EP3596314B1 - Ensemble d'anneau de turbine - Google Patents

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EP3596314B1
EP3596314B1 EP18714566.9A EP18714566A EP3596314B1 EP 3596314 B1 EP3596314 B1 EP 3596314B1 EP 18714566 A EP18714566 A EP 18714566A EP 3596314 B1 EP3596314 B1 EP 3596314B1
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EP
European Patent Office
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ring
radial
annular flange
turbine
annular
Prior art date
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Active
Application number
EP18714566.9A
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German (de)
English (en)
Other versions
EP3596314A1 (fr
Inventor
Nicolas Paul TABLEAU
Sébastien Serge Francis CONGRATEL
Clément Jean Pierre DUFFAU
Fabrice Marcel Noël GARIN
Lucien Henri Jacques QUENNEHEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Publication of EP3596314A1 publication Critical patent/EP3596314A1/fr
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Publication of EP3596314B1 publication Critical patent/EP3596314B1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60—Support structures; Attaching or mounting means
    • 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
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/11—Shroud seal segments
    • 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
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/50—Bearings
    • F05D2240/54—Radial bearings
    • 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
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
    • F05D2300/6033—Ceramic matrix composites [CMC]

Definitions

  • the invention relates to a turbine ring assembly comprising a plurality of ring sectors made of ceramic matrix composite material as well as a ring support structure.
  • the field of application of the invention is in particular that of gas turbine aeronautical engines.
  • the invention is however applicable to other turbomachines, for example industrial turbines.
  • CMC materials have good mechanical properties making them suitable for constituting structural elements and advantageously retain these properties at high temperatures.
  • the use of CMC materials has advantageously made it possible to reduce the cooling flow to be imposed during operation and therefore to increase the performance of the turbomachines.
  • the use of CMC materials advantageously makes it possible to reduce the mass of the turbomachines and to reduce the hot expansion effect encountered with the metal parts.
  • the invention aims to provide a turbine ring assembly making it possible to maintain each ring sector in a deterministic manner, that is to say so as to control its position and prevent it from vibrating. , on the one hand, while allowing the ring sector, and by extension to the ring, to deform under the effects of temperature rises and pressure variations, and this in particular independently of the metallic parts at the interface, and , on the other hand, while improving the seal between the non-vein sector and the vein sector and by simplifying the manipulations and reducing their number for mounting the ring assembly.
  • An object of the invention provides a turbine ring assembly comprising a plurality of ring sectors forming a turbine ring and a ring support structure, each ring sector having, according to a section plane defined by an axial direction and a radial direction of the turbine ring, an annular base portion with, in the radial direction of the turbine ring, an inner face defining the inner face of the turbine ring and an outer face to from which project a first and a second hooking lug, the ring support structure comprising a central ferrule from which project a first and a second radial flange between which are held the first and second hooking tabs of each ring sector.
  • the turbine ring assembly comprises a first annular flange and a second annular flange disposed upstream of the first annular flange with respect to the direction of an air flow intended to pass through the turbine ring assembly, the first and second annular flanges respectively having a first free end and a second end opposite to the first end, the first end of the first flange resting against the first hooking lug, the first end of the second annular flange being distant from the first end of the first annular flange in the axial direction, and the second end of the second flange annular comprising an upstream bearing ring projecting upstream in the axial direction, the upstream bearing ring having a radial bearing in contact with the central shell of the ring support structure.
  • the ring sectors can be made of ceramic matrix composite (CMC).
  • CMC ceramic matrix composite
  • the second annular flange separated from the first annular flange at its free end makes it possible to provide the turbine ring assembly with an upstream flange dedicated to absorbing the force of the high pressure distributor (DHP).
  • the second annular flange upstream of the turbine ring and free from any contact with the ring is configured to pass the maximum axial force induced by the DHP directly into the ring support structure without passing through it. ring which presents, when in CMC, a low mechanical admissible.
  • the transit of the DHP force through the second annular flange can induce its tilting.
  • This tilting can cause uncontrolled contact between the lower parts, that is to say the first ends, of the second annular flange and of the first annular flange. in contact with the turbine ring, which would have the consequence of directly transmitting the DHP force to the ring.
  • annular flanges allows axial access to the cavity of the turbine ring. This makes it possible to assemble the ring sectors together on the outside of the ring support structure and then to slide the assembly thus assembled axially into the cavity of the ring support structure until it comes into contact with one another. bearing against the second radial flange, before fixing the annular flanges on the central ferrule of the ring support structure.
  • the solution defined above for the ring assembly thus makes it possible to maintain each ring sector in a deterministic manner, that is to say to control its position and to prevent it from vibrating, while by improving the seal between the non-vein sector and the vein sector, by simplifying the manipulations and reducing their number for mounting the ring assembly, and by allowing the ring to deform under the effect of temperature and pressure, in particular independently of the metal parts at the interface.
  • the second annular flange may include a contact stopper extending in the axial direction of the turbine ring and separating the second end of the second annular flange from the second end. of the first annular flange.
  • the contact stop provided between the second ends of the first and second annular flange makes it possible to further reduce the contact between the lower part of the second annular flange, arranged upstream of the first flange, and that of the first annular flange, continued at this changeover. The direct transit of the DHP force towards the ring is therefore avoided.
  • the assembly may further comprise an omega seal mounted between the first end of the second annular flange and the first end of the first flange, the second annular flange being fixed to the structure.
  • ring support on a part upstream of the radial support.
  • the omega seal ensures the seal between the vein cavity and the non-vein cavity upstream of the ring.
