ENSEMBLE D'ANNEAU DE TURBINE

Description

Arrière-plan de l'invention

[0001] L'invention concerne un ensemble d'anneau de turbine comprenant une pluralité de secteurs d'anneau en matériau composite à matrice céramique ainsi qu'une structure de support d'anneau.

[0002] Le domaine d'application de l'invention est notamment celui des moteurs aéronautiques à turbine à gaz. L'invention est toutefois applicable à d'autres turbomachines, par exemple des turbines industrielles.

[0003] Dans le cas d'ensembles d'anneau de turbine entièrement métalliques, il est nécessaire de refroidir tous les éléments de l'ensemble et en particulier l'anneau de turbine qui est soumis aux flux les plus chauds. Ce refroidissement a un impact significatif sur la performance du moteur puisque le flux de refroidissement utilisé est prélevé sur le flux principal du moteur. En outre, l'utilisation de métal pour l'anneau de turbine limite les possibilités d'augmenter la température au niveau de la turbine, ce qui permettrait pourtant d'améliorer les performances des moteurs aéronautiques.

[0004] Afin de tenter de résoudre ces problèmes, il a été envisagé de réaliser des secteurs d'anneau de turbine en matériau composite à matrice céramique (CMC) afin de s'affranchir de la mise en œuvre d'un matériau métallique.

[0005] Les matériaux CMC présentent de bonnes propriétés mécaniques les rendant aptes à constituer des éléments de structures et conservent avantageusement ces propriétés à températures élevées. La mise en œuvre de matériaux CMC a avantageusement permis de réduire le flux de refroidissement à imposer lors du fonctionnement et donc à augmenter la performance des turbomachines. En outre, la mise en œuvre de matériaux CMC permet avantageusement de diminuer la masse des turbomachines et de réduire l'effet de dilatation à chaud rencontré avec les pièces métalliques.

[0006] Toutefois, les solutions existantes proposées peuvent mettre en œuvre un assemblage d'un secteur d'anneau en CMC avec des parties d'accrochage métalliques d'une structure de support d'anneau, ces parties d'accrochage étant soumises au flux chaud. Par conséquent, ces parties d'accrochage métalliques subissent des dilatations à chaud, ce qui peut conduire à une mise sous contrainte mécanique des secteurs d'anneau en CMC et à une fragilisation de ces derniers US4087199 montre les caractéristiques techniques du préambule de la revendication indépendante 1.

[0007] On connait par ailleurs les documents FR 2 540 939, GB 2 480 766, EP 1 350 927, US 2014/0271145, US 2012/082540 et FR 2 955 898 qui divulguent des ensembles d'anneau de turbine.

[0008] Il existe un besoin pour améliorer les ensembles d'anneau de turbine existants et leur montage, et notamment les ensembles d'anneau de turbine existants mettant en œuvre un matériau CMC afin de réduire l'intensité des contraintes mécaniques auxquelles les secteurs d'anneau en CMC sont soumis lors du fonctionnement de la turbine.

Objet et résumé de l'invention

[0009] L'invention vise à proposer un ensemble d'anneau de turbine permettant le maintien de chaque secteur d'anneau d'une façon déterministe, c'est-à-dire de manière à maîtriser sa position et éviter qu'il se mette à vibrer, d'une part, tout en permettant au secteur d'anneau, et par extension à l'anneau, de se déformer sous les effets des montées en température et des variations de pression, et ce notamment indépendamment des pièces métalliques en interface, et, d'autre part, tout en améliorant l'étanchéité entre le secteur hors veine et le secteur veine et en simplifiant les manipulations et en réduisant leur nombre pour le montage de l'ensemble d'anneau.

[0010] Un objet de l'invention propose un ensemble d'anneau de turbine comprenant une pluralité de secteurs d'anneau formant un anneau de turbine et une structure de support d'anneau, chaque secteur d'anneau ayant, selon un plan de coupe défini par une direction axiale et une direction radiale de l'anneau de turbine, une partie formant base annulaire avec, dans la direction radiale de l'anneau de turbine, une face interne définissant la face interne de l'anneau de turbine et une face externe à partir de laquelle s'étendent en saillie une première et une seconde pattes d'accrochage, la structure de support d'anneau comportant une virole centrale à partir de laquelle s'étendent en saillie une première et une seconde brides radiales entre lesquelles sont maintenues les première et seconde pattes d'accrochage de chaque secteur d'anneau.

[0011] Selon une caractéristique générale de l'objet, l'ensemble d'anneau de turbine comprend un flasque annulaire en une seule pièce fixé de manière amovible à la virole centrale, le flasque annulaire comportant une première extrémité libre, une seconde extrémité couplée à la virole centrale, une première portion s'étendant depuis la première extrémité, une seconde portion s'étendant entre la première portion et la seconde extrémité, la première portion du flasque comportant une première et une seconde pattes distinctes, la première patte étant en appui contre la première patte d'accrochage et la seconde patte étant distante de la première patte dans la direction axiale, la seconde patte étant en amont de la première patte par rapport au sens d'un flux d'air destiné à traverser l'ensemble d'anneau de turbine, et la seconde portion du flasque annulaire comprenant une virole d'appui s'étendant en saillie vers l'aval dans la direction axiale, la virole d'appui présentant un appui radial en contact avec la virole centrale de la structure de support d'anneau.

[0012] Dans un mode de réalisation particulier, les secteurs d'anneau peuvent être en matériau composite à matrice céramique (CMC).

[0013] La présence sur la première portion du flasque annulaire d'une seconde patte disposée en amont et séparée d'une première patte au contact d'une patte d'accrochage amont de l'anneau permet de fournir à l'ensemble d'anneau de turbine une patte amont du flasque annulaire dédiée à la reprise de l'effort du distributeur haute pression (DHP). La seconde patte en amont de la première patte de l'anneau de turbine et exempte de tout contact avec l'anneau est configurée pour faire transiter le maximum d'effort axial induit par le DHP directement dans la structure de support d'anneau sans passer par l'anneau qui présente, lorsqu'il est en CMC, un admissible mécanique faible.

[0014] En effet, laisser un espace entre les première et seconde pattes du flasque annulaire permet de dévier l'effort reçu par la seconde patte, en amont de la première patte qui est au contact de l'anneau de turbine, et de le faire transiter directement vers la virole centrale de la structure de support d'anneau via la seconde portion du flasque annulaire, sans impacter la première patte du flasque annulaire et donc sans impacter l'anneau de turbine. La première patte du flasque annulaire ne subissant pas d'effort, l'anneau de turbine est ainsi préservé de cet effort axial.

[0015] Le transit de l'effort DHP par l'intermédiaire de la seconde patte du flasque annulaire peut induire son basculement. Ce basculement peut entraîner un contact non maîtrisé entre les parties basses, c'est-à-dire entre les pattes, du flasque annulaire, ce qui aurait pour conséquence de transmettre directement l'effort DHP à l'anneau.

[0016] La virole d'appui en aval assure une résistance plus élevée au basculement induit par l'effort DHP. La virole d'appui reprend les contraintes tangentielles importantes provoquées par l'effort DHP sur la patte amont et limite de ce fait le basculement du flasque annulaire. L'appui radial de la virole d'appui permet de limiter le basculement du flasque annulaire lorsque l'effort DHP transite dans le flasque.

