne peuvent chacune comprendre une pluralité de secteurs disposés circonférentiellement bout à bout autour de l’axe longitudinal.
[0024] Selon un premier mode de réalisation, le deuxième élément de structure peut être un premier secteur parmi la pluralité de secteurs de la paroi acoustique annulaire ou de la paroi annulaire interne et le troisième élément de structure peut être un deuxième secteur parmi la pluralité de secteurs de la paroi acoustique, le premier secteur et le deuxième secteur étant circonférentiellement adjacents.
[0025] Selon un deuxième mode de réalisation, le deuxième élément de structure peut être l’un parmi la pluralité de secteurs de la paroi acoustique annulaire ou de la paroi annulaire interne et le troisième élément de structure peut être la partie aval du cône d’éjection. Alternativement, le deuxième élément de structure peut être la paroi acoustique annulaire en tant que telle ou la paroi annulaire interne en tant que telle si celles-ci sont réalisées en un seul tenant autour de l’axe longitudinal. [0026] Dans le premier mode de réalisation et le deuxième mode de réalisation, le premier élément de structure peut être une pièce de raccordement entre le deuxième élément de structure et le troisième élément de structure.
[0027] Selon un troisième mode de réalisation, le premier élément de structure peut être l’un parmi la pluralité de secteurs de la paroi annulaire interne, le deuxième élément de structure peut être l’un parmi la pluralité de secteurs de la paroi acoustique annulaire et le troisième élément de structure peut être la partie aval du cône d’éjection. Alternativement, le premier élément de structure peut être la paroi annulaire interne et le deuxième élément de structure peut être la paroi acoustique annulaire en tant que telle si celles-ci sont réalisées en un seul tenant autour de l’axe longitudinal.
[0028] Dans le premier mode de réalisation, la première direction peut coïncider avec une direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal. La seconde direction peut coïncider avec une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal.
[0029] Dans le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation, la première direction peut coïncider avec la direction longitudinale de la turbomachine. Alternativement, la première direction peut comprendre une composante selon la direction longitudinale et une composante selon la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal. Ici aussi, la seconde direction peut coïncider avec une direction radiale par rapport à l’axe longitudinal.
[0030] Il n’est pas exclu un mode de réalisation dans lequel la seconde direction coïncide avec la direction longitudinale ou avec la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal. De même, il n’est pas exclu un mode de réalisation dans lequel la deuxième direction comprend une combinaison de composantes suivant une ou plusieurs directions, notamment parmi la direction longitudinale, la direction radiale par rapport à l’axe longitudinal et la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal.
[0031] L’élément de liaison du support peut comprendre une première partie qui est déformable entre l’état de repos et l’état dilaté, et une seconde partie moins déformable que la première partie, la seconde partie étant appliquée contre la face interne du premier élément de structure, la seconde partie comportant un passage qui comprend une partie de guidage s’étendant selon la première direction, l’ensemble comprenant en outre un organe de maintien qui est fixe par rapport au premier élément de structure, l’organe de maintien comprenant une portion cylindrique selon un premier axe qui fait saillie de la face interne du premier élément de structure, la portion cylindrique traversant la partie de guidage du passage formé au travers de la seconde partie de l’élément de liaison. [0032] Une rotation du support du dispositif d’écrou par rapport au premier élément de structure est ainsi évitée d’une part lors de la fixation du support au premier élément de structure par vissage d’une première vis dans l’écrou retenu dans le premier logement et d’autre part lors de la fixation du troisième élément de structure au premier élément de structure par vissage d’une seconde vis dans l’écrou retenu dans le second logement. Par ailleurs, la partie de guidage du passage formé au travers de la seconde partie de l’élément de liaison permet le déplacement de la portion cylindrique de l’organe de maintien selon la première direction dans le passage lorsque le support se dilate thermiquement davantage que le premier élément de structure lors du fonctionnement de la turbomachine. La partie de guidage du passage formé au travers de la seconde partie de l’élément de liaison peut avoir la forme d’une lumière s’étendant selon la première direction.
[0033] L’organe de maintien peut comprendre une première partie de rétention dans un premier sens selon le premier axe, reliée à une première extrémité de la portion cylindrique, la première partie de rétention présentant une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe sur une face de la seconde partie de l’élément de liaison qui est opposée au premier élément de structure. Cela permet de maintenir la seconde partie de l’élément de liaison appliquée contre la face interne du premier élément de structure. La seconde partie de l’élément de liaison peut être plus proche du second logement que ne l’est la première partie de l’élément de liaison. Autrement dit, la seconde partie de l’élément de liaison peut être agencée entre le second logement et la première partie de l’élément de liaison. L’organe de maintien permet ainsi de maintenir l’alignement entre l’écrou retenu dans le deuxième logement du support et le deuxième trou formé à travers le premier élément de structure après la fixation du support au premier élément de structure par vissage d’une première vis dans l’écrou retenu dans le premier logement.
[0034] La partie de guidage du passage formé à travers la seconde partie de l’élément de liaison peut présenter une dimension selon une troisième direction perpendiculaire à la première direction et la deuxième direction qui est inférieure à une dimension de la première partie de rétention de l’organe de maintien selon la troisième direction.
