Brevet FR2458676A1 — publié le 19810102

Dispositif d'étanchéité pour l'intervalle périphérique d'une turbo- machine à flux axial. L'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité pour l'intervalle périphérique d'une turbomachine à flux axial. Dans les turbomachines récentes à flux axial (turbines ou compresseurs) fonctionnant avec des conditions de pression élevées, on pose, compte tenu de la longueur assez faible des aubes, des conditions particulièrement sévères pour maintenir de faibles intervalles radiaux entre les sommets des aubes et les éléments de car- ter qui les entourent, afin de garantir le rendement élevé requis dans toutes les conditions de fonctionnement. Par suite de sollicitations thermiques et/ou mécaniques non uniformes, il peut se produire des dila- tations inégales du carter et du rotor lors de conditions de fonctionne- ment non stationnaires telles que le démarrage, l'accélération ainsi que l'arrêt ou la décélération. Il en résulte que les intervalles ra- diaux varient. Lorsqu'ils augmentent, le rendement diminue et lorsqu'ils diminuent, il y a des risques de frottement et de rupture, notamment lorsque le carter n'est pas circulaire, c'est-à-dire lorsqu'il présente une forme polygonale ou ovale. Par gonflage intermittent et intentionnel du carter, on a essayé jusqu'à maintenant de maintenir la valeur de l'intervalle périphérique dans des conditions de fonctionnement parti- culières (par exemple lors du démarrage). Cette disposition s'est cepen- dant révélée insuffisante tant en ce qui concerne la cote obtenue que le déroulement dans le temps. L'invention a pour but de créer un nouveau dispositif d'étanchéité pour l'intervalle périphérique de turbomachines à flux axial, ce dispositif maintenant la valeur de l'intervalle à une valeur le plus possible constante dans toutes les conditions de fonc- tionnement. L'invention concerne à cet effet un dispo- sitif du type ci-dessus caractérisé en ce qu'un anneau métallique est relié par l'intermédiaire de parois latérales souples à une collerette de retenue métallique assemblée avec le carter de la turbomachine, cet 2 anneau présentant un intervalle périphérique vis-à-vis du sommet des aubes, en ce que les parois latérales souples et l'anneau métallique sont divisés en direction périphérique en plusieurs segments présen- tant à chaque fois entre eux un intervalle dirigé radialement et rendu étanche sur la hauteur radiale des parois latérales par des parois radiales souples, et en ce que cette hauteur est variable en fonction de la valeur de l'intervalle mesurée par une sonde disposée sur l'an- neau métallique. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe longitu- dinale du dispositif conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une coupe transversale d'une turbomachine à flux axial. Les aubes l présentent un intervalle péri- phérique s vis-à-vis d'une couche de frottement 2' disposée, par exemple par projection, sur un anneau métallique 2 monté à poste fixe. L'anneau métallique 2 est relié par des parois latérales souples 3 de hauteur h variable à une collerette de retenue métallique 4 assemblée avec le carter. Les parois latérales souples 3, l'anneau métallique 2 et, le cas échéant, aussi la collerette de retenue 4 sont divisés en plusieurs seg- ments en direction périphérique. Ces-segments présentent entre eux un intervalle t dirigé en direction radiale dont l'étanchéité est assurée sur la hauteur h par des parois radiales souples 3'. Les soufflets ainsi constitués sont raccordés par des conduites 5 et par l'in- termédiaire d'une vanne de commande commune 6, à une source d'air com- primé 7. La vanne de commande 6 est actionnée par un microprocesseur 8 qui reçoit, à partir d'un capteur 10, des signaux fonction de la valeur de l'intervalle périphérique. Le capteur 10 est également raccordé à la source d'air comprimé 7 et est relié au moyen de plusieurs conduites de mesure 9 à l'intervalle périphérique s, de manière qu'une variation de la valeur de l'intervalle provoque une va- riation de la pression de l'air comprimé introduit. -3- Bien entendu, au lieu d'un tel capteur et d'une sonde pneumatiques, on pourrait aussi utiliser des appareils fonc- tionnant par voie inductive, capacitive ou optique. Enfin, on peut aussi - envisager de déplacer l'anneau métallique 2, muni de parois souples latérales 3 et radiales 3' ainsi que d'une couche de frottement 2', par d'autres moyens que les moyens pneumatiques décrits précédemment, par exemple par des moyens mécaniques ou par chauffage au moyen d'un gaz chaud ou d'un-courant électrique. _4 - REVENDICATIONS ) - Dispositif d'étanchéité pour l'intervalle périphérique d'une turbomachine à flux axial, dispositif caractérisé en ce qu'un anneau métallique (2) est relié par l'intermédiaire de parois latérales souples (3) à une collerette de retenue métallique (4) assem- blée avec le carter de la turbomachine, cet anneau présentant un intervalle périphérique (s) vis-à-vis du sommet des aubes (1), en ce que les parois latérales souples et l'anneau métallique sont divisés en direction périphérique en plusieurs segments présentant à chaque fois entre eux un intervalle (t) dirigé radialement et rendu étanche sur la hauteur ra- diale (h) des parois latérales par des parois radiales-souples (3'), et en ce que cette hauteur (h) est variable en fonction de la valeur de l'intervalle (s) -mesurée par une sonde (9) disposée sur l'anneau métal- lique (2). ) - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau métallique est muni d'une couche de frot- tement (2'). ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la collerette de retenue (4) est également divisée en direction périphérique en plusieurs seg- ments présentant entre eux un intervalle (t). 4 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parois latérales sou- ples (3) sont guidées à glissement en direction radiale. ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les soufflets délimités par les parois souples (3, 3') sont reliés par des conduites de rac- cordement (5) à une source d'air comprimé (7) par l'intermédiaire d'une vanne de commande commune (6) actionnée en fonction des valeurs de mesure de la sonde d'intervalle périphérique (9). 60) - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vanne de commande (6) est actionnée par un microprocesseur (8) relié à un capteur (10) raccordé à la source d'air comprimé (7) et à la sonde d'intervalle périphérique (9).