FR2968032A1

FR2968032A1 - Ensemble d'etancheite pour turbomachine

Info

Publication number: FR2968032A1
Application number: FR1160993A
Authority: FR
Inventors: Hrishikesh Vishvas Deo; Binayak Roy
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2031-11-30
Also published as: JP5923283B2; US8628092B2; RU2598620C2; JP2012117671A; FR2968032B1; RU2011149183A; US20120133101A1; DE102011055836A1

Abstract

Ensemble d'étanchéité (32) pour turbomachine. La turbomachine comporte une enveloppe fixe et un rotor (20) pouvant tourner autour d'un axe. L'ensemble d'étanchéité (32) comporte une pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture disposés entre le rotor (20) et l'enveloppe fixe, et une pluralité d'intervalles entre segments ménagés entre les différents segments arqués (46) de bague de garniture. Les différents intervalles entre segments sont inclinés suivant un premier angle (56) par rapport à un axe radial (42) du rotor (20) et sont inclinés dans une direction de mouvement de la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture. L'ensemble d'étanchéité (32) comporte également un élément de sollicitation (48) disposé entre l'enveloppe fixe et les différents segments arqués (46) de bague de garniture et relié à l'une et aux autres.

Description

B11-5313FR 1

Ensemble d'étanchéité pour turbomachine La présente invention concerne le domaine des joints d'étanchéité utilisés dans les turbomachines. Plus particulièrement, l'invention concerne un joint d'étanchéité destiné à être installé à l'interface d'un organe rotatif tel qu'un rotor de turbine ou de compresseur et un organe fixe tel qu'une enveloppe ou un stator. Les joints d'étanchéité utilisés dans les turbines à gaz, les turbines à vapeur, les moteurs d'aéronefs, les compresseurs et autres systèmes de turbomachines sont susceptibles de présenter de très fortes fuites, car une garde de rotor peut être conçue pour être suffisamment grande pour contribuer à empêcher le rotor de frotter contre le joint. Si le rotor touche réellement le joint, ce qu'on appelle frottement de rotor, le joint risque d'être endommagé, ce qui fait ensuite apparaître une garde encore plus grande. En particulier, un frottement de rotor risque de survenir dans une turbine à gaz pendant un certain nombre d'états transitoires du rotor, dont par exemple une excitation dynamique du rotor, une déformation thermique relative du rotor et du stator ou un décalage du centre du rotor en raison de l'apparition d'un film de lubrification hydrodynamique dans les paliers lisses à mesure que la vitesse augmente. Une déformation peut survenir lorsqu'une turbine à gaz passe par des vitesses critiques, notamment pendant le démarrage.

Une déformation peut être provoquée par des écarts thermiques entre différentes pièces présentes dans la turbine à gaz. Une garde importante entre le joint et le rotor est nécessaire, car le joint risque de ne pas pouvoir ajuster sa garde pendant les états transitoires du rotor, puisqu'il peut faire corps avec le stator. Les gardes entre pièces rotatives et fixes de turbines à gaz risquent d'avoir une incidence sur le rendement et les performances de la turbine. Dans la conception de turbines à gaz, d'étroites tolérances entre pièces peuvent aboutir à un plus grand rendement. Des états transitoires similaires de rotors surviennent dans d'autres systèmes de turbomachines tels que les turbines à vapeur, les moteurs d'aéronefs ou les compresseurs et il peut souvent être difficile de prédire les états transitoires. De plus, les joints peuvent être conçus avec une bague de garniture à garde variable à pression positive (VCPPP) qui écarte le joint par rapport au rotor pour créer une garde plus importante, à l'aide d'un ressort. Cela contribue à empêcher un frottement de rotor pendant les états transitoires au démarrage du rotor. Lorsque la pression différentielle dans le joint s'accumule au-delà d'une certaine valeur, les forces agissant sur la bague de VCPPP amènent celle-ci à se rapprocher jusqu'à créer une garde de rotor plus faible. Dans une première forme de réalisation l'invention propose un ensemble d'étanchéité pour turbomachine. La turbomachine comprend une enveloppe fixe et un rotor pouvant tourner autour d'un axe. L'ensemble d'étanchéité comprend une pluralité de segments de bague de garniture disposés entre le rotor et l'enveloppe fixe, et une pluralité d'intervalles entre segments, ménagés entre les différents segments arqués de la bague de garniture. Les différents intervalles entre segments sont inclinés suivant un premier angle par rapport à un axe radial du rotor et sont inclinés dans une direction de mouvement dans la pluralité de segments arqués de la bague de garniture. L'ensemble d'étanchéité comporte également un élément de sollicitation disposé entre l'enveloppe fixe et la pluralité de segments arqués de bague de garniture et relié à l'une et aux autres.