[0017] En outre, le caractère amovible du flasque annulaire permet d'avoir un accès axial à la cavité de l'anneau de turbine. Cela permet d'assembler les secteurs d'anneau ensemble à l'extérieur de la structure de support d'anneau et ensuite de venir glisser axialement l'ensemble ainsi assemblé dans la cavité de la structure de support d'anneau jusqu'à venir en appui contre la seconde bride radiale, avant de fixer le flasque annulaire sur la virole centrale de la structure de support d'anneau.

[0018] Lors de l'opération de fixation de l'anneau de turbine sur la structure de support de l'anneau, il est possible d'utiliser un outil comportant un cylindre ou un anneau sur lequel sont appuyés ou ventousés les secteurs d'anneau pendant leur assemblage en couronne.

[0019] Le fait d'avoir un flasque annulaire en une pièce, c'est-à-dire décrivant l'intégralité d'un anneau sur 360°, permet, par rapport à un flasque annulaire sectorisé, de limiter le passage du flux d'air entre le secteur hors veine et le secteur veine, dans la mesure où toutes les fuites inter-secteurs sont supprimées, et donc de maîtriser l'étanchéité.

[0020] La solution définie ci-dessus pour l'ensemble d'anneau permet ainsi de maintenir chaque secteur d'anneau de façon déterministe, c'est-à-dire de maîtriser sa position et d'éviter qu'il se mette à vibrer, tout en améliorant l'étanchéité entre le secteur hors veine et le secteur veine, en simplifiant les manipulations et en réduisant leur nombre pour le montage de l'ensemble d'anneau, et en permettant à l'anneau de se déformer sous les effet de température et de pression notamment indépendamment des pièces métalliques en interface.

[0021] Selon un premier aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, la première bride radiale annulaire forme une première nervure en saillie dans la direction radiale de l'anneau de turbine vers l'intérieur de l'anneau, et la seconde extrémité du flasque annulaire comporte une butée axiale s'étendant dans la direction radiale de l'anneau de turbine vers l'extérieur de l'anneau, la butée axiale étant disposée en amont de ladite première bride radiale annulaire et venant en appui dans la direction axiale de l'anneau de turbine contre ladite première bride radiale annulaire.

[0022] La butée axiale permet de plaquer le flasque annulaire sur la première bride radiale annulaire et ainsi de positionner axialement la première patte du flasque annulaire par rapport à la patte radiale d'accrochage amont de l'anneau.

[0023] Selon un deuxième aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, la virole centrale de la structure de support d'anneau peut comprendre en outre une seconde nervure en saillie dans la direction radiale de l'anneau de turbine vers l'intérieur de l'anneau et présentant une surface d'appui sur laquelle l'appui radial de la virole d'appui s'appuie, la seconde nervure étant disposée entre la première et la seconde brides radiales de la structure de support d'anneau.

[0024] La seconde nervure est un point d'appui radial qui permet à la structure de support d'anneau de retenir la bascule du de la seconde patte du flasque annulaire lorsque l'effort DHP est appliqué. La grande distance entre la butée axiale et l'appui radial de la virole d'appui permet d'augmenter le bras le levier et ainsi d'induire un effort radial moins important sur le carter au niveau du contact de l'appui radial avec la seconde nervure de la structure de support d'anneau.

[0025] Le flasque annulaire est fixé par l'intermédiaire de deux frettages radiaux, un premier frettage entre l'appui radial et la seconde nervure, et un second frettage entre la surface de la butée axiale s'étendant dans un plan comprenant la direction axiale et la virole centrale.

[0026] Selon un troisième aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, le secteur d'anneau peut présenter une section en lettre grecque pi (π) inversée selon le plan de coupe défini par la direction axiale et la direction radiale, et l'ensemble peut comprendre, pour chaque secteur d'anneau, au moins trois pions pour maintenir radialement le secteur d'anneau en position, les première et seconde pattes d'accrochage de chaque secteur d'anneau comprenant chacune une première extrémité solidaire de la face externe de la base annulaire, une seconde extrémité libre, au moins trois oreilles de réception desdits au moins trois pions, au moins deux oreilles s'étendant en saillie de la seconde extrémité d'une des première ou seconde pattes d'accrochage dans la direction radiale de l'anneau de turbine et au moins une oreille s'étendant en saillie de la seconde extrémité de l'autre patte d'accrochage dans la direction radiale de l'anneau de turbine, chaque oreille de réception comportant un orifice de réception d'un des pions.

[0027] Selon un quatrième aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, le secteur d'anneau peut présenter une section ayant une forme de K allongée selon le plan de coupe défini par la direction axiale et la direction radiale, les première et une deuxième pattes d'accrochage ayant une forme de S.

[0028] Selon un cinquième aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, le secteur d'anneau peut présenter, sur au moins une plage radiale du secteur d'anneau, une section en O selon le plan de coupe défini par la direction axiale et la direction radiale, la première et la deuxième pattes d'accrochage présentant chacune une première extrémité solidaire de la face externe et une seconde extrémité libre, et chaque secteur d'anneau comprenant une troisième et une quatrième pattes d'accrochage s'étendant chacune, dans la direction axiale de l'anneau de turbine, entre une seconde extrémité de la première patte d'accrochage et une seconde extrémité de la deuxième patte d'accrochage, chaque secteur d'anneau étant fixé à la structure de support d'anneau par une vis de fixation comportant une tête de vis en appui contre la structure de support d'anneau et un filetage coopérant avec un taraudage réalisé dans une plaque de fixation, la plaque de fixation coopérant avec les troisième et quatrième pattes d'accrochage.

[0029] Un autre objet de l'invention propose une turbomachine comprenant un ensemble d'anneau de turbine tel que défini ci-dessus.

Brève description des dessins.

[0030] L'invention sera mieux comprise à la lecture faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'un ensemble d'anneau de turbine selon l'invention ;
• la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée de l'ensemble d'anneau de turbine de la figure 1 ;
• la figure 3 est une vue schématique en coupe de l'ensemble d'anneau de turbine de la figure 1 ;
• la figure 4 est une vue schématique en en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine ;
• la figure 5 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine ;
• la figure 6 est une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.

Description détaillée de modes de réalisation

[0031] La figure 1 montre un ensemble d'anneau de turbine haute pression comprenant un anneau de turbine 1 en matériau composite à matrice céramique (CMC) et une structure métallique de support d'anneau 3. L'anneau de turbine 1 entoure un ensemble de pales rotatives (non représentées). L'anneau de turbine 1 est formé d'une pluralité de secteurs d'anneau 10, la figure 1 étant une vue en section radiale. La flèche D_A indique la direction axiale de l'anneau de turbine 1 tandis que la flèche D_R indique la direction radiale de l'anneau de turbine 1. Pour des raisons de simplification de présentation, la figure 1 est une vue partielle de l'anneau de turbine 1 qui est en réalité un anneau complet.