  • the ring sector may have a section in the Greek letter pi ( ⁇ ) inverted according to the section plane defined by the axial direction and the radial direction, and the assembly may comprise, for each ring sector, at least three pins for radially holding the ring sector in position, the first and second hooking tabs of each ring sector each comprising a first end integral with the external face of the annular base, a second free end, at least three ears for receiving said at least three pins, at least two ears projecting from the second end of one of the first or second hooking tabs in the radial direction of the turbine ring and at least one lug projecting from the second end of the other hooking lug in the radial direction of the turbine ring, each receiving lug having a receiving orifice ion of one of the pawns.
  • the ring sector may have a section having an elongated K-shape along the section plane defined by the axial direction and the radial direction, the first and a second legs. hook having an S-shape.
  • the ring sector may have, over at least one radial range of the ring sector, an O-shaped section according to the section plane defined by the axial direction and radial direction, the first and the second hooking lugs each having a first end integral with the outer face and a second free end, and each ring sector comprising a third and a fourth hooking lugs s' each extending, in the axial direction of the turbine ring, between a second end of the first hooking lug and a second end of the second hooking lug, each ring sector being fixed to the support structure d 'ring by a fixing screw comprising a screw head bearing against the ring support structure and a thread cooperating with an internal thread made in a fixing plate, the fixing plate cooperating with the third and fourth hooking tabs .
  • Another object of the invention provides a turbomachine comprising a turbine ring assembly as defined above.
  • the figure 1 shows a high pressure turbine ring assembly comprising a turbine ring 1 in composite material with ceramic matrix (CMC) and a metal ring support structure 3.
  • the turbine ring 1 surrounds a set of rotating blades (not shown).
  • the turbine ring 1 is formed from a plurality of ring sectors 10, the figure 1 being a view in radial section.
  • the arrow D A indicates the axial direction of the turbine ring 1 while the arrow D R indicates the radial direction of the turbine ring 1.
  • the figure 1 is a partial view of the turbine ring 1 which is actually a complete ring.
  • each ring sector 10 has, along a plane defined by the axial D A and radial D R directions , a section substantially shaped like the inverted Greek letter ⁇ .
  • the section in fact comprises an annular base 12 and upstream and downstream radial hooking tabs, respectively 14 and 16.
  • upstream and downstream are used here with reference to the direction of flow of the gas flow in the turbine. represented by the arrow F on the figure 1 .
  • the tabs of the ring sector 10 could have another shape, the section of the ring sector having a shape other than ⁇ , such as for example a K or O shape.
  • the annular base 12 comprises, in the radial direction D R of the ring 1, an internal face 12a and an external face 12b opposite to each other.
  • the internal face 12a of the annular base 12 is coated with a layer 13 of abradable material forming a thermal and environmental barrier and defines a gas stream flow stream in the turbine.
  • the terms “internal” and “external” are used here with reference to the radial direction D R in the turbine.
  • the upstream and downstream radial hooking tabs 14 and 16 extend projecting, in the direction D R , from the outer face 12b of the annular base 12 at a distance from the upstream and downstream ends 121 and 122 of the annular base 12.
  • the upstream and downstream radial hooking tabs 14 and 16 extend over the entire width of the ring sector 10, that is to say over the entire arc of a circle described by the ring sector 10. , or over the entire circumferential length of ring sector 10.
  • the ring support structure 3 which is integral with a turbine housing comprises a central ferrule 31, extending in the axial direction D A , and having an axis of revolution coincident with the axis of revolution of the turbine ring 1 when they are fixed together, as well as a first annular radial flange 32 and a second annular radial flange 36, the first annular radial flange 32 being positioned upstream of the second annular radial flange 36 which is therefore located in downstream of the first annular radial flange 32.
  • the second annular radial flange 36 extends in the circumferential direction of the ring 1 and, in the radial direction D R , from the central ferrule 31 towards the center of the ring 1. It comprises a first free end 361 and a second end 362 integral with the central ferrule 31.
  • the second annular radial flange 36 comprises a first portion 363, a second portion 364, and a third portion 365 lying between the first portion 363 and the second portion 364.
  • the first portion 363 s' extends between the first end 361 and the third portion 365, and the second portion 364 extends between the third portion 365 and the second end 362.
  • the first portion 363 of the second annular radial flange 36 is in contact with the radial flange d 'downstream hooking 16.
  • the second portion 364 is thinned with respect to the first portion 363 and the third portion 365 so as to give a certain flexibility to the second annular radial flange 36 and thus do not over-stress the turbine ring 1 in CMC.
  • the first annular radial flange 32 extends in the circumferential direction of the ring 1 and, in the radial direction D R , from the central ferrule 31 towards the center of the ring 1. It comprises a first free end 321 and a second end 322 integral with the central ferrule 31.
  • the turbine ring assembly 1 comprises a first annular flange 33 and a second annular flange 34, the two annular flanges 33 and 34 being removably attached to the first annular radial flange 32.
  • the first and second annular flanges 33 and 34 are arranged upstream of the turbine ring 1 with respect to the direction F of flow of the gas flow in the turbine.
  • the first annular flange 33 is disposed downstream of the second annular flange 34.
  • the first annular flange 33 has a first free end 331 and a second end 332 removably attached to the ring support structure 3, and more particularly to the first annular radial flange 32.
  • first annular flange 33 has a first portion 333 extending from the first end 331 and a second portion 334 extending between the first portion 333 and the second end 332.