[0035] Le passage formé à travers la seconde partie de l’élément de liaison peut comprendre une partie d’insertion adaptée pour insérer la première partie de rétention de l’organe de maintien à travers le passage. La partie d’insertion peut être située au niveau d’une extrémité de la partie de guidage du passage selon la première direction.
[0036] Le premier élément de structure peut comprendre un troisième trou, la portion cylindrique de l’organe de maintien traversant le troisième trou formé à travers le premier élément de structure, l’organe de maintien comprenant une seconde partie de rétention dans un second sens selon le premier axe reliée à une seconde extrémité de la portion cylindrique, la seconde partie de rétention comprenant une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe sur une face externe du premier élément de structure.
Le premier élément de structure peut comprendre un renfoncement autour du troisième trou, de sorte que la face externe du premier élément de structure forme un épaulement sur lequel la face d’appui de la seconde partie de rétention est en contact. La seconde partie de rétention peut être entièrement reçue dans le renfoncement. Le troisième élément de structure peut recouvrir une zone de la face externe du premier élément de structure au niveau de laquelle est formé le renfoncement.
[0037] Selon un autre aspect, il est proposé un cône d’éjection pour turbomachine comprenant un ensemble tel que décrit ci-avant. Selon un autre aspect, il est proposé une turbomachine comprenant un cône d’éjection tel que décrit ci-avant.
[0038] Selon un autre aspect, il est proposé un procédé d’assemblage de l’ensemble tel que décrit ci-avant, le procédé comprenant :
- appliquer le support du dispositif d’écrou sur la face interne du premier élément de structure de sorte que l’écrou retenu dans le premier logement et l’écrou retenu dans le deuxième logement sont respectivement alignés avec le premier trou et le deuxième trou formés à travers le premier élément de structure ;
- fixer le support du dispositif d’écrou au premier élément de structure.
[0039] Le procédé peut comprendre l’application du deuxième élément de structure sur la face externe du premier élément de structure de sorte que le trou formé à travers le deuxième élément de structure est aligné avec le premier trou formé à travers le premier élément de structure.
[0040] La fixation du support du dispositif d’écrou au premier élément de structure peut comprendre :
- insérer la première vis à travers le trou formé à travers le deuxième élément de structure et le premier trou formé à travers le premier élément de structure ;
- visser la première vis dans l’écrou retenu dans le premier logement du support de dispositif d’écrou.
[0041] En particulier, la première vis peut être vissée dans l’écrou du premier logement avec celui-ci situé du côté de la première partie déformable de l’élément de liaison. Le vissage de la première vis dans l’écrou du premier logement peut être réalisé en ayant accès à l’écrou. La reprise d’efforts dans l’écrou du premier logement lors du vissage de la première vis dans l’écrou du premier logement peut être réalisée en maintenant manuellement l’écrou en position. En d’autres termes, le premier écrou peut être manuellement bloqué en rotation lors du vissage de la première vis.
[0042] Le procédé peut comprendre l’insertion de l’organe de maintien dans le troisième trou formé à travers le premier élément de structure de sorte que la face d’appui de la seconde partie de rétention est en appui suivant la direction du premier axe sur la face externe du premier élément de structure.
[0043] L’application du support du dispositif d’écrou sur la face interne du premier élément de structure peut comprendre :
- insérer la première partie de rétention de l’organe de maintien dans la partie d’insertion du passage formé à travers la seconde partie de l’élément de liaison,
- déplacer le support par rapport au premier élément de structure selon la première direction de manière à déplacer la portion cylindrique de l’organe de maintien suivant la première direction dans la partie de guidage du passage formé à travers la seconde partie de l’élément de liaison et mettre la face d’appui de la première partie de rétention en appui sur la face de la seconde partie de l’élément de liaison qui est opposée au premier élément de structure.
[0044] Le procédé peut comprendre l’application du troisième élément de structure sur la face externe du premier élément de structure de sorte que le trou formé à travers le troisième élément de structure est aligné avec le deuxième trou formé à travers le premier élément de structure.
[0045] Le procédé peut comprendre :
- insérer la deuxième vis à travers le trou formé à travers le troisième élément de structure et le deuxième trou formé à travers le premier élément de structure ;
- visser la deuxième vis dans l’écrou retenu dans le deuxième logement du support de dispositif d’écrou.
[0046] En particulier, la deuxième vis peut être vissée dans l’écrou du deuxième logement avec celui-ci situé du côté de la seconde partie de l’élément de liaison. Cela permet une reprise du couple de serrage appliqué à la deuxième vis par la seconde partie de l’élément de liaison qui est moins déformable. Le vissage de la deuxième vis dans l’écrou du deuxième logement peut être réalisé « en aveugle », i.e. en n’ayant pas accès à l’écrou du deuxième logement. La reprise d’efforts dans l’écrou du deuxième logement lors du vissage de la deuxième vis peut être supportée par les bords (i.e. les parois) de la partie de guidage du passage formé à travers la seconde partie de l’élément de liaison venant en butée dans la troisième direction contre la portion cylindrique de l’organe de maintien. En d’autres termes, il n’est pas nécessaire d’intervenir manuellement pour bloquer une rotation de l’écrou du deuxième logement lors du vissage de la deuxième vis.