Dans une deuxième forme de réalisation l'invention propose également un ensemble d'étanchéité pour turbomachine. La turbomachine comporte une enveloppe fixe et un rotor pouvant tourner autour d'un axe. L'ensemble d'étanchéité comporte une pluralité de segments arqués de bague de garniture disposés entre le rotor et l'enveloppe fixe, et une pluralité d'intervalles entre segments ménagés entre les différents segments arqués de la bague de garniture. Les différents intervalles entre segments sont ménagés sur un axe radial du rotor. L'ensemble d'étanchéité comporte également une pluralité d'éléments de sollicitation disposés entre l'enveloppe fixe et la pluralité de segments arqués de bague de garniture et reliés à l'une et aux autres. Les différents éléments de sollicitation ont une forme en V lorsqu'on les regarde suivant l'axe du rotor et ils sont reliés d'une manière symétrique à la pluralité de segments arqués de la bague de garniture. Dans une troisième forme de réalisation l'invention propose un segment d'un ensemble d'étanchéité à segmentation circonférentielle, conçu pour être disposé entre un rotor et une enveloppe fixe. Le segment comporte un segment arqué de bague de garniture comprenant des surfaces radiales inclinées suivant un premier angle par rapport à un axe radial du segment arqué de bague de garniture et conçu pour être disposé entre le rotor et l'enveloppe fixe. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un système de turbine selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une zone d'étanchéité d'un système de turbine, représenté sur la figure 1, ayant un ensemble d'étanchéité selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 3 est une vue radiale partielle en coupe d'un ensemble d'étanchéité à intervalles rectilignes entre segments, selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 4 est une vue radiale partielle en coupe d'un ensemble d'étanchéité à intervalles arqués entre segments, selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 5 est une vue radiale partielle en coupe de courbures avec des joints de flexion installés dans un ensemble d'étanchéité selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 6 est une vue en perspective d'une zone d'étanchéité d'un système de turbine, représenté sur la figure 1, ayant un ensemble d'étanchéité selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 7 est une vue de dessus d'un ensemble d'étanchéité à intervalles entre segments inclinés par rapport à un axe radial du rotor, selon une forme de réalisation de la présente invention ; - la figure 8 est une vue de dessus d'un ensemble d'étanchéité à intervalles entre segments qui ne sont pas rectilignes dans une direction axiale, selon une forme de réalisation de la présente invention ; et - la figure 9 est un organigramme d'un procédé pour fabriquer un ensemble d'étanchéité pour turbomachine selon une forme de réalisation de la présente invention. La figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation selon l'invention d'un système de turbine 10, ou turbomachine, qui peut comporter divers organes dont certains, dans un souci de simplicité, ne sont pas représentés. Dans la forme de réalisation illustrée, le système de turbine à gaz 10 comprend une section compresseur 12, une section dispositif de combustion 14 et une section turbine 16. La section turbine 16 comprend une enveloppe fixe 18 et un élément rotatif 20, ou rotor qui tourne autour d'un axe 22. Des aubes mobiles 24 sont fixées sur l'élément rotatif 20 et des aubes fixes 26 sont fixées sur l'enveloppe fixe 18. Les aubes mobiles 24 et les aubes fixes 26 sont disposées en alternance dans la direction axiale. Il y a plusieurs emplacements possibles où peuvent être installés des ensembles d'étanchéité à intervalles entre segments selon diverses formes de réalisation, notamment l'emplacement 28 entre une aube mobile 24 à talon et l'enveloppe fixe 18, l'emplacement 30 entre l'élément rotatif 20 et l'aube fixe 26 ou un emplacement 32 d'étanchéité par garniture d'extrémité entre l'élément rotatif 20 et l'enveloppe fixe 18. L'ensemble d'étanchéité selon l'invention présente une structure qui permet à des segments de l'ensemble d'étanchéité de bouger dans les deux directions radiale et circonférentielle, ce qui réduit potentiellement les fuites et les émissions et améliore le rendement. L'ensemble d'étanchéité de l'invention peut être utilisé avec toute machine