  • first portion 333 of the first annular flange 33 rests against the upstream radial hooking lug 14 of each of the ring sectors 10 making up the turbine ring 1
  • second portion 334 of the first annular flange 34 is rests against at least part of the first annular radial flange 32.
  • the radial retention of the ring 1 is ensured by the first annular flange 33 which is pressed against the first annular radial flange 32 of the ring support structure 3 and on the upstream radial hooking lug 14.
  • the first annular flange 33 provides the seal between the vein cavity and the cavity outside the vein of the ring.
  • the second annular flange 34 has a free first end 341 and a second end 342 removably attached to the ring support structure 3.
  • the second annular flange 34 is dedicated to taking up the force of the high pressure distributor (DHP) on the ring assembly 1, on the one hand, by deforming, and, on the other hand, by causing this to transit. force towards the casing line which is more robust mechanically, that is to say towards the line of the ring support structure 3 as illustrated by the force arrow E shown on the figure 3 .
  • DHP high pressure distributor
  • the first annular flange 33 and the second annular flange 34 are in contact at their second end respectively 332 and 342.
  • the second end 342 of the second annular flange 34 comprises a contact stop 340 projecting in the axial direction. D A between the second annular flange 34 and the first annular flange 33.
  • the contact stop 340 makes it possible to maintain a distance between the first end 331 of the first annular flange 33 and the first end 341 of the second annular flange 34 during the tilting of the second annular flange 34 induced by the DHP force.
  • the second end 342 of the second annular flange 34 is fixed to the first annular radial flange 32 via the stop and the first annular flange 33.
  • the second end 342 of the second annular flange 34 comprises a support ring 346 projecting upstream in the axial direction D A.
  • the second annular flange 34 has an upstream face 34a receiving the gas flow F and a downstream face 34b facing the first annular flange 33
  • the second end 342 of the second annular flange 34 comprises a contact stop 340 extending in the axial direction D A from the downstream face 34b towards the downstream, that is to say towards the first annular flange 33, and a bearing ring 346 extending in the axial direction D A from the upstream face 34a of the second annular flange 34.
  • the radial surface 335 of the first annular flange 33 extends over the entire circumference of the first annular flange 33, and over the face of the first annular flange 33 opposite the first annular flange 32 and the first radial fixing lug 14. More specifically, the radial surface 335 of the first annular flange 33 may be formed anywhere on the portion of the first annular flange 33 intended to contact the first annular radial flange 32, the radial surface 325 of the first annular radial flange 32 being formed at a corresponding height on the face of the first annular radial flange 32 facing the first annular flange 33.
  • the first annular flange 33 and the second annular flange 34 are connected by an omega seal 40 making it possible to ensure the seal between the vein cavity and the cavity outside the vein upstream of the ring 1.
  • the second annular flange 34 does not include a contact stop 340 unlike the first embodiment illustrated in the figures. figures 1 to 3 .
  • the support ring 346 of the second annular flange 34 also comprises a radial support 348 projecting from the outer face 346b of the support ring 346.
  • the radial support 348 is disposed on an upstream part of the support ring 346 without being directly on the first end 3461, the radial support 348 can be disposed over the entire length of the outer face 34b in the axial direction D A , the most upstream position allowing more resistance.
  • the first annular flange 33 is fixed to the first annular flange 32 of the ring support structure 3 by means of screws 60 and fixing nuts 61, the screws 60 passing through the second portion 334 of the first annular flange 33 as well as the upstream annular radial flange 32.
  • the radial support 348 projecting in the radial direction D R in a direction away from the axis of revolution of the ring 1, comprises a first face 348a extending in the radial direction D R and receiving the flow F and a second face 348b extending in the radial direction D R and opposite to the first face 348a, the second face 348b forming an axial shoulder resting on a radial rib 314 of the central shell 31.
  • the radial rib 314 s 'projecting in the radial direction D R from the central ferrule 31 in a direction going towards the axis of revolution of the ring 1.
  • the radial rib 314 comprises a first face 314a extending in the radial direction D R in sight of the flow F and in contact with the second face 348b of the radial support 348, and a second face 314b extending in the radial direction D R and opposite to the first face 314a.
  • the axial shoulder formed by the second face 348b of the radial support 348 of the second annular flange 34 is pressed against the radial rib 314 of the central ferrule 31 of the ring support structure 3.
  • a DHP casing, not shown on the figure 4 located upstream of the second annular flange 34 ensures a locking in the axial direction D A of the second annular flange 34 on the other side of the radial rib 314.
  • the second annular flange 34 is thus held axially in position between the radial rib 314 and the DHP casing upstream of the second annular flange 34.
  • FIG. 5 A schematic sectional view of a third embodiment of the turbine ring assembly is shown.
  • the third embodiment illustrated in figure 5 differs from the first embodiment illustrated in the figures 1 to 3 in that the ring sector 10 has, in the plane defined by the axial D A and radial D R directions , a K-shaped section instead of an inverted ⁇ -shaped section.
  • FIG. 6 A sectional view of a fourth embodiment of the turbine ring assembly is shown.
  • the fourth embodiment illustrated in figure 6 differs from the first embodiment illustrated in the figures 1 to 3 in that the ring sector 10 has, in the plane defined by the axial D A and radial D R directions , over part of the ring sector 10, an O-shaped section instead of an O-shaped section ⁇ inverted, the ring section 10 being fixed to the ring support structure 3 using a screw 19 and a fastening part 20, the screws 38 being omitted.