Brève description des dessins
[0047] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
[0048] Figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d’une turbomachine de l’art antérieur ;
[0049] Figure 2 est une vue schématique en perspective d’un cône d’éjection de la turbomachine de la figure 1 ;
[0050] Figure 3 comporte les figures 3a et 3b qui sont chacune une vue schématique en perspective d’un cône d’éjection selon la présente description ;
[0051] Figure 4 est une vue en perspective d’un assemblage illustrant un premier élément de structure, un deuxième élément de structure et un troisième élément de structure fixés ensemble au moyen d’un dispositif d’écrou mis en oeuvre dans le cône d’éjection de la figure 3 ;
[0052] Figure 5 est une vue en perspective du dispositif d’écrou de la figure 4 ;
[0053] Figure 6 comporte la figure 6a représentant une vue en perspective d’une partie du dispositif d’écrou de la figure 4 qui comporte un organe de maintien et la figure 6b représentant l’organe de maintien de la figure 6a ;
[0054] Figure 7 comporte les figures 7a et 7b qui sont chacune une vue schématique en coupe illustrant l’assemblage de la figure 4 respectivement entre un état de repos et un état dilaté ;
[0055] Figure 8 comporte les figures 8a et 8b qui sont chacune une vue en perspective d’une variante de réalisation d’un logement d’écrou du dispositif d’écrou de la figure 5 ;
[0056] Figure 9 comporte les figures 9a à 9e qui représentent schématiquement un procédé d’assemblage de l’ensemble de la figure 4.
Description des modes de réalisation
[0057] Il est maintenant fait référence à la figure 3. La figure 3 représente un cône d’éjection 40 pour turbomachine d’axe longitudinal X. Dans la suite, les qualificatifs d’orientation, tels que « longitudinal », « radial » ou « circonférentiel », sont définis par référence à l’axe longitudinal X. Le cône d’éjection 40 comprend une partie amont 40a de forme sensiblement axisymétrique autour de l’axe longitudinal X et une partie aval 40b de forme conique selon l’axe longitudinal X à section diminuant vers l’aval. La partie amont 40a comprend une paroi acoustique annulaire 42 externe, par exemple multiperforée, qui est destinée à délimiter une veine annulaire primaire de turbomachine radialement à l’intérieur. La partie amont 40a du cône d’éjection 40 comporte en outre un caisson acoustique agencé radialement à l’intérieur de la paroi acoustique annulaire 42. Le caisson est délimité radialement à l’intérieur par une paroi annulaire interne 44 visible à la figure 3a. Selon l’exemple illustré, la paroi acoustique annulaire 42 comprend deux secteurs (ou « demi- coquilles ») disposés circonférentiellement bout à bout autour de l’axe longitudinal X. Par ailleurs, la paroi annulaire interne 44 est ici d’un seul tenant autour de l’axe longitudinal X.
[0058] Comme visible à la figure 3a, la paroi acoustique annulaire 42, la paroi annulaire interne 44 et la partie aval 40b sont assemblés ensemble par une pluralité de dispositifs d’écrou 60. De même, comme visible à la figure 3b, les deux secteurs de la paroi acoustique annulaire 42 sont reliés l’un à l’autre par l’intermédiaire d’une pièce de raccordement 46 et une autre pluralité de dispositifs d’écrou 60.
[0059] Dans la suite, il est décrit de manière plus détaillée un dispositif d’écrou 60 en référence aux figures 4 à 9.
[0060] La figure 4 représente un ensemble pour turbomachine comprenant un premier élément de structure 51 , un deuxième élément de structure 52 et un troisième élément de structure 53. L’ensemble comprend en outre un dispositif d’écrou 60 pour relier ensemble le premier élément de structure 51 , le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53.
[0061] Le premier élément de structure 51 comprend un premier trou 54 et un deuxième trou 55. Le premier trou 54 et le deuxième trou 55 sont espacés l’un de l’autre selon une première direction d1 . Le premier élément de structure 51 présente une face interne et une face externe.
[0062] Le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53 sont chacun appliqués contre la face externe du premier élément de structure 51 . Le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53 sont espacés l’un de l’autre selon la première direction d1 . Le deuxième élément de structure 52 comprend un trou 57 aligné avec le premier trou 54 formé à travers le premier élément de structure 51 . De même, le troisième élément de structure 53 comprend un trou 58 aligné avec le deuxième trou 55 formé à travers le premier élément de structure 51 .
[0063] Le dispositif d’écrou 60 comprend tout d’abord un support 70. Le support 70 est fixé à la face interne du premier élément de structure 51 . Le support 70 comprend au moins un premier logement 72 et un deuxième logement 72 reliés entre eux par un élément de liaison 71. Le premier logement 72 et le deuxième logement 72 retiennent chacun un écrou 61 (visibles à la figure 5) aligné respectivement avec le premier trou 54 et le deuxième trou 55 formés à travers le premier élément de structure 51 . Le premier logement 72 et le deuxième logement 72 du support 70 du dispositif d’écrou 60 sont donc aussi espacés l’un de l’autre selon une première direction d1. L’élément de liaison 71 est ici une tige s’étendant globalement dans la première direction d1 entre le premier logement 72 et le deuxième logement 72.