[0032] Comme illustré sur les figures 2 et 3 qui présentent respectivement une vue schématique en perspective éclatée et une vue en coupe de l'ensemble d'anneau de turbine de la figure 1, la vue en coupe étant selon un plan de coupe comprenant la direction radiale D_R et la direction axiale D_A, chaque secteur d'anneau 10 présente, selon un plan défini par les directions axiale D_A et radiale D_R, une section sensiblement en forme de la lettre grecque π inversée. La section comprend en effet une base annulaire 12 et des pattes radiales d'accrochage amont et aval, respectivement 14 et 16. Les termes "amont" et "aval" sont utilisés ici en référence au sens d'écoulement du flux gazeux dans la turbine représenté par la flèche F sur la figure 1. Les pattes du secteur d'anneau 10 pourraient avoir une autre forme, la section du secteur d'anneau présentant un autre forme que π, comme par exemple une forme en K ou en O.

[0033] La base annulaire 12 comporte, suivant la direction radiale D_R de l'anneau 1, une face interne 12a et une face externe 12b opposées l'une à l'autre. La face interne 12a de la base annulaire 12 est revêtue d'une couche 13 de matériau abradable formant une barrière thermique et environnementale et définit une veine d'écoulement de flux gazeux dans la turbine. Les termes "interne" et "externe" sont utilisés ici en référence à la direction radiale D_R dans la turbine.

[0034] Les pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 s'étendent en saillie, suivant la direction D_R, à partir de la face externe 12b de la base annulaire 12 à distance des extrémités amont et aval 121 et 122 de la base annulaire 12. Les pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 s'étendent sur toute la largeur du secteur d'anneau 10, c'est-à-dire sur tout l'arc de cercle décrit par le secteur d'anneau 10, ou encore sur toute la longueur circonférentielle du secteur d'anneau 10.

[0035] Comme cela est illustré sur les figures 1 à 3, la structure de support d'anneau 3 qui est solidaire d'un carter de turbine comprend une virole centrale 31, s'étendant dans la direction axiale D_A, et ayant un axe de révolution confondu avec l'axe de révolution de l'anneau de turbine 1 lorsqu'ils sont fixés ensemble, ainsi qu'une première bride radiale annulaire 32 et une seconde bride radiale annulaire 36, la première bride radiale annulaire 32 étant positionnée en amont de la seconde bride radiale annulaire 36 qui se trouve donc en aval de la première bride radiale annulaire 32.

[0036] La seconde bride radiale annulaire 36 s'étend dans la direction circonférentielle de l'anneau 1 et, suivant la direction radiale D_R, depuis la virole centrale 31 vers le centre de l'anneau 1. Elle comprend une première extrémité 361 libre et une seconde extrémité 362 solidaire de la virole centrale 31. La seconde bride radiale annulaire 36 comporte une première portion 363, une seconde portion 364, et une troisième portion 365 comprise entre la première portion 363 et la seconde portion 364. La première portion 363 s'étend entre la première extrémité 361 et la troisième portion 365, et la seconde portion 364 s'étend entre la troisième portion 365 et la seconde extrémité 362. La première portion 363 de la seconde bride radiale annulaire 36 est au contact de la bride radiale d'accrochage aval 16. La seconde portion 364 est amincie par rapport à la première portion 363 et la troisième portion 365 de manière à donner une certaine souplesse à la seconde bride radiale annulaire 36 et ainsi ne pas trop contraindre l'anneau de turbine 1 en CMC.

[0037] La première bride radiale annulaire 32 forme une première nervure radiale annulaire s'étendant dans la direction circonférentielle de l'anneau 1 ainsi que dans la direction radiale D_R de l'anneau depuis la virole centrale 31 vers le centre de l'anneau 1.

[0038] Comme cela est illustré sur les figures 1 à 3, l'ensemble d'anneau de turbine 1 comprend un unique flasque annulaire 35 amovible réalisé en une pièce et fixé de manière amovible à la structure de support d'anneau 3 Le flasque amovible 35 comprend une première extrémité 351 libre et une seconde extrémité 352 frettée radialement à la virole centrale 31 de la structure de support annulaire 3. Le flasque amovible 35 comprend en outre une première portion 353 s'étendant depuis la première extrémité 351 et une seconde portion 354 s'étendant entre la première portion 353 et la seconde extrémité 352.

[0039] La première portion 353 comprend une première patte 33 et une seconde patte 34 distincte de la première patte 33 et distante de cette dernière dans la direction axiale D_A, la seconde patte 34 étant en amont de la première patte 33 par rapport au sens du flux d'air F destiné à traverser l'ensemble d'anneau de turbine 1. Lorsque l'ensemble d'anneau est monté, la première patte 33 du flasque amovible 35 se trouve en appui contre la patte radiale d'accrochage amont 14 de chacun des secteurs d'anneau 10 composant l'anneau de turbine 1.

[0040] Le maintien radial de l'anneau 1 est assuré par la première patte 33 du flasque annulaire 35 qui est plaquée sur la patte radiale d'accrochage amont 14 et par la première portion 363 de la seconde bride radiale annulaire 36 qui est plaquée contre la bride radiale d'accrochage aval 16. La première patte 33 du flasque annulaire 35 assure l'étanchéité entre la cavité veine et la cavité hors veine de l'anneau.

[0041] La seconde patte 34 du flasque annulaire amovible 35 est dédiée à la reprise de l'effort du distributeur haute pression (DHP) sur le flasque annulaire amovible 35, d'une part, en se déformant, et, d'autre part, en faisant transiter cet effort vers la ligne carter qui est plus robuste mécaniquement, c'est-à-dire vers la ligne de la structure de support d'anneau 3 comme cela est illustré par les flèches E d'effort présentées sur la figure 3.

[0042] La première patte 33 et la seconde patte 34 du flasque annulaire amovible 35 se rejoignent au niveau de la seconde portion 354 du flasque annulaire amovible 35.

[0043] Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le flasque annulaire 35 comprend une butée axiale 355 s'étendant dans la direction radiale D_R depuis la seconde extrémité 352 du flasque annulaire 35. La butée axiale 355 s'étend depuis la seconde extrémité 352 en direction de la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3. La butée axiale 355 est fixée par frettage sur la virole centrale 31.

[0044] La butée axiale 355 est disposée en amont de la première nervure radiale formée par la première bride radiale annulaire 32, cette dernière se trouvant donc en aval de la butée axiale 355. La butée axiale 355 présente une face amont 355a recevant le flux gazeux F et une face aval 355b opposée à la face amont 355a et en regard de la première nervure radiale 312. La première nervure radiale 32, c'est-à-dire la première bride radiale annulaire, présente une face amont 32a en regard de la butée axiale 355 du flasque annulaire 35 et une face aval 32b opposée à la face amont 32a et en regard de la seconde bride radiale annulaire 36. Lorsque l'ensemble d'anneau de turbine est monté, la face aval 355b de la butée axiale 355 est en appui contre la face amont 32a de la première nervure radiale 32 de la virole centrale 31 de la structure d'anneau.

[0045] La butée axiale 355 a deux utilités. Elle permet, d'une part, la mise en position axiale du flasque annulaire 35 ce qui permet de régler précisément la position axiale de la première patte 33 par rapport la patte radiale d'accrochage amont 14 de l'anneau, pour assurer un contact axial maîtrisé entre les deux pièces. La butée axiale 355 permet, d'autre part, de limiter le basculement de la seconde patte 34 et de faire transiter l'effort DHP axialement sur la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3.