  • the second annular radial flange 36 of the ring support structure 3 is separated from the first annular flange 33 by a distance corresponding to the spacing of the upstream and downstream radial hooking tabs 14 and 16 so as to maintain the latter between the first annular flange 33 and the second annular radial flange 36.
  • each of the upstream and downstream radial hooking tabs 14 and 16 comprises a first end, 141 and 161, integral with the outer face 12b of the annular base 12 and a second end, 142 and 162, free.
  • the second end 142 of the upstream radial attachment tab 14 comprises two first lugs 17 each comprising an orifice 170 configured to receive a first pin 119.
  • the second end 162 of the downstream radial attachment tab 16 comprises two second ears 18 each comprising an orifice 180 configured to receive a second pin 120.
  • the first and second ears 17 and 18 project out in the radial direction D R of the turbine ring 1 respectively from the second end 142 of the upstream radial attachment tab 14 and of the second end 162 of the downstream radial attachment tab 16.
  • the orifices 170 and 180 can be circular or oblong.
  • the set of orifices 170 and 180 comprises a portion of circular orifices and a portion of oblong orifices.
  • the circular orifices make it possible to tangentially index the rings and prevent them from being able to move tangentially (in particular in the event of contact by the blade).
  • the oblong orifices make it possible to accommodate the differential expansions between the CMC and the metal. CMC has a much lower coefficient of expansion than metal. When hot, the lengths in the tangential direction of the ring sector and of the facing portion of the casing will therefore be different.
  • a first drilling diagram for a case with three lugs, would include a radial circular hole on one radial hooking flange and two tangential oblong holes on the other radial hooking flange
  • a second drilling diagram for a case with at least four ears, would include a circular orifice and an oblong orifice per radial hooking flange facing each other.
  • Other additional cases can also be considered.
  • the first two ears 17 are positioned at two different angular positions with respect to the axis of revolution of the turbine ring 1.
  • the two seconds lugs 18 are positioned at two different angular positions with respect to the axis of revolution of the turbine ring 1.
  • each ring sector 10 has, along a plane defined by the axial D A and radial D R directions , a substantially K-shaped section comprising an annular base 12 with, in the radial direction D R of the ring, an internal face 12a coated with a layer 13 of abradable material forming a thermal and environmental barrier and which defines the gas stream flow stream in the turbine.
  • Upstream and downstream radial hooking tabs 140, 160 substantially S-shaped extend, in the radial direction D R , from the outer face 12b of the annular base 12 over the entire width thereof and at the bottom. above the upstream and downstream circumferential end portions 121 and 122 of the annular base 12.
  • the radial attachment tabs 140 and 160 have a first end, referenced respectively 1410 and 1610, integral with the annular base 12 and a second free end, respectively referenced 1420 and 1620.
  • the free ends 1420 and 1620 of the radial attachment tabs upstream and downstream 140 and 160 extend either parallel to the plane in which the annular base 12 extends, that is to say in a circular plane, or in a rectilinear manner while the hooking tabs 140 and 160 extend annularly.
  • the surface supports then become linear supports which offers greater sealing than in the cases of occasional support.
  • the second end 1620 of the downstream radial hook 160 is held between a portion 3610 of the second annular radial flange 36 projecting in the axial direction D A from the first end 361 of the second annular radial flange 36 in the direction opposite to the direction of flow F and the free end of the associated screw 38, that is to say the screw opposite to the screw head.
  • the second end 1410 of the upstream radial hooking tab 140 is held between a portion 3310 of the first annular flange 33 projecting in the axial direction D A from the first end 331 of the first annular flange 33 in the direction of flow F and the free end of the associated screw 38.
  • the axial hooking tab 17 ' comprises an upstream end 171' and a downstream end 172 'separated by a central part 170'.
  • the turbine ring assembly comprises a screw 19 and a fastening part 20.
  • the fastening part 20 is fixed to the axial hooking lug 17 '.
  • the fastener 20 further comprises an orifice 21 provided with an internal thread cooperating with a thread of the screw 19 for fixing the fastener 20 to the screw 19.
  • the screw 19 comprises a screw head 190 whose diameter is greater than the diameter of an orifice 39 made in the central ferrule 31 of the support structure of the ring 3 through which the screw 19 is inserted before being screwed to the fastener 20.
  • the radial connection of the ring sector 10 with the ring support structure 3 is achieved using the screw 19, the head 190 of which bears on the central crown 31 of the ring support structure. 3, and of the fastener 20 screwed to the screw 19 and fixed to the axial hooking lug 17 'of the ring sector 10, the screw head 190 and the fastener 20 exerting forces in opposite directions to hold ring 1 and ring support structure 3 together.
  • the radial retention of the ring downwards can be ensured by means of four radial pins pressed against the axial hooking lug 17 ', and the radial upward retention of the ring can be ensured. by a pickaxe head, integral with the screw 19, placed under the ring in the cavity between the axial hooking lug 17 'and the external face 12b of the annular base.
  • each ring sector 10 further comprises rectilinear bearing surfaces 110 mounted on the faces of the upstream and downstream radial hooking tabs 14 and 16 in contact respectively with the first annular flange 33 and the second annular radial flange 36, that is to say on the upstream face 14a of the upstream radial attachment lug 14 and on the downstream face 16b of the downstream radial attachment lug 16.
  • the rectilinear supports could be mounted on the first annular flange 33 and on the second downstream annular radial flange 36.
  • the rectilinear supports 110 make it possible to have controlled sealing zones. Indeed, the bearing surfaces 110 between the upstream radial hooking lug 14 and the first annular flange 33, on the one hand, and between the downstream radial hooking lug 16 and the second annular radial flange 36 are included in the same rectilinear plane.
