FR2626622A1 - Dispositif de commande de jeu pour un moteur a turbine a gaz - Google Patents

Dispositif de commande de jeu pour un moteur a turbine a gaz Download PDF

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    • 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
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de commande du jeu, à conduits d'air de refroidissement, pour un moteur à turbine à gaz. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un carter de turbine 14, une pluralité de structures de brides 34, 50; 36, 64 reliant des sections du carter 14 de la turbine, une pluralité de conduits d'air de refroidissement 26, 28, 30, 32 entourant circonférentiellement le carter 14, une multiplicité d'orifices 38, 40, 42; 52; 58; 66 dans chacun de ces conduits pour diriger l'air de refroidissement qui est projeté contre une bride 24 et contre le carter 14, une pluralité d'entretoises radiales 44, 54, 60, 68 fixées respectivement à chaque conduit et une pluralité d'entretoises axiales 46, 56, 62, 70 fixées respectivement à chaque conduit et s'étendant axialement en direction d'une bride 24.

Description

La présente invention concerne un dispositif de commande de jeu pour un
moteur à turbine a gaz et plus particulièrement une disposition pour supporter lés conduits
d'air de refroidissement pour ce dispositif de commande.
Le brevet US-4069662 décrit un systême de commande de jeu pour un moteur à turbine à gaz. De l'air de refroidissement est canalisé autour de la périphérie du carter de la turbine à gaz et il est projeté sur sa surface. Ce refroidissement local provoque une rétraction - du carter dans une mesure suffisante pour éviter des jeux excessifs entre les ailettes de la turbine et le carter. Ce refroidissement est modulé sélectivement en fonction des conditions de -fonctionnement du moteur# afin de fournir le jeu approprié
pour chaque condition de fonctionnement.
Ces conduits entourent le carter dans la zone des brides et ils contiennent des trous ayant des dimensions sélectionnées et situés en des emplacements sélectionnés afin
de diriger l'air contre chaque bride et le carter adjacent.
Dans le but de réduire au minimum le flux d'air exige, la sélection de la dimension du trou par rapport a la distance de construction entre le conduit et le carter est effectuée -avec soin. L'écart de- l'espacement réel par rapport à celui prévu dans le projet a un effet notable sur le refroidissement et par conséquent sur l'efficacité du dispositif de commande du jeu. Par exemple un accroissement de l'espacement de 0,508 cm à 0,610 cm entraîne une réduction de 10% de l'efficacité du refroidissement. Avec les conduits en place l'espace compris entre les conduits et le carter n'est pas aisémennt accessible. Pendant le montage il est difficile de mesurer le jeu, d'obtenir -le jeu désiré lorsque l'on remet en place les conduits et d'inspecter l'installation pour déterminer si le jeu approprié a été établi. Une telle difficulté se rencontre aussi bien lors de l'entretien que pendant la fabrication initiale. Ce problème est encore plus aigu par suite du manque d'appréciation possible du personnel d'entretien en ce qui concerne l'aspect critique d'une telle construction
relativement simple en apparence.
Suivant l'invention les conduits d'air de refroidissement dans un dispositif de commande de jeu sont pourvus d'entretoises fixées A ces conduits, ayant des longueurs prédéterminées et qui viennent en butée contre le
carter de la turbine et les surfaces des brides ou boulons.
Des supports réglables permettent l'installation d'un conduit de manière que les entretoises soient- en contact avec les surfaces. L'installation d'un conduit avec l'espacement approprié est simplifié et l-'inspection en vue de déterminer si l'on a obtenu l'espacement approprié est facilite. On évite également tout frottement du conduit contre des composants qui conduirait à une usure des trous dans le conduit. On décrira ci-après, a titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexe sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation d'un moteur a turbine à gaz montrant la disposition des conduits d'air de refroidissement. La figure 2 est une vue en coupe à travers les conduits
montrant leur espacement par rapport au carter.
La figure 3 est une vue en coupe montrant le support
26266Z2
des conduits.
Sur la figure 1 est représenté un moteur à turbine à gaz 10-comportant une section de turbine à gaz 12 pourvue d'un carter de turbine à gaz 14. Un conduit de dérivation 16 contient de l'air sous pression dont une partie passe à
travers un collecteur 18 sous la commande d'une vanne 20.
Ce collecteur 18 alimente une pluralité de conduits d'air de refroidissement 22 dont chacun est constitué par un segment de 180 entourant le carter 14 de la turbine en étant adjacent à des brides 24. Si on se réfère à la figure 2 on y voit quatre conduits 22 indiqués respectivement par les références numériques 26,28,30 et 32. De même deux brides 24
sont indiquées respectivement par les références 34 et 36.
Le conduit 26 est percé d'une pluralité d'orifices 38,40 et 42 pour diriger de l'air de refroidissement contre la surface du carter 14 et la bride 34. Le nombre et la dimension de ces orifices sont choisis d'une manière' appropriée afin d'obtenir le refroidissement optimal des surfaces. Une pluralité d'entretoises radiales 14 sont disposées sur le conduit en s'étendant sur une distance de 0,5 cm A partir de la surface du conduit et elles sont situées de manière à être en butée contre la surface 14. Une pluralité d'entretoises axiales 46 sont en butée contre les extrémités.de parties filetées 48 de boulons 50. Ces entretoises 46 s 'étendent sur une distance de 0,25 cm en établissant un jeu, par rapport à - la surface de la bride, égai à 0,76 cm. La bride 34 et les boulons 50forment une structure de bride et les entretoises 46 peuvent être conçues de manière à être en butée soit contre
les boulons soit contre la bride elle-mgme.
Les orifices 40 et 42 sont plus grands que les orifices
262662Z
38 puisqu'ils doivent projeter l'air plus loin vers la surface refroidir, Une fois que le projet a été établi, l'espacement entre les orifices et la surface à refroidir est particulièrement critique. Si cette distance devient trop grande, l'énergie est dissipée avant que l'air ne vienne en contact avec la surface tandis que par contre si l'orifice sélectionné est trop proche, le refroidissement devient trop
local, sans que le.jet s'étale sur la zone désirée.
De la même manière le conduit 28 présente une pluralité d'orifices 52, avec une entretoise 54 établissant un jeu de 0,5 c m par rapport au carter. 14, tandis qu'une autre entretoise 56 établit.un jeu de 0,5 cm par rapport à la tête
du bouloh 50.
Le conduit 30 présente une pluralité d'orifices 58, avec une entretoise 60 établissant un jeu de 0,5 cm par rapport au carter et une entretoise 62 établissant un jeu de
0,48 cm par rapport A la tête du boulon 64.
Le conduit 32 présente une pluralité d'orifice 66, avec une entretoise radiale 68 établissant un jeu de 0,5 cm par rapport au carter tandis qu'une autre entretoise 70 établit un jeu de 0,25 cm par rapport à l'extrémité du boulon 64, Si on se réfère à la figure 3, on voit qu'un flasque 72 est supportée par la bride 34, du ceté de la partie filetée 48 du boulon 50. Une console support 74 présente une lumière allongée 76 et elle est boulonnée, au moyen d'un boulon 78, sur le flasque 72. Un support 80 est fixé dans une lumière allongée 82, au moyen d'un boulon 84, ce support 80 portant a son tour le conduit 26. Pendant l'installation ou le travail d'entretien l'espacement du conduit peut être ajusté au moyen des lumières allongées jusqu'à ce que les entretoises 44 et 46 soient en contact respectivement avec la surface du carter et
avec l'extrémité-du boulon de la bride.
Un support 88 est monté par l'intermédiaire de lumières allongées respectives 90 et 92, le conduit 28 étant supporté par l'intermédiaire d'une lumière allongée 94 et le conduit 30
étant supporté par l'intermédiaire d'une lumière allongée 95.
De la même manière le conduit 32 est supporté a partir d'une lumière allongée 98 dans un support 100 lequel est a son tour monté, par l'intermédiaire d'une lumière allongée 102,
sur un flasque 104.

