FR3011271A1 - Dispositif de connexion d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine - Google Patents

Abstract

Dispositif de connexion (1) d'une partie fixe (2) de turbomachine et d'un pied (31) de distributeur (3) d'une turbine de turbomachine, comprenant : - un corps (11) annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine, et - deux brides amont (12) et aval (13) annulaires solidaires du corps (11), les deux brides (12, 13) étant adaptées pour venir pincer le pied (31) du distributeur, caractérisé en ce qu'au moins une bride (12, 13) est interrompue en formant une fente (121, 131) de dilatation ou de rétractation, la fente (121, 131) autorisant une dilatation de la bride (12, 13) tendant à refermer la fente (121, 131) ou une rétractation de la bride (12, 13) tendant à ouvrir davantage la fente (121, 131), sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif.

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION D'UNE PARTIE FIXE DE TURBOMACHINE ET D'UN PIED DE DISTRIBUTEUR D'UNE TURBINE DE TURBOMACHINE DOMAINE TECHNIQUE Il est question du domaine technique des turbomachines d'aéronef. Il est en particulier question du domaine des dispositifs adaptés pour connecter un pied de distributeur et une partie fixe de turbomachine.

ETAT DE LA TECHNIQUE On connait des dispositifs de connexion d'une partie fixe de turbomachine, par exemple d'un carter inter-turbine 2, et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine, par exemple d'une turbine basse pression de turbomachine. De tels dispositifs comprennent une ou plusieurs pièces ayant une forme annulaire de sorte à s'étendre à 360° autour d'un arbre de turbomachine. De tels dispositifs comprennent un corps adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, par exemple au moyen d'un flasque. De tels dispositifs comprennent en outre deux brides amont et aval annulaires solidaires du corps, les deux brides étant adaptées pour venir pincer un pied du distributeur.

Les figures 1 et 2 illustrent un exemple d'un tel dispositif. Un tel dispositif permet entre autres d'isoler des chambres amont et aval l'une de l'autre, les chambres amont et aval étant disposées respectivement en amont et en aval du pied de distributeur. Cependant, au cours du fonctionnement normal de la turbomachine, l'amont du dispositif est soumis à un rayonnement thermique important issu de la partie fixe de turbomachine, par exemple du carter inter-turbine 2, ainsi qu'à d'éventuels retours d'un fluide à forte température dans les chambres amont et aval.

Les parties situées en amont peuvent atteindre des températures élevées, typiquement de l'ordre de 800 à 1100°C. Les parties du dispositif situées en aval restent à des températures relativement froides, typiquement de l'ordre de quelques centaines de degrés Celsius, typiquement de l'ordre de 500 ° C. Il en résulte un gradient de température particulièrement élevé entre l'amont et l'aval du dispositif (gradient axial), et entre la partie extérieure et la partie intérieure (gradient radial) par rapport à l'axe de la turbomachine, en particulier entre la partie extérieure amont et la partie intérieure aval.

Un tel gradient de température est par exemple illustré figure 1. Ce gradient de température provoque une variation des contraintes tangentielles au sein du dispositif. Les zones plus chaudes tendent à se dilater, à s'étendre, et donc à se déplacer vers l'extérieur du moteur.

A l'inverse les zones plus froides tendent à se rétracter vers l'axe de la turbomachine. Comme illustré figure 2, la combinaison de ces deux effets en des zones différentes du dispositif provoque un moment de basculement ou de déroulement dispositif vers l'aval au niveau de son bord extérieur.

Cependant, la présence du pied du distributeur empêche le déroulement du dispositif. Le pied du distributeur se trouve alors soumis aux efforts correspondants. Comme illustré figure 3, le distributeur est typiquement bloqué en tête par des crochets du carter de la turbomachine s'opposant à ces efforts. Le distributeur est soumis à des contraintes qui réduisent sa durée de vie et risquent de provoquer sa rupture. De plus, ces contraintes résultent de gradients thermiques dans une zone de taille réduite. Ainsi les contraintes peuvent varier fortement en fonction des conditions auxquelles est soumis le dispositif et sont difficiles à 30 prédire.

PRESENTATION Un but de l'invention est d'augmenter la durée de vie du distributeur.