  • Each ring sector 10 described above is made of a ceramic matrix composite material (CMC) by forming a fiber preform having a shape close to that of the ring sector and densifying the ring sector with a ceramic matrix. .
  • CMC ceramic matrix composite material
  • Ceramic fiber threads for example SiC fiber threads such as those sold by the Japanese company Nippon Carbon under the name “Hi-NicalonS”, or carbon fiber threads. .
  • the fiber preform is advantageously produced by three-dimensional weaving, or multi-layer weaving with provision of unbinding zones making it possible to separate the parts of the preforms corresponding to the hooking tabs 14 and 16 of the sectors 10.
  • the weaving can be of the interlock type, as illustrated.
  • Other three-dimensional or multi-layered weaves can be used, for example multi-plain or multi-satin weaves.
  • the ring support structure 3 is for its part made of a metallic material such as a Waspaloy® or inconel 718® or alternatively C263® alloy.
  • the ring sectors 10 are assembled together on an annular tool of the “spider” type comprising, for example, suction cups configured to each hold a ring sector 10.
  • the assembly is carried out by fixing the first flange 33 to the ring support structure 3 by bolted connection, then by putting the omega seal 40 in place in the groove provided for this purpose in the first flask 33 before coming to assemble the second flange 34 to the ring support structure 3.

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Description

    Arrière-plan de l'invention
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 WO2014123654 montre les caractéristiques techniques du préambule de la revendication indépendante 1.
  • 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
  • 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.
  • 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.
  • Selon une caractéristique générale de l'objet, l'ensemble d'anneau de turbine comprend un premier flasque annulaire et un second flasque annulaire disposé en amont du premier flasque annulaire par rapport au sens d'un flux d'air destiné à traverser l'ensemble d'anneau de turbine, les premier et second flasques annulaires présentant respectivement une première extrémité libre et une seconde extrémité opposée à la première extrémité, la première extrémité du premier flasque étant en appui contre la première patte d'accrochage, la première extrémité du second flasque annulaire étant distante de la première extrémité du premier flasque annulaire dans la direction axiale, et la seconde extrémité du second flasque annulaire comprenant une virole d'appui amont s'étendant en saillie vers l'amont dans la direction axiale, la virole d'appui amont présentant un appui radial en contact avec la virole centrale de la structure de support d'anneau.
  • Dans un mode de réalisation particulier, les secteurs d'anneau peuvent être en matériau composite à matrice céramique (CMC).
  • Le second flasque annulaire séparé du premier flasque annulaire au niveau de son extrémité libre permet de fournir à l'ensemble d'anneau de turbine un flasque amont dédié à la reprise de l'effort du distributeur haute pression (DHP). Le second flasque annulaire en amont de l'anneau de turbine et exempt de tout contact avec l'anneau est configuré 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.
  • En effet, laisser un espace entre les premières extrémités du premier et du second flasques annulaires permet de dévier l'effort reçu par le second flasque, en amont du premier flasque annulaire 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 extrémité du seconde flasque annulaire, sans impacter le premier flasque annulaire et donc sans impacter l'anneau de turbine. La première extrémité du premier flasque ne subissant pas d'effort, l'anneau de turbine est ainsi préservé de cet effort axial.
  • Le transit de l'effort DHP par l'intermédiaire du second flasque annulaire peut induire son basculement. Ce basculement peut entraîner un contact non maîtrisé entre les parties basses, c'est-à-dire les premières extrémités, du second flasque annulaire et du premier flasque annulaire au contact de l'anneau de turbine, ce qui aurait pour conséquence de transmettre directement l'effort DHP à l'anneau.
  • La virole d'appui en amont 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 et limite de ce fait le basculement du second flasque annulaire.
  • En outre, le caractère amovible des flasques annulaires 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 les flasques annulaires sur la virole centrale de la structure de support d'anneau.
  • 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.
  • Le fait d'avoir deux flasques annulaires chacun en une pièce, c'est-à-dire décrivant l'intégralité d'un anneau sur 360°, permet, par rapport à des flasques annulaires sectorisés, 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.
  • 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.
  • Selon un premier aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, le second flasque annulaire peut comprendre une butée de contact s'étendant dans la direction axiale de l'anneau de turbine et séparant la seconde extrémité du second flasque annulaire de la seconde extrémité du premier flasque annulaire.
  • La butée de contact prévue entre les secondes extrémités du premier et du second flasque annulaires permet de réduire encore un peu plus plus le contact entre la partie basse du second flasque annulaire, disposé en amont du premier flasque, et celle du premier flasque annulaire, suite à ce basculement. Le transit direct de l'effort DHP vers l'anneau est donc évité.
  • Selon un deuxième aspect de l'ensemble d'anneau de turbine, l'ensemble peut comprendre en outre un joint oméga monté entre la première extrémité du second flasque annulaire et la première extrémité du premier flasque, le second flasque annulaire étant fixé à la structure de support d'anneau sur une partie en amont de l'appui radial.
  • Le joint oméga permet d'assurer l'étanchéité entre la cavité veine et la cavité hors veine en amont de l'anneau.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 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
  • 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 DA indique la direction axiale de l'anneau de turbine 1 tandis que la flèche DR 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.
  • 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 DR et la direction axiale DA, chaque secteur d'anneau 10 présente, selon un plan défini par les directions axiale DA et radiale DR, 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.