[0046] En outre, la seconde extrémité 352 du flasque annulaire 35 comprend une virole d'appui 356 s'étendant en saillie vers l'aval dans la direction axiale D_A.

[0047] En d'autres termes, le flasque annulaire 35 présente une face amont 35a recevant le flux gazeux F et une face aval 35b opposée à la face amont 35a et en regard de la première bride radiale annulaire 32 et de la patte radiale d'accrochage amont 14. La seconde portion 354 du flasque annulaire 35 comprend une virole d'appui 356 s'étendant dans la direction axiale D_A depuis la face aval 35b du flasque annulaire 35.

[0048] La virole d'appui 356 présente une face interne 356a et une face externe 356b opposée à la face interne 356a, une première extrémité 3561 libre, et une seconde extrémité 3562 solidaire de la face aval 35b du flasque annulaire 35, la première extrémité 3561 étant en aval de la seconde extrémité 3562 lorsque l'ensemble d'anneau de turbine est monté. La virole d'appui 356 comprend, sur sa première extrémité 3561, un appui radial 358 en saillie de la face externe 356b de la virole d'appui 356.

[0049] Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3 comprend en outre une seconde nervure radiale 314 disposée entre la première bride radiale annulaire 32 et la seconde bride radiale annulaire 36 et s'étendant en saillie dans la direction radiale D_R depuis la virole centrale 31. La seconde nervure radiale 314 s'étend en direction de l'anneau 1, c'est-à-dire en direction de l'appui radial 358 de la virole d'appui 356. La seconde nervure radiale 314 présente à son extrémité libre une face radiale interne 314a en regard de l'appui radial 358. L'appui radial 358 présente, sur son extrémité libre, une face radiale externe 358b en regard de la seconde nervure radiale 314 de la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3.

[0050] Lorsque l'ensemble d'anneau de turbine est monté, la face radiale externe 358b de l'appui radial 358 est en appui contre la face radiale interne 314a de la seconde nervure radiale 314.

[0051] La virole d'appui 356 assure une résistance plus élevée au basculement induit par l'effort DHP. La virole d'appui 356 reprend les contraintes tangentielles importantes provoquées par l'effort DHP et limite de ce fait le basculement du flasque annulaire 36.

[0052] Sur la figure 4 est présentée une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.

[0053] Le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 4 diffère du premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3 en ce que le secteur d'anneau 10 présente, dans le plan défini par les directions axiale D_A et radiale D_R, une section en forme de K au lieu d'une section en forme de π inversé.

[0054] Sur les figures 5 et 6 sont respectivement présentées une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine et une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.

[0055] Le troisième et le quatrième mode de réalisation illustrés sur les figures 5 et 6 diffèrent du premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3 en ce que le secteur d'anneau 10 présente dans le plan défini par les directions axiale D_A et radiale D_R, sur une partie du secteur d'anneau 10, une section en forme de O au lieu d'une section en forme de π inversé, la section d'anneau 10 étant fixée à la structure de support d'anneau 3 à l'aide d'une vis 19 et d'une pièce de fixation 20, les vis 38 étant supprimées.

[0056] Dans chacun des modes de réalisation de l'invention illustrés sur les figures 1 à 6, dans la direction axiale D_A, la seconde bride radiale annulaire 36 de la structure de support d'anneau 3 est séparée de la première patte 33 du flasque annulaire 35 d'une distance correspondant à l'écartement des pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 de manière à maintenir ces dernières entre la première patte 33 du flasque annulaire 35 et la seconde bride radiale annulaire 36.

[0057] Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, pour maintenir en position les secteurs d'anneau 10, et donc l'anneau de turbine 1, avec la structure de support d'anneau 3, l'ensemble d'anneau comprend deux premiers pions 119 coopérant avec la patte d'accrochage amont 14 et la première patte 33 du flasque annulaire 35, et deux seconds pions 120 coopérant avec la patte d'accrochage aval 16 et la seconde bride radiale annulaire 36.

[0058] Dans le premier mode de réalisation, pour chaque secteur d'anneau 10 correspondant, la seconde portion 354 du flasque annulaire 35 comprend deux orifices 3540 de réception des deux premiers pions 119, et la troisième portion 365 de la bride radiale annulaire 36 comprend deux orifices 3650 configurés pour recevoir les deux seconds pions 120.

[0059] Pour chaque secteur d'anneau 10, chacune des pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 comprend une première extrémité, 141 et 161, solidaire de la face externe 12b de la base annulaire 12 et une seconde extrémité, 142 et 162, libre. La seconde extrémité 142 de la patte radiale d'accrochage amont 14 comprend deux premières oreilles 17 comportant chacune un orifice 170 configuré pour recevoir un premier pion 119. De manière similaire, la seconde extrémité 162 de la patte radiale d'accrochage aval 16 comprend deux secondes oreilles 18 comportant chacune un orifice 180 configuré pour recevoir un second pion 120. Les premières et secondes oreilles 17 et 18 s'étendent en saillie dans la direction radiale D_R de l'anneau de turbine 1 respectivement de la seconde extrémité 142 de la patte d'accrochage radiale amont 14 et de la seconde extrémité 162 de la patte d'accrochage radiale aval 16.

[0060] Les orifices 170 et 180 peuvent être circulaires ou oblongs. De préférence l'ensemble des orifices 170 et 180 comprend une portion d'orifices circulaires et une portion d'orifices oblongs. Les orifices circulaires permettent d'indexer tangentiellement les anneaux et d'empêcher qu'ils puissent se déplacer tangentiellement (notamment en cas de touche par l'aube). Les orifices oblongs permettent d'accommoder les dilatations différentielles entre le CMC et le métal. Le CMC a un coefficient de dilatation très inférieur à celui du métal. A chaud, les longueurs dans le sens tangentiel du secteur d'anneau et de la portion de carter en vis-à-vis vont donc être différentes. Si il n'y avait que des orifices circulaires, le carter métallique imposerait ses déplacements à l'anneau en CMC, ce qui serait source de contraintes mécaniques très élevées dans le secteur d'anneau. Avoir des trous oblongs dans l'ensemble d'anneau permet au pion de coulisser dans ce trou et d'éviter le phénomène de sur-contrainte mentionné ci-dessus. Dès lors, deux schémas de perçages peuvent être imaginés : un premier schéma de perçage, pour un cas à trois oreilles, comprendrait un orifice circulaire radial sur une bride radiale d'accrochage et deux orifices oblongs tangentiels sur l'autre bride radiale d'accrochage, et un deuxième schéma de perçage, pour un cas à au moins quatre oreilles, comprendrait un orifice circulaire et un orifice oblong par bride radiale d'accrochage en vis-à-vis à chaque fois. D'autres cas annexes peuvent être envisagés également.

[0061] Pour chaque secteur d'anneau 10, les deux premières oreilles 17 sont positionnées à deux positions angulaires différentes par rapport à l'axe de révolution de l'anneau de turbine 1. De même, pour chaque secteur d'anneau 10, les deux secondes oreilles 18 sont positionnées à deux positions angulaires différentes par rapport à l'axe de révolution de l'anneau de turbine 1.

