FR2831624A1 - Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur - Google Patents

Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur Download PDF

Info

Publication number
FR2831624A1
FR2831624A1 FR0114099A FR0114099A FR2831624A1 FR 2831624 A1 FR2831624 A1 FR 2831624A1 FR 0114099 A FR0114099 A FR 0114099A FR 0114099 A FR0114099 A FR 0114099A FR 2831624 A1 FR2831624 A1 FR 2831624A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
bearing
shaft
support
screws
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR0114099A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Martin
Patrick Charles Georges Morel
Pierre Bruno Pandelakis
Henri Jean Joseph Souyeaux
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
SNECMA Moteurs SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNECMA Moteurs SA filed Critical SNECMA Moteurs SA
Priority to FR0114099A priority Critical patent/FR2831624A1/fr
Priority to FR0203150A priority patent/FR2832195B1/fr
Priority to US10/500,863 priority patent/US7237959B2/en
Priority to RU2004123972/06A priority patent/RU2303704C2/ru
Priority to EP02292635A priority patent/EP1308602B1/fr
Priority to DE60200872T priority patent/DE60200872T2/de
Priority to PCT/FR2002/003644 priority patent/WO2003038241A1/fr
Priority to CA002473088A priority patent/CA2473088C/fr
Publication of FR2831624A1 publication Critical patent/FR2831624A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • 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
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • 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
    • F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162—Bearing supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05B2260/301—Retaining bolts or nuts
    • F05B2260/3011—Retaining bolts or nuts of the frangible or shear type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention concerne un agencement d'arbre tournant portant un équipement à un bout et s'étendant en arrière à partir de l'équipement, l'arbre (1) étant soutenu par un premier palier (2) en arrière de l'équipement et par un deuxième palier (3) en arrière du premier palier (2), le premier palier (2) étant porté par une enveloppe (4) entourant l'arbre (1) et s'étendant en arrière du premier palier (2) jusqu'à une structure de stator (5), à laquelle l'enveloppe (4) est bridée par des vis (6) parallèles à l'arbre (2) et fusibles en traction,caractérisé par le fait que le deuxième palier (3) est disposé avec un jeu radial (J) dans un alésage (7) d'un support annulaire (8) solidaire de la structure de stator (5) et est bridé audit support (8) annulaire par des vis (9) parallèles à l'arbre (1) et fusibles en cisaillement, grâce à quoi le deuxième palier (3) est susceptible de prendre appui sur ledit support (8) en cas de rupture desdites vis (9).Elle s'applique plus particulièrement au support de l'arbre de soufflante d'un turboréacteur.

