FR3049647A1 - EMERGENCY BRAKING DEVICE FOR A TURBOMACHINE TREE AND TURBOMACHINE COMPRISING SUCH A DEVICE - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de freinage (16) pour un arbre (8) de turbomachine, destiné à limiter une survitesse en rotation de l'arbre (8) autour d'un axe (X) de la turbomachine, comportant au moins un premier organe (17) agencé pour se déplacer suivant une direction déterminée par rapport à une structure fixe (11) de la turbomachine, un deuxième organe (18) lié à l'arbre (8), et un actionneur (19) destiné à pousser le premier organe (17) dans ladite direction déterminée, le premier (22a) et le deuxième (27) organe étant agencés pour coopérer par friction lorsque le premier organe (22a) est poussé par l'actionneur (29, 30, 26a), caractérisé par le fait que l'actionneur comporte un dispositif pyrotechnique (30) agencé pour produire des gaz poussant le premier organe (22a) dans ladite direction déterminée. L'invention concerne aussi une turbomachine utilisant un tel dispositif (16).The invention relates to a braking device (16) for a turbomachine shaft (8) intended to limit an overspeed in rotation of the shaft (8) around an axis (X) of the turbomachine, comprising at least one first member (17) arranged to move in a determined direction relative to a fixed structure (11) of the turbomachine, a second member (18) connected to the shaft (8), and an actuator (19) for pushing the first member (17) in said determined direction, the first (22a) and the second (27) members being arranged to cooperate by friction when the first member (22a) is pushed by the actuator (29, 30, 26a), characterized in that the actuator comprises a pyrotechnic device (30) arranged to produce gases pushing the first member (22a) in said determined direction. The invention also relates to a turbomachine using such a device (16).

Description

Dispositif de freinage d’urgence pour un arbre de turbomachineEmergency braking device for a turbomachine shaft

ET TURBOMACHINE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIFAND TURBOMACHINE COMPRISING SUCH A DEVICE

Domaine technique : L’invention concerne un dispositif de freinage pour un rotor de turbomachine, plus particulièrement adapté pour freiner en urgence le rotor en cas d’incident pouvant entraîner une survitesse.TECHNICAL FIELD The invention relates to a braking device for a turbomachine rotor, more particularly adapted for braking the rotor in an emergency in the event of an incident that can lead to overspeed.

Etat de l’art :State of the art :

Une turbomachine double flux, par exemple, comprend une turbine basse pression entraînant une soufflante. La perte de liaison entre la turbine et la soufflante entraîne une mise en survitesse très rapide de la turbine si elle continue à être alimentée par le générateur de gaz alors que sa puissance n’est plus absorbée par la soufflante. L’arrêt du générateur de gaz par coupure du carburant suite à la détection de l’incident peut ne pas être suffisamment rapide pour empêcher que les disques de la turbine n’éclatent à cause de la survitesse. Dans cet exemple, il existe donc un besoin de stopper rapidement le rotor de turbine basse pression.A dual-flow turbomachine, for example, comprises a low-pressure turbine driving a fan. The loss of connection between the turbine and the fan causes a very rapid overspeed of the turbine if it continues to be fed by the gas generator while its power is no longer absorbed by the fan. Stopping the gas generator by shutting down the fuel after the incident is detected may not be fast enough to prevent the turbine disks from bursting due to overspeed. In this example, there is therefore a need to quickly stop the low pressure turbine rotor.

Le document WO-A1-2006/021078 décrit un moyen pour fournir un freinage multifonctions d’un arbre de turbine, et notamment un freinage d’urgence lorsque l’arbre de turbine casse et perd son blocage axial, ce qui entraîne son recul sous l’effet des forces s’appliquant sur les aubes du rotor. Dans ce document, en cas de recul de l’arbre du rotor, une surface tronconique liée en rotation audit arbre vient frotter contre une surface tronconique complémentaire fixe en rotation par rapport à la structure de la turbomachine, assurant ainsi un freinage par frottement. Un solénoïde est susceptible de venir solliciter axialement en coulissement la surface complémentaire fixe en rotation contre la surface mobile pour conforter le frottement mutuel des surfaces fixes et mobiles. Ce solénoïde et cette surface complémentaire peuvent aussi être utilisés en l’absence de recul de l’arbre de turbine pour freiner l’arbre de turbine. Cependant, la solution proposée dans ce document pose plusieurs problèmes.The document WO-A1-2006 / 021078 describes a means for providing multifunctional braking of a turbine shaft, and in particular emergency braking when the turbine shaft breaks and loses its axial locking, which causes it to fall back under the effect of the forces applying on the vanes of the rotor. In this document, in case of retreat of the rotor shaft, a frustoconical surface rotatably connected to said shaft rubs against a complementary frustoconical surface rotated relative to the structure of the turbomachine, thereby providing frictional braking. A solenoid is able to axially urge sliding the complementary fixed surface in rotation against the movable surface to reinforce the mutual friction of the fixed and moving surfaces. This solenoid and this complementary surface can also be used in the absence of recoil of the turbine shaft to brake the turbine shaft. However, the solution proposed in this document poses several problems.

Le premier problème est l’efficacité du freinage. La solution du document WO-A1-2006/021078 n’est pas forcément réellement efficace. Pour ralentir un arbre de turbine lancé à pleine vitesse, et même en survitesse, il faut absorber une puissance d’au moins 5MW ce qui nécessite des freins au dimensionnement adéquat et, en particulier, d’appliquer une force de pression très importante entre les surfaces de frottement du frein. La solution décrite dans document WO-A1-2006/021078 compte uniquement pour le freinage d’urgence sur une combinaison du recul de l’arbre et d’un effort axial exercé par le solénoïde, mais, du fait de la relative liberté de mouvement axial de l’arbre, la force de pression exercée peut s’avérer insuffisante pour arrêter le rotor dès le départ en survitesse. En outre, ce document décrit l’utilisation d’un solénoïde, ou d’actionneurs hydrauliques ou pneumatiques pour presser les surfaces de frottement l’une contre l’autre, dont les technologies ne permettent pas nécessairement, sauf à les configurer spécialement à cet effet, d’intervenir suffisamment rapidement, pour bloquer le rotor de turbine basse pression tandis que le corps haute pression continue de tourner. La raison principale en est que ce solénoïde et ces actionneurs sont également utilisés dans le cadre d’autres utilisations du dispositif, par exemple comme simple ralentisseur.The first problem is the braking efficiency. The solution of WO-A1-2006 / 021078 is not necessarily really effective. To slow down a turbine shaft launched at full speed, and even in overspeed, it must absorb a power of at least 5MW which requires adequate sizing brakes and, in particular, to apply a very high pressure force between friction surfaces of the brake. The solution described in document WO-A1-2006 / 021078 only counts for emergency braking on a combination of the recoil of the shaft and an axial force exerted by the solenoid, but, because of the relative freedom of movement axial force of the shaft, the pressure force exerted may be insufficient to stop the rotor from the start in overspeed. In addition, this document describes the use of a solenoid, or hydraulic or pneumatic actuators to press the friction surfaces against each other, the technologies of which do not necessarily allow, except to configure them specifically for this purpose. Indeed, to intervene quickly enough to block the low pressure turbine rotor while the high pressure body continues to rotate. The main reason is that this solenoid and these actuators are also used in the context of other uses of the device, for example as a simple retarder.

Un deuxième problème est lié à l’architecture de turbomachine couramment rencontrée, dans laquelle un réducteur est placé entre un arbre solidaire de la turbine et un arbre solidaire de la soufflante. Le montage sur la structure fixe de la turbomachine de chacun de ces arbres comporte généralement un roulement à billes bloquant le déplacement axial de l’arbre.A second problem is related to the turbomachine architecture commonly encountered, in which a gearbox is placed between a shaft integral with the turbine and a shaft integral with the fan. Mounting on the fixed structure of the turbomachine of each of these shafts generally comprises a ball bearing blocking the axial displacement of the shaft.

Si la perte de liaison est due à la casse de l’arbre de soufflante ou du réducteur, l’arbre de turbine reste retenu axialement par son roulement à billes. On ne peut donc plus compter sur un recul de l’arbre de turbine pour actionner rapidement le dispositif de freinage décrit dans le document WO-A1-2006/021078 pour arrêter en urgence l’arbre de turbine ou au moins limiter sa mise en survitesse, puisque dans ce cas les surfaces fixes et mobiles sont agencées en regard l’une de l’autre avec un faible jeu et ne sont a priori pas en contact. Dans ce cas, le temps de réaction du dispositif de freinage est directement tributaire du temps de réponse du seul actionneur.If the loss of connection is due to the breakage of the fan shaft or the gearbox, the turbine shaft remains axially retained by its ball bearing. It is therefore no longer possible to rely on a recoil of the turbine shaft to rapidly actuate the braking device described in WO-A1-2006 / 021078 to stop the turbine shaft in an emergency or at least limit its overspeeding. , since in this case the fixed and mobile surfaces are arranged opposite one another with a small clearance and are not a priori not in contact. In this case, the reaction time of the braking device is directly dependent on the response time of the single actuator.

On notera qu’il est d’autant plus nécessaire de pouvoir freiner rapidement l’arbre de turbine, que, dans le cas d’une rupture de l’arbre de soufflante, le passage en survitesse de l’arbre de turbine entraîne également des survitesses pour les organes du réducteur qui peuvent aussi endommager ce composant. L’invention a pour but de proposer une solution au problème de freinage d’urgence d’un rotor de turbomachine, notamment un rotor de turbine de puissance en cas de perte de liaison avec une soufflante ou une hélice, permettant d’allier réactivité et efficacité pour éviter le passage en survitesse du rotor dans les premiers instants de l’incident.It will be noted that it is all the more necessary to be able to brake the turbine shaft rapidly, that, in the case of a rupture of the fan shaft, the overspeed passage of the turbine shaft also causes problems. overspeeds for reducer components that may also damage this component. The purpose of the invention is to propose a solution to the emergency braking problem of a turbomachine rotor, in particular a power turbine rotor in the event of a loss of connection with a fan or a propeller, allowing the combination of reactivity and efficiency to avoid the passage in overspeed of the rotor in the first moments of the incident.

Un autre objectif de l’invention est d’intégrer un dispositif répondant à ces critères dans une turbomachine existante.Another object of the invention is to integrate a device meeting these criteria in an existing turbomachine.

