Brevet FR2810071A1 — publié le 20011214

L'invention concerne une turbine entraînée par les gaz d'échappement pour un turbo-compresseur muni d'un rotor, monté de façon à pouvoir tourner dans un carter de turbine, avec un canal d'admission à forme spirale, auquel se raccorde un espace annulaire entourant le rotor, une grille directrice, présentant des aubes directrices montées entre deux anneaux de couverture placés frontalement, pouvant être coulissée axialement dans l'espace annulaire, à proximité de la périphérie extérieure du rotor, anneaux de couverture dont, lorsque la grille directrice est rétractée, celui qui est tourné vers l'espace annulaire couvre un intervalle annulaire ménagé pour la grille directrice dans le carter de turbine et se raccorde, par son contour extérieur, de façon affleurée au contour des canaux d'écoulement. Par le DE 196 45 388 Al, on connaît une turbine entraînée par les gaz d'échappement, du type du préambule, pour laquelle une grille directrice peut être introduite axialement dans uin espace annulaire, entre un canal d'admission à forme spirale et un rotor. Sur sa face frontale libre, la grille directrice présente un anneau de couverture qui couvre un intervalle annulaire existant entre le carter de turbine et un guidage intérieur de la grille directrice lorsque la grille directrice est à la position rétractée. Lorque la grille directrice est en position déployée, le disque de couverture diminue la dimension axiale de l'espace annulaire et crée une résistance à l'écoulement, se présentant sous forme d'un étagement à arete vive, sur le contour du canal d'admission à forme spirale. L'étagement génère des turbulences dans l'écoulement et provoque ainsi une perte de rendement. L'invention a comme but d'améliorer les conditions d'écoulement dans la zone de la grille directrice de la turbine entraînée par les gaz d'échappement. Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que le carter de turbine présente, sur le côté opposé à l'intervalle annulaire prévu pour la grille directrice, un évidement qui couvre le disque de couverture cité sur le côté arrivée de- l'écoulement, lorsque la grille directrice est en position introduite, et la zone ailetée de la grille directrice correspondant à l'étendue axiale de l'espace annulaire, Selon l'invention, le carter de turbine présente, du côté opposé à l'intervalle annulaire de la grille directrice, un évidement qui couvre la paroi de couverture associée lorsque la grille directrice est en position insérée et la zone ailetée de la grille directrice correspond à la dimension axiale de l'espace annulaire. On évite de ce fait que, lorsque la grille directrice est à l'état inséré, l'anneau de couverture entrave l'écoulement des gaz d'échappement passant par la grille directrice et on obtient que les gaz d'échappement soient déviés exclusivement par l'action des aubes directrices. Il est alors avantageux que les arêtes, tournées vers les aubes directrices, des parois de couverture soient arrondies du côté arrivée de l'écoulement et/ou se raccordent de façon affleurée au pourtour du canal d'écoulement. D'autres avantages résultent de la description suivante du dessin. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté dans le dessin. Dans le dessin: La figure 1 représente une coupe longitudinale partielle d'un carter de turbine monté sur les gaz d'échappement, sans le rotor, avec une grille directrice sortie du passage des gaz, et La figure 2 représente une coupe longitudinale selon la figure 1, avec une grille directrice insérée dans le passage des gaz. Dans un carter de turbine 1 est prévu un canal d'admission 13 en forme de spirale, à double flux, qui débouche dans un espace annulaire 8. À celuici se raccorde en direction radiale un rotor, non représenté en détail, appartenant à la turbine entraînée par les gaz d'échappement, rotor à travers lequel les gaz d'échappement s'écoulent, pour aller dans un canal d'échappement 14 orienté axialement. Dans un espace annulaire 3, prévu entre le carter de turbine 1 et un guidage intérieur 4, est prévu un coulisseau axial 2 à forme annulaire, qui porte une grille directrice 9 munie d'aubes directrices 10. Les extrémités frontales des aubes directrices 10 sont reliées ensemble au moyen d'anneaux de couverture 11 et 12. Une zone ailetée 15 de la grille directrice 9 correspond à la dimension axiale 16 de l'espace annulaire S. À l'extrémité du coulisseau axial 2, qui est opposée à la grille directrice 9, se trouvent des tétons de glissement 6 à l'aide desquels le coulisseau axial 2 est guidé de façon déplaçable axialement dans la direction périphérique, dans une coulisse 3 du guidage intérieur 4. Frontalement, agit sur les tétons de glissement 6 une douille coulissante 5 qui fait pénétrer le coulisseau axial 2 dans l'espace annulaire 8 (figure 2), ou bien qui le fait sortir de l'espace annulaire (figure 1) Lorsque le coulisseau axial 9 est à l'état de pénétration, l'anneau de couverture il s'engage dans un évidement 19 du carter de turbine 1 et est couvert axialemnent par celui-ci du côté d'arrivée de l'écoulement, de sorte que l'anneau de couverture 11 ne perturbe pas l'écoulement en passant par l'espace annulaire 8 et que les gaz d'échappement sont déviés exclusivement par l'effet des aubes directrices qui couvrent complètement la dimension axiale 16 de l'espace annulaire S. Il est alors approprié que les arêtes 20 et 21 des disques de couverture Il et 12, qui sont tournées vers les aubes directrices, du côté arrivée de l'écoulement, soient arrondies et/ou se raccordent de façon affleurée au contour 18 du canal d'admission (figure 2). Lorsque le coulisseau axial 2 est sorti (figure 1), l'anneau de couverture 11 pénètre alors dans l'intervalle annulaire 3, d'une profondeur faisant que son contour 17, tourné vers les aubes directrices, se raccorde de façon affleurée au contour 18 du canal d'admission 13. REVENDICATIONS ' 1. Turbine entraînée par les gaz d'échappement pour un turbo-compresseur muni d'un rotor, monté de façon à pouvoir tourner dans un carter de turbine, avec un canal d'admission à forme spirale, auquel se raccorde un espace annulaire entourant le rotor, une grille directrice, présentant des aubes directrices montées entre deux anneaux de couverture places frontalement, pouvant être coulissée axialement dans l'espace annulaire, à proximité de la périphérie extérieure du rotor, anneaux. de couverture dont, lorsque la grille directrice est rétractée, celui qui est tourné vers l'espace annulaire couvre un intervalle annulaire ménagé pour la grille directrice dans. le carter de turbine et se raccorde, par son contour extérieur, de façon affleurée au contour des canaux d'écoulement, caractérisé en ce que le carter de turbine (1) présente, sur le côté opposé à l'intervalle annulaire (3) prévu pour la grille directrice (9), un évidement (19) qui couvre le disque de couverture (11) cité sur le côté arrivée de l'écoulement, lorsque la grille directrice (9) est en position introduite, et la zone ailetée (15) de la grille directrice (9) correspondant à l'étendue axiale (16) de l'espace annulaire (8). 2. Turbine entraînée par des gaz d'échappements selon la revendication 1, caractérisée en ce que les arêtes (20, 21), tournées vers les aubes directrices (10), de l'anneau de couverture (11, 12) sont arrondies du côté arrivée de l'écoulement et/ou se raccordent de façon affleurée au contour (18) du canal d'écoulement (13).