Description

<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne un support d'arbre cassant à l'apparition d'un balourd.
Elle concerne plus précisément un agencement d'arbre tournant portant un équipement à un bout et s'étendant en arrière à partir de l'équipement, l'arbre étant soutenu par un premier palier en arrière de l'équipement et par un deuxième palier en arrière du premier palier, le premier palier étant porté par une enveloppe entourant l'arbre et s'étendant en arrière du premier palier jusqu'à une structure de stator, à laquelle l'enveloppe est bridée par des vis parallèles à l'arbre et fusibles en traction.
Un tel agencement est décrit dans FR 2 752 024. L'équipement est par exemple une soufflante de turboréacteur entraînée et supportée par l'arbre d'une turbine à basse pression.
Si une aube de la soufflante se rompt, un balourd important se produit sur l'arbre de support de la soufflante, ce qui génère des charges cycliques et des vibrations que le premier palier de support de l'arbre communique aux parties fixes de la machine avec d'importants risques de détériorations. La rupture des vis fusibles en traction entraîne un découplage de l'enveloppe au bout d'un nombre restreint de tours de rotation de l'arbre, dès la présence d'un balourd important, dû par exemple à la rupture d'une aube de soufflante.
Dès le découplage de l'enveloppe, le premier palier ne soutient plus la soufflante, et l'arbre de soufflante n'est plus soutenu que par le deuxième palier qui se met à son tour à transmettre les charges cycliques et les vibrations à la structure de stator via son support.
FR 2 752 024 prévoit un mode de réalisation dans lequel le support annulaire du deuxième palier est relié à l'enveloppe de support du premier palier. Dans le cas de rupture des vis fusibles en traction, l'extrémité avant de la ligne d'arbre à basse pression devient flottante, et peut osciller assez fortement en direction radiale et éventuellement frotter sur la ligne d'arbre à haute pression qui lui est coaxiale et tourne à une vitesse nettement supérieure, ce qui peut entraîner des dommages pour les deux lignes d'arbres.
FR 2 752 024 a également prévu de limiter les débattements de la ligne d'arbre à basse pression après la rupture des vis fusibles en traction, en montant une nervure sur le stator autour de l'enveloppe pour
<Desc/Clms Page number 2>
contenir son mouvement, ou une autre nervure fixée au stator, et terminée par des patins situés à l'arrière du deuxième palier et entourant la ligne d'arbre à basse pression à peu de distance d'elle. La nervure entourant l'enveloppe se trouvant à une distance axiale élevée du premier palier, l'enveloppe désolidarisée du stator subit un mouvement giratoire important qui génère des forces axiales sur les deux paliers ce qui ne permet pas de maîtriser les déplacements radiaux de l'arbre à basse pression au niveau du deuxième palier afin d'éviter le frottement entre les deux arbres.
Lorsque le débattement de l'arbre à basse pression est limité par les patins de l'autre nervure, situés à peu de distance de l'arbre, il se produit évidemment un frottement entre l'arbre à basse pression et les patins qui peut endommager l'arbre à basse pression.
Le but de l'invention est de proposer un agencement d'arbre tel que défini en introduction, qui pallie les inconvénients mentionnés cidessus.
L'invention atteint son but par le fait que le deuxième palier est disposé avec un jeu radial dans un alésage d'un support annulaire solidaire de la structure de stator et est bridé audit support annulaire par des vis parallèles à l'arbre et fusibles en cisaillement, grâce à quoi le deuxième palier est susceptible de prendre appui sur ledit support annulaire en cas de rupture desdites vis.
Très avantageusement, le jeu radial est calibré de manière à éviter des frottements entre l'arbre et d'autres éléments fixes ou mobiles.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue générale de l'invention, et, la figure 2 montre à plus grande échelle le montage du palier arrière de l'arbre. la figure 1 montre l'extrémité avant d'un arbre 1 d'une turbine à basse pression d'un turboréacteur à double flux d'axe X, qui est supportée par un palier avant 2 et par un palier arrière 3. Cet arbre 1 supporte en porte à faux à l'avant du palier avant 2 une soufflante d'axe X non montrée sur les dessins.
Le palier avant 2 est porté par une enveloppe 4 qui entoure l'arbre 1 et qui s'étend en arrière du palier avant 2 jusqu'à une structure de
<Desc/Clms Page number 3>
stator 5, sur laquelle elle est unie par une pluralité de vis 6, disposées parallèlement à l'axe X et qui sont fusibles en traction. Ces vis 6 comportent une portion médiane de section réduite qui se rompt lorsque le palier avant 2 subit des charges cycliques en cas de présence d'un balourd par suite de la rupture d'une aube de soufflante.