Présentation de l’invention: L’invention concerne à cet effet un dispositif de freinage pour un arbre de turbomachine, destiné à limiter une survitesse en rotation de l’arbre autour d’un axe de la turbomachine, comportant au moins un premier organe mobile suivant une direction déterminée par rapport à une structure fixe de la turbomachine, un deuxième organe lié à l’arbre, lesdits premier et second organes étant aptes à coopérer par friction, et un actionneur destiné à solliciter le premier organe dans ladite direction déterminée contre le second organe, caractérisé en ce qu’il est mobile entre une première position inactive dans laquelle les premier et second organes ne coopèrent pas ensemble et une seconde position active dans laquelle les premier et second organes coopèrent par friction uniquement suite à une sollicitation de l’actionneur déclenchée en réponse à la détection d’une survitesse de l’arbre.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention relates for this purpose to a braking device for a turbomachine shaft, intended to limit an overspeed in rotation of the shaft about an axis of the turbomachine, comprising at least a first movable member. in a direction determined with respect to a fixed structure of the turbomachine, a second member connected to the shaft, said first and second members being able to cooperate by friction, and an actuator intended to urge the first member in said determined direction against the second member, characterized in that it is movable between a first inactive position in which the first and second members do not cooperate together and a second active position in which the first and second members cooperate by friction only following a solicitation of the actuator triggered in response to detection of overspeed of the shaft.

Le dispositif de freinage selon l’invention a l’avantage de ne pas être tributaire d’un recul de l’arbre, et est ainsi à même de le freiner en toutes circonstances.The braking device according to the invention has the advantage of not being dependent on a recoil of the shaft, and is thus able to brake it in all circumstances.

De plus, le dispositif de freinage, du fait du conditionnement de son activation à la détection d’une survitesse de l’arbre, est suffisamment réactif pour être à même de freiner rapidement l’arbre dès que la vitesse augmente et avant qu’elle ne prenne des valeurs pouvant engendrer, par exemple, l’explosion des disques d’une turbine liée à l’arbre.In addition, the braking device, because of the conditioning of its activation to the detection of an overspeed of the shaft, is sufficiently reactive to be able to brake quickly the tree as the speed increases and before it take values that can cause, for example, the explosion of disks of a turbine linked to the tree.

Selon une autre caractéristique de l’invention, l’actionneur comporte un dispositif pyrotechnique.According to another characteristic of the invention, the actuator comprises a pyrotechnic device.

Le dispositif pyrotechnique présente un temps de réponse réduit et permet ainsi d’obtenir la réactivité voulue lorsqu’il est activé pour freiner rapidement l’arbre dès que la vitesse augmente et avant qu’elle ne prenne des valeurs pouvant engendrer, par exemple, l’explosion des disques d’une turbine liée à l’arbre.The pyrotechnic device has a reduced response time and thus achieves the desired reactivity when activated to rapidly brake the shaft as soon as the speed increases and before it takes values that can cause, for example, the explosion of the disks of a turbine linked to the tree.

Par ailleurs, le frottement des deux organes, fortement pressés l’un contre l’autre par le dispositif pyrotechnique peut aussi limiter un déplacement axial de l’arbre en cas de perte de ses moyens de maintien axial nominaux.Furthermore, the friction of the two members, strongly pressed against each other by the pyrotechnic device may also limit axial displacement of the shaft in the event of loss of its nominal axial holding means.

Pour permettre le déclenchement de l’actionneur, le dispositif de freinage comporte de préférence des moyens de commande qui sont configurés pour déclencher l’actionneur en réponse à la réception d’un signal de survitesse émis par un organe de contrôle électronique effectuant la surveillance de la rotation de l’arbre.To enable the actuator to trip, the braking device preferably comprises control means which are configured to trigger the actuator in response to the receipt of an overspeed signal transmitted by an electronic control member performing the monitoring of the actuator. the rotation of the tree.

De cette manière, la réactivité de la chaîne de contrôle électronique, conjointe à celle du dispositif pyrotechnique, permet d’enrayer rapidement le départ en survitesse.In this way, the responsiveness of the electronic control chain, in conjunction with that of the pyrotechnic device, makes it possible to quickly stop the departure in overspeed.

Le dispositif peut comporter au moins un moyen agencé pour maintenir le premier organe dans une position écartée du deuxième organe, l’actionneur étant configuré pour solliciter le premier organe en surmontant le maintien assuré par ledit moyen.The device may comprise at least one means arranged to maintain the first member in a position away from the second member, the actuator being configured to solicit the first member overcoming the maintenance provided by said means.

Avantageusement, ce moyen est préférentiellement un moyen fusible réalisant une liaison solide entre un élément de la structure fixe et le premier organe dans la position inactive du dispositif, c’est-à-dire en position écartée, et ce moyen fusible est configuré pour se rompre lorsque l’actionneur pousse le premier élément.Advantageously, this means is preferably a fuse means providing a solid connection between an element of the fixed structure and the first member in the inactive position of the device, that is to say in the remote position, and the fuse means is configured to break when the actuator pushes the first element.

Le mode de réalisation préféré de ce moyen pour éviter le contact des deux organes en fonctionnement nominal tire clairement avantage du fait que le dispositif est à usage unique. On peut ainsi dimensionner le dispositif de freinage d’urgence pour cet usage unique et gagner en masse.The preferred embodiment of this means to avoid the contact of the two members in nominal operation clearly benefits from the fact that the device is disposable. It is thus possible to size the emergency braking device for this single use and gain mass.

Avantageusement, le premier organe est installé sur une pièce support disposée devant une extrémité axiale de l’arbre.Advantageously, the first member is installed on a support piece disposed in front of an axial end of the shaft.

Cette extrémité pourra correspondre, sur la turbomachine, à une extrémité arrière, derrière la turbine de puissance, à un endroit généralement peu encombré. On peut ainsi profiter d’un espace disponible, sans trop impacter la conception générale de la turbomachine, pour installer le dispositif.This end may correspond, on the turbomachine, at a rear end, behind the power turbine, at a generally unencumbered location. One can thus take advantage of an available space, without much impact on the general design of the turbomachine, to install the device.

Le dispositif comporte aussi avantageusement au moins un moyen élastique configuré pour maintenir la sollicitation du premier organe contre le second organe dans la position active dudit dispositif. Ainsi, lorsque l’actionneur comporte un dispositif pyrotechnique, la sollicitation exercée par le premier organe sur le second organe est maintenue par ce moyen élastique quand bien même le dispositif pyrotechnique ne serait plus à même de solliciter le premier organe.The device also advantageously comprises at least one resilient means configured to maintain the biasing of the first member against the second member in the active position of said device. Thus, when the actuator comprises a pyrotechnic device, the bias exerted by the first member on the second member is maintained by this elastic means even if the pyrotechnic device is no longer able to solicit the first member.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la direction de déplacement du premier organe est radiale par rapport à l’axe de la turbomachine.According to a preferred embodiment of the invention, the direction of movement of the first member is radial with respect to the axis of the turbomachine.

De manière encore plus préférentielle, l’arbre est creux et le premier organe est disposé radialement à l’intérieur de l’arbre.Even more preferably, the shaft is hollow and the first member is disposed radially inside the shaft.

Ce mode de réalisation correspond à un frein de type frein à tambour installé à l’intérieur de l’arbre. On minimise ainsi l’espace occupé par le dispositif. De plus, il est possible d’occuper une grande longueur à l’intérieur de l’arbre pour réaliser les surfaces de frottement. On peut ainsi obtenir une force de freinage importante.This embodiment corresponds to a drum brake type brake installed inside the shaft. This minimizes the space occupied by the device. In addition, it is possible to occupy a large length inside the shaft to achieve the friction surfaces. It can thus obtain a significant braking force.

Avantageusement, le dispositif de freinage comporte au moins deux premiers organes supportés par un même boîtier, ledit boîtier étant agencé pour actionner lesdits au moins deux premiers organes avec un dispositif pyrotechnique unique.Advantageously, the braking device comprises at least two first members supported by the same housing, said housing being arranged to actuate said at least two first members with a single pyrotechnic device.

Cela permet de simplifier la conception et d’assurer que le freinage est réparti de manière uniforme dans le temps entre les deux organes.This simplifies the design and ensures that the braking is distributed evenly over time between the two bodies.

Avantageusement, le premier organe est disposé axialement au niveau d’un palier de maintien de l’arbre sur la structure fixe de la turbomachine.Advantageously, the first member is disposed axially at a bearing for holding the shaft on the fixed structure of the turbomachine.

Cela permet de reprendre par la structure fixe les efforts radiaux exercés par le premier organe sur les parois de l’arbre et de limiter son ovalisation.This makes it possible to take back by the fixed structure the radial forces exerted by the first member on the walls of the tree and to limit its ovalization.

Selon un autre mode de réalisation, la direction de déplacement du premier organe est axiale par rapport à l’axe de la turbomachine.According to another embodiment, the direction of movement of the first member is axial with respect to the axis of the turbomachine.

Ce mode de réalisation correspond à un dispositif de freinage du type frein à disque. On retrouve ici les avantages des freins à disques du point de vue de l’efficacité du freinage proposé. L’invention concerne également une turbomachine comportant un dispositif de freinage tel que décrit précédemment.This embodiment corresponds to a braking device of the disc brake type. Here we find the advantages of disc brakes from the point of view of the braking efficiency proposed. The invention also relates to a turbomachine comprising a braking device as described above.

Avantageusement, le dispositif de freinage est installé sur un arbre d’une turbine de puissance et en aval de ladite turbine de puissance par rapport à un sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine.Advantageously, the braking device is installed on a shaft of a power turbine and downstream of said power turbine with respect to a direction of gas flow in the turbomachine.

Comme il a été rappelé plus haut, cela permet de minimiser l’encombrement du dispositif par rapport à l’architecture de la turbomachine.As mentioned above, this makes it possible to minimize the size of the device relative to the architecture of the turbomachine.

De préférence, la turbomachine comporte des moyens de commande qui, outre le déclenchement du dispositif de freinage, sont configurés pour commander l’arrêt d’une alimentation en carburant de la turbomachine.Preferably, the turbomachine comprises control means which, in addition to triggering the braking device, are configured to control the stopping of a supply of fuel to the turbomachine.

Ainsi, le déclenchement du dispositif de freinage et l’arrêt d’une alimentation en carburant de la turbomachine permettent, en étant effectués quasi-simultanément, d’arrêter l’arbre de la turbine de puissance avec efficacité.Thus, tripping the braking device and stopping a supply of fuel to the turbomachine make it possible, almost simultaneously, to stop the power turbine shaft efficiently.