[0064] Chaque logement 72 peut être apte à retenir l’écrou 61 respectif de manière flottante. On entend par « flottant » qu’un déplacement limité de l’écrou 61 dans le logement 72 respectif du support 70 est permis. Chaque logement 72 comprend (est formé par) une base 79 et une pluralité de pattes 80 faisant saillie de la base 79. La base 79 présente un trou 81 . Chaque écrou 61 est disposé sur la base 79 du logement 72 respectif en étant aligné avec le trou 81 formé à travers la base 79. Chaque écrou 61 est retenu de manière flottante dans le logement 72 respectif par complémentarité de forme entre chaque patte 80 du logement 72 et un relief 62 formé à la périphérie de l’écrou 61. Selon une première variante de réalisation du premier logement 72 et du deuxième logement 72 représentée aux figures 4, 6 et 8a, chaque patte 80 du logement 72 est engagée dans un relief 62 creux formé à la périphérie de l’écrou 61. Chaque logement 72 comprend 3 pattes 80 dans la première variante de réalisation. Selon une seconde variante de réalisation du premier logement 72 et du deuxième logement 72 représentée à la figure 8b, chaque patte 80 présente un relief creux dans lequel est engagé un relief 62 saillant formé à la périphérie de l’écrou 61. Le relief 62 saillant est ici une nervure. Chaque logement 72 comprend 2 pattes 80 dans la seconde variante de réalisation.
[0065] Le deuxième élément de structure 52 est fixé au premier élément de structure 51 par une première vis 63 qui traverse le premier trou 54 formé à travers le premier élément de structure 51 et le trou 57 formé à travers le deuxième élément de structure 52. La première vis 63 est vissée dans l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72 du support 70 du dispositif d’écrou 60. Le support 70 est ainsi fixé à la face interne premier élément de structure 51 par la liaison entre la première vis 63 et l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72 du support 70 ce qui assure aussi la fixation du deuxième élément de structure 52 au premier élément de structure 51. Le premier élément de structure 51 est alors dépourvu de trous spécifiques pour la fixation du support 70 du dispositif d’écrou 60 au premier élément de structure 51 . Cela permet de réduire le nombre de trous réalisés dans le premier élément de structure 51 , afin de limiter les risques d’endommagement du premier élément de structure 51 .
[0066] Le troisième élément de structure 53 est fixé au premier élément de structure 51 par une deuxième vis 63 qui traverse le deuxième trou 55 formé à travers le premier élément de structure 51 et le trou 58 formé à travers le troisième élément de structure 53. La deuxième vis 63 est vissée dans l’écrou 61 retenu dans le deuxième logement 72 du support 70 du dispositif d’écrou 60.
[0067] Selon un premier mode de réalisation, le deuxième élément de structure 52 est l’un des secteurs de la paroi acoustique annulaire 42 et le troisième élément de structure 53 est l’autre des secteurs de la paroi acoustique annulaire 42. Selon le premier mode de réalisation, le premier élément de structure 51 est la pièce de raccordement 46 reliant les deux secteurs de la paroi acoustique annulaire 42. Dans le premier mode de réalisation, la première direction d1 coïncide avec une direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal X.
[0068] Selon un deuxième mode de réalisation, le premier élément de structure 51 est la paroi annulaire interne 44, le deuxième élément de structure 52 est l’un des secteurs de la paroi acoustique annulaire 42 et le troisième élément de structure 53 est la partie aval 40b du cône d’éjection 40. Dans le deuxième mode de réalisation, la première direction d1 comprend une composante selon la direction longitudinale et une composante selon la direction circonférentielle autour de l’axe longitudinal X.
[0069] Dans chacun du premier et du deuxième mode de réalisation, il est défini une deuxième direction d2 perpendiculaire à la première direction d1 . La deuxième direction d2 coïncide ici avec la direction radiale par rapport à l’axe longitudinal X. Enfin, il est aussi défini une troisième direction d3 perpendiculaire à la première direction d1 et à la deuxième direction d2.
[0070] Dans chacun du premier et du deuxième mode de réalisation, le premier élément de structure 51 est réalisé dans un matériau composite à matrice céramique. Le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53 sont aussi réalisés dans un matériau composite à matrice céramique. De tels matériaux présentent une faible densité et permettent ainsi une réduction de masse de l’ensemble. En revanche, le support 70 du dispositif d’écrou 60 est réalisé en un matériau métallique. Dès lors, le premier élément de structure 51 est réalisé en un matériau dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur au coefficient de dilatation thermique du matériau dans lequel est réalisé le support 70 du dispositif d’écrou 60.