Le palier arrière 3 est disposé dans un alésage 7 d'axe X d'un support 8 rigide, fixé à la structure de stator 5, ou intégré dans la structure de stator 5, et est bridé sur ce support 8 au moyen de vis 9 d'axe X susceptibles de se rompre par cisaillement, lorsque le palier arrière 3 est soumis à des charges cycliques importantes.
Ainsi que cela est montré sur la figure 2, l'alésage 7 du support 8 a un diamètre supérieur au diamètre externe de l'élément périphérique externe 10 du palier arrière 3, et cet élément périphérique externe 10 présente une bride annulaire radiale 11 dirigée vers l'extérieur et qui est en appui contre une face latérale du support 8 grâce aux vis 9.
Il existe ainsi un jeu radial J entre la paroi périphérique externe 10 et la paroi radialement interne 12 du support 8 qui délimite l'alésage 7.
En cas de rupture des vis 9 par cisaillement, le débattement radial du palier arrière 3 est délimité par le jeu radial J, la paroi périphérique externe 10 du palier arrière 3 étant alors en appui contre la paroi radialement interne 12 du support 8.
Lorsque la soufflante crée un balourd important, le palier avant 2 subit des charges cycliques, qui sont compensées par des efforts axiaux sur les vis 6 fusibles en traction qui se rompent les uns après les autres au bout d'un très petit nombre de tours de rotation de l'arbre 1. Le palier avant 2 ne porte plus la soufflante, et le palier arrière 3 subit à son tour des charges cycliques qui peuvent entraîner la rupture par cisaillement des vis 9 fusibles en cisaillement. Mais le palier arrière 3 est maintenu en appui radial contre la paroi radialement interne 12 du support 8.
Le jeu J est calibré de telle manière que l'arbre 1 de la turbine à basse pression ne frotte pas contre des éléments fixes ou mobiles du turboréacteur et notamment contre l'arbre à haute pression qui relie la turbine à haute pression au compresseur à haute pression, qui est coaxial et extérieur à l'arbre 1 à basse pression, et qui tourne à une vitesse nettement supérieure.
<Desc/Clms Page number 4>
Le jeu J sera limité par exemple à 4 mm et de préférence à 3 mm, afin de diminuer très fortement les risques de contact entre les arbres à haut régime du turboréacteur, et de diminuer les efforts à bas régime.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Agencement d'arbre tournant portant un équipement à un bout et s'étendant en arrière à partir de l'équipement, l'arbre (1) étant soutenu par un premier palier (2) en arrière de l'équipement et par un deuxième palier (3) en arrière du premier palier (2), le premier palier (2) étant porté par une enveloppe (4) entourant l'arbre (1) et s'étendant en arrière du premier palier (2) jusqu'à une structure de stator (5), à laquelle l'enveloppe (4) est bridée par des vis (6) parallèles à l'arbre (1) et fusibles en traction, caractérisé par le fait que le deuxième palier (3) est disposé avec un jeu radial (J) dans un alésage (7) d'un support annulaire (8) solidaire de la structure de stator (5) et est bridé audit support (8) annulaire par des vis (9) parallèles à l'arbre (1) et fusibles en cisaillement, grâce à quoi le deuxième palier (3) est susceptible de prendre appui sur ledit support (8) en cas de rupture desdites vis (9).
2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le jeu radial (J) est calibré de manière à éviter des frottements entre l'arbre (1) et d'autres éléments fixes ou mobiles.
3. Agencement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le jeu radial (J) est au plus de 3 mm.
4. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'équipement est une soufflante d'entrée de turboréacteur.
FR0114099A 2001-10-31 2001-10-31 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur Pending FR2831624A1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0114099A FR2831624A1 (fr) 2001-10-31 2001-10-31 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur
FR0203150A FR2832195B1 (fr) 2001-10-31 2002-03-14 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur
US10/500,863 US7237959B2 (en) 2001-10-31 2002-10-24 Breakable coupling system for a turbojet fan shaft
RU2004123972/06A RU2303704C2 (ru) 2001-10-31 2002-10-24 Ломкая соединительная система для вала вентилятора турбореактивного двигателя
EP02292635A EP1308602B1 (fr) 2001-10-31 2002-10-24 Système d'accouplement cassable pour l'arbre soufflante de turboréacteur
DE60200872T DE60200872T2 (de) 2001-10-31 2002-10-24 Brechbare Kupplungssysteme für die Fanwelle eines Turbotriebwerks
PCT/FR2002/003644 WO2003038241A1 (fr) 2001-10-31 2002-10-24 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur
CA002473088A CA2473088C (fr) 2001-10-31 2002-10-24 Systeme d'accouplement cassable pour l'arbre soufflante de turboreacteur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0114099A FR2831624A1 (fr) 2001-10-31 2001-10-31 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2831624A1 true FR2831624A1 (fr) 2003-05-02

