Brevet FR2889565A1 — publié le 20070209

L'invention se rapporte à un compresseur à prélèvement d'air centripète, notamment pour un turboréacteur d'avion. Elle concerne plus particulièrement un nouvel agencement, plus simple, des tubes de prélèvement, d'orientation radiale, permettant de prélever de l'air dans la veine d'air du compresseur, pour le faire cheminer entre les alésages des disques du rotor et l'arbre. Dans un turboréacteur d'avion, il est nécessaire, pour les besoins du moteur (refroidissement de certains éléments et pressurisation des enceintes de lubrification) de faire des prélèvements d'air au niveau du compresseur haute pression. Selon une technique connue, l'air est prélevé via des orifices dans la paroi du rotor délimitant l'intérieur de la veine et est acheminé via des tubes de prélèvement centripète pour le faire circuler le long de l'arbre traversant le rotor. Cette solution a l'avantage de diminuer l'encombrement à la périphérie du compresseur et de récupérer de l'air à la pression souhaitée en jouant sur la longueur des tubes et le rayon de prélèvement. Par exemple, le brevet américain n 6 648 592 décrit un agencement de ce type où les tubes sont enfilés sur un anneau qui est boulonné sur l'un des disques du compresseur haute pression. Un inconvénient de ce montage est que le nombre de pièces est relativement important. Une autre solution consiste à sertir les tubes à une virole extérieure tout en les retenant intérieurement en les rattachant à une virole intérieure solidaire de l'un des disques du compresseur. L'inconvénient de ce système est la difficulté de montage. L'invention vise à un agencement perfectionné facilitant le montage, notamment en éliminant le sertissage. Plus précisément, l'invention concerne un compresseur à prélèvement d'air centripète, du type comportant plusieurs tubes d'orientation radiale, régulièrement répartis circonférentiellement, lesdits tubes étant installés entre deux viroles coaxiales du rotor dudit compresseur, respectivement une virole extérieure et une virole intérieure, l'espace à l'extérieur de ladite virole extérieure communiquant avec la veine dudit compresseur, caractérisé en ce qu'une extrémité de chaque tube est engagée dans un trou de ladite virole extérieure, en ce que chaque tube est engagé dans un trou de ladite virole intérieure et en ce que des moyens de verrouillage sont définis entre un tel tube et ladite virole intérieure. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de verrouillage comportent: - une collerette solidaire de chaque tube, munie d'un méplat, - une rainure annulaire à ouverture latérale, définie à la face interne de ladite virole intérieure et une butée annulaire amovible faisant saillie de ladite face interne, parallèlement à ladite rainure annulaire. Ladite collerette est engagée dans ladite rainure et son méplat est en regard de ladite butée annulaire. La butée annulaire précitée peut être un jonc d'arrêt monté dans une gorge de la virole intérieure. De plus, pour faciliter le montage, il est avantageux que chaque tube comporte une noix à section circulaire et en ce que chaque trou pratiqué dans ladite virole intérieure ait un diamètre correspondant à celui de ladite noix. Après montage, la noix est engagée dans ce trou. Dans ce cas, le montage est encore facilité si on prévoit une fente entre le bord de la virole intérieure et chaque trou, ladite fente ayant une largeur suffisante pour permettre d'engager ledit tube dans le trou. L'invention concerne également un turboréacteur pour avion, caractérisé en ce qu'il comprend un compresseur à prélèvement d'air centripète du type défini précédemment. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un compresseur équipé du perfectionnement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de détail en perspective montrant plus en détail le montage de l'un des tubes; - la figure 3 est une vue de détail selon une coupe III-III de la figure 2; et - la figure 4 est une vue schématique partielle selon une coupe radiale illustrant une variante. En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 3, on a représenté le moyeu 12 d'un rotor 11 du compresseur haute pression 13 d'un turboréacteur. On sait que ce moyeu 12 porte des aubes 14a, 14b mobiles en rotation qui s'étendent radialement à l'extérieur de sa paroi externe 15, une veine d'air annulaire 16 étant définie entre cette paroi et un carter 17. Des aubes fixes 18 sont agencées entre les aubes mobiles, axialement. Le moyeu comprend un assemblage de disques 19a, 19b s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de la paroi externe du moyeu 12 délimitant la veine d'air 16. Chaque disque présente un alésage central 20a, 20b au travers duquel s'étend un arbre 22. Pour les besoins de refroidissement de certains éléments, il est nécessaire de prélever de l'air dans la veine pour le réinjecter dans l'espace 24 délimité par les alésages des disques et l'arbre 22. Ce prélèvement est opéré par une série de tubes de prélèvement 26, d'orientation radiale, régulièrement répartis circonférentiellement. On prévoit dans l'exemple douze tubes de prélèvement 26 installés entre deux viroles coaxiales du rotor dudit compresseur, respectivement une virole extérieure 27 et une virole intérieure 29. L'espace à l'extérieur de la virole extérieure 27 communique avec la veine 16 du compresseur. Dans l'exemple représenté ladite virole extérieure 27 fait en fait partie de la paroi externe 15 du moyeu délimitant la veine d'air. La virole intérieure 29, quant à elle, est définie latéralement et coaxialement à l'axe de rotation x sur le côté de l'un des disques, ici le disque 19b. Selon une caractéristique importante de l'invention, une extrémité de chaque tube (l'extrémité dirigée vers l'extérieur) est engagée dans un trou 30 de (ladite virole extérieure 27. Par ailleurs, chaque tube est engagé dans un trou 32 de ladite virole intérieure 29. Enfin, des moyens de verrouillage sont définis entre l'ensemble des tubes 26 d'une part et la virole intérieure 29 d'autre part. Dans l'exemple représenté (figures 2 à 4) les moyens de verrouillage se répartissent comme suit - sur chaque tube 26, une collerette plate 35 est fixée à l'extérieur du tube à une distance radiale correspondant à la position de la virole intérieure. Cette collerette est munie d'un méplat 36. - sur ladite virole intérieure 29, une rainure annulaire 38 à ouverture latérale est définie à la face interne de ladite virole intérieure tandis qu'une butée annulaire amovible 40 fait saillie de cette face interne, parallèlement à ladite rainure annulaire 38. Dans l'exemple représenté, ladite butée annulaire 40 est un jonc d'arrêt monté dans une gorge 42 de ladite virole intérieure 29. Dans l'exemple représenté, ladite rainure annulaire 38 à ouverture latérale est définie dans une nervure annulaire 44 faisant saillie de la face interne de ladite virole intérieure. Lorsque le tube 26 est en position et est verrouillé à ladite virole intérieure, la collerette 35 est engagée dans la rainure 38 et son méplat 36 est sensiblement en contact avec ladite butée annulaire 40. De plus, avantageusement, chaque tube comporte une noix 45 à section circulaire élargie, adjacente à la collerette 35. Le trou 32 pratiqué dans ladite virole intérieure 29 a un diamètre correspondant à celui de ladite noix 46. Bien entendu, lorsque le tube est en position, la noix 46 se trouve placée dans ce trou 32. Une fente 49 est pratiquée entre le bord de la virole intérieure 29 et chaque trou 32. Une telle fente a une largeur suffisante pour permettre d'engager le tube 26 dans le trou, cette largeur étant bien entendu inférieure au diamètre de la noix. Dans l'exemple des figures 1 à 3, l'extrémité extérieure du tube 26 est simplement engagée à coulissement dans le trou 30 correspondant, de la virole extérieure 27. Il résulte de la description qui précède que le montage des tubes peut se faire d'une façon extrêmement simple. La butée 40 étant enlevée, l'opérateur peut présenter chaque tube 26 en regard d'une fente 49 correspondante de la virole intérieure 29, engager le tube dans cette fente, la noix 46 étant provisoirement située à une distance radiale inférieure à celle où se situe ladite virole intérieure. Puis, une fois le tube 26 dans le trou 32 de la virole intérieure, l'opérateur le déplace radialement vers l'extérieur pour engager son extrémité extérieure dans le trou 30 de la virole extérieure 27. Pendant cette opération, la