Ces moyens de commande, fonctionnant avantageusement en réponse à l’émission du signal de détection de survitesse émis par les moyens électroniques, peuvent avoir une grande réactivité lors de la détection d’un départ en survitesse et assurent donc la réactivité du dispositif. Par ailleurs, le fait qu’ils commandent à la fois l’alimentation en carburant et le dispositif de freinage permet d’assurer que ce dernier ne se déclenche pas sans que les gaz soient coupés et donc qu’il ne soit pas usé avant de pouvoir freiner l’arbre.These control means, operating advantageously in response to the transmission of the overspeed detection signal emitted by the electronic means, can have a high reactivity when detecting a departure in overspeed and thus ensure the reactivity of the device. Furthermore, the fact that they control both the fuel supply and the braking device ensures that the latter does not trigger without the gases are cut and therefore it is not worn before to be able to brake the tree.

Brève description des dessins :Brief description of the drawings:

La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :The present invention will be better understood and other details, features and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the following description with reference to the accompanying drawings, in which:

La figure 1 présente une demi-coupe schématique d’un exemple de turbomachine utilisant un dispositif de freinage selon l’invention.FIG. 1 shows a schematic half-section of an example of a turbomachine using a braking device according to the invention.

La figure 2 présente schématiquement, en coupe longitudinale, un premier mode de réalisation d’un dispositif de freinage selon l’invention.Figure 2 shows schematically, in longitudinal section, a first embodiment of a braking device according to the invention.

La figure 3 présente schématiquement une coupe transversale selon BB du premier mode de réalisation de la figure 2FIG. 3 schematically shows a cross-section along BB of the first embodiment of FIG. 2

La figure 4 présente schématiquement une coupe longitudinale détaillée du mode de réalisation de la figure 2.FIG. 4 schematically shows a detailed longitudinal section of the embodiment of FIG. 2.

La figure 5 présente schématiquement, en coupe longitudinale, une variante du premier mode de réalisation d’un dispositif de freinage selon l’invention.Figure 5 shows schematically, in longitudinal section, a variant of the first embodiment of a braking device according to the invention.

La figure 6 présente schématiquement une coupe longitudinale détaillée de la variante de la figure 5.FIG. 6 schematically shows a detailed longitudinal section of the variant of FIG. 5.

La figure 7 présente schématiquement, en coupe longitudinale, un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de freinage selon l’invention.Figure 7 shows schematically, in longitudinal section, a second embodiment of a braking device according to the invention.

Description d’un mode de réalisation de l’invention :Description of an embodiment of the invention

La figure 1 illustre un exemple de turbomachine 100 double flux comportant un dispositif de freinage 16 réalisé conformément à l’invention. La turbomachine 100 comporte notamment, pour la partie moteur, un compresseur basse pression 1, un compresseur haute pression 2, une chambre de combustion 3, une turbine haute pression 4 et une turbine basse pression 5, et pour la partie entraînant le flux secondaire, une soufflante 6. Les rotors de ces différents éléments tournent autour d’un axe X longitudinal.FIG. 1 illustrates an example of a dual flow turbomachine 100 comprising a braking device 16 produced in accordance with the invention. The turbomachine 100 comprises in particular, for the engine part, a low-pressure compressor 1, a high-pressure compressor 2, a combustion chamber 3, a high-pressure turbine 4 and a low-pressure turbine 5, and for the part driving the secondary flow, a fan 6. The rotors of these different elements rotate about a longitudinal axis X.

Le corps haute pression de la turbomachine 100 comprend le compresseur haute pression 2, la chambre de combustion 3 et la turbine haute pression 4. Sur cet exemple, le rotor de la turbine haute pression 4 entraîne par l’intermédiaire de l’arbre 7 du corps haute pression, le rotor du compresseur haute pression 2. Le corps haute pression comporte également un système d’injection de carburant dans la chambre de combustion 3 qui est commandé généralement par des moyens de commande 22 de la turbomachine 100. Le corps haute pression n’est pas détaillé plus avant car il ne comporte pas, sur cet exemple, de dispositif concerné par l’invention.The high-pressure body of the turbomachine 100 comprises the high-pressure compressor 2, the combustion chamber 3 and the high-pressure turbine 4. In this example, the rotor of the high-pressure turbine 4 drives via the shaft 7 of the engine. high pressure body, the rotor of the high pressure compressor 2. The high pressure body also comprises a fuel injection system in the combustion chamber 3 which is generally controlled by control means 22 of the turbomachine 100. The high pressure body is not detailed further because it does not include, in this example, device concerned by the invention.

Le corps basse pression de la turbomachine 100 comprend ici la turbine basse pression 5, la soufflante 6, et le compresseur basse pression 1. Sur cet exemple le rotor de la turbine basse pression comprend un arbre 8 qui entraîne l’arbre 9 du rotor de la soufflante 6 et du compresseur basse pression 1 au travers d’un réducteur 10, par exemple un réducteur à train épicycloïdal. L’arbre 9 du rotor de soufflante est maintenu sur la structure 11 de la turbomachine 100 par des moyens comprenant des paliers 36. Avantageusement, selon par exemple les techniques décrites dans les documents FR-A1- 2 752 024 et FR-A1- 2 877 046, ces moyens incluent un système de découplage d’un ou plusieurs paliers en cas de perte d’une aube. Cela modifie la souplesse du montage du rotor de soufflante et permet d’adapter ses modes de résonance pour diminuer les efforts produits par le balourd. Dans ce cas, la liaison par le réducteur 10 entre l’arbre 8 de la turbine et l’arbre 9 du rotor de soufflante est rompue. L’arbre 8 de la turbine basse pression passe généralement à l’intérieur de l’arbre 7 du corps haute pression pour être relié au réducteur 10 par son extrémité avant. Généralement, il est maintenu dans la structure 11 au moins par un palier 12, au niveau de son extrémité avant, et par un palier 13 au niveau de son extrémité opposée, à l’arrière. Généralement, le palier avant 12 est un palier à roulements à billes assurant également une fonction de blocage axial de l’arbre 8 de la turbine, tandis que, ici, le palier arrière 13 n’a pas cette fonction de blocage axial.The low-pressure body of the turbomachine 100 here comprises the low-pressure turbine 5, the fan 6, and the low-pressure compressor 1. In this example, the rotor of the low-pressure turbine comprises a shaft 8 which drives the rotor shaft 9 of the rotor. the blower 6 and the low-pressure compressor 1 through a reduction gear 10, for example an epicyclic gearbox. The shaft 9 of the fan rotor is held on the structure 11 of the turbomachine 100 by means comprising bearings 36. Advantageously, according to for example the techniques described in the documents FR-A1- 2 752 024 and FR-A1- 2 877 046, these means include a decoupling system of one or more bearings in case of loss of a blade. This modifies the flexibility of the assembly of the fan rotor and makes it possible to adapt its resonance modes to reduce the forces produced by the unbalance. In this case, the connection by the gearbox 10 between the shaft 8 of the turbine and the shaft 9 of the fan rotor is broken. The shaft 8 of the low pressure turbine generally passes inside the shaft 7 of the high pressure body to be connected to the gear 10 by its front end. Generally, it is held in the structure 11 at least by a bearing 12 at its front end, and a bearing 13 at its opposite end at the rear. Generally, the front bearing 12 is a ball bearing bearing also providing an axial locking function of the shaft 8 of the turbine, while here the rear bearing 13 does not have this function of axial locking.

Par ailleurs, de manière connue, au moins un capteur de vitesse de rotation 15 est avantageusement installé sur l’arbre 8 de la turbine.Moreover, in known manner, at least one rotational speed sensor 15 is advantageously installed on the shaft 8 of the turbine.

En cas de rupture de l’arbre 8 de turbine, de l’arbre 9 la soufflante ou d’un élément d’engrènement du réducteur 10, la soufflante et/ou le réducteur n’appliquent plus un couple résistant sur la turbine. La turbine ne se voit donc plus opposer de couple résistant par le réducteur et/ou la soufflante alors qu’elle reçoit toujours l’énergie du flux des gaz de la chambre de combustion. La turbine part donc en survitesse car elle n’est pas soumise à un couple résistant et tourne sensiblement en « roue libre ».In case of rupture of the turbine shaft 8, the shaft 9 the fan or a meshing element of the gearbox 10, the fan and / or the gearbox no longer apply a resistant torque on the turbine. The turbine is therefore no longer opposing a resisting torque by the gearbox and / or the fan while it still receives the energy of the gas flow of the combustion chamber. The turbine therefore goes into overspeed because it is not subjected to a resistive torque and rotates substantially in "freewheel".

Dans un cas de rupture de l’arbre 8 de la turbine, ce dernier n’est plus maintenu axialement par le palier avant 12. Il part donc en survitesse et se décale vers l’arrière. Dans un cas de rupture de l’arbre 9 de soufflante ou d’un élément d’engrènement du réducteur 10, l’arbre 8 de turbine reste maintenu axialement par le palier avant 12. Il part donc en survitesse mais reste axialement en position.In a case of rupture of the shaft 8 of the turbine, the latter is no longer maintained axially by the front bearing 12. It therefore leaves in overspeed and shifts rearward. In a case of rupture of the fan shaft 9 or of a meshing element of the gearbox 10, the turbine shaft 8 remains axially held by the front bearing 12. It therefore leaves in overspeed but remains axially in position.

Dans un cas comme dans l’autre, le capteur de vitesse de rotation 15 mesure la vitesse de l’arbre 8 de turbine, et envoie de manière connue une information représentative de cette vitesse à un organe électronique de contrôle 14 de la turbomachine 100. L’organe de contrôle 14 de la turbomachine 100 est conçu pour identifier des états de survitesses de l’arbre 8 de la turbine de puissance 5 et émettre le cas échéant un signal de survitesse de l'arbre de turbine 8 à l’intention des moyens de commande 22. La méthode utilisée par l’organe électronique de contrôle 14 peut utiliser les informations de vitesse fournies par le capteur de vitesse 15 et peut utiliser aussi d’autres informations, provenant par exemple du système de découplage de l’arbre 9 de la soufflante 6, ou des informations relatives au couple auquel sont soumis les arbres 8 et 9, comme on le verra dans la suite de la présente description.In one case as in the other, the speed sensor 15 measures the speed of the turbine shaft 8, and sends in a known manner information representative of this speed to an electronic control member 14 of the turbomachine 100. The control member 14 of the turbomachine 100 is designed to identify overspeed states of the shaft 8 of the power turbine 5 and, if necessary, transmit an overspeed signal of the turbine shaft 8 for the purpose of control means 22. The method used by the electronic control member 14 can use the speed information provided by the speed sensor 15 and can also use other information, for example from the decoupling system of the shaft 9 of the blower 6, or information relating to the torque to which the shafts 8 and 9 are subjected, as will be seen in the remainder of the present description.