Family

ID=8868932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0114099A Pending FR2831624A1 (fr) 2001-10-31 2001-10-31 Systeme decoupleur pour l'arbre d'une soufflante de turboreacteur

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2831624A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1561907A1 (fr) * 2004-02-06 2005-08-10 Snecma Moteurs Turboréacteur à soufflante solidaire d'un arbre d'entraínement supporté par un premier et un deuxième paliers
FR2877046A1 (fr) * 2004-10-26 2006-04-28 Snecma Moteurs Sa Turbomachine avec un dispositif de decouplage et vis fusible pour dispositif de decouplage de la turbomachine
FR2878289A1 (fr) * 2004-11-19 2006-05-26 Snecma Moteurs Sa Turbomachine avec un dispositif de decouplage commun aux premier et deuxieme paliers de son arbre d'entrainement
WO2012175864A1 (fr) 2011-06-20 2012-12-27 Snecma Turbomoteur a double flux a dispositif de decouplage
WO2014167209A1 (fr) 2013-04-09 2014-10-16 Snecma Disque de soufflante pour un turboréacteur et turboréacteur
US10975729B2 (en) * 2018-10-04 2021-04-13 Honda Motor Co., Ltd. Gas turbine engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3395857A (en) * 1966-02-15 1968-08-06 Rolls Royce Bearing assembly
US5417501A (en) * 1993-08-21 1995-05-23 Westland Helicopters Limited Bearing assemblies for rotating shafts
FR2752024A1 (fr) 1996-08-01 1998-02-06 Snecma Support d'arbre cassant a l'apparition d'un balourd
US6009701A (en) * 1996-12-20 2000-01-04 Rolls-Royce, Plc Ducted fan gas turbine engine having a frangible connection
EP1008726A2 (fr) * 1998-12-09 2000-06-14 General Electric Company Système pour découpler une soufflante
US6098399A (en) * 1997-02-15 2000-08-08 Rolls-Royce Plc Ducted fan gas turbine engine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3395857A (en) * 1966-02-15 1968-08-06 Rolls Royce Bearing assembly
US5417501A (en) * 1993-08-21 1995-05-23 Westland Helicopters Limited Bearing assemblies for rotating shafts
FR2752024A1 (fr) 1996-08-01 1998-02-06 Snecma Support d'arbre cassant a l'apparition d'un balourd
US6009701A (en) * 1996-12-20 2000-01-04 Rolls-Royce, Plc Ducted fan gas turbine engine having a frangible connection
US6098399A (en) * 1997-02-15 2000-08-08 Rolls-Royce Plc Ducted fan gas turbine engine
EP1008726A2 (fr) * 1998-12-09 2000-06-14 General Electric Company Système pour découpler une soufflante