  • La base annulaire 12 comporte, suivant la direction radiale DR 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 DR dans la turbine.
  • Les pattes radiales d'accrochage amont et aval 14 et 16 s'étendent en saillie, suivant la direction DR, 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.
  • 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 DA, 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.
  • La seconde bride radiale annulaire 36 s'étend dans la direction circonférentielle de l'anneau 1 et, suivant la direction radiale DR, 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.
  • La première bride radiale annulaire 32 s'étend dans la direction circonférentielle de l'anneau 1 et, suivant la direction radiale DR, depuis la virole centrale 31 vers le centre de l'anneau 1. Elle comprend une première extrémité 321 libre et une seconde extrémité 322 solidaire de la virole centrale 31.
  • Comme cela est illustré sur les figures 1 à 3, l'ensemble d'anneau de turbine 1 comprend un premier flasque annulaire 33 et un second flasque annulaire 34, les deux flasques annulaires 33 et 34 étant fixés de manière amovible sur la première bride radiale annulaire 32. Les premier et second flasques annulaire 33 et 34 sont disposés en amont de l'anneau de turbine 1 par rapport au sens F d'écoulement du flux gazeux dans la turbine.
  • Le premier flasque annulaire 33 est disposé en aval du second flasque annulaire 34. Le premier flasque annulaire 33 présente une première extrémité 331 libre et une seconde extrémité 332 fixée de manière amovible à la structure de support d'anneau 3, et plus particulièrement à la première bride radiale annulaire 32.
  • En outre, le premier flasque annulaire 33 présente une première portion 333 s'étendant depuis la première extrémité 331 et une seconde portion 334 s'étendant entre la première portion 333 et la seconde extrémité 332. Lorsque l'ensemble d'anneau 1 est monté, la première portion 333 du premier flasque annulaire 33 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, et la seconde portion 334 du premier flasque annulaire 34 se trouve en appui contre au moins une partie de la première bride radiale annulaire 32.
  • Le maintien radial de l'anneau 1 est assuré par le premier flasque annulaire 33 qui est plaqué sur la première bride radiale annulaire 32 de la structure de support d'anneau 3 et sur la patte radiale d'accrochage amont 14. Le premier flasque annulaire 33 assure l'étanchéité entre la cavité veine et la cavité hors veine de l'anneau.
  • Le second flasque annulaire 34 présente une première extrémité 341 libre et une seconde extrémité 342 fixée de manière amovible à la structure de support d'anneau 3.
  • Le second flasque annulaire 34 est dédié à la reprise de l'effort du distributeur haute pression (DHP) sur l'ensemble d'anneau 1, 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 la flèche E d'effort présentée sur la figure 3.
  • Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le premier flasque annulaire 33 et le second flasque annulaire 34 sont en contact au niveau de leur seconde extrémité respectivement 332 et 342. La seconde extrémité 342 du second flasque annulaire 34 comprend une butée de contact 340 s'étendant en saillie dans la direction axiale DA entre le second flasque annulaire 34 et le premier flasque annulaire 33. La butée de contact 340 permet de maintenir une distance entre la première extrémité 331 du premier flasque annulaire 33 et la première extrémité 341 du second flasque annulaire 34 lors du basculement du second flasque annulaire 34 induit par l'effort DHP. La seconde extrémité 342 du second flasque annulaire 34 est fixée à la première bride radiale annulaire 32 via la butée et le premier flasque annulaire 33.
  • En outre, la seconde extrémité 342 du second flasque annulaire 34 comprend une virole d'appui 346 s'étendant en saillie vers l'amont dans la direction axiale DA.
  • En d'autres termes, le second flasque annulaire 34 présente une face amont 34a recevant le flux gazeux F et une face aval 34b en regard du premier flasque annulaire 33, et la seconde extrémité 342 du second flasque annulaire 34 comprend une butée de contact 340 s'étendant dans la direction axiale DA depuis la face aval 34b vers l'aval, c'est-à-dire vers le premier flasque annulaire 33, et une virole d'appui 346 s'étendant dans la direction axiale DA depuis la face amont 34a du second flasque annulaire 34.
  • La virole d'appui 346 présente une face interne 346a et une face externe 346b, une première extrémité 3461 libre, et une seconde extrémité 3462 solidaire de la face amont 34a du second flasque annulaire 34, la première extrémité 3461 étant en amont de la seconde extrémité 3462 lorsque l'ensemble d'anneau de turbine est monté. La virole d'appui 346 comprend, sur sa première extrémité 3461, un appui radial 348 en saillie de la face externe 346b de la virole d'appui 346. L'appui radial 348 est en contact avec la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3.
  • La virole d'appui 346 assure une résistance plus élevée au basculement induit par l'effort DHP. La virole d'appui 346 reprend les contraintes tangentielles importantes provoquées par l'effort DHP et limite de ce fait le basculement du second flasque annulaire 34.
  • Le second flasque annulaire 34 assure la liaison entre la partie aval du DHP, la structure de support d'anneau 3, ou carter, par contact surfacique radial, et le premier flasque annulaire 33 par contact surfacique axial.
  • Les premier et second flasques annulaires 33 et 34 sont fixés par frettage sur la structure de support d'anneau 3.
  • Le second flasque annulaire 34 est fretté sur la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3, le frettage étant réalisé, d'une part, entre la virole centrale 31 et une portion 345 en saillie de la butée de contact 340, dans la direction radiale DR en s'éloignant de l'axe de révolution de l'anneau c'est-à-dire en allant vers la virole centrale 31, et, d'autre part, entre la virole centrale 31 et l'appui radial 348.