rotative adéquate telle que le système de turbine 10 de la figure 1. Les figures 2 et 6 sont des vues en perspective d'exemples d'ensembles d'étanchéité 32. Les figures 3 à 5 sont des vues radiales partielles en coupe de diverses formes de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32, prises suivant la ligne 3-3. La figure 7 est une vue de dessus d'une forme de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32. Dans les formes de réalisation illustrées, l'ensemble d'étanchéité 32 contribue à réduire les fuites axiales entre l'élément rotatif 20 et l'enveloppe fixe 18. Plus particulièrement, dans les exemples illustrés, l'élément rotatif 20 tourne par rapport à l'enveloppe fixe 18. La figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32 du système de turbine 10 de la figure 1. De l'air, un combustible, de la vapeur ou un autre gaz entre dans le système de turbine 10 au niveau d'un côté amont 34 et sort du système au niveau d'un côté aval 36. Dans la forme de réalisation illustrée, la direction axiale est indiquée par l'axe 40 et la direction radiale est indiquée par l'axe 42. Une plaque arquée 44 est montée sur la surface arquée de l'enveloppe fixe 18 en regard de l'élément rotatif 20. Dans certaines formes de réalisation, la plaque 44 peut être en acier ou en alliages d'acier. De plus, la section transversale de la plaque peut, dans certaines formes de réalisation, apparaître sous la forme d'un T, comme illustré sur la figure 2. La plaque 44 peut être fixée solidairement à l'enveloppe 18. De plus, la plaque 44 peut être disposée sous la forme d'une bague complète de 360 degrés, sous la forme de deux arcs de 180 degrés ou d'arcs plus petits qui forment conjointement une bague complète. Par ailleurs, dans certaines formes de réalisation, la plaque 44 peut être constituée d'une pluralité de plaques à configuration similaire. Un segment arqué 46 de bague de garniture est disposé entre la plaque 44 et l'élément rotatif 20. Un ou plusieurs éléments arqués 46 de bague de garniture peuvent former conjointement une bague complète. Autrement dit, l'ensemble d'étanchéité 32 peut être qualifié de segmenté dans la direction circonférentielle. Dans certaines formes de réalisation, le segment arqué 46 de bague de garniture peut être en acier ou en alliages d'acier. De plus, le segment arqué 46 de bague de garniture est conçu pour s'assembler avec la plaque 44, avec un intervalle 47. Des éléments de sollicitation 48 sont disposés entre l'enveloppe fixe 18 et le segment arqué 46 de bague de garniture. Les éléments de sollicitation 48 servent de courbures d'appui et présentent une grande rigidité dans la direction axiale 40 et une faible rigidité dans la direction radiale 42. La grande rigidité axiale empêche tout mouvement de grande ampleur dans la direction axiale. La faible rigidité axiale permet au segment arqué 46 de bague de garniture de bouger dans la direction radiale. De plus, l'élément de sollicitation 48 supporte le poids du segment arqué 46 de bague de garniture et empêche celui-ci de toucher l'élément rotatif 20 en l'absence de flux. Dans certaines formes de réalisation, l'élément de sollicitation 48 peut être constitué par une pluralité de courbures. Une première extrémité 50 de chaque courbure peut être mécaniquement reliée au segment arqué 46 de bague de garniture et une seconde extrémité 52 de chaque courbure peut être mécaniquement reliée à l'enveloppe fixe 18 ou à la plaque 44 si cette dernière a une forme en T. Dans certaines formes de réalisation, des exemples de liaison mécanique peuvent comprendre des fixations par boulons, soudage ou autres techniques appropriées pour assujettir mécaniquement deux structures l'une à l'autre. Dans d'autres formes de réalisation, la première extrémité 50 peut faire corps avec le segment arqué 46 de bague de garniture et la seconde extrémité 52 peut être fixée mécaniquement à l'enveloppe 18. Dans encore une autre forme de réalisation, la seconde extrémité 52 peut faire corps avec l'enveloppe fixe 18 ou la plaque 44 lorsqu'elle a une forme en T et la première extrémité 50 peut être fixée mécaniquement au segment arqué 46 de bague de garniture. Dans la présente forme de réalisation, chaque courbure est représentée sous la forme d'un élément en porte-à-faux avec un grand rapport largeur/épaisseur. D'autres types de courbures sont possibles pour obtenir également une forte rigidité axiale et une faible rigidité radiale.