[0062] Comme illustré sur la figure 4, dans le deuxième mode de réalisation, chaque secteur d'anneau 10 présente, selon un plan défini par les directions axiale D_A et radiale D_R, une section sensiblement en forme de K comprenant une base annulaire 12 avec, suivant la direction radiale D_R de l'anneau, une face interne 12a revêtue d'une couche 13 de matériau abradable formant une barrière thermique et environnementale et qui définit la veine d'écoulement de flux gazeux dans la turbine. Des pattes radiales d'accrochage amont et aval 140, 160 sensiblement en forme de S s'étendent, suivant la direction radiale D_R, à partir de la face externe 12b de la base annulaire 12 sur toute la largeur de celle-ci et au-dessus des portions d'extrémité circonférentielles amont et aval 121 et 122 de la base annulaire 12.

[0063] Les pattes radiales d'accrochage 140 et 160 présentent une première extrémité, référencée respectivement 1410 et 1610, solidaire de la base annulaire 12 et une seconde extrémité libre, référencée respectivement 1420 et 1620. Les extrémités libres 1420 et 1620 des pattes radiales d'accrochage amont et aval 140 et 160 s'étendent soit parallèlement au plan dans lequel s'étend la base annulaire 12 c'est-à-dire dans selon un plan circulaire, soit de manière rectiligne alors que les pattes d'accrochage 140 et 160 s'étendent de manière annulaire. Dans cette seconde configuration où les extrémités sont rectilignes et les pattes d'accrochages annulaires, dans le cas d'une éventuelle bascule de l'anneau pendant le fonctionnement, les appuis surfaciques deviennent alors des appuis linéiques. ce qui offre une étanchéité plus importante que dans le cas d'appuis ponctuels. La seconde extrémité 1620 de la patte radiale d'accrochage aval 160 est maintenue entre une portion 3610 de la seconde bride radiale annulaire 36 s'étendant en saillie dans la direction axiale D_A depuis la première extrémité 361 de la seconde bride radiale annulaire 36 dans le sens opposé au sens du flux F et l'extrémité libre de la vis 38 associée, c'est-à-dire la vis opposée à la tête de vis. La seconde extrémité 1410 de la patte radiale d'accrochage amont 140 est maintenue entre une portion 3310 de la première patte 33 du flasque annulaire 35 s'étendant en saillie dans la direction axiale D_A depuis la première extrémité 331 de la première patte 33 dans le sens du flux F et l'extrémité libre de la vis 38 associée.

[0064] Dans le troisième mode de réalisation illustré sur la figure 5, le secteur d'anneau 10 comprend une patte axiale d'accrochage 17' s'étendant entre les pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16. La patte axiale d'accrochage 17' s'étend plus précisément, dans la direction axiale D_A, entre la seconde extrémité 142 de la patte radiale d'accrochage amont 14 et la seconde extrémité 162 de la patte radiale d'accrochage aval 16.

[0065] La patte axiale d'accrochage 17' comprend une extrémité amont 171' et une extrémité aval 172' séparées par une partie centrale 170'. Les extrémités amont et aval 171' et 172' de la patte d'accrochage axiale 17' s'étendent en saillie, dans la direction radiale D_R, de la seconde extrémité 142, 162 de la patte radiale d'accrochage 14, 16 à laquelle elles sont couplées, de manière à avoir une partie centrale 170' de patte axiale d'accrochage 17' surélevée par rapport aux secondes extrémités 142 et 162 des pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16.

[0066] Pour chaque secteur d'anneau 10, l'ensemble d'anneau de turbine comprend une vis 19 et une pièce de fixation 20. La pièce de fixation 20 est fixée sur la patte axiale d'accrochage 17'.

[0067] La pièce de fixation 20 comprend en outre un orifice 21 doté d'un taraudage coopérant avec un filetage de la vis 19 pour fixer la pièce de fixation 20 à la vis 19. La vis 19 comprend une tête de vis 190 dont le diamètre est supérieur au diamètre d'un orifice 39 réalisé dans la virole centrale 31 de la structure de support de l'anneau 3 au travers duquel la vis 19 est insérée avant d'être vissée à la pièce de fixation 20.

[0068] La virole d'appui 356 comprend en outre un orifice 3560 traversé par la vis 19 et par une partie de la pièce de fixation 20. L'orifice 3560 présente un diamètre supérieure à celui de la pièce de fixation 20.

[0069] La solidarisation radiale du secteur d'anneau 10 avec la structure de support d'anneau 3 est réalisée à l'aide de la vis 19, dont la tête 190 est en appui sur la couronne centrale 31 de la structure de support de l'anneau 3, et de la pièce de fixation 20 vissée à la vis 19 et fixée à la patte axiale d'accrochage 17' du secteur d'anneau 10, la tête de vis 190 et la pièce de fixation 20 exerçant des forces de sens opposés pour maintenir ensemble l'anneau 1 et la structure de support d'anneau 3.

[0070] Sur la figure 6 est représentée une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.

[0071] Le quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 6 est une variante du troisième mode de réalisation illustré sur la figure 5. Dans cette variante, la virole centrale 31 de chaque secteur d'anneau 10 ne comprend pas d'orifice 39.

[0072] Dans le quatrième mode de réalisation, le secteur d'anneau 10 est fixé directement sur la virole d'appui 356 à l'aide de la vis 19 et de la pièce de fixation 20. la virole d'appui 356 comprend un orifice 3560 traversé par la vis 19. L'orifice 3560 présente un diamètre inférieure à celui de la tête de vis 190.

[0073] La solidarisation radiale du secteur d'anneau 10 avec la structure de support d'anneau 3 est réalisée à l'aide de la vis 19, dont la tête 190 est en appui sur la virole d'appui 356 du flasque annulaire 35, et de la pièce de fixation 20 vissée à la vis 19 et fixée à la patte axiale d'accrochage 17' du secteur d'anneau 10, la tête de vis 190 et la pièce de fixation 20 exerçant des forces de sens opposés pour maintenir ensemble l'anneau 1 et la structure de support d'anneau 3.

[0074] Dans chacun des modes de réalisation de l'invention illustrés sur les figures 1 à 6, chaque secteur d'anneau 10 comprend en outre des surfaces d'appuis rectilignes 110 montées sur les faces des pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 en contact respectivement avec la première patte 33 du flasque annulaire 35 et la seconde bride radiale annulaire 36, c'est-à-dire sur la face amont 14a de la patte radiale d'accrochage amont 14 et sur la face aval 16b de la patte radiale d'accrochage aval 16. Dans une variante, les appuis rectilignes pourraient être montés sur la première patte 33 du flasque annulaire 35 et sur la seconde bride radiale annulaire aval 36.

[0075] Les appuis rectilignes 110 permettent d'avoir des zones d'étanchéités maîtrisées. En effet, les surfaces d'appui 110 entre la patte radiale d'accrochage amont 14 et la première patte 33 du flasque annulaire 35, d'une part, et entre la patte radiale d'accrochage aval 16 et la seconde bride radiale annulaire 36 sont compris dans un même plan rectiligne.

[0076] Plus précisément, avoir des appuis sur des plans radiaux permet de s'affranchir des effets de décambrage dans l'anneau de turbine 1.

[0077] On décrit maintenant un procédé de réalisation d'un ensemble d'anneau de turbine correspondant à celui représenté sur la figure 1, c'est-à-dire selon le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3.