De manière connue, les moyens de commande 22 reçoivent le signal de survitesse émis par l’organe électronique de contrôle 14 et, en réponse, ordonnent la fermeture de l’alimentation en carburant de la chambre de combustion 3.In known manner, the control means 22 receive the overspeed signal emitted by the electronic control member 14 and, in response, order the closure of the fuel supply of the combustion chamber 3.

Une turbomachine 100 selon l’invention comporte en outre un dispositif de freinage d’urgence 16 du rotor de la turbine basse pression 5, comportant un premier organe de frottement 17, qui est mobile par rapport à la structure 11 de la structure selon une direction déterminée. Sur la figure 1, cette direction est une direction axiale, mais cette configuration n’est pas limitative de l’invention.A turbomachine 100 according to the invention also comprises an emergency braking device 16 of the rotor of the low-pressure turbine 5, comprising a first friction member 17 which is movable relative to the structure 11 of the structure in one direction. determined. In Figure 1, this direction is an axial direction, but this configuration is not limiting of the invention.

Le premier organe 17 de frottement est mobile selon la direction déterminée contre un second organe de frottement 18, hé à l’arbre 8 de la turbomachine 100, les premier et second organes 17, 18 étant ainsi susceptibles de coopérer par friction.The first friction member 17 is movable in the determined direction against a second friction member 18, heed to the shaft 8 of the turbomachine 100, the first and second members 17, 18 thus being able to cooperate by friction.

Le dispositif de freinage d’urgence 16 comporte un ou des actionneur(s) 19 destinés à solliciter le premier organe 17 contre le second organe 18.The emergency braking device 16 comprises one or more actuators 19 intended to urge the first member 17 against the second member 18.

Conformément à l’invention, le dispositif de freinage d’urgence 16 est mobile entre une première position dite inactive dans laquelle les premier et second organes 17, 18 ne coopèrent pas, et une seconde position active dans laquelle les premier et second organes coopèrent par friction uniquement suite à une sollicitation de l’actionneur 19 déclenchée en réponse à la détection d’une survitesse de l’arbre 8.According to the invention, the emergency braking device 16 is movable between a first so-called inactive position in which the first and second members 17, 18 do not cooperate, and a second active position in which the first and second members cooperate by friction only following a solicitation of the actuator 19 triggered in response to the detection of an overspeed of the shaft 8.

De préférence, le capteur de vitesse 15 envoie constamment l’information de la vitesse de rotation à l’organe électronique de contrôle 14 et ce dernier est conçu émettre le cas échéant un signal de survitesse qui est alors émis à l’intention des moyens de commande. Conformément à l’invention, les moyens de commande 22 sont configurés pour envoyer l’ordre d’activation du (des) actionneur(s) 19 du dispositif de freinage d’urgence 16, dès réception de cette information de survitesse indiquant un passage en survitesse de l’arbre 8 de turbine.Preferably, the speed sensor 15 constantly sends the information of the speed of rotation to the electronic control member 14 and the latter is designed to emit, if necessary, an overspeed signal which is then transmitted for the purpose of ordered. In accordance with the invention, the control means 22 are configured to send the activation command of the actuator (s) 19 of the emergency braking device 16, on receipt of this overspeed information indicating a transition to overspeed of the turbine shaft 8.

Pour proposer une détection plus réactive, le capteur de vitesse 15 peut être complété par un capteur de couple 115a placé sur l’arbre 9 de la soufflante 6 et un capteur de couple 115b placé en aval de l’arbre 8, qui émettent chacun une information de couple à l’intention de l’organe électronique de contrôle 14. La comparaison des informations de couple émises par ces deux capteurs sont à même de permettre la détection d’une rupture entre les arbres 8, 9, ces informations étant traitées par l’organe électronique de contrôle pour émettre un signal de survitesse avant même que cette rupture ne se soit effectivement traduite par une mise en survitesse effective de l’arbre 8.To provide a more reactive detection, the speed sensor 15 can be completed by a torque sensor 115a placed on the shaft 9 of the fan 6 and a torque sensor 115b placed downstream of the shaft 8, each of which emits a torque information to the electronic control member 14. The comparison of the torque information transmitted by these two sensors is able to detect a break between the shafts 8, 9, this information being processed by the electronic control member for emitting an overspeed signal even before this break has actually resulted in an effective overspeeding of the shaft 8.

En variante, le capteur de vitesse 15 pourrait être remplacé par un capteur de dépassement de seuil de vitesse, dédié uniquement à la détection du dépassement d’un seuil de survitesse.As a variant, the speed sensor 15 could be replaced by a speed threshold overshoot sensor, dedicated solely to the detection of the overspeed threshold being exceeded.

Bien entendu, les capteurs 15, 115a et 115b peuvent être associés ensemble pour combiner leurs capacités de détection.Of course, the sensors 15, 115a and 115b can be associated together to combine their detection capabilities.

Avantageusement, l’ordre d’activation déclenchant le ou les actionneur(s) 19 est émis sous la condition que l’ordre de coupure de l’alimentation du carburant soit envoyé. De cette manière, le système de commande de l’actionneur 19 du système de freinage d’urgence 16 possède la réactivité nécessaire tout en assurant que le frein ne se déclenche que si l’alimentation en carburant s’arrête rapidement. En effet, si le temps d’alimentation en carburant dépasse typiquement de quelques secondes le déclenchement du dispositif de freinage 16, ce dernier dépasse sa durée de vie et devient inutilisable au moment où il pourrait arrêter le rotor 8 de la turbine de puissance 5 qui n’est plus alimentée en gaz. L’actionneur 19 peut être réalisé par tout moyen connu de l’état de la technique, pourvu qu’il soit à faible temps de réponse. L’actionneur pourrait par exemple être un actionneur hydraulique à haute pression ou un actionneur électromagnétique 19. Toutefois, dans les modes de réalisation préférés de l’invention, l’actionneur 19 comporte un dispositif pyrotechnique, car un tel type de dispositif possède un temps de réponse extrêmement réduit et ne nécessite pas d’acheminer des servitudes encombrantes jusqu’à l’actionneur pour assurer son alimentation, comme c’est le cas par exemple pour un actionneur hydraulique.Advantageously, the activation order triggering the actuator (s) 19 is issued under the condition that the cutoff order of the fuel supply is sent. In this way, the control system of the actuator 19 of the emergency braking system 16 has the necessary reactivity while ensuring that the brake is triggered only if the fuel supply stops quickly. Indeed, if the fuel supply time typically exceeds a few seconds triggering the braking device 16, the latter exceeds its life and becomes unusable when it could stop the rotor 8 of the power turbine 5 which no longer supplied with gas. The actuator 19 can be made by any means known from the state of the art, provided that it is low response time. The actuator could for example be a high-pressure hydraulic actuator or an electromagnetic actuator 19. However, in the preferred embodiments of the invention, the actuator 19 comprises a pyrotechnic device, since such a type of device has a time extremely low response and does not require routing cumbersome servitudes to the actuator to ensure its supply, as is the case for example for a hydraulic actuator.

La suite de la présente description décrit plusieurs modes de réalisation d’un dispositif de freinage 16 ayant la réactivité et l’efficacité nécessaires pour arrêter en urgence le rotor de la turbine de puissance 5.The remainder of the present description describes several embodiments of a braking device 16 having the necessary reactivity and efficiency to stop the rotor of the power turbine 5 in an emergency.

En référence aux figures 2, 3 et 4, un premier mode de réalisation concerne un dispositif de freinage 16 de type frein à tambour inséré à l’intérieur de l’extrémité arrière creuse de l’arbre 8 du rotor de la turbine 5.With reference to FIGS. 2, 3 and 4, a first embodiment relates to a braking device 16 of the drum brake type inserted inside the hollow rear end of the shaft 8 of the rotor of the turbine 5.

Sur cet exemple, la partie arrière de l’arbre 8 du rotor de turbine est tubulaire et ouverte vers l’arrière. La surface intérieure de l’arbre 8 a un diamètre interne DI déterminé. Ici, un élément support 20 fixé à la structure 11 de la turbomachine 100 est positionné en arrière de la turbine de puissance 5. L’élément support, qui peut être de révolution ou non, 20 comporte une tige 21 centrée sur l’axe longitudinal X qui entre dans l’arbre 8 par son ouverture arrière. L’extrémité avant de la tige 21 supporte des éléments permettant de former, avec la surface interne du tube de l’arbre 8, le dispositif de freinage d’urgence 16.In this example, the rear part of the shaft 8 of the turbine rotor is tubular and open towards the rear. The inner surface of the shaft 8 has a determined inner diameter DI. Here, a support element 20 fixed to the structure 11 of the turbomachine 100 is positioned behind the power turbine 5. The support element, which may be of revolution or not, comprises a rod 21 centered on the longitudinal axis X which enters the shaft 8 by its rear opening. The front end of the rod 21 supports elements making it possible to form, with the inner surface of the tube of the shaft 8, the emergency braking device 16.

Le dispositif 16 comporte des mâchoires 17a, 17b formant ainsi deux premiers organes mobiles coulissants radialement de manière opposée dans un boîtier 23 fixé à la tige 21. Chaque mâchoire 17a, 17b comporte un corps cylindrique externe 24a, 24b, qui supporte une garniture 25a, 25b, et une partie radiale 26a, 26b intérieure. Le corps 24a, 24b de chaque mâchoire 17a, 17b occupe une portion angulaire autour de l’axe longitudinal X, centrée autour du rayon le long duquel elle coulisse. La périphérie externe du corps 24a, 24b de chaque mâchoire 17a, 17b est recouverte par la garniture 25 a, 25b dont la surface extérieure est cylindrique, suivant un arc de cercle ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre DI de la surface interne de l’arbre 8 à cet endroit, de manière à épouser sa forme lorsqu’elle est pressée contre elle. Ici, en référence à la figure 3, le dispositif 16 comporte deux mâchoires 17a, 17b coulissant suivant des sens diamétralement opposés.The device 16 comprises jaws 17a, 17b thus forming two first movable members sliding radially in opposite manner in a housing 23 fixed to the rod 21. Each jaw 17a, 17b has an outer cylindrical body 24a, 24b, which supports a lining 25a, 25b, and an inner radial portion 26a, 26b. The body 24a, 24b of each jaw 17a, 17b occupies an angular portion around the longitudinal axis X, centered around the radius along which it slides. The outer periphery of the body 24a, 24b of each jaw 17a, 17b is covered by the lining 25a, 25b whose outer surface is cylindrical, in a circular arc having a diameter substantially equal to the diameter DI of the inner surface of the tree 8 at this point, so as to marry her form when pressed against her. Here, referring to Figure 3, the device 16 comprises two jaws 17a, 17b sliding in diametrically opposite directions.