noix 46 s'engage dans le trou de la virole intérieure, l'opérateur ayant pris soin de placer le méplat 36 en regard de la rainure annulaire à ouverture latérale 38. Lorsque la collerette 35 arrive au contact de la face interne de la virole intérieure, l'opérateur fait tourner le tube de 180 jusqu'à ce que le méplat 36 se retrouve positionné en regard de l'emplacement du jonc d'arrêt. Dès lors, le tube est maintenu en position par l'engagement de sa collerette 35 dans la rainure 38. Les douze tubes sont montés de cette façon. Enfin, il suffit d'installer le jonc d'arrêt (butée 40) dans sa gorge 42 pour immobiliser définitivement tous les tubes. Dans ce mode de réalisation, les efforts dus à la force centrifuge s'exercent entre les collerettes 35 et la virole intérieure 29. Dans le mode de réalisation de la figure 4 où les éléments de structure analogues portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau, l'extrémité extérieure de chaque tube 26 qui est engagée dans un trou 30 correspondant à la virole extérieure 27 comporte un épaulement 52, ici de forme conique, en appui contre une surface correspondante de la face interne de ladite virole extérieure 27. Dans ce mode de réalisation, la force centrifuge qui s'exerce sur le tube de prélèvement 26 se traduit par un appui entre l'épaulement 52 et la face interne de ladite virole extérieure 27. La collerette 35 n'a plus qu'une fonction de verrouillage au montage. REVENDICATIONS 1. Compresseur à prélèvement d'air centripète, du type comportant plusieurs tubes d'orientation radiale, régulièrement répartis circonférentiellement, lesdits tubes (26) étant installés entre deux viroles coaxiales du rotor dudit compresseur, respectivement une virole extérieure (27) et une virole intérieure (29), l'espace à l'extérieur de ladite virole extérieure communiquant avec la veine dudit compresseur, caractérisé en ce qu'une extrémité de chaque tube (26) est engagée dans un trou (30) de ladite virole extérieure, en ce que chaque tube est engagé dans un trou (32) de ladite virole intérieure et en ce que des moyens de verrouillage sont définis entre un tel tube et ladite virole intérieure. 2. Compresseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de verrouillage comportent: - une collerette (35) solidaire de chaque tube, munie d'un méplat (36), - une rainure annulaire à ouverture latérale (38), définie à la face interne de ladite virole intérieure et une butée annulaire amovible (40) faisant saillie de ladite face interne, parallèlement à ladite rainure annulaire, - ladite collerette (35) étant engagée dans ladite rainure et son méplat (36) étant en regard de ladite butée annulaire. 5. Compresseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite butée annulaire (40) est un jonc d'arrêt monté dans une gorge (42) de ladite virole intérieure. 6. Compresseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite rainure annulaire à ouverture latérale est définie dans une nervure annulaire (44) faisant saillie de la face interne de ladite virole intérieure. 7. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tube comporte une noix (46) à section circulaire élargie et en ce que chaque trou (32) pratiqué dans ladite virole intérieure a un diamètre correspondant à celui de ladite noix, ledit trou recevant ladite noix. 8. Compresseur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une fente (49) est pratiquée entre le bord de ladite virole intérieure (29) et chaque trou (32), et en ce que cette fente a une largeur suffisante pour permettre d'engager ledit tube dans ledit trou. 7. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité extérieure dudit tube est engagée à coulissement dans le trou (30) de ladite virole extérieure. 8. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité extérieure de chaque tube, engagée dans un trou (30) de ladite virole extérieure comporte un épaulement (52) en appui contre la face interne de cette virole extérieure (27). 9. Compresseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite virolle extérieure (27) fait partie d'une paroi délimitant la veine d'air. 10. Turboréacteur d'avion, caractérisé en ce qu'il est muni d'un compresseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.