Comme illustré sur la figure 2, une face radiale 54, ou surface du segment arqué 46 de bague de garniture est inclinée suivant un premier angle 56 par rapport à la direction radiale 42. Comme expliqué en détail plus loin, l'inclinaison de la face radiale 54 permet au segment arqué 46 de bague de garniture de bouger à la fois dans une direction radiale et dans une direction circonférentielle, comme indiqué par la flèche 58. De plus, la face radiale 54 est globalement plane. Dans d'autres formes de réalisation, la face radiale 54 peut être courbe.

De plus, bien que ce ne soit pas représenté sur la figure 2, la surface du segment arqué 46 de bague de garniture en regard de l'élément rotatif 20 ou la surface de l'élément rotatif 20 lui-même peut comprendre divers systèmes de réduction de fuites tels que des dents, des brosses, des fils, etc. Par exemple, des ensembles de joints labyrinthes à espacement progressif peuvent comprendre une ou plusieurs dents arquées avec des espacements décroissants depuis le côté amont 34 jusqu'au côté aval 36. Ces ensembles d'étanchéité peuvent présenter un comportement auto-correcteur pendant leur fonctionnement. En particulier, lorsque les espacements ou gardes entre les pointes des dents arquées et l'élément rotatif 20 augmentent, les forces hydrostatiques d'écrasement augmentent, ce qui réduit les intervalles. Lorsque les intervalles diminuent, les forces hydrostatiques de levage augmentent, ce qui agrandit les intervalles. En maintenant les intervalles, les ensembles d'étanchéité à joints labyrinthes à intervalles progressifs contribuent à réduire les fuites axiales et à empêcher tout endommagement de la turbine. Ainsi, les ensembles d'étanchéité à joints labyrinthes à intervalles progressifs peuvent utiliser le mouvement des segments arqués 46 de bague de garniture dans une direction radiale ou circonférentielle pour contribuer à maintenir les intervalles voulus aux extrémités. Des formes de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32 à intervalles entre segments, décrites en détail ci-après, permettent ce mouvement dans des ensembles d'étanchéité à joints labyrinthes à intervalles progressifs et d'autres ensembles d'étanchéité qui utilisent le mouvement de la bague de garniture. La figure 3 est une vue partielle en coupe de l'ensemble d'étanchéité 32 suivant la ligne désignée par 3-3 sur la figure 2. Dans la forme de réalisation illustrée, deux segments arqués 46 de bague de garniture sont disposés entre l'élément rotatif 20 et l'enveloppe fixe 18. L'ensemble d'étanchéité 32 peut comprendre des segments arqués supplémentaires 46 de bague de garniture pour former une bague complète de 360 degrés autour de l'élément rotatif 20. Comme représenté, un intervalle 70 entre segments est ménagé entre les deux segments arqués 46 de bague de garniture. Dans l'exemple illustré, les intervalles 70 entre segments sont globalement rectilignes lorsqu'on regarde les intervalles 70 entre segments suivant l'axe 40 du rotor. Ces intervalles 70 entre segments sont ménagés entre les segments arqués supplémentaires 46 de bague de garniture qui forment le reste de la bague de 360 degrés autour de l'élément rotatif 20. Les intervalles 70 entre segments sont alignés avec un axe 72 entre segments. Ainsi, les intervalles 70 entre segments sont inclinés suivant le premier angle 56 défini entre la direction radiale 42 et l'axe 72 entre segments. Le premier angle 56 peut être d'environ 0 degré à 90 degrés, 10 degrés à 60 degrés ou 20 degrés à 40 degrés, par exemple. La valeur spécifique du premier angle 56 pour une application particulière est choisie de manière à permettre aux segments arqués 46 de bague de garniture de bouger à la fois dans une direction radiale et dans une direction circonférentielle, comme indiqué par les flèches 58. Des facteurs tels que le nombre, la largeur, la hauteur, la forme ou la configuration des segments arqués 46 de bague de garniture peuvent influencer la valeur choisie du premier angle 56. Sur la figure 3, les éléments de sollicitation 48 sont représentés