En référence à la figure 4, la garniture 25a, 25b de chaque mâchoire 17a, 17b s’étend axialement sur une longueur L1 déterminée. Ici elles sont placées sensiblement au niveau du palier arrière 13 de maintien de l’arbre 8. En regard de ces mâchoires 17a, 17b, une portion cylindrique 18 de l’arbre 8, ici une paroi interne, est agencée pour former un deuxième organe lié à l’arbre 8 afin de servir de surface de frottement. Cette surface de frottement 18 de la paroi interne a une extension axiale L2, de préférence légèrement supérieure à l’extension axiale L1 des garnitures 25a, 25b, de manière à les englober.Referring to Figure 4, the lining 25a, 25b of each jaw 17a, 17b extends axially over a length L1 determined. Here they are placed substantially at the rear bearing 13 for holding the shaft 8. Opposite these jaws 17a, 17b, a cylindrical portion 18 of the shaft 8, here an inner wall, is arranged to form a second member linked to the shaft 8 to serve as a friction surface. This friction surface 18 of the inner wall has an axial extension L2, preferably slightly greater than the axial extension L1 of the fittings 25a, 25b, so as to encompass them.

De manière connue pour la technologie des freins à tambour, la surface de frottement 18 de l’arbre 8 et les garnitures 25a, 25b des mâchoires 17a, 17b sont agencées pour exercer une force de frottement déterminée lorsqu’elles sont pressées l’une contre l’autre dans le sens radial.In a manner known for the technology of drum brakes, the friction surface 18 of the shaft 8 and the linings 25a, 25b of the jaws 17a, 17b are arranged to exert a determined friction force when they are pressed against each other. the other in the radial direction.

Par ailleurs, le fait que l’ensemble soit disposé ici sensiblement autour du palier arrière 13 permet de rependre dans la structure 11 les efforts radiaux exercés sur l’arbre 8 par les mâchoires 17a, 17b et de limiter l’ovalisation de ce dernier.Moreover, the fact that the assembly is disposed here substantially around the rear bearing 13 makes it possible to rest in the structure 11 the radial forces exerted on the shaft 8 by the jaws 17a, 17b and limit the ovalization of the latter.

En référence à la figure 4, le corps cylindrique externe 24a, 24b est guidé radialement dans un logement 28a, 28b du boîtier 23 qui forme un épaulement interne limitant le déplacement radial de la mâchoire 17a, 17b vers l’intérieur. La partie radiale interne 26a, 26b de chaque mâchoire 17a, 17b forme un piston qui coulisse entre des parois du boîtier 23, radialement à l’intérieur des logements 28a, 28b. Sur cet exemple, le boîtier 23 forme ainsi une chambre 29 s’étendant suivant un diamètre, qui est fermée de manière coulissante à ces deux extrémités radiales externes par les pistons 26a, 26b des mâchoires 17a, 17b.Referring to Figure 4, the outer cylindrical body 24a, 24b is guided radially in a housing 28a, 28b of the housing 23 which forms an internal shoulder limiting the radial displacement of the jaw 17a, 17b inwardly. The inner radial portion 26a, 26b of each jaw 17a, 17b forms a piston which slides between the walls of the housing 23, radially inside the housings 28a, 28b. In this example, the housing 23 thus forms a chamber 29 extending in a diameter, which is slidably closed at these two outer radial ends by the pistons 26a, 26b of the jaws 17a, 17b.

Un actionneur 19, comportant un dispositif pyrotechnique 30 est placé au centre d’une chambre 29 qui est délimitée par le boîtier 23 et les pistons 26a, 26b des mâchoires 17a, 17b. Ce dispositif 30 comporte un boîtier 31 à l’intérieur duquel est placé un explosif 32. Le boîtier 31 est percé de trous 35 de manière à laisser échapper, de manière contrôlée, les gaz produits par l’explosif 32 lorsqu’il est mis à feu. Par exemple, Les trous 35 ont un diamètre ajusté pour laisser s’échapper le gaz à un certain débit et ainsi obtenir une pression de travail adaptée dans la chambre 29. De cette manière, l’expansion des gaz produits par l’explosif 32 dans la chambre 29 pousse les pistons 26a, 26b radialement vers l’extérieur et pressent les mâchoires 17a, 17b contre la surface de frottement 27 de la paroi interne de l’arbre 8.An actuator 19, comprising a pyrotechnic device 30 is placed in the center of a chamber 29 which is delimited by the housing 23 and the pistons 26a, 26b of the jaws 17a, 17b. This device 30 comprises a housing 31 inside which is placed an explosive 32. The housing 31 is pierced with holes 35 so as to allow a controlled escape of the gases produced by the explosive 32 when it is put into operation. traffic light. For example, the holes 35 have a diameter adjusted to allow the gas to escape at a certain flow rate and thus to obtain a suitable working pressure in the chamber 29. In this way, the expansion of the gases produced by the explosive 32 in the chamber 29 pushes the pistons 26a, 26b radially outwards and presses the jaws 17a, 17b against the friction surface 27 of the inner wall of the shaft 8.

Le déclenchement de l’explosif 32 est effectué par un moyen détonateur, non représenté, qui est de préférence commandé par les moyens de commande de la turbomachine 100. Des câbles, non représentés, permettant de relier ce détonateur au dispositif de contrôle 14, peuvent passer par la tige 21 de l’élément support 20 relié à la structure 11. L’actionnement des mâchoires 22a, 22b par le dispositif pyrotechnique 30 permet d’appliquer une forte pression entre les mâchoires 22a, 22b et la paroi interne de l’arbre 8 dans un temps très court, dès que les moyens de commande 22 envoient l’ordre de déclenchement. Il entre dans les pratiques de l’homme du métier, d’une part de dimensionner les surfaces de frottement 27 de l’arbre 8 et les garnitures 25a, 25b des mâchoires 17a, 17b en fonction de l’effort de freinage souhaité, d’autre part de dimensionner le dispositif pyrotechnique 30 de manière à ce que la force exercée sur les mâchoires 17a, 17b ait une intensité et une durée adaptées au besoin de freinage.The triggering of the explosive 32 is carried out by a detonator means, not shown, which is preferably controlled by the control means of the turbomachine 100. Cables, not shown, for connecting this detonator to the control device 14 can through the rod 21 of the support member 20 connected to the structure 11. The actuation of the jaws 22a, 22b by the pyrotechnic device 30 allows to apply a high pressure between the jaws 22a, 22b and the inner wall of the 8 in a very short time, as soon as the control means 22 send the trip command. It is within the practice of those skilled in the art, on the one hand to size the friction surfaces 27 of the shaft 8 and the linings 25a, 25b of the jaws 17a, 17b as a function of the desired braking force, d on the other hand to size the pyrotechnic device 30 so that the force exerted on the jaws 17a, 17b has an intensity and duration adapted to the braking need.

En particulier, l’extension axiale L1 des garnitures 25a, 25b des mâchoires 17a, 17b peut être très importante. Les mâchoires 17a, 17b peuvent s’étendre sensiblement sur toute la longueur de l’arbre 8 de turbine.In particular, the axial extension L1 of the linings 25a, 25b of the jaws 17a, 17b can be very important. The jaws 17a, 17b may extend substantially the entire length of the turbine shaft 8.

De plus, dans une variante, non représentée, plusieurs ensembles de boîtiers avec leurs mâchoires, comme celui présenté ci-dessus, peuvent être répartis sur l’extension axiale de l’arbre 8. Les dispositifs pyrotechniques 30 actionnant les mâchoires peuvent être multiples et l’on peut répartir le freinage à la fois sur la longueur de l’arbre 8 et dans le temps, en actionnant successivement les différents dispositifs de freinage 30 répartis sur la longueur de l’arbre.In addition, in a variant, not shown, several sets of housings with their jaws, like the one presented above, can be distributed over the axial extension of the shaft 8. The pyrotechnic devices 30 actuating the jaws can be multiple and the braking can be distributed over both the length of the shaft 8 and in time, by successively actuating the various braking devices 30 distributed over the length of the shaft.

Par ailleurs, le dispositif de freinage 16 a été présenté par simplicité avec deux mâchoires 17a, 17b diamétralement opposées. Il sera compris que leur nombre n’est pas limitatif de l’invention et que, dans des variantes non représentées, le nombre de mâchoires peut être supérieur, égal à trois ou plus. Dans ce cas, les mâchoires sont régulièrement réparties sur la circonférence. La chambre du boîtier comprenant le dispositif pyrotechnique sur l’axe peut prendre la forme d’une étoile avec, dans chaque branche le piston d’une mâchoire qui coulisse. De cette manière la force produite par les gaz de l’explosif se répartit de manière homogène entre les mâchoires. Il est également possible de prévoir une chambre et un dispositif pyrotechnique par mâchoire.Furthermore, the braking device 16 has been presented by simplicity with two jaws 17a, 17b diametrically opposed. It will be understood that their number is not limiting of the invention and that, in variants not shown, the number of jaws may be greater, equal to three or more. In this case, the jaws are evenly distributed around the circumference. The chamber of the housing comprising the pyrotechnic device on the axis can take the form of a star with, in each branch, the piston of a jaw which slides. In this way the force produced by the gases of the explosive is distributed evenly between the jaws. It is also possible to provide a chamber and a pyrotechnic device per jaw.

Le dispositif de freinage 16 est complété par un système de sûreté bloquant les mâchoires 17a, 17b dans une position écartée de la paroi interne 18 de l’arbre 8 lorsque ce dispositif n’est pas déclenché. Ce système de sûreté comporte de manière générale au moins un moyen 34 agencé pour maintenir chaque mâchoire 17a, 17b dans une position écartée de la paroi interne 18, et l’actionneur 19 est par ailleurs configuré pour solliciter le premier organe 17a, 17b contre le second organe 18 en surmontant le maintien assuré par ledit au moins un moyen 34.The braking device 16 is completed by a safety system blocking the jaws 17a, 17b in a position spaced from the inner wall 18 of the shaft 8 when this device is not triggered. This safety system generally comprises at least one means 34 arranged to hold each jaw 17a, 17b in a position spaced from the inner wall 18, and the actuator 19 is furthermore configured to urge the first member 17a, 17b against the second member 18 overcoming the maintenance provided by said at least one means 34.