A cet effet, il est prévu un dispositif de connexion d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine, comprenant : un corps annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, et deux brides amont et aval annulaires solidaires du corps, les deux brides étant adaptées pour venir pincer le pied du distributeur, dans lequel au moins une bride est interrompue en formant une fente de dilatation ou de rétractation, la fente autorisant une dilatation de la bride tendant à refermer la fente ou une rétractation de la bride tendant à ouvrir davantage la fente, sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. La présence d'une telle fente permet de modifier le profil de contraintes au sein du dispositif. Il en résulte une diminution sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif. Les efforts de basculement exercés sur le pied du distributeur par le dispositif se trouvent alors réduits, diminuant d'autant l'usure du distributeur et les risques de rupture du distributeur au niveau d'une zone de contrainte. Il est ainsi possible de réduire les contraintes auxquelles est soumis le distributeur. Un autre avantage est d'augmenter la robustesse du système, notamment vis-à-vis du point de vue thermique. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques 30 suivantes, prises seules ou en une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : - la fente s'étend à partir d'un bord extérieur de la bride en direction du corps, la fente s'étend à partir du bord extérieur de la bride jusqu'au corps, l'au moins une bride interrompue comprend la bride amont, l'au moins une bride interrompue comprend la bride aval, le corps comprend en outre un flasque annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine de sorte à ce que le dispositif empêche toute circulation fluidique sous le pied du distributeur, entre des chambres amont et aval disposées respectivement en amont et en aval du pied de distributeur, une tôle aval de recouvrement annulaire solidaire du corps et disposée en aval des brides, de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval disposée sous et en aval du pied du distributeur, par un fluide provenant d'une veine située au-dessus de la chambre aval, dans lequel la tôle aval de recouvrement est interrompue en formant une fente de dilatation, la fente de dilatation autorisant une dilatation de la tôle aval de recouvrement tendant à refermer la fente sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif, la bride amont est plane et la bride aval présente une portion intérieure connectée au corps et une portion extérieure décalée par rapport à la portion intérieure en formant un décrochement, de sorte que des extrémités des deux brides soient séparées d'un espace de réception du pied du distributeur, le décrochement étant dirigé vers l'aval de sorte à orienter les contraintes tangentielles appliquées par le dispositif au distributeur par des différences de températures internes au dispositif. L'invention concerne également un dispositif de connexion d'une partie 25 fixe de turbomachine et d'un pied de distributeur d'une turbine de turbomachine, comprenant : un corps annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, et une tôle aval de recouvrement annulaire solidaire du corps, la 30 tôle aval de recouvrement étant agencée de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval par un fluide provenant d'une veine située au-dessus de la chambre aval, la chambre aval étant disposée sous et en aval du pied du distributeur, dans lequel la tôle aval de recouvrement est interrompue en formant une fente de dilatation ou de rétractation, la fente autorisant une dilatation de la tôle aval de recouvrement tendant à refermer la fente ou une rétractation du joint décourageur tendant à ouvrir davantage la fente sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif.. L'invention concerne en outre une turbine de turbomachine comprenant un dispositif tel que décrit précédemment.

L'invention concerne en outre une turbomachine comprenant un dispositif tel que décrit précédemment. DESSINS D'autres objectifs, caractéristiques et avantages apparaitront à la lecture de la description qui suit donnée à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins, parmi lesquels : la figure 1 représente le gradient thermique dans un dispositif selon l'art antérieur dans une turbine en fonctionnement normal, la figure 2 représente les déplacements radiaux théoriques du dispositif selon l'art antérieur, en l'absence de pied de distributeur, la figure 3 représente les efforts appliqués à un distributeur de turbine connecté à un dispositif selon l'art antérieur, - la figure 4 représente une vue en coupe d'un dispositif selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 5 représente une vue de face d'une bride amont d'un dispositif l'invention selon un premier exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 6 représente une vue de face d'une bride amont d'un dispositif selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 7a représente une vue de face d'une bride aval et d'un flasque solidaires d'un dispositif selon un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 7b représente une vue en perspective d'une bride aval et d'un flasque solidaires d'un dispositif selon un troisième exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 8a représente une vue de face d'une bride aval et d'un flasque solidaires d'un dispositif selon un quatrième exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 8b représente une vue en perspective d'une bride aval et d'un flasque solidaires d'un dispositif selon un quatrième exemple de mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 représente une vue en coupe d'un dispositif selon un cinquième exemple de mode de réalisation de l'invention, la figure 10 représente une vue de face d'une tôle aval de recouvrement d'un dispositif selon un sixième exemple de mode de réalisation de l'invention, et - la figure 11 représente une vue de face d'une tôle aval de recouvrement d'un dispositif selon un septième exemple de mode de réalisation de l'invention, et la figure 12 représente une vue en coupe d'une partie d'une turbomachine comprenant une turbine comprenant un dispositif selon un huitième exemple de mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION En référence à la figure 4, il est décrit un dispositif de connexion 1 d'un d'une partie fixe de turbomachine et d'un pied 31 de distributeur 3 d'une turbine de turbomachine selon un exemple de mode de réalisation. En référence à la figure 12, il est décrit une turbomachine comprenant un tel dispositif 1. En particulier, la turbomachine peut comprendre une turbine 10 comprenant un tel dispositif 1.

Turbomachine Structure générale La turbomachine est par exemple une turbomachine de type à soufflante carénée ou à soufflante non carénée (en anglais - open rotor » ou unducted fan ») d'un aéronef. La turbomachine est typiquement organisée le long d'un axe dit axe de turbomachine. De manière classique, un flux d'air qui pénètre dans la turbomachine au niveau d'une entrée d'air est comprimé puis est mélangé à du carburant et brûlé dans une chambre de combustion, les gaz de combustion permettant d'entraîner en rotation un rotor ou plusieurs rotors de turbine autour d'un axe de la turbomachine. La turbomachine comprend par exemple une turbine haute pression permettant d'entraîner un compresseur haute pression, et une turbine basse pression permettant d'entraîner un compresseur basse pression et une soufflante. Par intérieur et extérieur, on qualifie ici des éléments en fonction de leur distance relativement à un axe de la turbomachine sur laquelle le dispositif est destiné à être installé, lorsque le dispositif 1 est en position de fonctionnement. De même, par - au-dessus », on entend disposé à une distance relativement plus importante de l'arbre de la turbomachine, et par - au-dessous », on entend disposé à une distance relativement plus faible de l'arbre de la turbomachine lorsque le dispositif 1 est en position de fonctionnement. On qualifie ainsi d'intérieur un élément relativement plus proche d'un arbre de la turbomachine. De même on qualifie d'extérieur un élément relativement plus éloigné de l'arbre de la turbomachine. Par amont et aval, on qualifie ici des éléments en fonction de leur position relative le long de l'axe de la turbomachine. On qualifie ainsi d'amont un élément relativement plus proche d'une entrée d'air de la turbomachine ou plus éloigné d'une sortie d'air de la turbomachine, typiquement d'une tuyère. De même on qualifie ici d'aval un élément relativement plus éloigné de l'entrée d'air de la turbomachine ou plus proche de la sortie d'air de la turbomachine. Typiquement, les termes amont et aval se rapportent au sens général de circulation de l'air dans la turbomachine entre son entrée et sa sortie.