montés sur l'enveloppe fixe 18 à la première extrémité 52 et montés sur les segments arqués 46 de bague de garniture à la seconde extrémité 52. Les éléments de sollicitation 48 permettent aux segments arqués 46 de bague de garniture de bouger dans la direction indiquée par les flèches 58. Dans la forme de réalisation illustrée, l'axe 72 entre segments peut être globalement aligné avec la direction de mouvement 58. Autrement dit, les intervalles 70 entre segments sont inclinés dans la direction de mouvement 58. Comme représenté, la direction de mouvement 58 correspond au mouvement des segments arqués 46 de bague de garniture aussi bien dans une direction radiale que dans une direction circonférentielle. Les intervalles 70 entre segments peuvent être définis par une largeur 74, laquelle peut être choisie d'après les besoins d'une application particulière. Par exemple, la largeur 74 peut être fortement limitée afin de réduire les fuites à travers les intervalles 70 entre segments. Dans diverses formes de réalisation, la largeur 74 peut être comprise entre environ 2 mm et 10 mm, ou 4 mm et 6 mm, par exemple. La figure 4 est une vue partielle en coupe de l'ensemble d'étanchéité 32. Dans la forme de réalisation illustrée, les intervalles 70 entre segments ne sont pas rectilignes si on les regarde suivant l'axe 40 de rotor. En revanche, les intervalles 70 entre segments sont globalement arqués si on les regarde suivant l'axe 40 de rotor. Corrélativement, l'axe 72 entre segments peut lui aussi être arqué. Les intervalles arqués 70 entre segments peuvent permettre aux segments arqués 46 de bague de garniture de bouger dans une direction courbe, indiquée par les flèches 58. De tels intervalles arqués 70 entre segments peuvent être avantageux dans des applications particulières telles que des applications avec de grands fléchissements (par exemple, d'environ 5 mm ou plus) des segments arqués 46 de bague de garniture. Par exemple, les segments arqués 46 de bague de garniture et/ou les éléments de sollicitation 48 peuvent fléchir ou s'incurver lorsqu'ils bougent dans les directions radiale et/ou circonférentielle. Ainsi, les intervalles 70 entre segments peuvent absorber tout changement dans la direction indiquée par les flèches 58, provoqué par ce fléchissement. Les autres aspects de l'ensemble d'étanchéité 32 représenté sur la figure 4 sont semblables à ceux décrits plus haut en référence à la figure 3. La figure 5 est une vue partielle en coupe de l'ensemble d'étanchéité 32. Les segments arqués 46 de bague de garniture représentés sur la figure 5 sont semblables à ceux représentés sur la figure 3, avec des intervalles rectilignes 70 entre segments. Cependant, la configuration des éléments de sollicitation (ou courbures) de la figure 5 est différente de celles représentées sur les figures 3 et 4. Sur la figure 5, chaque segment arqué 46 de bague de garniture est relié à l'enveloppe fixe 18 par une paire d'éléments de sollicitation (ou courbures) en V 80 qui sont symétriques autour d'un axe bissecteur (ou d'une ligne bissectrice) 84. Autrement dit, l'axe bissecteur 84 divise en deux parties égales les segments arqués 46 de bague de garniture et les éléments de sollicitation en V 80 sont situés à peu près à la même distance de l'axe bissecteur 84. La forme en V des éléments de sollicitation en V 80 apparaît lorsqu'on regarde ceux-ci suivant l'axe 40 du rotor. En raison de l'agencement symétrique des éléments de sollicitation en V 80 autour de l'axe bissecteur 84, les segments arqués 46 de bague de garniture bougent sensiblement dans la direction radiale indiquée par les flèches 86. Comme le mouvement circonférentiel des segments arqués 46 de bague de garniture est limité dans la forme de réalisation illustrée, les intervalles 70 entre segments (et donc, les axes 72 entre segments) sont configurés dans la direction radiale 42. Dans d'autres formes de réalisation, plus de deux éléments de sollicitation en V 80, symétriques par rapport à l'axe bissecteur 84, peuvent être reliés à chacun des segments arqués 46 de bague