Tout moyen connu de l’état de la technique peut convenir à la bonne mise en œuvre d’un tel moyen 34. Par exemple, le dispositif de freinage 16 pourrait comporter des moyens 34 constitués pour chaque mâchoire 17a, 17b d’un moyen de scellement interposé entre ladite mâchoire et le boîtier 23, tel qu’un joint ou une colle, et qui serait détruite par l’avancée des mâchoires 17a, 17b.Any means known from the state of the art may be suitable for the proper implementation of such a means 34. For example, the braking device 16 could comprise means 34 constituted for each jaw 17a, 17b a means of seals interposed between said jaw and the housing 23, such as a seal or glue, and which would be destroyed by the advancement of the jaws 17a, 17b.

Toutefois, dans le mode de réalisation préféré de l’invention, le moyen 34 pour chaque mâchoire 17a, 17b est constitué d’un élément fusible 34 qui est inséré dans des encoches complémentaires de la mâchoire 17a, 17b et du boîtier 23 pour maintenir la mâchoire associée 17a, 17b dans une position rétractée tant que le dispositif pyrotechnique 30 n’est pas mis à feu. Les éléments fusibles 34 sont interposés entre le corps cylindrique 24a, 24b des mâchoires respectives 17a, 17b et le boîtier 23.However, in the preferred embodiment of the invention, the means 34 for each jaw 17a, 17b consists of a fuse element 34 which is inserted into complementary notches of the jaw 17a, 17b and the housing 23 to maintain the associated jaw 17a, 17b in a retracted position as long as the pyrotechnic device 30 is not fired. The fusible elements 34 are interposed between the cylindrical body 24a, 24b of the respective jaws 17a, 17b and the housing 23.

Chaque élément fusible 34 est par ailleurs dimensionné pour céder sous l’effort exercé sur la mâchoire 17a, 17b correspondante dès les premiers instants de la mise à feu du dispositif pyrotechnique 30.Each fuse element 34 is further dimensioned to yield under the force exerted on the jaw 17a, 17b corresponding to the first moments of the firing of the pyrotechnic device 30.

Par ailleurs, le dispositif de freinage 16 comprend au moins un moyen élastique qui est configuré pour maintenir la sollicitation des mâchoires 17a, 17b contre la paroi cylindrique 18 dans la position active du dudit dispositif 16. A cet effet, le dispositif 16 comporte par exemple, comme l’illustre la figure 4, un système de ressorts 33 placés entre l’épaulement du logement 28a, 28b et le corps cylindrique 24a, 24b des mâchoires 17a, 17b qui exerce une force de rappel en éloignement de l’axe X. Une fois que le dispositif pyrotechnique a explosé et que la pression des gaz dans la chambre 23 a chuté, ces ressorts 33 sont à même de maintenir la sollicitation des mâchoires 17a, 17b contre la paroi cylindrique 18.Furthermore, the braking device 16 comprises at least one resilient means which is configured to maintain the jaws 17a, 17b against the cylindrical wall 18 in the active position of said device 16. For this purpose, the device 16 comprises, for example , as illustrated in Figure 4, a spring system 33 placed between the shoulder of the housing 28a, 28b and the cylindrical body 24a, 24b of the jaws 17a, 17b which exerts a restoring force away from the X axis. Once the pyrotechnic device has exploded and the pressure of the gases in the chamber 23 has dropped, these springs 33 are able to maintain the biasing of the jaws 17a, 17b against the cylindrical wall 18.

Un tel dispositif 16, dans le cas de rupture de l’arbre 8 de la turbine, peut fonctionner de la manière suivante : - dans un premier temps, au moins le capteur 15 et éventuellement les capteurs 115a, 115b envoient des informations à l’organe électronique de contrôle 14 de la turbomachine 100 ; - dans un deuxième temps, l’organe électronique de contrôle 14 de la turbomachine 100 identifie en fonction de ces informations une rupture de l’arbre et/ou un passage en survitesse et émet un signal représentatif d’un état de survitesse à l’intention des moyens de commande 22. - dans un troisième temps, les moyens de commande 22 ordonnent à la fois l’arrêt d’alimentation en carburant dans la chambre de combustion 3 et le déclenchement du dispositif de freinage 16 ; - dans un quatrième temps, le dispositif de freinage 16 freine l’arbre 8.Such a device 16, in the case of rupture of the shaft 8 of the turbine, can operate as follows: - in a first step, at least the sensor 15 and optionally the sensors 115a, 115b send information to the electronic control member 14 of the turbomachine 100; in a second step, the electronic control element 14 of the turbomachine 100 identifies, according to this information, a rupture of the shaft and / or a passage in overspeed and emits a signal representative of an overspeed state at the intention of the control means 22. - in a third time, the control means 22 order both the fuel supply stop in the combustion chamber 3 and the triggering of the braking device 16; - In a fourth step, the braking device 16 brakes the shaft 8.

Il peut survenir que l’arbre 8 recule légèrement en cas de perte du maintien axial par le palier avant 12. Dans ce cas également, le laps de temps entre le début du recul de l’arbre 8 et l’application des mâchoires 17a, 17b est faible. Si l’extension L2 de la surface de frottement 27 est suffisante, le freinage fonctionnera correctement car cette dernière sera en contact avec les garnitures 25a, 25b des mâchoires 17a, 17b. De plus, une fois que le dispositif de freinage 16 est en action, il participe à l’arrêt du déplacement axial de l’arbre 8.It may occur that the shaft 8 moves back slightly in the event of loss of axial retention by the front bearing 12. In this case also, the time interval between the beginning of the recoil of the shaft 8 and the application of the jaws 17a, 17b is weak. If the extension L2 of the friction surface 27 is sufficient, the braking will work properly because the latter will be in contact with the fittings 25a, 25b of the jaws 17a, 17b. In addition, once the braking device 16 is in action, it participates in stopping the axial displacement of the shaft 8.

Dans le cas de rupture de l’arbre 9 de la soufflante, le dispositif de freinage 16 fonctionne suivant les mêmes étapes, avec le fait que, cette fois, l’arbre 8 demeure axialement en place.In the case of rupture of the shaft 9 of the fan, the braking device 16 operates in the same steps, with the fact that, this time, the shaft 8 remains axially in place.

En référence aux figures 5 et 6, une variante du premier mode de réalisation concerne un dispositif de freinage 16 de type frein à tambour placé à l’extérieur de l’extrémité de l’arbre 8 du rotor de la turbine.With reference to FIGS. 5 and 6, a variant of the first embodiment relates to a braking device 16 of the drum brake type placed outside the end of the shaft 8 of the rotor of the turbine.

Sur cet exemple, un élément support 120, de révolution ou non, est fixé à la structure 11 de la turbomachine 100 en arrière de la turbine de puissance 5. La partie centrale de l’élément support 120 supporte les éléments permettant de former, avec la surface externe de l’arbre 8, le dispositif de freinage d’urgence 16.In this example, a support element 120, of revolution or not, is fixed to the structure 11 of the turbomachine 100 behind the power turbine 5. The central part of the support element 120 supports the elements to form, with the outer surface of the shaft 8, the emergency braking device 16.

Une couronne 123 fixée à l’élément support 120 supporte plusieurs mâchoires 17a, 17b régulièrement réparties sur la circonférence interne et coulissantes radialement. Sur les figures, deux mâchoires 17a, 17b diamétralement opposées sont représentées. Cependant, comme dans l’exemple précédent, le nombre de mâchoires fixées à la couronne 123 peut être égal à deux, trois ou plus.A ring 123 fixed to the support member 120 supports a plurality of jaws 17a, 17b regularly distributed on the inner circumference and radially sliding. In the figures, two jaws 17a, 17b diametrically opposed are shown. However, as in the previous example, the number of jaws attached to the crown 123 may be two, three or more.

Chaque mâchoire 17a, 17b comporte un corps cylindrique interne 124a, 124b et une partie radiale 126a, 126b extérieure. Le corps 124a, 124b de chaque mâchoire 17a, 17b occupe une portion angulaire autour de l’axe longitudinal X, centrée autour du rayon le long duquel elle coulisse. La périphérie interne du corps 124a, 124b de chaque mâchoire 17a, 17b est recouverte par une garniture 125a, 125b dont la surface intérieure est cylindrique, suivant un arc de cercle ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre D2 de la surface externe de l’arbre 8 à cet endroit, de manière à épouser sa forme lorsqu’elle est pressée contre elle.Each jaw 17a, 17b has an inner cylindrical body 124a, 124b and an outer radial portion 126a, 126b. The body 124a, 124b of each jaw 17a, 17b occupies an angular portion about the longitudinal axis X, centered around the radius along which it slides. The inner periphery of the body 124a, 124b of each jaw 17a, 17b is covered by a lining 125a, 125b whose inner surface is cylindrical, following an arc of a circle having a diameter substantially equal to the diameter D2 of the outer surface of the shaft 8 at this point, so as to marry her form when pressed against her.

En référence à la figure 6, la garniture 125a, 125b de chaque mâchoire 17a, 17b s’étend axialement sur une longueur L’1 déterminée. En regard de ces mâchoires 17a, 17b, une portion cylindrique de la paroi externe de l’arbre 8 est agencée pour servir de surface de frottement 18. Cette surface de frottement 18 a une extension axiale L’2, de préférence légèrement supérieure à l’extension axiale L’1 des garnitures 125a, 125b, de manière à les englober.Referring to Figure 6, the lining 125a, 125b of each jaw 17a, 17b extends axially over a length L 1 determined. Opposite these jaws 17a, 17b, a cylindrical portion of the outer wall of the shaft 8 is arranged to serve as a friction surface 18. This friction surface 18 has an axial extension L'2, preferably slightly greater than 1 axial extension of the lining 125a, 125b, so as to encompass them.

Comme dans la première variante, la surface de frottement 18 de la paroi externe de l’arbre 8 et les garnitures 125a, 125b des mâchoires 17a, 17b sont agencées pour exercer une force de frottement déterminée lorsqu’elles sont pressées l’une contre l’autre dans le sens radial.As in the first variant, the friction surface 18 of the outer wall of the shaft 8 and the linings 125a, 125b of the jaws 17a, 17b are arranged to exert a determined friction force when they are pressed against each other. other in the radial direction.

De préférence, les mâchoires 17a, 17b sont positionnées derrière le palier arrière 13 de maintien de l’arbre 8. On utilise ainsi un espace généralement disponible dans la turbomachine 100, à l’arrière de la turbine de puissance 5.Preferably, the jaws 17a, 17b are positioned behind the rear bearing 13 for holding the shaft 8. This uses a space that is generally available in the turbomachine 100, at the rear of the power turbine 5.