[0078] Chaque secteur d'anneau 10 décrit ci-avant est réalisé en matériau composite à matrice céramique (CMC) par formation d'une préforme fibreuse ayant une forme voisine de celle du secteur d'anneau et densification du secteur d'anneau par une matrice céramique.

[0079] Pour la réalisation de la préforme fibreuse, on peut utiliser des fils en fibres céramique, par exemple des fils en fibres SiC tels que ceux commercialisés par la société japonaise Nippon Carbon sous la dénomination "Hi-NicalonS", ou des fils en fibres de carbone.

[0080] La préforme fibreuse est avantageusement réalisée par tissage tridimensionnel, ou tissage multicouches avec aménagement de zones de déliaison permettant d'écarter les parties de préformes correspondant aux pattes d'accrochage 14 et 16 des secteurs 10.

[0081] Le tissage peut être de type interlock, comme illustré. D'autres armures de tissage tridimensionnel ou multicouches peuvent être utilisées comme par exemple des armures multi-toile ou multi-satin. On pourra se référer au document WO 2006/136755.

[0082] Après tissage, l'ébauche peut être mise en forme pour obtenir une préforme de secteur d'anneau qui est consolidée et densifiée par une matrice céramique, la densification pouvant être réalisée notamment par infiltration chimique en phase gazeuse (CVI) qui est bien connue en soi. Dans une variante, la préforme textile peut être un peu durcie par CVI pour qu'elle soit suffisamment rigide pour être manipulée, avant de faire remonter du silicium liquide par capillarité dans le textile pour faire la densification (« Melt Infiltration »).

[0083] Un exemple détaillé de fabrication de secteurs d'anneau en CMC est notamment décrit dans le document US 2012/0027572.

[0084] La structure de support d'anneau 3 est quant à elle réalisée en un matériau métallique tel qu'un alliage Waspaloy® ou inconel 718® ou encore C263®.

[0085] La réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine se poursuit par le montage des secteurs d'anneau 10 sur la structure de support d'anneau 3.

[0086] Pour cela, les secteurs d'anneau 10 sont assemblés ensemble sur un outil annulaire de type « araignée » comportant, par exemple, des ventouses configurées pour maintenir chacune un secteur d'anneau 10.

[0087] Puis les deux seconds pions 120 sont insérés dans les deux orifices 3650 prévus dans la troisième partie 365 de la seconde bride radiale annulaire 36 de la structure de support d'anneau 3.

[0088] L'anneau 1 est ensuite monté sur la structure de support d'anneau 3 en insérant chaque second pion 120 dans chacun des orifices 180 des secondes oreilles 18 des brides radiales d'accrochage aval 16 de chaque secteur d'anneau 10 composant l'anneau 1.

[0089] On place ensuite tous les premiers pions 119 dans les orifices 170 prévus dans les première oreilles 17 de la patte radiale d'accrochage 14 de l'anneau 1.

[0090] Puis on vient fixer le flasque annulaire 35 sur la structure de support d'anneau 3 et à l'anneau 1. Le flasque annulaire 35 est monté à froid sur la structure de support d'anneau 3 en contact de la butée 32. Lors de la montée en température du flasque annulaire 35, le frettage s'effectue au niveau des deux contacts radiaux.

[0091] Pour maintenir l'anneau 1 en position radialement, le flasque annulaire 35 est fixé à l'anneau en insérant chaque premier pion 119 dans chacun des orifices 170 des premières oreilles 17 des pattes radiales d'accrochage amont 14 de chaque secteur d'anneau 10 composant l'anneau 1.

[0092] L'anneau 1 est ainsi maintenu en position axialement à l'aide de la première patte 33 du flasque annulaire 35 et de la seconde bride radiale annulaire 36 en appui respectivement en amont et en aval sur les surfaces d'appuis 110 rectilignes des pattes radiales d'accrochages respectivement amont 14 et aval 16. Lors de l'installation du flasque annulaire 35, une précontrainte axiale peut être appliquée sur la première patte 33 du flasque annulaire 35 et sur la patte radiale d'accrochage amont 14 pour pallier l'effet de dilatation différentielle entre le matériau CMC de l'anneau 1 et le métal de la structure de support d'anneau 3. La première patte 33 du flasque annulaire 35 est maintenue en contrainte axiale par des éléments mécaniques placés en amont comme cela est illustré en pointillés sur la figure 3.

[0093] L'anneau 1 est maintenu en position radialement à l'aide des premiers et seconds pions 119 et 120 coopérant avec les premières et secondes oreilles 17 et 18 et les orifices 3540 et 3650 du flasque annulaire 35 et de la bride radiale annulaire 36.

[0094] L'invention fournit ainsi un ensemble d'anneau de turbine permettant le maintien de chaque secteur d'anneau d'une façon déterministe tout en permettant, d'une part, au secteur d'anneau, et par extension à l'anneau, de se déformer sous les effets des montées en température et des variations de pression, et ce notamment indépendamment des pièces métalliques en interface, et, d'autre part, tout en améliorant l'étanchéité entre le secteur hors veine et le secteur veine et en simplifiant les manipulations et en réduisant leur nombre pour le montage de l'ensemble d'anneau.

[0095] En outre, l'invention fournit un ensemble d'anneau de turbine comprenant un flasque annulaire amont dédié à la reprise de l'effort DHP et ainsi d'induire des faibles niveaux d'efforts dans l'anneau CMC, une butée de contact entre le flasque annulaire dédié à la reprise de l'effort DHP et le flasque annulaire utilisé pour maintenir l'anneau, la butée permettant d'assurer le non-contact des parties basses des deux flasques lors du basculement du flasque amont. L'ensemble d'anneau de turbine selon l'invention permet également de maîtriser la rigidité au niveau des contacts axiaux amont et aval entre l'anneau CMC et le carter métallique. De ce fait l'étanchéité est assurée en toute circonstance, sans induire des efforts axiaux trop élevés sur l'anneau.

Revendications

1. Ensemble d'anneau de turbine comprenant une pluralité de secteurs d'anneau (10) formant un anneau de turbine (1) et une structure de support d'anneau (3), chaque secteur d'anneau (10) ayant, selon un plan de coupe défini par une direction axiale (D_A) et une direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1), une partie formant base annulaire (12) avec, dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1), une face interne (12a) définissant la face interne de l'anneau de turbine (1) et une face externe (12b) à partir de laquelle s'étendent en saillie une première et une seconde pattes d'accrochage (14, 16), la structure de support d'anneau (3) comportant une virole centrale (31) à partir de laquelle s'étendent en saillie une première et une seconde brides radiales (32, 36) entre lesquelles sont maintenues les première et seconde pattes d'accrochage (14, 16) de chaque secteur d'anneau (10),
caractérisé ce qu'il comprend un flasque annulaire (35) en une seule pièce fixé de manière amovible à la virole centrale (31), le flasque annulaire (35) comportant une première extrémité (351) libre, une seconde extrémité (352) couplée à la virole centrale (31), une première portion (353) s'étendant depuis la première extrémité (351), une seconde portion (354) s'étendant entre la première portion (353) et la seconde extrémité (352),
la première portion (353) comporte une première et une seconde pattes (33, 34) distinctes, la première patte (33) étant en appui contre la première patte d'accrochage (14) et la seconde patte (34) étant distante de la première patte (33) dans la direction axiale (D_A), la seconde patte (34) étant en amont de la première patte (33) par rapport au sens d'un flux d'air (F) destiné à traverser l'ensemble d'anneau de turbine (1),
la seconde portion (354) du flasque annulaire (35) comprenant une virole d'appui (356) s'étendant en saillie vers l'aval dans la direction axiale (D_A), la virole d'appui (356) comportant un appui radial (358) en contact avec la virole centrale (31) de la structure de support d'anneau (3).

