[0001] La présente invention concerne un anneau de stator de turbine, notamment pour une
turbine basse-pression d'un turboréacteur à double flux, associé à un support de liaison
au carter de turbine.
[0002] Dans une turbine, et c'est notamment le cas pour une turbine destinée à des applications
aéronautiques plus particulièrement visées par la présente invention, il est habituel
d'interposer entre les extrémités des aubes du rotor de turbine et le carter de turbine
proprement dit qui forme l'enveloppe et le support des éléments de stator, notamment
des aubes fixes, une pièce fixe de forme générale annulaire qui porte une garniture
d'étanchéité de type abradable, au droit des extrémités des aubes mobiles, et qui
sera dénommée anneau de turbine.
[0003] Divers moyens ont été proposés pour le montage dudit anneau de turbine sur le carter.
FR-A-2 407 342 et FR-A-2 407 343 illustrent ainsi un exemple d'un tel montage dans
lequel le support d'un anneau de turbine est constitué, sur son bord amont, par une
virole segmentée fixée par des attaches sur une enveloppe externe et, sur son bord
aval, par une bride radiale de ladite enveloppe et un rebord de l'étage distributeur
voisin.
[0004] La figure 1 représente également un exemple connu de réalisation de la partie avant,
vue en coupe longitudinale de la turbine basse pression d'un turboréacteur connu à
double flux. Au niveau du premier étage 1 du rotor de turbine, un anneau de turbine
2 est monté sur un support annulaire 3 qui est boulonné sur la bride amont 4 du carter
5 de turbine. Une couche 6 de matériau isolant peut être interposée entre l'anneau
2 et son support 3.
[0005] L'invention vise à améliorer l'isolation thermique du carter et du support d'anneau
lui-même tout en réduisant la masse qui est un critère de choix particulièrement important
pour les applications aéronautiques. Un des buts recherchés est également de rendre
le support d'anneau indépendant du carter de turbine.
[0006] Ces problèmes sont résolus par un anneau de stator de turbine associé à un support
d'anneau caractérisé en ce que ledit anneau est constitué d'une virole en tôle formée
d'une pluralité de secteurs comprenant chacun deux segments, un premier segment, orienté
généralement suivant une direction longitudinale par rapport à la turbine, portant
une garniture d'étanchéité de type abradable et dont le bord aval est en appui sur
un becquet des aubes de l'étage de distributeur voisin et un second segment, orienté
généralement suivant une direction radiale par rapport à la turbine, solidarisé par
son extrémité radialement interne avec l'extrémité amont dudit premier segment et
coopérant par son extrémité radialement externe avec ledit support d'anneau qui présente
une section en S et dont la gorge radialement extérieure coopère avec un crochet annulaire
porté par le carter de turbine.
[0007] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture
de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, en référence
aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 précédemment décrite en détails représente une vue en coupe longitudinale
par un plan passant par l'axe de rotation de la turbine d'une partie avant d'une turbine
basse pression d'un turboréacteur à double flux d'un type connu, montrant une réalisation
antérieure connue d'un anneau de stator de turbine monté sur un carter de turbine
;
- la figure 2 représente, selon une vue en coupe analogue à celle de la figure 1,
un anneau de stator suivant un mode de réalisation conforme à l'invention monté sur
une turbine.
[0008] Un anneau 10 de stator de turbine, selon un mode de réalisation de l'invention et
tel que représenté sur la figure 2, est constitué par une pluralité de secteurs, par
exemple au nombre de dix-huit dans l'exemple représenté. Chaque secteur comprend deux
segments de virole en tôle, un premier segment 10a orienté généralement selon une
direction longitudinale par rapport à la turbine et un second segment 10b, orienté
généralement selon une direction radiale et dont l'extrémité radialement interne
10c est solidarisée, par exemple par soudure, avec l'extrémité amont 10d du premier
segment 10a. Les premiers segments 10a portent, sur leur face interne et au droit
des extrémités des aubes mobiles 11 du premier étage de rotor de turbine, une garniture
12 d'étanchéité de type abradable. Le bord aval 10e des premiers segments 10a est
en appui sur les becquets amont 13a des aubes fixes 13 de distributeur de turbine.