[0071] Ainsi, tel que représenté à la figure 7a, lorsque la turbomachine est à l’arrêt, l’ensemble est soumis à une première température, le premier trou 54 et le deuxième trou 55 formés à travers le premier élément de structure 51 sont espacés selon un premier écartement L1 suivant la première direction d1. Aussi, le premier logement 72 et le deuxième logement 72 du support 70 du dispositif d’écrou 60 sont également espacés selon le premier écartement L1 suivant la première direction d1. Toutefois, lorsque la turbomachine est en fonctionnement, l’ensemble est soumis à une deuxième température qui est supérieure à la première température en raison de la circulation des gaz chauds dans la turbomachine. De ce fait, le premier élément de structure 51 se dilate et le premier trou 54 et le deuxième trou 55 formés à travers le premier élément de structure 51 sont espacés selon un deuxième écartement L2 suivant la première direction d1. Le deuxième écartement L2 est supérieur au premier écartement L1 . En raison de la fixation du support
70 au premier élément de structure 51 par les liaisons entre les vis 63 et les écrous 62, l’écartement suivant la première direction entre le premier logement 72 et le deuxième logement 72 du support 70 du dispositif d’écrou 60 est contraint par le deuxième écartement L2 suivant la première direction d1. Toutefois, le support 70 est soumis à une dilatation thermique supérieure, ce qui induit des contraintes mécaniques dans chaque fixation entre l’un des écrous 62 et la vis 63 correspondante et ensuite dans le premier élément de structure 51 .
[0072] Pour pallier cela, l’élément de liaison 71 comprend une première partie 73 adaptée pour compenser la dilatation thermique du support 70 qui est supérieure à une dilatation thermique du premier élément de structure 51 . Ainsi l’alignement entre chaque écrou 61 et le trou 54, 55 respectif formé à travers le premier élément de structure 51 est maintenu lors du fonctionnement de la turbomachine, notamment lorsque le premier élément de structure 51 et le dispositif d’écrou 60 sont soumis à des températures élevées. Les contraintes exercées sur le premier élément de structure 51 dues à la dilation thermique supérieure du support 70 du dispositif d’écrou 60 sont par ailleurs réduites. En conséquence de quoi, les risques d’endommagement du premier élément de structure 51 sont réduits, voire supprimés.
[0073] Pour ce faire, en référence à la figure 7, la première partie 73 de l’élément de liaison
71 est déformable élastiquement pour compenser la dilatation thermique supérieure du support 70. La première partie 73 de l’élément de liaison est déformable entre :
- un état de repos (figure 7a) dans lequel l’élément de liaison 71 est soumis à la première température et dans lequel la première partie 73 de l’élément de liaison 71 présente une conformation ayant une première dimension D1 selon la deuxième direction d2, et
- un état dilaté (figure 7b) dans lequel l’élément de liaison 71 et soumis à la deuxième température qui est supérieure à la première température et dans lequel la première partie 73 de l’élément de liaison 71 présente une conformation ayant une deuxième dimension D2 selon la deuxième direction d2. [0074] Comme visible à la figure 7, la deuxième dimension D2 de la première partie 73 de l’élément de liaison 71 dans l’état dilaté est supérieure à la première dimension D1 de la première partie 73 de l’élément de liaison 71 dans l’état de repos.
[0075] En particulier, la conformation de la première partie 73 de l’élément de liaison 71 dans l’état de repos et dans l’état dilaté est un fléchissement suivant la deuxième direction d2. La flèche maximale formée par le fléchissement de la première partie 73 de l’élément de liaison 71 dans l’état de repos peut être inférieure à la flèche maximale formée par le fléchissement de la première partie 73 de l’élément de liaison 71 dans l’état dilaté. L’élément de liaison peut présenter une épaisseur adaptée pour faciliter sa déformation selon la deuxième direction d2. L’épaisseur de l’élément de liaison peut être inférieure ou égale à 2 mm.
[0076] Il est aussi prévu un jeu suivant la première direction d1 entre le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53. Cela permet d’éviter que le deuxième élément de structure 52 et le troisième élément de structure 53 entrent en appui l’un sur l’autre suivant la première direction d1 et exercent des contraintes mécaniques l’un sur l’autre lorsqu’ils se dilatent thermiquement lors du fonctionnement de la turbomachine, ce qui pourrait les endommager.
[0077] Par ailleurs, l’élément de liaison 71 du support 70 comprend une seconde partie 74 moins déformable que la première partie 73. De manière remarquable, la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 est plus proche du second logement 72 que ne l’est la première partie 73 de l’élément de liaison 71 . La seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 est plus particulièrement visible à la figure 6a. La seconde partie 74 est appliquée contre la face interne du premier élément de structure 51 . La seconde partie 74 comporte un passage 75. Le passage 75 comprend une partie de guidage 76 s’étendant selon la première direction d1. La partie de guidage 76 du passage 75 formé au travers de la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 a la forme d’une lumière s’étendant selon la première direction d1 .
[0078] L’ensemble comprend en outre un organe de maintien 90 plus particulièrement visible aux figures 6a et 6b. L’organe de maintien 90 est fixe par rapport au premier élément de structure 51 . L’organe de maintien 90 comprend une portion cylindrique 91 selon un premier axe A1 qui fait saillie de la face interne du premier élément de structure 51. Le premier axe A1 s’étend selon la deuxième direction d2. La portion cylindrique 91 traverse la partie de guidage 76 du passage 75 formé au travers de la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71. Une rotation du support 70 du dispositif d’écrou 60 par rapport au premier élément de structure 51 est ainsi évitée d’une part lors de la fixation du support 70 au premier élément de structure 51 par vissage de la première vis 63 dans l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72 et surtout d’autre part lors de la fixation du troisième élément de structure 53 au premier élément de structure 51 par vissage de la deuxième vis 63 dans l’écrou 61 retenu dans le deuxième logement 72. Aussi, la partie de guidage 76 du passage 75 formé au travers de la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 permet le déplacement de la portion cylindrique 91 de l’organe de maintien 90 selon la première direction dans le passage 75 lorsque le support 70 se dilate thermiquement davantage que le premier élément de structure 51 lors du fonctionnement de la turbomachine.