On qualifie d'axial, respectivement radial, des éléments relativement à une direction axiale, respectivement radiale, de la turbomachine. Le dispositif de connexion est typiquement disposé au niveau d'une turbine. Le dispositif de connexion est par exemple disposé en entrée de la turbine, au niveau de la connexion entre la partie fixe de turbomachine et la turbine basse pression, par exemple en entrée de la turbine basse pression en aval de la turbine haute pression, par exemple au niveau de la connexion entre le carter inter-turbine 2 et la turbine basse pression. Partie fixe de turbomachine La partie fixe de turbomachine est distincte du pied 31 de distributeur 3. La partie fixe de turbomachine est par exemple un carter, par exemple un carter inter-turbine 2. Le carter inter-turbines 2 est typiquement un carter intermédiaire entre deux parties de la turbomachine. Le carter inter-turbines 2 peut être interposé entre les turbines haute pression et basse pression logées dans leurs carters respectifs. Le carter inter-turbines 2 peut ainsi permettre de relier mécaniquement le carter de la turbine haute à celui de la turbine basse pression. Le carter inter-turbines 2 comprend par exemple des parois interne et externe définissant une veine de circulation du flux entre les turbines haute pression et basse pression, et des bras s'étendant entre les parois interne et externe. La turbine comprend typiquement une pluralité d'étages chacun avec un distributeur recevant un flux de gaz et le redressant pour l'appliquer sur une roue mobile tournant dans un sens donné. La turbine est typiquement une turbine basse pression.

Distributeur Le distributeur est par exemple un distributeur 3 basse pression disposé en entrée de la turbine basse pression, c'est-à-dire le distributeur amont de la turbine basse pression, typiquement disposé en aval d'un redresseur du fluide de la turbine haute pression, par exemple directement en aval du redresseur, ou en aval d'une roue disposée elle-même en aval du redresseur. Alternativement, le distributeur peut être disposé vers l'aval de la turbine basse pression, ou au niveau d'une autre turbine. Le distributeur comprend une tête et un pied maintenus fixes dans la turbomachine. Le distributeur est disposé de manière sensiblement radiale, le pied étant tourné vers l'intérieur et la tête vers l'extérieur. La tête est typiquement fixée par des crochets d'un carter de la turbomachine. Le pied est fixé au dispositif de connexion.

Corps annulaire Structure générale Le dispositif comprend un corps 11 annulaire. Le corps 11 est annulaire, c'est-à-dire qu'il présente une forme annulaire. Le corps 11 est adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 2.

Par connexion solidaire entre deux éléments, on entend typiquement que la connexion est telle qu'un mouvement de l'un des éléments selon un degré de liberté implique le même mouvement de l'autre élément selon le même degré de liberté. La connexion solidaire est par exemple une fixation. Cette connexion solidaire assure le maintien du pied 31 du distributeur.

Cette connexion solidaire peut également permettre de séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 31 du distributeur lorsque le dispositif est positionné dans la turbomachine.

Connexion solidaire à la partie fixe de turbomachine La connexion solidaire du corps 11 à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 2 peut être réalisée par tout moyen connu de l'homme du métier.

La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure (non représenté). Alternativement, le corps 11 peut présenter au moins une bride de fixation 112. Une telle bride de fixation 112 présente typiquement un orifice à travers lequel un élément de fixation 113 peut être inséré, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, ou un élément du type vis-écrou. L'élément de fixation 113 peut être adapté pour traverser un orifice de la partie fixe de turbomachine, typiquement du carter inter-turbine, ou d'un élément intermédiaire de connexion 114 comprenant par exemple des brides dédiées venant pincer une paroi de la partie fixe de turbomachine, typiquement du carter inter-turbine 2. Un tel élément intermédiaire de connexion 114 peut être inclus au dispositif 1 ou former un élément séparé du dispositif 1. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire du corps 11 de sorte à assurer une meilleure 20 fixation. Flasque Afin de séparer l'amont et l'aval d'une zone sous le pied 31 du distributeur lorsque le dispositif est positionné dans la turbomachine, le corps 25 11 peut comprendre un flasque 111 annulaire. Par flasque annulaire on entend un élément formant une plaque ayant une forme annulaire. Le flasque 111 est par exemple adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 30 2. La connexion solidaire peut être réalisée telle que décrite précédemment.

Le flasque 111 est par exemple connecté à la partie fixe de turbomachine, typiquement au carter inter-turbines 2, de sorte à ce que le dispositif 1 empêche toute circulation fluidique sous le pied 31 du distributeur, typiquement dans une zone s'étendant sous le pied 31 du distributeur.

Il est par exemple possible d'empêcher toute circulation fluidique entre des chambres amont 4 et aval 5 disposées respectivement en amont et en aval du pied 31 de distributeur.

Bride interrompue Structure générale Le dispositif comprend deux brides, une bride amont 12 et une bride aval 13.

Par bride annulaire on entend de manière générale une pièce de fixation de forme annulaire, c'est-à-dire percée dans son centre, et présentant typiquement des orifices à sa périphérie pour permettre une fixation à un autre élément, typiquement un autre élément formant bride. Les brides 12 et 13 sont des brides annulaires, c'est-à-dire qu'elles présentent chacune une forme annulaire. Par forme annulaire, on comprend une forme s'étendant sensiblement autour d'un axe donné, la forme étant située dans une zone comprise entre un premier cylindre de révolution centré sur l'axe et ayant un premier rayon et un deuxième cylindre de révolution centré sur l'axe et ayant un deuxième rayon plus grand que le premier rayon. En d'autres termes, la forme annulaire s'étend sensiblement autour de l'axe, en restant à une distance minimale de l'axe, à la manière d'un anneau. Une forme annulaire comprend ainsi typiquement une forme ayant un contour extérieur sensiblement arrondi et présentant un orifice central.