2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la première bride radiale annulaire (32) forme une première nervure en saillie dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1) vers l'intérieur de l'anneau, et la seconde extrémité (352) du flasque annulaire (35) comporte une butée axiale (355) s'étendant dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1) vers l'extérieur de l'anneau, la butée axiale (355) étant disposée en amont de la première bride radiale annulaire (32) et venant en appui dans la direction axiale (D_A) de l'anneau de turbine contre la première bride radiale annulaire (32).

3. Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la virole centrale (31) de la structure de support d'anneau (3) comprend en outre une seconde nervure (314) en saillie dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1) vers l'intérieur de l'anneau et présentant une surface d'appui (314a) sur laquelle l'appui radial (358) de la virole d'appui (356) s'appuie, la seconde nervure (314) étant disposée entre la première et la seconde brides radiales (32, 36) de la structure de support d'anneau (3).

4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le secteur d'anneau (10) présente une section en lettre grecque pi (π) inversée selon le plan de coupe défini par la direction axiale (D_A) et la direction radiale (D_R), et l'ensemble comprend, pour chaque secteur d'anneau (10), au moins trois pions (119, 120) pour maintenir radialement le secteur d'anneau (10) en position, les première et seconde pattes d'accrochage (14, 16) de chaque secteur d'anneau (10) comprenant chacune une première extrémité (141, 161) solidaire de la face externe (12b) de la base annulaire (12), une seconde extrémité (142, 162) libre, au moins trois oreilles (17, 18) de réception desdits au moins trois pions (119, 120), au moins deux oreilles (17) s'étendant en saillie de la seconde extrémité (142, 162) d'une des première ou seconde pattes d'accrochage (14, 16) dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1) et au moins une oreille (18) s'étendant en saillie de la seconde extrémité (162, 142) de l'autre patte d'accrochage (16, 14) dans la direction radiale (D_R) de l'anneau de turbine (1), chaque oreille de réception (17, 18) comportant un orifice (170, 180) de réception d'un des pions (119, 120).

5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le secteur d'anneau (10) présente une section ayant une forme de K allongée selon le plan de coupe défini par la direction axiale (D_A) et la direction radiale (D_R), les première et une deuxième pattes d'accrochage (14, 16) ayant une forme de S.

6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le secteur (10) d'anneau présente, sur au moins une plage radiale du secteur d'anneau, une section en O selon le plan de coupe défini par la direction axiale (D_A) et la direction radiale (D_R), la première et la deuxième pattes d'accrochage (14, 16) présentant chacune une première extrémité (141, 161) solidaire de la face externe (12b) et une seconde extrémité libre (142, 162), et chaque secteur d'anneau (10) comprenant une troisième et une quatrième pattes d'accrochage (17') s'étendant chacune, dans la direction axiale (D_A) de l'anneau de turbine (1), entre une seconde extrémité (142) de la première patte d'accrochage (14) et une seconde extrémité (162) de la deuxième patte d'accrochage (16), chaque secteur d'anneau (10) étant fixé à la structure de support d'anneau (3) par une vis de fixation (19) comportant une tête de vis (190) en appui contre la structure de support d'anneau (3) et un filetage coopérant avec un taraudage réalisé dans une plaque de fixation (20), la plaque de fixation (20) coopérant avec les troisième et quatrième pattes d'accrochage (17').

7. Turbomachine comprenant un ensemble d'anneau de turbine (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.

Ansprüche

1. Turbinenringanordnung, die eine Vielzahl von Ringsektoren (10), die einen Turbinenring (1) bilden, und eine Ringhalterstruktur (3) umfasst, wobei jeder Ringsektor (10) entlang einer Schnittebene, die durch eine axiale Richtung (D_A) und eine radiale Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) definiert ist, einen Teil aufweist, der eine ringförmige Basis (12) mit, in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1), einer Innenseite (12a), die die Innenseite des Turbinenrings (1) definiert, und einer Außenseite (12b) bildet, von der aus hervorstehend sich eine erste und eine zweite Aufhängelasche (14, 16) erstrecken, wobei die Ringhalterstruktur (3) einen mittleren Mantel (31) umfasst, von dem aus hervorstehend sich ein erster und ein zweiter radialer Flansch (32, 36) erstrecken, zwischen denen die erste und die zweite Aufhängelasche (14, 16) von jedem Ringsektor (10) gehalten werden,
dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einstückigen ringförmigen Flansch (35) umfasst, der auf abnehmbare Weise an dem mittleren Mantel (31) befestigt ist, wobei der ringförmige Flansch (35) ein freies erstes Ende (351), ein zweites Ende (352), das an den mittleren Mantel (31) gekoppelt ist, wobei ein erster Abschnitt (353) sich von dem ersten Ende (351) erstreckt, ein zweiter Abschnitt (354) sich zwischen dem ersten Abschnitt (353) und dem zweiten Ende (352) erstreckt,
wobei der erste Abschnitt (353) eine erste und eine zweite Lasche (33, 34) umfasst, die getrennt sind, wobei die erste Lasche (33) gegen die erste Aufhängelasche (14) aufliegt und die zweite Lasche (34) von der ersten Lasche (33) in der axialen Richtung (D_A) entfernt ist, wobei die zweite Lasche (34) sich in Bezug auf die Richtung einer Luftströmung (F), die dazu bestimmt ist, die Turbinenringanordnung (1) zu durchqueren, stromaufwärts der ersten Lasche (33) befindet,
der zweite Abschnitt (354) des ringförmigen Flansches (35) einen Stützmantel (356) umfasst, der sich hervorstehend stromabwärts in der axialen Richtung (D_A) erstreckt, wobei der Stützmantel (356) eine radiale Stütze (358) umfasst, die mit dem mittleren Mantel (31) der Ringhalterstruktur (3) in Kontakt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste ringförmige radiale Bund (32) eine erste Rippe bildet, die in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) hin zur Innenseite des Rings hervorsteht, und das zweite Ende (352) des ringförmigen Flansches (35) einen axialen Anschlag (355) umfasst, der sich in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) hin zur Außenseite des Rings erstreckt, wobei der axiale Anschlag (355) stromaufwärts des ersten ringförmigen radialen Bundes (32) angeordnet ist und in der axialen Richtung (D_A) des Turbinenrings gegen den ersten ringförmigen radialen Flansch (32) aufliegt.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der mittlere Mantel (31) der Ringhalterstruktur (3) ferner eine zweite Rippe (314) umfasst, die in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) hin zur Innenseite des Rings hervorsteht und eine Stützoberfläche (314a) aufweist, auf die die radiale Stütze (358) des Stützmantels (356) sich stützt, wobei die zweite Rippe (314) zwischen dem ersten und dem zweiten radialen Bund (32, 36) der Ringhalterstruktur (3) angeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ringsektor (10) in der Schnittebene, die durch die axiale Richtung (D_A) und die radiale Richtung (D_R) definiert ist, einen Querschnitt mit der Form des umgekehrten griechischen Buchstaben Pi (n) aufweist, wobei die Anordnung für jeden Ringsektor (10) mindestens drei Stifte (119, 120) umfasst, um den Ringsektor (10) radial in Position zu halten, wobei die erste und die zweite Aufhängelasche (14, 16) von jedem Ringsektor (10) jeweils ein erstes Ende (141, 161), das mit der Außenseite (12b) der ringförmigen Basis (12) fest verbunden ist, ein freies zweites Ende (142, 162), mindestens drei Ösen (17, 18) zur Aufnahme der mindestens drei Stifte (119, 120), mindestens zwei Ösen (17), die sich von dem zweiten Ende (142, 162) von einer von der ersten oder der zweiten Aufhängelasche (14, 16) in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) hervorstehend erstrecken, und mindestens eine Öse (18) umfassen, die sich von dem zweiten Ende (162, 142) der anderen Aufhängelasche (16, 14) in der radialen Richtung (D_R) des Turbinenrings (1) hervorstehend erstreckt, wobei jede Aufnahmeöse (17, 18) eine Öffnung (170, 180) zur Aufnahme von einem der Stifte (119, 120) umfasst.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ringsektor (10) in der Schnittebene, die durch die axiale Richtung (D_A) und die radiale Richtung (D_R) definiert ist, einen Querschnitt aufweist, der die Form eines länglichen K aufweist, wobei die erste und die zweite Aufhängelasche (14, 16) eine S-Form aufweisen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ringsektor (10) auf mindestens einem radialen Bereich des Ringsektors entlang der Schnittebene, die durch die axiale Richtung (D_A) und die radiale Richtung (D_R) definiert ist, einen O-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die erste und die zweite Aufhängelasche (14, 16) jeweils ein erstes Ende (141, 161), das fest mit der Außenseite (12b) verbunden ist, und ein freies zweites Ende (142, 162) aufweisen, und jeder Ringsektor (10) eine dritte und eine vierte Aufhängelasche (17') umfasst, die sich jeweils in der axialen Richtung (D_A) des Turbinenrings (1) zwischen einem zweiten Ende (142) der ersten Aufhängelasche (14) und einem zweiten Ende (162) der zweiten Aufhängelasche (16) erstrecken, wobei jeder Ringsektor (10) durch eine Befestigungsschraube (19), die einen Schraubenkopf (190), der gegen die Ringhalterstruktur (3) anliegt, und ein Gewinde umfasst, das mit einem Innengewinde zusammenwirkt, das in einer Befestigungsplatte (20) hergestellt ist, an der Ringhalterstruktur (3) befestigt ist, wobei die Befestigungsplatte (20) mit der dritten und der vierten Aufhängelasche (17') zusammenwirkt,