  • Le premier flasque annulaire 33 est fretté sur la première bride radiale annulaire 32 de la structure de support d'anneau 3. Plus précisément, le frettage est réalisé entre une surface radiale 335 à peu près au milieu, dans la direction radiale DR, du premier flasque annulaire 33 et une surface radiale 325 à mi-hauteur de la première bride radiale annulaire 32, les deux surfaces radiales 335 et 325 étant en regard, et en même en contact, l'une de l'autre dans la direction radiale DR. La surface radiale 335 du premier flasque annulaire 33 s'étend sur toute la circonférence du premier flasque annulaire 33, et sur la face du premier flasque annulaire 33 en regard de la première bride annulaire 32 et de la première patte radiale de fixation 14. Plus précisément, la surface radiale 335 du premier flasque annulaire 33 peut être formée n'importe où sur la portion du premier flasque annulaire 33 destinée à être en contact avec la première bride radiale annulaire 32, la surface radiale 325 de la première bride radiale annulaire 32 étant formée à une hauteur correspondante sur la face de la première bride radiale annulaire 32 en regard du premier flasque annulaire 33.
  • La structure de support d'anneau 3 comprend en outre des vis 38 qui permettent de plaquer l'anneau en position radiale basse, c'est-à-dire vers la veine, de manière déterministe. Il y a en effet un jeu entre les pions axiaux et les alésages sur l'anneau pour compenser la dilatation différentielle entre le métal et les éléments en CMC qui s'opère à chaud.
  • Sur la figure 4 est présentée une vue schématique en coupe d'un deuxième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.
  • Le second mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 4 diffère du premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3 principalement en ce que le second flasque annulaire 34 n'est pas en contact direct avec le premier flasque annulaire 33.
  • Le premier flasque annulaire 33 et le second flasque annulaire 34 sont reliés par un joint oméga 40 permettant d'assurer l'étanchéité entre la cavité veine et la cavité hors veine en amont de l'anneau 1.
  • Dans le deuxième mode de réalisation, le second flasque annulaire 34 ne comprend pas de butée de contact 340 contrairement au premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3.
  • La virole d'appui 346 du second flasque annulaire 34 comprend également un appui radial 348 en saillie de la face externe 346b de la virole d'appui 346. Sur la figure 4, l'appui radial 348 est disposé sur une partie amont de la virole d'appui 346 sans être directement sur la première extrémité 3461, l'appui radial 348 peut être disposé sur toute la longueur de la face externe 34b dans la direction axiale DA, la position la plus en amont permettant une résistance plus accrue.
  • Dans le deuxième mode de réalisation illustré sur la figure 4, le premier flasque annulaire 33 est fixé à la première bride annulaire 32 de la structure de support d'anneau 3 à l'aide de vis 60 et d'écrous 61 de fixation, les vis 60 traversant la seconde portion 334 du premier flasque annulaire 33 ainsi que la bride radiale annulaire amont 32.
  • L'appui radial 348, en saillie dans la direction radiale DR dans un sens s'éloignant de l'axe de révolution de l'anneau 1, comprend une première face 348a s'étendant dans la direction radiale DR et recevant le flux F et une seconde face 348b s'étendant dans la direction radiale DR et opposée à la première face 348a, la seconde face 348b formant un épaulement axial venant en appui sur une nervure radiale 314 de la virole centrale 31. La nervure radiale 314 s'étend en saillie dans la direction radiale DR depuis la virole centrale 31 dans un sens allant vers l'axe de révolution de l'anneau 1. La nervure radiale 314 comprend une première face 314a s'étendant dans la direction radiale DR en regard du flux F et en contact avec la seconde face 348b de l'appui radial 348, et une seconde face 314b s'étendant dans la direction radiale DR et opposée à la première face 314a.
  • L'épaulement axial formé par la seconde face 348b de l'appui radial 348 du second flasque annulaire 34 est plaqué contre la nervure radiale 314 de la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3. Un carter DHP, non représenté sur la figure 4, situé en amont du second flasque annulaire 34 assure un blocage dans la direction axiale DA du second flasque annulaire 34 de l'autre côté de la nervure radiale 314. Le second flasque annulaire 34 est ainsi maintenu axialement en position entre la nervure radiale 314 et le carter DHP en amont du second flasque annulaire 34.
  • Au niveau radial, il y a un jeu fonctionnel entre l'appui radial 348 du second flasque annulaire 34 et la virole centrale 31 de la structure de support d'anneau 3. Ce jeu n'a pas d'influence sur le comportement du montage, notamment en dynamique puisque le second flasque annulaire 34 reste statique pendant le fonctionnement du moteur. De plus, son positionnement radial n'a pas d'influence sur le positionnement radial des autres pièces.
  • Sur la figure 5 est présentée une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.
  • Le troisième mode de réalisation illustré sur la figure 5 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 DA et radiale DR, une section en forme de K au lieu d'une section en forme de π inversé.
  • Sur la figure 6 est présentée une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'ensemble d'anneau de turbine.
  • Le quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 6 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 DA et radiale DR, 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.
  • Dans chacun des modes de réalisation de l'invention illustrés sur les figures 1 à 6, dans la direction axiale DA, la seconde bride radiale annulaire 36 de la structure de support d'anneau 3 est séparée du premier flasque annulaire 33 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 le premier flasque annulaire 33 et la seconde bride radiale annulaire 36.