de garniture. La figure 6 est une vue en perspective d'une forme de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32. Dans la forme de réalisation illustrée, la face radiale 54 des segments arqués 46 de bague de garniture est inclinée suivant un second angle 90 par rapport à l'axe 40 du rotor. Le second angle 90 peut être d'environ 0 degré à 90 degrés, 10 degrés à 60 degrés ou 20 degrés à 40 degrés, par exemple. La valeur spécifique du second angle 90 pour une application particulière est choisie pour contribuer à réduire les fuites axiales, de la manière décrite en détail ci-après. Des facteurs tels que le nombre, la largeur, la hauteur, la forme ou la configuration des segments arqués 46 de bague de garniture peuvent influencer la valeur choisie du second angle 90. D'autres aspects de l'ensemble d'étanchéité 32 représentés sur la figure 6 sont semblables aux diverses formes de réalisation d'ensembles d'étanchéité 32 décrits en détail plus haut. La figure 7 est une vue de dessus de l'ensemble d'étanchéité 32 suivant la ligne marquée 7-7 sur la figure 6. Corrélativement, la vue en perspective de la figure 6 est indiquée suivant la ligne marquée 6-6 sur la figure 7. Sur la figure 7, pour plus de clarté, la plaque arquée 44 a été supprimée, révélant ainsi l'intervalle 47 dans les segments arqués 46 de bague de garniture. Comme représenté, l'axe 74 entre segments est incliné suivant le second angle 90 par rapport à l'axe 40 du rotor. Une telle configuration des intervalles 70 entre segments peut contribuer à réduire les fuites axiales à travers les intervalles 70 entre segments, car les intervalles 70 entre segments ne sont pas alignés avec le fluide s'écoulant dans la direction axiale 40. Les secondes extrémités 52 des courbures peuvent être alignées comme représenté avec l'axe 40 du rotor, ou encore les secondes extrémités 52 peuvent être alignées avec l'axe 72 entre segments. La figure 8 est une vue de dessus d'une forme de réalisation de l'ensemble d'étanchéité 32. Dans la forme de réalisation illustrée, l'intervalle 70 entre segments n'est pas rectiligne dans la direction axiale 40. Au contraire, l'intervalle 70 entre segments est doté d'une configuration en labyrinthe ou analogue à des dents. Une telle configuration des intervalles 70 entre segments crée un trajet sinueux qui peut contribuer à empêcher les fuites axiales. Bien qu'elles ne soient globalement pas rectilignes, certaines des surfaces des intervalles 70 entre segments sont globalement alignées avec l'axe 40 du rotor. Dans d'autres formes de réalisation, certaines des surfaces des intervalles 70 entre segments peuvent être inclinées suivant le second angle 90, de la même manière que l'ensemble d'étanchéité 32 représenté sur la figure 7. La figure 9 est un organigramme d'un procédé 120 pour fabriquer l'ensemble d'étanchéité 32. Lors d'une étape 122, les segments 46 de bague de garniture sont dotés de faces inclinées. Les faces peuvent, par exemple, être globalement planes ou courbes. Les segments 46 de bague de garniture peuvent se présenter sous la forme d'un arc de cercle. De plus, les faces radiales 54 des segments 46 de bague de garniture peuvent être inclinées suivant le premier angle 56 par rapport à un rayon de l'arc de cercle. Lors d'une étape 124, les segments 46 de bague de garniture sont installés au voisinage immédiat de l'enveloppe fixe 18 et sont séparés par l'intervalle 70 entre segments. Les faces radiales 54 des segments 46 de bague de garniture sont installées de façon que les faces radiales 54 soient inclinées dans la direction de mouvement 58 des segments 46 de bague de garniture pour permettre aux segments 46 de bague de garniture de bouger dans la direction de mouvement 58. Lors d'une étape 126, les segments 46 de bague de garniture sont reliés à l'enveloppe fixe 18 à l'aide des éléments de sollicitation 48. Les éléments de sollicitation 48 sont conçus pour permettre aux segments 46 de bague de garniture de bouger dans la direction de mouvement 58, laquelle peut être globalement suivant l'axe 72 entre segments.