En référence à la figure 6, le corps cylindrique interne 124a, 124b est guidé radialement dans un logement 128a, 128b en forme de cuvette cylindrique ouverte vers l’intérieur, qui forme un épaulement externe limitant le déplacement radial de la mâchoire 17a, 17b vers l’extérieur. La partie radiale externe 126a, 126b forme un piston qui coulisse entre des parois de la couronne 123, radialement à l’extérieur des épaulements 128a, 128b.With reference to FIG. 6, the internal cylindrical body 124a, 124b is guided radially in an inwardly open cylindrical bowl-shaped housing 128a, 128b, which forms an external shoulder limiting the radial displacement of the jaw 17a, 17b towards outside. The outer radial portion 126a, 126b forms a piston which slides between the walls of the ring 123, radially outwardly of the shoulders 128a, 128b.

Sur cet exemple, contrairement à la précédente variante, la couronne 123 forme ainsi une chambre 129a, 129b dédiée à chaque piston 126a, 126b, avec un fond radial externe, dans laquelle le piston 127a, 127b de la mâchoire 17a, 17b coulisse du côté son ouverture radiale interne. Dans cette configuration, un dispositif pyrotechnique 130a, 130b est placé dans chaque chambre 129a, 129b. Dans une variante de réalisation, la chambre 129, le piston 126 et le dispositif pyrotechnique 130a, 130b peuvent être annulaires. Les chambres 129a, 129b, les pistons 126a, 126b, et les dispositifs pyrotechniques 130a, 130b déterminent ainsi deux actionneurs 19a, 19b.In this example, contrary to the previous variant, the ring 123 thus forms a chamber 129a, 129b dedicated to each piston 126a, 126b, with an external radial bottom, in which the piston 127a, 127b of the jaw 17a, 17b slides on the side its internal radial opening. In this configuration, a pyrotechnic device 130a, 130b is placed in each chamber 129a, 129b. In an alternative embodiment, the chamber 129, the piston 126 and the pyrotechnic device 130a, 130b may be annular. The chambers 129a, 129b, the pistons 126a, 126b, and the pyrotechnic devices 130a, 130b thus determine two actuators 19a, 19b.

Les dispositifs 130a, 130b peuvent être similaire au dispositif 30 décrit dans la version précédente. De même, le déclenchement de l’explosif peut être effectué par un moyen détonateur, non représenté, de préférence commandé par les moyens de commande 22 de la turbomachine 100 auquel il est relié par des câbles, également non représentés.The devices 130a, 130b may be similar to the device 30 described in the previous version. Similarly, the triggering of the explosive can be carried out by a detonator means, not shown, preferably controlled by the control means 22 of the turbomachine 100 to which it is connected by cables, also not shown.

De cette manière, l’expansion des gaz produits par l’explosif du dispositif pyrotechnique 130a, 130b dans la chambre 129a, 129b pousse radialement vers l’intérieur le piston 126a, 126b et presse la mâchoire correspondante 17a, 17b contre la paroi externe de l’arbre 8.In this way, the expansion of the gases produced by the explosive of the pyrotechnic device 130a, 130b in the chamber 129a, 129b pushes the piston 126a, 126b radially inwards and presses the corresponding jaw 17a, 17b against the outer wall of the piston. the tree 8.

Comme précédemment, il entre dans les pratiques de l’homme du métier de dimensionner les mâchoires 17a, 17b et les dispositifs pyrotechniques 130a, 130b pour obtenir l’efficacité de freinage voulue sur la durée voulue, avec une réactivité importante. Notamment, les dispositifs pyrotechniques 130a, 130b, non détaillés sur la figure, peuvent comprendre un boîtier percé de trous dont la dimension est ajustée de manière similaire à ce qui a été évoqué pour les trous 35 du boîtier 31 du premier dispositif.As before, it is within the skill of those skilled in the art to size the jaws 17a, 17b and the pyrotechnic devices 130a, 130b to achieve the desired braking efficiency over the desired duration, with a high reactivity. In particular, the pyrotechnic devices 130a, 130b, not detailed in the figure, may comprise a housing pierced with holes whose size is adjusted in a manner similar to what has been mentioned for the holes 35 of the housing 31 of the first device.

Le dispositif de freinage 16 est ici également avantageusement complété par un système de sûreté bloquant les mâchoires 17a, 17b dans une position rétractée et les empêchant d’aller frotter contre la paroi externe de l’arbre 8 lorsque ce dispositif n’est pas déclenché. On peut utiliser des éléments fusibles 134 similaires à l’élément fusible 34 décrit dans la variante précédente.The braking device 16 is here also advantageously completed by a safety system blocking the jaws 17a, 17b in a retracted position and preventing them from rubbing against the outer wall of the shaft 8 when this device is not triggered. Fusible elements 134 similar to the fuse element 34 described in the preceding variant can be used.

De la même manière, le dispositif de freinage 16 comprend au moins un moyen élastique, en particulier des ressorts 133, qui sont configurés pour maintenir la sollicitation des mâchoires 17a, 17b contre la paroi cylindrique 18 dans la position active du dudit dispositif 16.In the same way, the braking device 16 comprises at least one resilient means, in particular springs 133, which are configured to maintain the jaws 17a, 17b against the cylindrical wall 18 in the active position of said device 16.

En cas d’incident de survitesse, le dispositif fonctionne de la même manière que dans la variante précédente et, dans le cas d’une rupture de l’arbre 8 de turbine, il peut notamment participer à limiter son déplacement axial grâce à sa réactivité.In the event of an overspeeding incident, the device operates in the same manner as in the preceding variant and, in the case of a rupture of the turbine shaft 8, it can notably participate in limiting its axial displacement thanks to its responsiveness. .

En référence à la figure 7, un deuxième mode de réalisation concerne un dispositif de freinage 16 de type frein à disque installé à l’extrémité arrière de l’arbre 8 du rotor de la turbine. L’arbre 8 de turbine 5 comporte un disque 18 transversal, dont les faces avant 227a et arrière 277b sont conçues pour être des surfaces de frottement. Sur l’exemple le disque 18 est unique et placé en extrémité arrière de l’arbre 8. Cependant, on peut envisager d’installer plusieurs disques successivement dans la direction axiale X. Dans ce cas, il peut correspondre à chaque disque des moyens attachés à la structure 11 tels que ceux qui sont décrits ci-après.With reference to FIG. 7, a second embodiment relates to a braking device 16 of the disc brake type installed at the rear end of the shaft 8 of the rotor of the turbine. The turbine shaft 8 comprises a transverse disk 18, whose front faces 227a and 277b rear are designed to be friction surfaces. In the example, the disk 18 is unique and placed at the rear end of the shaft 8. However, it is possible to envisage installing several disks successively in the axial direction X. In this case, it can correspond to each disk of the attached means. to structure 11 such as those described below.

Le fait d’installer le(s) disque(s) 18 de préférence derrière la turbine de puissance 5 et après le palier arrière 13 permet d’exploiter, comme précédemment, un espace disponible à cet endroit près de l’axe longitudinal X dans la turbomachine 100.The fact of installing the disc (s) 18 preferably behind the power turbine 5 and after the rear bearing 13 makes it possible to exploit, as previously, a space available at this location near the longitudinal axis X in the turbomachine 100.

Ici un élément support 220 comporte en son centre un étrier 223 dans lequel vient s’insérer le disque 18. Sur l’exemple, l’étrier 223 chevauche le disque 18. L’étrier 223 peut être circulaire ou occuper un secteur angulaire limité autour de l’axe X. Il peut également exister plusieurs étriers 223 répartis dans des secteurs angulaires autour de l’axe X. La description qui suit, en référence à la figure 7, décrit un étrier 223 et peut se généraliser au cas de plusieurs étriers répartis autour de l’axe X.Here a support element 220 comprises at its center a stirrup 223 into which the disc 18 is inserted. In the example, the stirrup 223 overlaps the disc 18. The stirrup 223 can be circular or occupy a limited angular sector around it of the X axis. There may also be several stirrups 223 distributed in angular sectors around the X axis. The description which follows, with reference to FIG. 7, describes a stirrup 223 and can be generalized in the case of several stirrups. distributed around the X axis.

Une face arrière 324b de l’étrier, qui est ici fixe par rapport à la structure 11, supporte une garniture 325b destinée à coopérer par frottement avec la surface de frottement arrière 227b du disque 18. Lorsque le dispositif de freinage 16 n’est pas actif, ces deux surfaces sont légèrement écartées pour éviter les frottements.A rear face 324b of the yoke, which is here fixed relative to the structure 11, supports a seal 325b intended to cooperate by friction with the rear friction surface 227b of the disk 18. When the braking device 16 is not active, these two surfaces are slightly apart to avoid friction.

Du côté opposé à sa face arrière 324b, l’étrier 223 comporte un logement cylindrique 228 agencé en regard de la surface de frottement avant 227a du disque 18. Au moins une chambre axiale 229 formée dans le corps de l’étrier 223 débouche dans le fond transversal du logement 228.On the opposite side to its rear face 324b, the stirrup 223 comprises a cylindrical housing 228 arranged facing the front friction surface 227a of the disc 18. At least one axial chamber 229 formed in the body of the stirrup 223 opens into the transverse bottom of housing 228.

Une mâchoire 17 forme un organe mobile par rapport à l’étrier 223. Cette mâchoire 17 comporte un corps 224a en forme de secteur de disque qui glisse dans le logement 228 et un piston axial 226a qui coulisse dans la chambre axiale 229. Le corps 224a de la mâchoire 17 supporte une garniture 225a destinée à coopérer par frottement avec la surface avant de frottement 227a du disque 18 lorsque la mâchoire est translatée vers l’arrière.A jaw 17 forms a movable member relative to the stirrup 223. This jaw 17 comprises a disk sector-shaped body 224a which slides in the housing 228 and an axial piston 226a which slides in the axial chamber 229. The body 224a of the jaw 17 supports a seal 225a intended to cooperate by friction with the front friction surface 227a of the disc 18 when the jaw is translated backwards.

Dans le cas d’un seul étrier 223, toutes les pièces décrites sont annulaires. Dans le cas de plusieurs étriers répartis autour de l’arbre 8, il y aura plusieurs mâchoires 17.In the case of a single bracket 223, all the parts described are annular. In the case of several stirrups distributed around the shaft 8, there will be several jaws 17.