[0079] L’organe de maintien 90 comprend aussi une première partie de rétention 92 dans un premier sens S1 selon le premier axe A1 qui est reliée à une première extrémité de la portion cylindrique 91. La première partie de rétention 92 présente une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe A1 sur une face de la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 qui est opposée au premier élément de structure 51. Cela permet de maintenir la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 appliquée contre la face interne du premier élément de structure 51. L’organe de maintien 90 permet de maintenir l’alignement entre l’écrou 61 retenu dans le deuxième logement 72 du support 70 et le deuxième trou 55 formé à travers le premier élément de structure 51 , notamment après la fixation du support 70 au premier élément de structure 51 par vissage de la première vis 63 dans l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72.
[0080] La partie de guidage 76 du passage 75 formé à travers la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 présente une dimension selon la troisième direction d3 qui est inférieure à une dimension de la première partie de rétention 92 de l’organe de maintien 90 selon la troisième direction d3. Cela permet d’empêcher le retrait de la première partie de rétention 92 de l’organe de maintien 90 par la partie de guidage 76 du passage 75 dans le premier sens S1 de la direction du premier axe A1 .
[0081] Le passage 75 formé à travers la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 comprend une partie d’insertion 77 adaptée pour insérer la première partie de rétention 92 de l’organe de maintien 90 à travers le passage 75 formé à travers l’élément de liaison 71 . La partie d’insertion 77 est située au niveau d’une extrémité de la partie de guidage 76 du passage 75 selon la première direction d1 .
[0082] La portion cylindrique 91 de l’organe de maintien 90 traverse également un troisième trou 56 formé à travers le premier élément de structure 51. L’organe de maintien 90 comprend une seconde partie de rétention 93 dans un second sens S2 selon le premier axe A1 qui est reliée à une seconde extrémité de la portion cylindrique 91. La seconde partie de rétention 93 comprend une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe A1 sur la face externe du premier élément de structure 51 . [0083] Le premier élément de structure 51 comprend notamment un renfoncement autour du troisième trou 56, de sorte que la face externe du premier élément de structure 51 forme un épaulement sur lequel la face d’appui de la seconde partie de rétention 93 est en contact. La seconde partie de rétention 93 est alors entièrement reçue dans le renfoncement. Le troisième élément de structure 53 peut ainsi venir recouvrir une zone de la face externe du premier élément de structure 51 au niveau de laquelle est formé le renfoncement.
[0084] Il est maintenant plus particulièrement fait référence à la figure 9 qui représente schématiquement un procédé d’assemblage de l’ensemble pour turbomachine tel que décrit ci-avant.
[0085] Le procédé comprend une première étape visible à la figure 9a. La première étape comprend l’application du deuxième élément de structure 52 sur la face externe du premier élément de structure 51 de sorte que le trou 57 formé à travers le deuxième élément de structure 52 est aligné avec le premier trou 54 formé à travers le premier élément de structure 51 .
[0086] Le procédé comprend une deuxième étape visible à la figure 9b. La deuxième étape comprend l’insertion de l’organe de maintien 90 dans le troisième trou 56 formé à travers le premier élément de structure 51 de sorte que la face d’appui de la seconde partie de rétention 93 est en appui suivant la direction du premier axe A1 sur la face externe du premier élément de structure 51. La seconde partie de rétention 93 est notamment entièrement logée dans le renfoncement du premier élément de structure 51 .
[0087] Le procédé comprend une troisième étape visible aux figures 9c et 9d. La troisième étape comprend l’application du support 70 du dispositif d’écrou 60 sur la face interne du premier élément de structure 51 de sorte que l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72 et l’écrou 61 retenu dans le deuxième logement 72 sont respectivement alignés avec le premier trou 54 et le deuxième trou 55 formés à travers le premier élément de structure 51 .
[0088] Pour ce faire, l’application du support 70 du dispositif d’écrou 60 sur la face interne du premier élément de structure 51 comprend :
- l’insertion de la première partie de rétention 92 de l’organe de maintien 90 dans la partie d’insertion 77 du passage 75 formé à travers la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 ,
- le déplacement du support 70 par rapport au premier élément de structure 51 selon la première direction d1 comme représenté par la flèche F.
[0089] Cela permet de déplacer la portion cylindrique 91 de l’organe de maintien 90 suivant la première direction dans la partie de guidage 76 du passage 75 formé à travers la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 et de mettre la face d’appui de la première partie de rétention 92 en appui sur la face de la seconde partie 74 de l’élément de liaison 71 qui est opposée au premier élément de structure 51 .
[0090] Le procédé comprend une quatrième étape visible à la figure 9d. La quatrième étape comprend la fixation du support 70 du dispositif d’écrou 60 au premier élément de structure 51.
[0091] La fixation du support 70 du dispositif d’écrou 60 au premier élément de structure 51 peut comprendre :
- l’insertion de la première vis 63 à travers le trou 57 formé à travers le deuxième élément de structure 52 et le premier trou 54 formé à travers le premier élément de structure 51 ;
- le vissage de la première vis 63 dans l’écrou 61 retenu dans le premier logement 72 du support 70 de dispositif d’écrou 60.