Liste des repères 10 Système de turbine 12 Section compresseur 14 Section dispositif de combustion 16 Section turbine 18 Enveloppe fixe 20 Elément rotatif 22 Axe 24 Aubes mobiles 26 Aubes fixes 28 Emplacement entre aubes mobiles à talon et enveloppe fixe 30 Emplacement entre élément rotatif et enveloppe fixe 32 Emplacement d'étanchéité par garniture d'extrémité 34 Côté amont 36 Côté aval 40 Axe axial 42 Axe radial 44 Plaque arquée 46 Segment arqué de bague de garniture 47 Intervalle 48 Eléments de sollicitation 50 Première extrémité de courbure 52 Seconde extrémité de courbure 54 Face radiale 56 Premier angle 58 Flèche indiquant le mouvement dans les directions radiale et circonférentielle 70 Intervalle entre segments 72 Axe entre segments 74 Largeur de l'intervalle entre segments 80 Eléments de sollicitation en V 84 Axe bissecteur 86 Flèches indiquant le mouvement dans la direction radiale 90 Second angle 120 Procédé pour fabriquer l'ensemble d'étanchéité 122 Etape pour former des segments de bague de garniture à face inclinée 124 Etape pour installer des segments de bague de garniture séparés par des intervalles entre segments 126 Etape pour relier les segments de bague de garniture à l'enveloppe fixe