Un dispositif pyrotechnique 30 similaire à ceux décrits pour les modes de réalisation précédents est installé dans la chambre axiale 229 où glisse le piston 226a de la mâchoire 17. Avantageusement, ce dispositif pyrotechnique 30 ou ces dispositifs, dans le cas de plusieurs étriers répartis circonférentiellement, est relié au mêmes moyens de commande 22 que dans les modes de réalisation précédents pour commander la mise à feu de l’explosif.A pyrotechnic device 30 similar to those described for the preceding embodiments is installed in the axial chamber 229 where the piston 226a of the jaw 17 slides. Advantageously, this pyrotechnic device 30 or these devices, in the case of several stirrups distributed circumferentially, is connected to the same control means 22 as in the previous embodiments for controlling the firing of the explosive.

Comme précédemment, lors de la mise à feu du dispositif pyrotechnique 30, la mâchoire 17 est pressée, ici axialement, contre le disque 18 et sa garniture 225a frotte contre la surface de frottement transversale avant 227a du disque 17 de l’arbre 8. Dans l’exemple présenté sur la figure 7, cela implique comme on l’a vu un petit déplacement axial de l’arbre 8 et du disque 227 qui vient en butée vers l’arrière contre la face arrière 224b de l’étrier et frotte sur la garniture 225b. Si des mâchoires mobiles 17 sont disposées aussi à l’arrière avec chacune un dispositif pyrotechnique 19 associé, les mâchoires du dispositif de freinage 16 peuvent venir presser de part et d’autre sur le disque 8 qui reste centré sur sa position initiale.As previously, during the firing of the pyrotechnic device 30, the jaw 17 is pressed, here axially, against the disk 18 and its lining 225a rubs against the transverse friction surface before 227a of the disk 17 of the shaft 8. In the example shown in Figure 7, this implies as we have seen a small axial displacement of the shaft 8 and the disk 227 which abuts back against the rear face 224b of the stirrup and rubs on the trim 225b. If movable jaws 17 are also arranged at the rear with each associated pyrotechnic device 19, the jaws of the braking device 16 can come to press on either side of the disk 8 which remains centered on its initial position.

En effet, l’étrier 223 qui a été ici représenté ici est de type étrier fixe, et on peut admettre qu’en cas de freinage d’urgence, l’effort exercé par la mâchoire 17 est suffisant pour provoquer un léger recul de l’arbre 8 et du disque 8 permettant de pincer ce disque entre les garnitures 225a et 325b. Il sera compris que, en variante (non représentée), l’étrier pourrait aussi être un étrier fixe, mais comportant deux mâchoires 17 et deux actionneurs 19 de part et d’autre du disque 8. L’étrier 223 pourrait encore, selon une autre variante, être un étrier de type flottant comportant une chape mobile par rapport à son corps dans laquelle seraient reçues les garnitures 225a, 325b, la chape pouvant alors coulisser par rapport au corps de l’étrier pour s’ajuster à la position du disque 8.Indeed, the stirrup 223 which has been shown here is of the fixed caliper type, and it can be assumed that in case of emergency braking, the force exerted by the jaw 17 is sufficient to cause a slight decline in 8 and shaft 8 to pinch this disc between the pads 225a and 325b. It will be understood that, alternatively (not shown), the stirrup could also be a fixed stirrup, but having two jaws 17 and two actuators 19 on either side of the disc 8. The stirrup 223 could still, according to a another variant, be a floating type stirrup having a yoke movable relative to its body in which the gaskets 225a, 325b would be received, the yoke then sliding relative to the body of the stirrup to adjust to the position of the disc 8.

Le dimensionnement de la mâchoire 17 et du dispositif pyrotechnique 30 pour obtenir l’efficacité voulue est similaire à ce qui peut être fait dans les modes de réalisation précédents mais, cette fois, en prenant en compte le frottement entre des surfaces radiales.The sizing of the jaw 17 and the pyrotechnic device 30 to obtain the desired efficiency is similar to what can be done in the previous embodiments but, this time, taking into account the friction between radial surfaces.

En cas de rupture de l’arbre 8, ce dispositif offre cette fois une butée mécanique qui maintient axialement l’arbre 8. Cette butée implique que la surface de frottement arrière 227b du disque 18 frotte contre la garniture arrière 225b de l’étrier 223 et apporte un effet mécanique supplémentaire pour enclencher le freinage en cas d’incident. Cependant, comme précédemment, le dispositif pyrotechnique 230 est avantageusement conçu pour se déclencher avec la réactivité voulue et appliquer une pression axiale qui va conférer une efficacité de freinage plus importante au dispositif 16.In case of rupture of the shaft 8, this device this time offers a mechanical stop which axially holds the shaft 8. This stop means that the rear friction surface 227b of the disk 18 rubs against the rear lining 225b of the caliper 223 and provides an additional mechanical effect to initiate braking in the event of an incident. However, as before, the pyrotechnic device 230 is advantageously designed to trigger with the desired reactivity and to apply an axial pressure which will give a greater braking efficiency to the device 16.

Dans le cas de rupture de l’arbre 9 de soufflante, sans déplacement de l’arbre 8 de turbine, le fonctionnement de ce mode de réalisation est similaire à celui des autres modes de réalisation.In the case of rupture of the fan shaft 9, without displacement of the turbine shaft 8, the operation of this embodiment is similar to that of the other embodiments.

Claims (10)

Revendicationsclaims 1. Dispositif de freinage (16) pour un arbre (8) d’une turbomachine (100), destiné à limiter une survitesse en rotation de l’arbre (8) autour d’un axe (X) de la turbomachine, comportant au moins un premier organe (17, 17a, 17b) mobile suivant une direction déterminée par rapport à une structure fixe (11) de la turbomachine, un deuxième organe (18) lié à l’arbre (8), lesdits premier et second organes (17, 17a, 17b, 18) étant aptes à coopérer par friction, et un actionneur (19, 19a, 19b) destiné à solliciter le premier organe (17, 17a, 17b) dans ladite direction déterminée contre le second organe (18), caractérisé en ce qu’il est mobile entre une première position inactive dans laquelle les premier et second organes (17, 17a, 17b, 18) ne coopèrent pas ensemble et une seconde position active dans laquelle les premier et second organes (17, 17a, 17b, 18) coopèrent par friction uniquement suite à une sollicitation de l’actionneur (19, 19a, 19b) déclenchée en réponse à la détection d’une survitesse de l’arbre (8).1. A braking device (16) for a shaft (8) of a turbomachine (100) for limiting an overspeed in rotation of the shaft (8) about an axis (X) of the turbomachine, comprising at least one least a first member (17, 17a, 17b) movable in a direction determined relative to a fixed structure (11) of the turbomachine, a second member (18) connected to the shaft (8), said first and second members ( 17, 17a, 17b, 18) being able to cooperate by friction, and an actuator (19, 19a, 19b) for biasing the first member (17, 17a, 17b) in said determined direction against the second member (18), characterized in that it is movable between a first inactive position in which the first and second members (17, 17a, 17b, 18) do not cooperate together and a second active position in which the first and second members (17, 17a, 17b, 18) cooperate by friction only following an actuation of the actuator (19, 19a, 19b) triggered in response to detecting an overspeed of the shaft (8). 2. Dispositif de freinage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’actionneur (19, 19a, 19b) comporte un dispositif pyrotechnique (30, 130a, 130b).2. Braking device according to the preceding claim, characterized in that the actuator (19, 19a, 19b) comprises a pyrotechnic device (30, 130a, 130b). 3. Dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de commande (22) configurés pour déclencher l’actionneur (19, 19a, 19b) en réponse à la réception d’un signal de survitesse émis par un organe électronique de contrôle (14) effectuant la surveillance de la vitesse de rotation de l’arbre (8).3. Braking device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises control means (22) configured to trigger the actuator (19, 19a, 19b) in response to the receipt of an overspeed signal emitted by an electronic control element (14) monitoring the rotational speed of the shaft (8). 4. Dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un moyen (34) agencé pour maintenir le premier organe (17a, 17b) dans une position écartée du deuxième organe (18), et en ce que l’actionneur (19) est configuré pour solliciter le premier organe (17a, 17b) contre le second organe (18) en surmontant le maintien assuré par ledit moyen (34).4. Braking device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one means (34) arranged to maintain the first member (17a, 17b) in a position spaced from the second member (18). ), and in that the actuator (19) is configured to urge the first member (17a, 17b) against the second member (18) overcoming the maintenance provided by said means (34). 5. Dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (34) est un moyen fusible (34) réalisant une liaison solide entre un élément (23) de la structure fixe (11) et le premier organe (17a, 17ba) dans la position inactive dudit dispositif (16), et qui est configuré pour se rompre dans la position active dudit dispositif (16).5. Braking device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the means (34) is a fuse means (34) providing a solid connection between a member (23) of the fixed structure (11) and the first member (17a, 17ba) in the inactive position of said device (16), and which is configured to break in the active position of said device (16). 6. Dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un moyen élastique (33) configuré pour maintenir la sollicitation du premier organe (17) contre le second organe (18) dans la position active du dudit dispositif (16).6. Braking device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one resilient means (33) configured to maintain the biasing of the first member (17) against the second member (18) in the active position of said device (16). 7. Dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier organe (17) est disposé axialement au niveau d’un palier (13) de maintien de l’arbre (8) sur la structure fixe (11) de la turbomachine.7. Braking device (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the first member (17) is disposed axially at a bearing (13) for holding the shaft (8) on the structure fixed (11) of the turbomachine. 8. Turbomachine (100) comportant un dispositif de freinage (16) selon l’une des revendications précédentes.8. Turbomachine (100) comprising a braking device (16) according to one of the preceding claims. 9. Turbomachine (100) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif de freinage (16) est installé sur un arbre (8) d’une turbine de puissance (5) et en aval de ladite turbine de puissance (5) par rapport à un écoulement des gaz dans la turbomachine.9. A turbomachine (100) according to the preceding claim, characterized in that the braking device (16) is installed on a shaft (8) of a power turbine (5) and downstream of said power turbine (5). with respect to a gas flow in the turbomachine. 10. Turbomachine (100) selon l’une des revendications 8 ou 9 prises en combinaison avec la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de commande (22), outre le déclenchement du dispositif de freinage (16), sont configurés pour commander un arrêt d’une alimentation en carburant de ladite turbomachine (100).10. The turbomachine (100) according to one of claims 8 or 9 taken in combination with claim 3, characterized in that the control means (22), in addition to the triggering of the braking device (16), are configured to control stopping a fuel supply of said turbomachine (100).