[0092] Le procédé comprend une cinquième étape visible à la figure 9e. La cinquième étape comprend :
- l’application du troisième élément de structure 53 sur la face externe du premier élément de structure 51 de sorte que le trou 58 formé à travers le troisième élément de structure 53 est aligné avec le deuxième trou 55 formé à travers le premier élément de structure 51
- l’insertion de la deuxième vis 63 à travers le trou 58 formé à travers le troisième élément de structure 53 et le deuxième trou 55 formé à travers le premier élément de structure 51 ;
- le vissage « en aveugle » de la deuxième vis 63 dans l’écrou 61 retenu dans le deuxième logement 72 du support 70 de dispositif d’écrou 60.
[0093] L’organe de maintien 90 remplit ici une fonction d’antirotation de l’écrou 61 du deuxième logement 72 lors du vissage de la deuxième vis 63.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Ensemble pour turbomachine d’axe longitudinal (X), l’ensemble comprenant un premier élément de structure (51 ) et un dispositif d’écrou (60), le premier élément de structure (51 ) comprenant un premier trou (54) et un deuxième trou (55), le dispositif d’écrou (60) comprenant un support (70) fixé à une face interne du premier élément de structure (51 ), le support (70) comprenant au moins un premier logement (72) et un deuxième logement (72) reliés entre eux par un élément de liaison (71 ), le premier logement (72) et le deuxième logement (72) retenant chacun un écrou (61 ) aligné respectivement avec le premier trou (54) et le deuxième trou (55) formés à travers le premier élément de structure (51 ), l’élément de liaison (71 ) étant, en tout ou partie, adapté pour compenser une dilatation thermique du support (70) supérieure à une dilatation thermique du premier élément de structure (51 ).
[Revendication 2] Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le premier logement (72) et le deuxième logement (72) du support (70) du dispositif d’écrou (60) sont espacés l’un de l’autre selon une première direction (d1 ), l’élément de liaison (71 ) étant, en tout ou partie, déformable pour compenser la dilatation thermique supérieure du support (70) entre :
- un état de repos dans lequel l’élément de liaison (71 ) est soumis à une première température et dans lequel l’élément de liaison (71 ) présente une conformation ayant une première dimension (D1 ) selon une deuxième direction (d2) perpendiculaire à la première direction (d1 ), et
- un état dilaté dans lequel l’élément de liaison (71 ) et soumis à une deuxième température qui est supérieure à la première température et dans lequel l’élément de liaison (71 ) présente une conformation ayant une deuxième dimension (D2) selon la deuxième direction (d2), la deuxième dimension (D2) étant différente de la première dimension (D1 ).
[Revendication 3] Ensemble selon la revendication 2, dans lequel la conformation de l’élément de liaison (71 ) dans l’état de repos est un fléchissement suivant la deuxième direction (d2) et/ou la conformation de l’élément de liaison (71 ) dans l’état dilaté est un fléchissement suivant la deuxième direction (d2).
[Revendication 4] Revendication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier élément de structure (51 ) est réalisé en un matériau dont le coefficient de dilatation thermique est inférieur au coefficient de dilatation thermique d’un matériau dans lequel est réalisé le support (70) du dispositif d’écrou (60).
[Revendication 5] Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’ensemble comprenant un deuxième élément de structure (52) appliqué sur une face externe du premier élément de structure (51 ), le deuxième élément de structure (52) comprenant un trou (57) aligné avec le premier trou (54) formé à travers le premier élément de structure (51 ), le deuxième élément de structure (52) étant fixé au premier élément de structure (51 ) par une première vis (63) qui traverse le premier trou (54) formé à travers le premier élément de structure (51 ) et le trou (57) formé à travers le deuxième élément de structure (52), la première vis (63) étant vissée dans l’écrou (61 ) retenu dans le premier logement (72) du support (70) du dispositif d’écrou (60).
[Revendication 6] Ensemble selon la revendication précédente, l’ensemble comprenant un troisième élément de structure (53) appliqué sur une face externe du premier élément de structure (51 ), le troisième élément de structure (53) comprenant un trou (58) aligné avec le deuxième trou (55) formé à travers le premier élément de structure (51 ), le troisième élément de structure (53) étant fixé au premier élément de structure (51 ) par une deuxième vis (63) qui traverse le deuxième trou (55) formé à travers le premier élément de structure (51 ) et le trou (58) formé à travers le troisième élément de structure (53), la deuxième vis (63) étant vissée dans l’écrou (61 ) retenu dans le deuxième logement (72) du support (70) du dispositif d’écrou (60).
[Revendication 7] Ensemble selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel l’élément de liaison (71 ) du support (70) comprend une première partie (73) qui est déformable entre l’état de repos et l’état dilaté, et une seconde partie (74) moins déformable que la première partie (73), la seconde partie (74) étant appliquée contre la face interne du premier élément de structure (51 ), la seconde partie (74) comportant un passage (75) qui comprend une partie de guidage (76) s’étendant selon la première direction (d1 ), l’ensemble comprenant en outre un organe de maintien (90) qui est fixe par rapport au premier élément de structure (51 ), l’organe de maintien (90) comprenant une portion cylindrique (91 ) selon un premier axe (A1 ) qui fait saillie de la face interne du premier élément de structure (51 ), la portion cylindrique (91 ) traversant la partie de guidage (76) du passage (75) formé au travers de la seconde partie (74) de l’élément de liaison (71 ).