La forme annulaire peut être continue, c'est-à-dire que ses projections dans des plans orthogonaux à l'axe comprennent une boucle fermée disposée autour de l'axe.

La forme annulaire peut être interrompue, c'est-à-dire que ses projections dans des plans orthogonaux à l'axe comprennent une boucle présentant au moins une interruption, c'est-à-dire une ou une pluralité d'interruptions.

L'interruption peut interrompre la forme de part en part, à la manière d'un C, ou seulement partiellement, c'est-à-dire qu'une boucle fermée entoure l'axe, la boucle fermée étant dans au moins une zone sensiblement moins épaisse que le reste de la forme.

Connexion solidaire au corps Les brides 12 et 13 sont chacune solidaire du corps 11. Lorsque le corps 11 comprend un flasque 111, la connexion d'une bride 12 ou 13 au corps 11 peut être une connexion directe au flasque ou par l'intermédiaire d'une portion intermédiaire, et/ou par l'intermédiaire de l'autre bride. La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure ou le corps 11 et la bride 12 ou 13 peuvent être réalisés de sorte à ne former qu'une seule pièce. Alternativement ou en complément, la bride 12 ou 13 peut être montée solidaire au corps 11. Selon un exemple, la bride 12 ou 13 peut comprendre au moins un orifice de fixation 126 ou 136. Un tel orifice de fixation 126 ou 136 peut être agencé de sorte qu'un élément de fixation 137 peut être inséré au travers, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté, ou un élément du type vis-écrou (non représenté). L'élément de fixation 137 peut être adapté pour traverser un orifice du corps 11 et/ou d'un élément intermédiaire de connexion, typiquement l'autre bride. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire de la bride de sorte à assurer une meilleure fixation. En référence à la figure 4, l'une des brides, typiquement la bride amont 12, peut être connectée solidairement par soudure au corps 11 le long d'une zone annulaire de connexion. L'autre bride, typiquement la bride aval 13, peut être montée solidaire sur la bride amont 12 au moyen d'éléments de fixation 137 traversant des orifices alignés des deux brides 12 et 13, chaque bride 12 et 13 présentant une pluralité d'orifice répartis le long de leur structure annulaire.

Connexion au pied du distributeur Les deux brides 12 et 13 étant adaptées pour venir pincer le pied 31 du distributeur. Les deux brides 12 et 13 forment ainsi une pince. Les deux brides 12 et 13 viennent ainsi en contact avec le pied 31 du distributeur, de part et d'autre du distributeur, afin de le maintenir en position dans la turbomachine. Les brides 12 et 13 permettent ainsi de connecter le corps 11 et le pied 31 du distributeur, par exemple par une connexion solidaire en translation selon l'axe de la turbomachine, de préférence également solidaire en rotation selon des axes orthogonaux à l'axe de la turbomachine, de préférence solidaire en rotation quel que soit l'axe. De manière préférée, la connexion est solidaire en rotation et solidaire en translation sauf selon l'axe radial, c'est-à-dire que le seul mouvement relatif autorisé est la translation selon l'axe orthogonal à l'axe de la turbomachine orienté selon la même direction que le pied 31. La connexion peut alternativement être une connexion solidaire en translation et en rotation. Les deux brides 12 et 13 viennent typiquement en contact avec le pied 31 du distributeur au niveau d'extrémités respectives 125 et 135.

A cet effet, les brides 12 et 13 sont typiquement agencées de sorte que les extrémités 125 et 135 des deux brides 12 et 13 soient séparées d'un espace, cet espace formant espace de réception du pied 31 du distributeur. La taille de l'espace peut typiquement être ajustée, par exemple par des moyens de connexion d'une bride 13 à l'autre 12, par exemple des moyens 30 de connexion 136 et 137 tels que décrits précédemment. Afin d'obtenir une zone de contact étanche, il est possible de disposer une élément d'étanchéité comprenant une ou plusieurs pièces d'étanchéité, par exemple une ou plusieurs plaques ou plaquettes d'étanchéité, typiquement des tôles d'étanchéité 312 et 313, entre chaque bride 12 et 13 et le pied 31 du distributeur. Entre l'au moins une des brides 12 et/ou 13 et le pied 31, l'élément d'étanchéité peut ainsi être formé d'une pluralité de pièces d'étanchéité distinctes réparties le long de la zone disposée entre la bride et le pied 31, les pièces d'amortissement étant séparées les unes des autres de sorte à former des interruptions de l'élément d'étanchéité. Fente de dilatation et/ou de rétractation * Caractéristiques générales Au moins une bride 12 et/ou 13 est interrompue en formant une fente 121 et/ou 131 de dilatation et/ou de rétractation. La fente 121 et/ou 131 est dimensionnée de sorte à autoriser une modification de la forme de la bride 12 et/ou 13 correspondante sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle modification tend à modifier la forme de la fente 121 et/ou 131. Ainsi, la fente 121 et/ou 131 forme par exemple une fente de dilatation dimensionnée de sorte à autoriser une dilatation de la bride 12 et/ou 13 correspondante sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle dilatation tend à refermer la fente 121 et/ou 131.

Alternativement ou en complément, la fente 121 et/ou 131 forme une fente de rétractation est dimensionnée de sorte à autoriser une rétractation de la bride 12 et/ou 13 correspondante sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle rétractation tend à ouvrir d'avantage la fente 121 et/ou 131, c'est-à-dire à augmenter son ouverture.