7. Turbomaschine, die eine Turbinenringanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.

Claims

1. A turbine ring assembly comprising a plurality of ring sectors (10) forming a turbine ring (1) and a ring support structure (3), each ring sector (10) having, along a section plane defined by an axial direction (D_A) and a radial direction (D_R) of the turbine ring (1), a portion forming an annular base (12) with, in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1), an inner face (12a) defining the inner face of the turbine ring (1) and an outer face (12b) from which a first and a second attachment tabs (14, 16) protrude, the ring support structure (3) including a central shroud (31) from which a first and a second radial clamps (32, 36) protrude between which the first and second attachment tabs (14, 16) of each ring sector (10) are maintained,
characterized in that it comprises a one-piece annular flange (35) removably fastened to the central shroud (31), the annular flange (35) including a first free end (351), a second end (352) coupled to the central shroud (31), a first portion (353) extending from the first end (351), a second portion (354) extending between the first portion (353) and the second end (352),
the first portion (353) includes first and second tabs (33, 34) distinct from each other, the first tab (33) bearing against the first attachment tab (14) and the second tab (34) being spaced apart from the first tab (33) in the axial direction (D_A), the second tab (34) being upstream of the first tab (33) with respect to the direction of an air flow (F) intended to pass through the turbine ring assembly (1),
the second portion (354) of the annular flange (35) comprising a bearing shroud (356) protruding downstream in the axial direction (D_A), the bearing shroud (356) including a radial bearing (358) in contact with the central shroud (31) of the ring support structure (3).

2. The assembly according to claim 1, wherein the first radial annular clamp (32) forms a first protruding rib in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1) towards the inside of the ring, and the second end (352) of the annular flange (35) includes an axial abutment (355) extending in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1) towards the outside of the ring, the axial abutment (355) being disposed upstream of the first radial annular clamp (32) and bearing in the axial direction (D_A) of the turbine ring against the first annular radial clamp (32).

3. The assembly according to any of claims 1 or 2, wherein the central shroud (31) of the ring support structure (3) further comprises a second rib (314) protruding in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1) towards the inside of the ring and having a bearing surface (314a) on which the radial bearing (358) of the bearing shroud (356) bears, the second rib (314) being disposed between the first and second radial clamps (32, 36) of the ring support structure (3).

4. The assembly according to any of claims 1 to 3, wherein the ring sector (10) has an inverted Greek letter section pi (π) along the section plane defined by the axial direction (D_A) and the radial direction (D_R), and the assembly comprises, for each ring sector (10), at least three pins (119, 120) to radially hold the ring sector (10) in position, the first and second attachment tabs (14, 16) of each ring sector (10) each comprising a first end (141, 161) secured to the outer face (12b) of the annular base (12), a second free end (142, 162), at least three lugs (17, 18) for receiving said at least three pins (119, 120), at least two lugs (17) protruding from the second end (142, 162) of one of the first or second attachment tabs (14, 16) in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1) and at least one lug (18) protruding from the second end (162, 142) of the other attachment tab (16, 14) in the radial direction (D_R) of the turbine ring (1), each receiving lug (17, 18) including an orifice (170, 180) for receiving one of the pins (119, 120).

5. The assembly according to any of claims 1 to 3, wherein the ring sector (10) has section with an elongated K-shape along the section plane defined by the axial direction (D_A) and the radial direction (D_R), the first and second attachment tabs (14, 16) having an S-shape

6. The assembly according to any of claims 1 to 3, wherein the ring sector (10) has, on at least one radial range of the ring sector, an O-section along the section plane defined by the axial direction (D_A) and the radial direction (D_R), the first and second attachment tabs (14, 16) each having a first end (141, 161) secured to the outer face (12b) and a second free end (142, 162), and each ring sector (10) comprising a third and a fourth attachment tabs (17') each extending, in the axial direction (D_A) of the turbine ring (1), between a second end (142) of the first attachment tab (14) and a second end (162) of the second attachment tab (16), each ring sector (10) being fastened to the ring support structure (3) by a fastening screw (19) including a screw head (190) bearing against the ring support structure (3) and a thread cooperating with a tapping formed in a fastening plate (20), the fastening plate (20) cooperating with the third and fourth attachment tabs (17').

7. A turbomachine comprising a turbine ring assembly (1) according to any one of claims 1 to 6.

Dessins