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1561907A1 (fr) * 2004-02-06 2005-08-10 Snecma Moteurs Turboréacteur à soufflante solidaire d'un arbre d'entraínement supporté par un premier et un deuxième paliers
FR2866069A1 (fr) * 2004-02-06 2005-08-12 Snecma Moteurs Turboreacteur a soufflante solidaire d'un arbre d'entrainement supporte par un premier et un deuxieme paliers
US7322181B2 (en) 2004-02-06 2008-01-29 Snecma Moteurs Turbofan engine with the fan fixed to a drive shaft supported by a first and a second bearing
FR2877046A1 (fr) * 2004-10-26 2006-04-28 Snecma Moteurs Sa Turbomachine avec un dispositif de decouplage et vis fusible pour dispositif de decouplage de la turbomachine
EP1653051A1 (fr) * 2004-10-26 2006-05-03 Snecma Turbomachine avec un dispositif de découplage, dispositif de découplage et vis fusible pour le dispositif de découplage
US7316538B2 (en) 2004-10-26 2008-01-08 Snecma Turbine engine with an uncoupling device, uncoupling device and fusible screw for the uncoupling device
FR2878289A1 (fr) * 2004-11-19 2006-05-26 Snecma Moteurs Sa Turbomachine avec un dispositif de decouplage commun aux premier et deuxieme paliers de son arbre d'entrainement
US7195444B2 (en) 2004-11-19 2007-03-27 Snecma Turbomachine with a decoupling device common to first and second bearings of its drive shaft, compressor comprising the decoupling device and decoupling device
WO2012175864A1 (fr) 2011-06-20 2012-12-27 Snecma Turbomoteur a double flux a dispositif de decouplage
WO2014167209A1 (fr) 2013-04-09 2014-10-16 Snecma Disque de soufflante pour un turboréacteur et turboréacteur
EP3124795A1 (fr) 2013-04-09 2017-02-01 Snecma Disque de soufflante pour un turboréacteur et turboréacteur
US10975729B2 (en) * 2018-10-04 2021-04-13 Honda Motor Co., Ltd. Gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2473088C (fr) Systeme d&#39;accouplement cassable pour l&#39;arbre soufflante de turboreacteur
EP1489268B1 (fr) Agencement de supports de paliers pour arbre tournant d&#39;un moteur d&#39;aéronef et moteur d&#39;aéronef équipé d&#39;un tel agencement
CA2527352C (fr) Turbomachine avec un dispositif de decouplage commun aux premier et deuxieme paliers de son arbre d`entrainement, compresseur comprenant le dispositif de decouplage et dispositif de decouplage
CA2625319C (fr) Soufflante de turbomachine
EP1561907B1 (fr) Turboréacteur à soufflante solidaire d&#39;un arbre d&#39;entraînement supporté par un premier et un deuxième paliers
US6494032B2 (en) Ducted fan gas turbine engine with frangible connection
EP0814236B1 (fr) Support de palier permettant de maintenir en fonctionnement un turbomoteur aprés apparition d&#39;un balourd
CA2495982C (fr) Turboreacteur a soufflante solidaire d&#39;un arbre d&#39;entrainement supporte par un premier et un deuxieme paliers
US6073439A (en) Ducted fan gas turbine engine
CA2813569C (fr) Boitier de liaison entre un arbre d&#39;entrainement de soufflante de moteur et un palier de roulement
CA2509489C (fr) Turbomachine avec moyens de retenue axiale du rotor
CA2607245C (fr) Agencement de palier d&#39;un arbre tournant et turboreacteur equipe d&#39;un tel agencement
EP2075413B1 (fr) Dispositif de rigidification du stator d&#39;une turbomachine et application aux moteurs d&#39;aeronef
FR2888621A1 (fr) Dispositif de retention d&#39;un support de palier dans une turbomachine comportant un dispositif de decouplage
FR2941743A1 (fr) Demarreur a air pour turbomachine.
FR3026774A1 (fr) Turbomachine comportant un dispositif de freinage du rotor de soufflante.
EP1995414A1 (fr) Dispositif de freinage dans un moteur à turbine à gaz d&#39;une turbine en cas de rupture d&#39;arbre
FR2831624A1 (fr) Systeme decoupleur pour l&#39;arbre d&#39;une soufflante de turboreacteur
WO2017037378A1 (fr) Ensemble propulsif muni de parties de carter decouplables
FR3011291A1 (fr) Turbomachine a accouplement torsible integre a au moins un arbre menant et/ou mene
FR3006713A1 (fr) Dispositif de decouplage pour turbomachine comportant une piece intermediaire
FR3014945A1 (fr) Carter d&#39;echappement logeant un etage de turbine pour turbomachine
FR3129175A1 (fr) Module de turbomachine avec un dispositif de limitation d’amplitude et turbomachine correpondante
FR3129174A1 (fr) Module de turbomachine comprenant un dispositif d’amortissement et turbomachine correspondante
FR3118093A1 (fr) Aube de turbine, en particulier destinée à une turbine contrarotative

Legal Events

Date Code Title Description
CL Concession to grant licences
CD Change of name or company name