  • Dans le premier et le second modes de réalisation illustrés sur les figures 1 à 4, 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 le premier flasque annulaire 33, et deux seconds pions 120 coopérant avec la patte d'accrochage aval 16 et la seconde bride radiale annulaire 36.
  • Dans ces deux modes de réalisation illustrés respectivement sur les figures 1 à 3 et sur la figure 4, pour chaque secteur d'anneau 10 correspondant, la seconde portion 334 du premier flasque annulaire 33 comprend deux orifices 3340 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.
  • 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 DR 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.
  • 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.
  • 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.
  • Comme illustré sur la figure 5, dans le troisième mode de réalisation, chaque secteur d'anneau 10 présente, selon un plan défini par les directions axiale DA et radiale DR, une section sensiblement en forme de K comprenant une base annulaire 12 avec, suivant la direction radiale DR 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 DR, 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.
  • 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 DA 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 du premier flasque annulaire 33 s'étendant en saillie dans la direction axiale DA depuis la première extrémité 331 du premier flasque annulaire 33 dans le sens du flux F et l'extrémité libre de la vis 38 associée.
  • Dans le quatrième mode de réalisation illustré sur la figure 6, 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 DA, 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.
  • 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 DR, 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.
  • 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'.
  • 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.
  • 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.
  • Dans une variante, le maintien radial de l'anneau vers le bas peut être assuré à l'aide de quatre pions radiaux plaqués sur la patte axial d'accrochage 17', et le maintien radial vers le haut de l'anneau peut être assuré par une tête pioche, solidaire de la vis 19, placée sous l'anneau dans la cavité entre la patte axiale d'accrochage 17' et la face externe 12b de la base annulaire.
  • 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 le premier flasque annulaire 33 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 le premier flasque annulaire 33 et sur la seconde bride radiale annulaire aval 36.
  • 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 le premier flasque annulaire 33, 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.
  • Plus précisément, avoir des appuis sur des plans radiaux permet de s'affranchir des effets de décambrage dans l'anneau de turbine 1.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 .
  • 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 »).
  • Un exemple détaillé de fabrication de secteurs d'anneau en CMC est notamment décrit dans le document US 2012/0027572 .
  • 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®.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Puis on vient fixer le premier flasque annulaire 33 et le second flasque annulaire 34 à la structure de support d'anneau 3 et à l'anneau 1. Les premier et second flasques annulaires 33 et 34 sont fixés par frettage à la structure de support d'anneau 3. L'effort DHP exercé dans le sens du flux F renforce cette fixation pendant le fonctionnement du moteur.
  • Il est à noter que dans le cas d'un procédé de réalisation d'un ensemble d'anneau de turbine correspondant à celui représenté sur la figure 4, le montage est réalisé en fixant le premier flasque 33 à la structure de support d'anneau 3 par liaison boulonnée, puis en mettant le joint oméga 40 en place dans la gorge prévue à cette effet dans premier fiasque 33 avant de venir assembler le second flasque 34 à la structure de support d'anneau 3.
  • Pour maintenir l'anneau 1 en position radialement, le premier flasque annulaire 33 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.
  • L'anneau 1 est ainsi maintenu en position axialement à l'aide du premier flasque annulaire 33 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 premier flasque annulaire 33, une précontrainte axiale peut être appliquée sur le premier flasque annulaire 33 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. Le premier flasque annulaire 33 est maintenu en contrainte axiale par des éléments mécaniques placés en amont comme cela est illustré en pointillés sur la figure 3.
  • 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 3340 et 3650 du premier flasque annulaire 33 et de la bride radiale annulaire 36.
  • 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.
  • 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 induite des efforts axiaux trop élevés sur l'anneau.

Claims (7)

  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 (DA) et une direction radiale (DR) de l'anneau de turbine (1), une partie formant base annulaire (12) avec, dans la direction radiale (DR) 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 premier flasque annulaire (33) et un second flasque annulaire (34) disposé en amont du premier flasque annulaire (33) par rapport au sens d'un flux d'air (F) destiné à traverser l'ensemble d'anneau de turbine (1), les premier et second flasques annulaires (33, 34) présentant respectivement une première extrémité libre (331, 341) et une seconde extrémité (332, 342) opposée à la première extrémité, la première extrémité (331) du premier flasque (33) étant en appui contre la première patte d'accrochage (14), la première extrémité (341) du second flasque annulaire (34) étant distante de la première extrémité (331) du premier flasque annulaire (33) dans la direction axiale (DA), et la seconde extrémité (342) du second flasque annulaire (34) comprenant une virole d'appui (346) amont s'étendant en saillie vers l'amont dans la direction axiale (DA), la virole d'appui amont (346) présentant un appui radial (348) en contact avec la virole centrale (31) de la structure de support d'anneau (3).
  2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel le second flasque annulaire (34) comprend une butée de contact (340) s'étendant dans la direction axiale (DA) de l'anneau de turbine (1) et séparant la seconde extrémité (342) du second flasque annulaire (34) de la seconde extrémité (332) du premier flasque annulaire (33).
  3. Ensemble selon la revendication 1, comprenant en outre un joint oméga (40) monté entre la première extrémité (341) du second flasque annulaire (34) et la première extrémité (331) du premier flasque (33), le second flasque annulaire (34) étant fixé à la structure de support d'anneau (3) sur une partie en amont de l'appui radial (348).
  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 (DA) et la direction radiale (DR), 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 (DR) 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 (DR) 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 (DA) et la direction radiale (DR), 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 (DA) et la direction radiale (DR), 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 (DA) 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.
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