Le carter de turbine 14 porte à son extrémité amont un crochet annulaire 14a qui coopère
avec la gorge radialement extérieure 15a d'un support d'anneau 15 qui présente une
section en S. Ce support 15 est de forme annulaire comportant une fente qui confère
audit support 15 une liberté de dilatation thermique. L'extrémité radialement externe
des seconds segments 10b présente un rebord 10f qui coopère avec la gorge radialement
intérieure 15b du support 15. L'anneau de turbine 10 se trouve ainsi suspendu entre
le support 15 et les becquets d'aubes 13. Entre le carter de turbine 14 et l'anneau
de turbine 10 se trouve ménagé un espace permettant de disposer sur la face externe
des premiers segments 10a une première couche 16 de matériau thermiquement isolant
qui est recouverte d'une tôle en forme de virole 17, portant elle-même une seconde
couche 18 de matériau thermiquement isolant.
[0009] La partie avant de la turbine comportant l'anneau de stator conforme à l'invention
peut être montée de la manière ci-après décrite. Le support 15 d'anneau est monté
sur le carter de turbine 14 ; la seconde couche 18 d'isolant thermique est mise en
place dans le carter ; la virole 17 de recouvrement est positionnée puis la première
couche 16 d'isolant thermique est mise en place. Successivement, le bord aval 10e
des secteurs d'anneau de turbine 10 est alors basculé vers l'axe du turboréacteur
puis lesdits secteurs sont engagés du côté amont dans la gorge intérieure 15b du support
15 et déplacés axialement jusqu'à les appuyer au fond de la gorge 15b du support 15
et le bord aval 10e est rebasculé vers l'extérieur. Ledit bord aval 10e des premiers
segments 10a porte en outre un tenon antirotation 19 qui est alors utilisé pour les
positionner angulairement, lesdits tenons 19 étant maintenus par un outillage. Le
premier étage mobile 11 de rotor est alors monté puis le distributeur 13 qui comporte
du côté amont de l'anneau externe un logement 20 coopérant avec les tenons 19 par
lesquels l'anneau de turbine 10 est ainsi bloqué en rotation.
1. Anneau de stator de turbine associé à un support (15) de liaison au carter de turbine
caractérisé en ce que ledit anneau (10) est constitué d'une virole en tôle formée
d'une pluralité de secteurs comprenant chacun deux segments, un premier segment (10a),
orienté généralement suivant une direction longitudinale par rapport à la turbine,
portant une garniture (12) d'étanchéité de type abradable et dont le bord aval (10e)
est en appui sur un becquet (13a) des aubes (13) de l'étage de distributeur voisin
et un second segment (10b), orienté généralement suivant une direction radiale par
rapport à la turbine, solidarisé par son extrémité radialement interne (10c) avec
l'extrémité amont (10d) dudit premier segment (10a) et coopérant par son extrémité
radialement externe (10f) avec ledit support (15) d'anneau qui présente une section
en S et dont la gorge radialement extérieure (15a) coopère avec un crochet (14a) annulaire
porté par le carter (14) de turbine.
2. Anneau de stator de turbine selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face
externe du premier segment (10a) est recouverte d'une première couche (16) de matériau
isolant thermiquement qui supporte une tôle de recouvrement en forme de virole (17),
elle-même recouverte d'une deuxième couche (18) de matériau isolant thermiquement.
3. Anneau de stator de turbine selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé
en ce que ledit support (15) d'anneau présente une forme annulaire coupée par une
fente de dilatation thermique.
4. Anneau de stator de turbine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé
en ce que chaque secteur (10a et 10b) d'anneau porte sur son bord aval (10e) un tenon
(19) antirotation coopérant avec un logement (20) ménagé sur le bord amont du distributeur
(13) de turbine voisin