Au cours du fonctionnement normal de la turbomachine, l'amont du dispositif 1 est soumis à un rayonnement thermique important issu de la partie fixe de turbomachine, typiquement du carter inter-turbine 2, ainsi qu'à d'éventuels retours d'un fluide à forte température dans les chambres amont et aval.

Il en résulte un gradient de température particulièrement élevé entre l'amont et l'aval du dispositif (gradient axial), et entre la partie extérieure et la partie intérieure (gradient radial) par rapport à l'axe de la turbomachine, en particulier entre la partie extérieure amont et la partie intérieure aval.

Ce gradient de température provoque une variation des contraintes tangentielles au sein du dispositif. Les zones plus chaudes tendent à se dilater, à s'étendre. A l'inverse les zones plus froides tendent à se rétracter.

Dans les dispositifs selon l'art antérieur, les zones plus chaudes ont ainsi tendance à se déplacer vers l'extérieur alors que les zones plus foides tend à se rétracter vers l'axe de la turbomachine. Or, à l'inverse de l'art antérieur, la présence d'une fente permet de modifier le profil de contraintes au sein du dispositif, en particulier au sein de la partie du dispositif présentant la fente, typiquement la bride amont 12 et/ou la bride aval 13. Ainsi une zone plus chaude d'une bride 12 présentant une telle fente 121 a tendance à se dilater au niveau de la fente 121 de sorte à refermer la fente 121 et s'étend moins vers l'extérieur, voire ne s'étend pas vers l'extérieur. De même, une zone plus froide d'une bride 13 présentant une fente 131 a tendance à se rétracter au niveau de la fente de sorte à ouvrir la fente se rétracte moins vers l'axe de la turbomachine, voire ne se rétracte pas vers l'axe de la turbomachine.

Il en résulte une diminution sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif 1 vers l'aval, voire sa disparition. En effet, dans le cas du dispositif selon l'invention, les contraintes radiales et/ou axiales sont fortement diminuées par rapport au dispositif selon l'art antérieur, les contraintes reportées orthogonalement à l'axe de la turbomachine en raisons de la présence d'extrémités libres du dispositif 1 de part et d'autre de la fente 121 ou 131. Ainsi, les efforts de basculement exercés sur le pied 31 du distributeur par le dispositif 1 se trouvent alors réduits, diminuant d'autant l'usure du distributeur 3 et les risques de rupture du distributeur 3 au niveau d'une zone de contrainte. La fente 121 et/ou 131 est typiquement alternativement une fente de rétractation et une fente de dilatation entre le passage de la turbomachine d'un état hors fonctionnement et à un état de fonctionnement normal et entre le passage de la turbomachine d'un état de fonctionnement normal à un état hors fonctionnement. Ainsi, en plus de diminuer globalement les efforts exercés sur le pied du distributeur 3, l'invention permet de diminuer le phénomène de répétition périodique d'efforts exercés sur le pied du distributeur, qui peut augmenter encore l'usure du pied 31 pincé par un dispositif selon l'art antérieur par rapport à un effort constant. L'au moins une bride interrompue comprend par exemple la bride amont 12. La fente 121 forme ainsi typiquement une fente de dilatation lors du 10 fonctionnement normal de la turbomachine. L'au moins une bride interrompue comprend la bride aval 13. La fente 121 forme ainsi typiquement une fente de dilatation lors du fonctionnement normal de la turbomachine. *Pluralité de fentes 15 La bride 12 et/ou 13 peut comprendre une unique fente 121 et/ou 131, comme illustré figure 5 et figure 7a-7b. Alternativement, la bride 12 et/ou 13 peut comprendre une pluralité de fentes 121 et/ou 131. Il est ainsi possible de modifier le comportement de la bride amont 12 20 et/ou de la bride aval 13 de manière plus importante, car il n'est pas nécessairement aisé de réaliser une fente unique d'une taille suffisante pour réduire autant que souhaité les efforts exercés sur le pied 31 du distributeur. Par ailleurs, il est ainsi possible de modifier de manière plus importante et plus homogène les contraintes dans la bride correspondante. 25 En effet, les brides 12 et 13 étant destinées à être fixées, les fixations peuvent diminuer le report des contraintes en des zones éloignées de la fente 121 et/ou 131. Une pluralité de fentes permet donc de modifier les contraintes de manière sensible dans des zones distinctes de la bride correspondante. 30 L'au moins une fente 121 et/ou 131 est de préférence disposée radialement au niveau d'au moins un des éléments d'étanchéité 312 et/ou 313. Ainsi il est possible de conserver une étanchéité entre la chambre amont 4 et la chambre aval 5, la fente 121 et/ou 131 ne permettant pas de communication fluidique entre les deux chambres 4 et 5 car elle est disposée radialement de sorte à être directement en amont ou en aval d'un élément d'étanchéité 312 et/ou 313 assurant l'étanchéité. En particulier, lorsque les deux éléments d'étanchéité comprennent au moins une interruption, au moins un des éléments d'étanchéité 312/313 ne présente pas d'interruption disposée radialement au niveau de l'au moins une fente 121 et/ou 131. Lorsqu'au moins un élément d'étanchéité est constitué de pièces d'étanchéité, l'au moins une fente 121 et/ou 131 est disposée radialement au niveau d'une des pièces d'étanchéité et non pas au niveau d'une interruption entre deux pièces d'étanchéité. De manière encore plus avantageuse, aucun des éléments d'étanchéité 312 et 313 ne comprend d'interruption au niveau de l'au moins une fente 121 et/ou 131. * Extension de la fente De préférence, la fente 121 et/ou 131 s'étend à partir d'un bord extérieur 122 et/ou 132 de la bride 12 et/ou 13, en direction du corps 11. Un tel mode de réalisation est illustré figures 7a à 8b. De préférence, la fente 121 et/ou 131 s'étend à partir du bord extérieur 122 et/ou 132 de la bride 12 et/ou 13, jusqu'au corps 11. Un tel mode de réalisation est illustré figures 5 à 8b. La fente 121 et/ou 131 peut par exemple traverser de part en part la bride 12 et/ou 13, en particulier la pièce comprenant la bride 12 et/ou 13. Ainsi, la fente s'étend entre deux portions totalement libres de la pièce ce qui permet une plus grande modification de la forme. Un tel mode de réalisation est illustré figures 5 et 6. La fente 121 et/ou 131 peut traverser la majeure partie de la bride 12 et/ou 13 sans toutefois la traverser de part en part. Dans ce cas, l'au moins une fente 121 et/ou 131 interrompt préférentiellement au moins la partie structurale de la bride 12 et/ou 13 de part en part. Par partie structurale, on entend la partie de la bride 12 et/ou 13 disposée en regard de la bride amont ou aval correspondante disposée de l'autre côté du pied 31 du distributeur 3. On entend ainsi typiquement l'intégralité d'une bride qui ne vient pas de matière avec un flasque 111, et la partie correspondante d'une bride connectée à un flasque 111. Il est ainsi possible de conserver une zone de connexion avec un autre élément du dispositif 1, typiquement le corps 11, au niveau de l'au moins une fente 121 et/ou 131, ce qui facilite le montage du dispositif 1 et/ou sa robustesse. Un tel mode de réalisation est illustré figures 7a à 8b. De préférence, les deux brides 12 et 13 peuvent chacune être interrompues pour former de telles fentes 121 et 131. Une bride, typiquement la bride aval 13 peut alors être en majeure partie traversée par la fente 131 depuis son bord extérieur, le bord intérieur de la bride aval 13 étant directement connecté au corps 11 de sorte à former une pièce unique. L'autre bride, typiquement la bride amont 12, peut alors être traversée de part en part par la fente 121, la bride amont 12 étant connectée directement à la bride aval 13. Un tel exemple de mode de réalisation est par exemple illustré par le dispositif représenté figure 9, par l'une des brides amont 12 représentées figure 5 ou 6, et par l'une des brides aval 13 représentées figure 7a et 7b ou 8a et 8b. Décrochement Selon un mode de réalisation particulier, illustré figure 9, la bride amont 12 peut être plane et la bride aval 13 peut présenter deux portions formant un décrochement. Ainsi, la bride aval peut comprendre une portion intérieure 133 connectée au corps et une portion extérieure 134 décalée par rapport à la portion intérieure 133 en formant un décrochement. Les deux portions 134 et 133 sont agencées de sorte que qu'une extrémité 125 d'une la bride amont 12 et une extrémité 135 de la bride aval 13 sont séparées d'un espace de réception du pied 31 du distributeur. Dans une telle configuration, le décrochement est typiquement dirigé vers l'aval de sorte à orienter les contraintes tangentielles appliquées par le dispositif 1 au pied 31 du distributeur, typiquement du distributeur basse pression, par des différences de températures internes au dispositif 1.