Claims (1)

    REVENDICATIONS I.- Dispositif de commande du jeu, à conduits d'air de refroidissement, pour un moteur à turbine à gaz caractérisé en ce qu'il comprend un carter de turbine (14), une pluralité de structures de brides (34,50; 36,64) reliant des sections du carter (14) de la turbine, une pluralité de conduits d'air de refroidissement (2.6,28,30,32) entourant circonférentiellement le carter (14.), au voisinage des structures de brides (34,50 t 36,64), des moyens (16,18,20) pour alimenter ces conduits en air de refroidissement, une multiplicité d'orifices (38,40,42; 52;58;
  1. 66) dans chacun de ces conduits' pour diriger l'air de refroidissement qui est projeté contre une bride (24) et contre le carter (14) au voisinage de cette bride, une pluralité d'entretoises radiales (44,54,60> 68) fixées respectivement à chaque conduit et s'étendant radialement en direction du carter (14), une pluralité d'entretoises axiales (46,56,62, 70) fixées respectivement à chaque conduit et s'étendant axialement en direction d'une bride (24), une pluralité de flasques supports (72,104) fixés à chaque bride (24) et des moyens de support pour fixer d'une manière réglable les conduits (26,28,30,32) aux flasques supports (72,104) de manière que les -entretoises soient en contact avec
    le carter (14) et la structure de bride (34,50; 36,64).
    2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérise Àen ce que la structure de bride comporte une pluralité de boulons (50,64) s'étendant à travers les brides (34,36) et comportant, d'un coSté, une tête, et de l'autre cSté une partie filetée s'étendant axialement et en ce- que la pluralité d'entretoises axiales (46,70) qui sont disposées du côté de la bride (24) o se trouve la partie filetée de chaque boulon, et sont en contact avec la structure de bride, ont une longueur suffisante pour maintenir chaque conduit librement i partit
    des boulons (50,64).
    3.- Dispositif suivant 1 'une quelconque des
    revendications précédentes cracterise en ce que les flasques-
    supports {72,104} sont fixés du c8té de chaque bride. {24) o
    s'étendent les parties filetées des boulons (50,64).
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