[Revendication 8] Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel l’organe de maintien (90) comprend une première partie de rétention (92) dans un premier sens (S1 ) selon le premier axe (A1 ) reliée à une première extrémité de la portion cylindrique (91 ), la première partie de rétention (92) présentant une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe (A1 ) sur une face de la seconde partie (74) de l’élément de liaison (71 ) qui est opposée au premier élément de structure (51 ).
[Revendication 9] Ensemble selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le premier élément de structure (51 ) comprend un troisième trou (56), la portion cylindrique (91 ) de l’organe de maintien (90) traversant le troisième trou (56) formé à travers le premier élément de structure (51), l’organe de maintien (90) comprenant une seconde partie de rétention (93) dans un second sens (S2) selon le premier axe (A1 ) reliée à une seconde extrémité de la portion cylindrique (91 ), la seconde partie de rétention (93) comprenant une face d’appui en appui suivant la direction du premier axe (A1) sur une face externe du premier élément de structure (51 ).
[Revendication 10] Procédé d’assemblage de l’ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, le procédé comprenant :
- appliquer le support (70) du dispositif d’écrou (60) sur la face interne du premier élément de structure (51) de sorte que l’écrou (61) retenu dans le premier logement (72) et l’écrou
(61 ) retenu dans le deuxième logement (72) sont respectivement alignés avec le premier trou (54) et le deuxième trou (55) formés à travers le premier élément de structure (51 ) ;
- fixer le support (70) du dispositif d’écrou (60) au premier élément de structure (51).
PCT/FR2023/000055 2022-04-29 2023-04-25 Ensemble pour turbomachine WO2023209290A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2204093A FR3135115B1 (fr) 2022-04-29 2022-04-29 Ensemble pour turbomachine
FRFR2204093 2022-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023209290A1 true WO2023209290A1 (fr) 2023-11-02

Family

ID=82942326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2023/000055 WO2023209290A1 (fr) 2022-04-29 2023-04-25 Ensemble pour turbomachine

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3135115B1 (fr)
WO (1) WO2023209290A1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080178465A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Siemens Power Generation, Inc. CMC to metal attachment mechanism
US20150075176A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-19 General Electric Company Connecting gas turbine engine annular members

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080178465A1 (en) * 2007-01-25 2008-07-31 Siemens Power Generation, Inc. CMC to metal attachment mechanism
US20150075176A1 (en) * 2012-04-27 2015-03-19 General Electric Company Connecting gas turbine engine annular members

Also Published As

Publication number Publication date
FR3135115B1 (fr) 2024-08-30
FR3135115A1 (fr) 2023-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1265031B1 (fr) Fixation de casquettes métalliques sur des parois de chambre de combustion CMC de turbomachine
CA2592483C (fr) Cone d'echappement pour la canalisation d'une veine de gaz a l'aval d'une turbine
CA2548905A1 (fr) Assemblage d'une chambre de combustion annulaire de turbomachine
FR3077097A1 (fr) Dispositif de refroidissement pour une turbine d'une turbomachine
WO2021044099A1 (fr) Cone d'ejection a fixation flexible aerodynamique
EP1580402B1 (fr) Turbomachine comprenant deux sous-ensembles assemblés sous contraint axiale
EP2598803A2 (fr) Systeme d'injection de carburant pour turbo-reacteur et procede d'assemblage d'un tel systeme d'injection
FR3115828A1 (fr) Fixation d’un cône d’éjection dans une turbine de turbomachine
EP3963184A1 (fr) Ensemble d'anneau de turbine monté sur entretoise
WO2023209290A1 (fr) Ensemble pour turbomachine
EP4240955B1 (fr) Fixation d'un cône d'éjection dans une tuyère de turbomachine
WO2022096825A1 (fr) Fixation d'un cône d'éjection au carter d'échappement d'une turbomachine
WO2022096820A1 (fr) Fixation d'un cône d'éjection dans une tuyère de turbomachine
EP3464954B1 (fr) Outillage pour le démontage d'un porte-satellites en deux parties et porte-satellites associé
WO2020157418A1 (fr) Carter de soufflante pour une turbomachine d'aeronef
EP4226034B1 (fr) Ensemble d'étanchéité pour un cône d'éjection de turbine
FR3094031A1 (fr) Ensemble pour une turbomachine
FR3137721A1 (fr) Ensemble de turbine de turbomachine
FR3137938A1 (fr) Ensemble d’arriere-corps de turbomachine
EP4240958A1 (fr) Fixation d'un cône d'éjection dans une turbine de turbomachine
FR3137722A1 (fr) Ensemble de turbine de turbomachine
WO2023242496A1 (fr) Ensemble pour turbomachine
FR3115319A1 (fr) Ensemble de turbine de turbomachine
FR3115568A1 (fr) Ensemble de turbine de turbomachine
WO2023175257A1 (fr) Assemblage d'un cône d'éjection dans une tuyère de turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23725754

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1