De cette manière, les zones exposées aux rayonnements thermiques et aux fluides chauds sont réduites et le profil de température interne au dispositif 1 est modifié. Une telle configuration, combinée avec une modification des contraintes résultant de la présence d'au moins une interruption au niveau de la bride amont 12, mais de préférence pas de la bride aval 13, permet d'obtenir un basculement vers l'aval du dispositif 1, dans le sens opposé du basculement observé avec un dispositif selon l'art antérieur. En effet, l'interruption de la bride amont 12 permet de diminuer les efforts de traction en amont du dispositif. En revanche, l'absence d'interruption de la bride aval 13 et la présence du décrochement, qui modifie la répartition de matière du dispositif et donc la résultante des efforts, permet d'obtenir des efforts de traction en aval du dispositif, en particulier encore plus en aval que dans le cas du dispositif selon l'art antérieur.

La résultante des efforts est ainsi modifiée et le moment appliqué au dispositif tend à faire basculer le dispositif 1 vers l'amont. Une telle situation est favorable en ce qu'elle permet de s'opposer à des efforts de pression appliqués sur le flasque 111 qui les transmet au distributeur 3. Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif 1 présente en 20 outre une tôle arrière de recouvrement ou tôle aval de recouvrement 6, aussi appelée joint décourageur, interrompue par une fente 61 selon l'invention, de sorte à limiter les efforts de compression en aval du dispositif 1. Festonnage 25 La bride amont 12 et/ou aval 13 peut présenter un festonnage, typiquement entre les orifices de fixation 126 et/ou 136. Par festonnage, on entend que les orifices sont placés entre des échancrures 138 donnant à la bride amont 12 et/ou bride aval 13 annulaire une forme en " feston " ou, en d'autres termes, une forme crénelée à bords 30 typiquement arrondis. Les échancrures entre les festons ne sont pas dimensionnées pour former au moins une fente 121 et/ou 131, en particulier elles s'étendent moins profondément, c'est à dire sur une distance plus faible, dans la bride correspondante depuis un bord de cette bride. En effet, les festons sont dimensionnés pour permettre des déplacements des différents pieds 31 de distributeur connectés à différentes brides amont 12 et/ou aval 13 les uns par rapport aux autres, en particulier des déplacements relatifs des différents pieds 31 selon la direction définie par l'axe de la turbomachine. Tôle aval de recouvrement Structure générale Le dispositif 1 peut comprendre en outre une tôle aval de recouvrement 6 annulaire solidaire du corps 11. La tôle aval de recouvrement 6 est disposée en aval des brides 12 et 13, de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval 5 disposée sous et en aval du pied 31 du distributeur, par un flux d'un fluide provenant d'une veine 7 située au-dessus de la chambre aval 5. Connexion solidaire au corps La tôle aval de recouvrement 6 est typiquement réalisée de manière solidaire au corps de manière similaire aux brides 12 et 13 Lorsque le corps 11 comprend un flasque 111, la connexion de la tôle aval de recouvrement 6 au corps 11 peut être une connexion directe au flasque ou par l'intermédiaire d'une portion intermédiaire, et/ou par l'intermédiaire d'une bride 12 et/ou 13. La connexion solidaire peut ainsi être réalisée par soudure ou le corps 11 et la tôle aval de recouvrement 6 peuvent être réalisés de sorte à ne former qu'une seule pièce. Alternativement ou en complément, la tôle aval de recouvrement 6 peut être montée solidaire au corps 11, directement ou par l'intermédiaire d'une bride 12 ou 13. Selon un exemple, la tôle aval de recouvrement 6 peut comprendre au moins un orifice de fixation 66. Un tel orifice de fixation 66 peut être agencé de sorte qu'un élément de fixation 137 peut être inséré au travers, typiquement un élément du type vis-écrou, typiquement un élément du type boulon, tel que représenté. L'élément de fixation 137 peut être adapté pour traverser un orifice du corps 11 et/ou d'un élément intermédiaire de connexion, typiquement la bride amont 12 et/ou la bride aval 13. On comprend qu'un tel agencement peut être reproduit plusieurs fois le long de la structure annulaire de la bride de sorte à assurer une meilleure fixation.