Claims

REVENDICATIONS1. Ensemble d'étanchéité (32) pour turbomachine (10), la turbomachine (10) comportant une enveloppe fixe (18) et un rotor (20) pouvant tourner autour d'un axe (22), l'ensemble d'étanchéité (32) comportant : une pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture disposés entre le rotor (20) et l'enveloppe fixe (18) ; une pluralité d'intervalles (70) entre segments disposés entre les différents segments arqués (46) de bague de garniture, les différents intervalles (70) entre segments étant inclinés suivant un premier angle (56) par rapport à un axe radial (42) du rotor (20) et inclinés dans une direction de mouvement de la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture ; et un élément de sollicitation (48) disposé entre l'enveloppe fixe (18) et la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture et relié à l'une et aux autres.
2. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité d'intervalles (70) entre segments permet à la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture de bouger à la fois dans une direction radiale (58) et dans une direction circonférentielle (58).
3. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité d'intervalles (70) entre segments ne sont pas rectilignes dans une direction axiale (40).
4. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel la pluralité d'intervalles (70) entre segments sont rectilignes lorsqu'on les regarde suivant l'axe (22) du rotor (20).
5. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel les différents intervalles (70) entre segments sont arqués lorsqu'on les regarde suivant l'axe (22) du rotor (20).
6. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel les différents intervalles (70) entre segments sont inclinés suivant un second angle (90) par rapport à l'axe (22) du rotor (20).
7. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1, dans lequel l'élément de sollicitation (48) comprend une pluralité de courbures reliées mécaniquement à l'enveloppe fixe (18) et à la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture ; et dans lequel la pluralité de courbures sont conçues pour servir de paliers et permettre à la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture de bouger dans une direction radiale (42) tout en empêchant tout mouvement dans une direction axiale (40).
8. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 1 comportant un ensemble d'étanchéité à joints labyrinthes à espacement progressif, conçu pour présenter un comportement auto-correcteur durant son fonctionnement.
9. Ensemble d'étanchéité (32) pour turbomachine (10), la turbomachine (10) comportant une enveloppe fixe (18) et un rotor (20) pouvant tourner autour d'un axe (22), l'ensemble d'étanchéité (32) comportant : une pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture disposés entre le rotor (20) et l'enveloppe fixe (18) ; une pluralité d'intervalles (70) entre segments ménagés entre les différents segments arqués (46) de bague de garniture, les différents intervalles (70) entre segments étant ménagés suivant un axe radial (42) du rotor (20) ; et une pluralité d'éléments de sollicitation (80) disposés entre l'enveloppe fixe (18) et la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture et reliés à l'une et aux autres, la pluralité d'éléments de sollicitation (80) ayant une forme en V lorsqu'on les regarde suivant l'axe (22) du rotor (20) et étant reliés de manière symétrique à la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture.
10. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 9, dans lequel la liaison symétrique des différents éléments de sollicitation (80) avec les différents segments arqués (46) de bague de garniture et la configuration de la pluralité d'intervalles (70) entre segments permettent à la pluralité de segments arqués (46) de bague de garniture de bouger dans une direction sensiblement radiale (86).
11. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 9, dans lequel la pluralité d'intervalles (70) entre segments sont rectilignes lorsqu'on les regarde suivant l'axe (22) du rotor (20).
12. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 9, dans lequel la pluralité d'intervalles (70) entre segments sont inclinés suivant un second angle (90) par rapport à l'axe (22) du rotor (20).
13. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 9, dans lequel la pluralité d'éléments de sollicitation (80) comprend une paire de courbures reliées mécaniquement à l'enveloppe fixe (18) et à chacun des différents segments arqués (46) de bague de garniture ; et dans lequel les deux courbures sont conçues pour servir de paliers et permettre à chacun des différents segments arqués (46) de bague de garniture de bouger dans une direction radiale (86) tout en empêchant tout mouvement dans une direction axiale (40).
14. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 13, comportant une pluralité de paires de courbures.
15. Ensemble d'étanchéité (32) selon la revendication 9, comportant un ensemble d'étanchéité à joints labyrinthes à intervalles progressifs, conçu pour présenter un comportement auto-correcteur pendant son fonctionnement.