En référence à la figure 4, l'une des brides, typiquement la bride amont 12, peut être connectée solidairement par soudure au corps 11 le long d'une zone annulaire de connexion. La tôle aval de recouvrement 6 peut être montée solidaire sur la bride amont 12 au moyen d'éléments de fixation 137 traversant des orifices alignés de la bride amont 12 de la tôle aval de recouvrement 6, chacun présentant une pluralité d'orifice répartis le long de leur structure annulaire. Fente de dilatation et/ou de rétractation * Caractéristiques générales En complément et/ou alternativement de l'au moins une interruption par une fente selon l'invention de la bride amont 12 et/ou de la bride aval, la tôle aval de recouvrement 6 est, selon un mode de réalisation alternatif, interrompu en formant une fente 61 de dilatation, et/ou de rétractation.

La fente 61 est dimensionnée de sorte à autoriser une modification de la forme de la tôle aval de recouvrement 6 sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle modification tend à modifier la forme de la fente 61. Ainsi, la fente 61 forme par exemple une fente de dilatation 30 dimensionnée de sorte à autoriser une dilatation de la tôle aval de recouvrement 6 sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle dilatation tend à refermer la fente 61.

Alternativement ou en complément, la fente 61 forme une fente de rétractation est dimensionnée de sorte à autoriser une dilatation de la tôle aval de recouvrement 6 sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif. Une telle dilatation tend à ouvrir d'avantage la fente 61, c'est-à-dire à augmenter son ouverture. Au cours du fonctionnement normal de la turbomachine, l'amont du dispositif 1 est soumis à un rayonnement thermique important issu de la partie fixe de turbomachine, typiquement du carter inter-turbine 2, ainsi qu'à d'éventuels retours d'un fluide à forte température dans les chambres amont et aval. Il en résulte un gradient de température particulièrement élevé entre l'amont et l'aval du dispositif (gradient axial), et entre la partie extérieure et la partie intérieure (gradient radial) par rapport à l'axe de la turbomachine, en particulier entre la partie extérieure amont et la partie intérieure aval.

Ce gradient de température provoque une variation des contraintes tangentielles au sein du dispositif. Les zones plus chaudes tendent à se dilater, à s'étendre. A l'inverse les zones plus froides tendent à se rétracter. Dans les dispositifs selon l'art antérieur, les zones plus chaudes ont ainsi tendance à se déplacer vers l'extérieur alors que les zones plus froides tendent à se rétracter vers l'axe de la turbomachine. Or, à l'inverse de l'art antérieur, la présence d'une fente permet de modifier le profil de contraintes au sein du dispositif, en particulier au sein de la partie du dispositif présentant la fente, typiquement la bride amont 12 et/ou la bride aval 13 et/ou la tôle aval de recouvrement 6. Ainsi une zone plus froide de la tôle aval de recouvrement 6 présentant une fente 61 a tendance à se rétracter au niveau de la fente de sorte à ouvrir la fente et se rétracte moins vers l'axe de la turbomachine, voire ne se rétracte pas vers l'axe de la turbomachine.

Il en résulte une diminution sensible de l'ampleur du moment de basculement du dispositif 1 vers l'aval, voire sa disparition. En effet, dans le cas du dispositif selon l'invention, les contraintes radiales et/ou axiales sont fortement diminuées par rapport au dispositif selon l'art antérieur, les contraintes reportées orthogonalement à l'axe de la turbomachine en raisons de la présence d'extrémités libres du dispositif 1 de part et d'autre de la fente 61. Ainsi, les efforts de basculement exercés sur le pied 31 du distributeur par le dispositif 1 se trouvent alors réduits, diminuant d'autant l'usure du distributeur 3 et les risques de rupture du distributeur 3 au niveau d'une zone de contrainte. La fente 61 est typiquement alternativement une fente de dilatation et une fente de rétractation entre le passage de la turbomachine d'un état hors fonctionnement et à un état de fonctionnement normal et entre le passage de la turbomachine d'un état de fonctionnement normal à un état hors fonctionnement. Ainsi, en plus de diminuer globalement les efforts exercés sur le pied du distributeur 3, l'invention permet de diminuer le phénomène de répétition périodique d'efforts exercés sur le pied 31 du distributeur, qui peut augmenter encore l'usure du pied 31 pincé par un dispositif selon l'art antérieur par rapport à un effort constant. La tôle aval de recouvrement 6 interrompue peut être combinée dans un même dispositif avec une fente amont 12 interrompue et/ou une fente aval 13 interrompue de sorte à combiner les avantages des différentes interruptions sur la modification des efforts exercés sur le pied 31 du distributeur. *Pluralité de fentes La tôle aval de recouvrement 6 peut comprendre une unique fente 61, comme illustré figure 10.

Alternativement, la tôle aval de recouvrement 6 peut comprendre une pluralité de fentes 61, comme illustré figure 11. Il est ainsi possible de modifier le comportement de la tôle aval de recouvrement 6 de manière plus importante, car il n'est pas nécessairement aisé de réaliser une fente unique d'une taille suffisante pour réduire autant que souhaité les efforts exercés sur le pied 31 du distributeur. Par ailleurs, il est ainsi possible de modifier de manière plus importante et plus homogène les contraintes dans la bride correspondante.

En effet, la tôle aval de recouvrement 6 étant destinée à être fixé, les fixations peuvent diminuer le report des contraintes en des zones éloignées de la fente 61. Une pluralité de fentes permet donc de modifier les contraintes de manière sensible dans des zones distinctes de la tôle aval de recouvrement 6. * Extension de la fente De préférence, la fente 61 s'étend à partir d'un bord extérieur de la tôle aval de recouvrement 6, en direction du corps 11. De préférence, la fente 61 s'étend à partir du bord extérieur de la tôle aval de recouvrement 6, jusqu'au corps 11. La fente 61 peut par exemple traverser de part en part la tôle aval de recouvrement 6, en particulier la pièce comprenant la tôle aval de recouvrement 6. Ainsi, la fente 61 s'étend entre deux portions totalement libres de la pièce ce qui permet une plus grande modification de la forme.

La fente 61 peut traverser la majeure partie de la tôle aval de recouvrement 6 sans toutefois la traverser de part en part. Il est ainsi possible de conserver une zone de connexion avec un autre élément du dispositif 1, typiquement le corps 11, au niveau de la fente 61, ce qui facilite le montage du dispositif 1 et/ou sa robustesse.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion (1) d'une partie fixe (2) de turbomachine et d'un pied (31) de distributeur (3) d'une turbine de turbomachine, comprenant : un corps (11) annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine, et - deux brides amont (12) et aval (13) annulaires solidaires du corps (11), les deux brides (12, 13) étant adaptées pour venir pincer le pied (31) du distributeur, caractérisé en ce qu'au moins une bride (12, 13) est interrompue en formant une fente (121, 131) de dilatation ou de rétractation, la fente (121, 131) autorisant une dilatation de la bride (12, 13) tendant à refermer la fente (121, 131) ou une rétractation de la bride (12, 13) tendant à ouvrir davantage la fente (121, 131), sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la fente (121, 131) s'étend à partir d'un bord extérieur (122, 132) de la bride (12, 13) en direction du corps (11).
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la fente (121, 131) s'étend à partir du bord extérieur (122, 132) de la bride jusqu'au corps (11).
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'au moins une bride interrompue comprend la bride amont (12).
5. 5. Dispositif l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'au moins une bride interrompue comprend la bride aval (13).
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le corps (11) comprend en outre un flasque (111) annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine de sorte à ce que le dispositif empêche toute circulation fluidique sous le pied (31) dudistributeur, entre des chambres amont (4) et aval (5) disposées respectivement en amont et en aval du pied (31) de distributeur.
7. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre une tôle aval de recouvrement (6) annulaire solidaire du corps (11) et disposée en aval des brides (12, 13), de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval (5) disposée sous et en aval du pied du distributeur, par un fluide provenant d'une veine (7) située au-dessus de la chambre aval (5), dans lequel la tôle aval de recouvrement (6) est interrompue en formant une fente (61) de dilatation, la fente (61) de dilatation autorisant une dilatation de la tôle aval de recouvrement (6) tendant à refermer la fente (61) sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif.
8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la bride amont (12) est plane et la bride aval (13) présente une portion intérieure (133) connectée au corps et une portion extérieure (134) décalée par rapport à la portion intérieure (133) en formant un décrochement, de sorte que des extrémités (125, 135) des deux brides (12, 13) soient séparées d'un espace de réception du pied (31) du distributeur, le décrochement étant dirigé vers l'aval de sorte à orienter les contraintes tangentielles appliquées par le dispositif au distributeur par des différences de températures internes au dispositif.
9. 9. Dispositif de connexion d'une partie fixe (2) de turbomachine et d'un pied (31) de distributeur (3) d'une turbine de turbomachine, comprenant : - un corps (11) annulaire adapté pour être connecté de manière solidaire à la partie fixe (2) de turbomachine, et - une tôle aval de recouvrement (6) annulaire solidaire du corps (11), la tôle aval de recouvrement (6) étant agencée de sorte à limiter un réchauffement d'une chambre aval (5) par un fluide provenant d'une veine (7) située au-dessus de la chambre aval (5), la chambre aval (5) étant disposée sous et en aval du pied (31) du distributeur, caractérisé en ce que la tôle aval de recouvrement (6) est interrompue en formant une fente (61) de dilatation ou de rétractation, la fente (61) autorisantune dilatation de la tôle aval de recouvrement (6) tendant à refermer la fente (61) ou une rétractation du joint décourageur (6) tendant à ouvrir davantage la fente (61) sous l'effet d'une différence de températures internes du dispositif.
10. 10. Turbine de turbomachine comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9.
11. 11. Turbomachine comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9.10