Brevet FR2901313A1 — publié le 20071123

L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique à ces problèmes de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un dispositif de dégazage pour une turbomachine, comprenant un tube monté à l'intérieur d'un arbre creux de turbine et des moyens de centrage du tube dans cet arbre creux, caractérisé en ce que les moyens de centrage sont formés par des bagues cylindriques montées coulissantes sur le tube et immobilisées sur le tube à distance les unes des autres et des extrémités du tube. Le dispositif de dégazage selon l'invention comporte un unique tube au lieu de trois tronçons de tube dans la technique antérieure, ce qui permet de simplifier et d'accélérer la réalisation du dispositif de dégazage. De plus, une seule référence de tube est nécessaire dans l'invention contre trois références différentes de tronçon de tube dans la technique antérieure, ce qui permet de faciliter la gestion et l'approvisionnement des pièces pour la réalisation du dispositif. Les bagues cylindriques portées par le tube comprennent chacune une rainure annulaire externe de logement d'un joint torique destiné à coopérer avec des moyens de centrage du tube dans l'arbre de turbine. L'alignement des bagues sur l'axe du tube se fait automatiquement lors de l'engagement des bagues sur le tube. II n'est donc plus nécessaire de prévoir une opération de réglage de l'alignement des pièces après leur assemblage. Les bagues peuvent avoir une dimension axiale plus faible que les manchons de la technique antérieure et ne comprennent pas de surépaisseur à leurs extrémités ce qui permet de réduire notablement la masse du dispositif de dégazage. Le dispositif de dégazage selon l'invention peut porter trois bagues cylindriques dont une est immobilisée à une des extrémités du tube. Un embout cylindrique est par exemple fixé par soudage à l'autre des extrémités du tube, coaxialement à celui-ci, pour la fixation du tube dans l'arbre creux de turbine. Le dispositif de dégazage est alors formé de cinq 3 pièces (un tube, trois bagues et un embout) contre sept pièces dans la technique antérieure. Chaque bague est préférentiellement fixée sur le tube par soudage, par exemple à l'arc TIG (Tungsten Inert Gas). Chaque bague est avantageusement fixée par quelques points de soudure formés entre le tube et chaque extrémité de la bague et régulièrement répartis autour de l'axe du tube. Les points de soudure situés à une extrémité de la bague sont par exemple au nombre de trois et avantageusement disposés en quinconce par rapport aux points de soudure situés à l'autre extrémité de la bague pour mieux répartir les contraintes mécanique autour de l'axe du tube. En variante, chaque bague est fixée sur le tube par brasage, frettage ou collage. L'invention concerne également un tube cylindrique pour un 15 dispositif de dégazage de turbomachine, caractérisé en ce qu'il a une longueur comprise entre 140 et 160cm environ. Ce tube peut être formé d'une plaque métallique fine et allongée qui est roulée-soudée. Il a par exemple un diamètre extérieur compris entre 40 et 60mm environ et une épaisseur comprise entre 1 et 2mm environ. II peut 20 être en titane. L'invention concerne encore une bague cylindrique pour un dispositif de dégazage de turbomachine, caractérisée en ce qu'elle a une dimension axiale comprise entre 1 et 4cm environ. Le diamètre interne de chaque bague est légèrement supérieur au diamètre externe du tube. 25 L'invention concerne enfin une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de dégazage tel que décrit ci-dessus, monté à l'intérieur d'un arbre creux de turbine. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques 30 et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux 4 dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe axiale d'une turbomachine ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un tube de dégazage selon la technique antérieure ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe axiale d'un tube de dégazage selon l'invention. La turbomachine représentée partiellement en figure 1 comprend un arbre creux 10 qui est entraîné en rotation autour de son axe 12 par une turbine (non représentée), et qui entraîne à son extrémité amont une pluralité d'aubes de soufflante 16 dont les extrémités radialement internes sont fixées de façon classique sur la périphérie d'une partie tronconique d'arbre qui est centrée et guidée en rotation par un palier 14 porté par un carter. Le palier 14 est lubrifié en continu et est logé dans une enceinte 18 qui contient un mélange d'air et d'huile évacué de l'enceinte 18 à travers des trous radiaux 20 formés à l'extrémité amont de l'arbre 10 et débouchant à l'intérieur de celui-ci (flèches 22). Un tube de dégazage 24 est monté à l'intérieur de l'arbre 10 et est fixé dans celui-ci par des douilles cylindriques 26, 28 emboîtées axialement aux extrémités amont et aval du tube, respectivement. La douille amont 26 est fixée à son extrémité amont sur l'arbre 10 et comporte des orifices radiaux 30 débouchant à l'intérieur de l'arbre 10 pour le passage du mélange de gaz et d'huile provenant de l'enceinte 18 dans le tube 24. Le mélange d'air et d'huile s'écoule dans le tube de dégazage jusqu'à la douille aval 28 qui comporte de façon connue des fentes radiales 32 de récupération de l'huile par centrifugation. Le tube de dégazage 24 représenté plus en détail en figure 2 est d'un type connu et comprend à son extrémité amont un manchon cylindrique 34 engagé radialement à l'intérieur de l'extrémité aval de la douille 26, et à son extrémité aval un embout cylindrique 36 engagé radialement à l'extérieur de l'extrémité amont de la douille 28. Le manchon 34 et l'embout 36 présentent chacun une surface cylindrique extérieure sur laquelle est formée une rainure annulaire externe 38, 40 de logement d'un joint torique d'étanchéité qui coopère respectivement avec la surface cylindrique intérieure de la douille amont 26 et la surface cylindrique intérieure de l'extrémité aval de l'arbre 10 pour éviter le passage et la circulation d'huile entre le tube 24 et l'arbre 10. Le tube proprement dit est formé par trois tronçons de tube 42, 44, 46 qui sont alignés les uns avec les autres et reliés entre eux par deux autres manchons cylindriques 48, 50 coaxiaux. Les tronçons 42, 44, 46 peuvent avoir des longueurs différentes (figure 1). Les manchons 48, 50 comportent chacun une partie médiane épaisse sur la surface cylindrique extérieure de laquelle est formée une rainure annulaire externe 52, 54, respectivement, de logement d'un joint torique destiné à coopérer avec des moyens de centrage montés autour du tube, à l'intérieur de l'arbre 10, pour assurer l'alignement de l'axe du tube sur l'axe 12 de l'arbre et pour limiter le balourd et les vibrations du tube en fonctionnement (figure 1). Les différentes pièces du tube (trois tronçons de tube 42, 44, 46, 20 trois manchons 34, 48, 50, et un embout 36) sont assemblées de la manière suivante : Chaque manchon 48, 50 comporte à ses extrémités un rebord périphérique usinée destiné à être engagé axialement sur l'extrémité d'un tronçon de tube 42, 44, 46 et à être fondu par l'énergie apportée par une 25 torche de soudage pour former un cordon de soudure annulaire entre le manchon et le tronçon de tube. Les tronçons de tube 42, 44, 46 sont ainsi assemblés par les manchons 48, 50, puis le manchon 34 et l'embout 36 sont fixés de la même manière aux extrémités des tronçons 42 et 46. Cette technique présente les inconvénients décrits plus haut et 30 nécessite une opération complémentaire de réglage de l'alignement des différentes pièces entre elles, par martelage des cordons de soudure entre les manchons 34, 48, 50 et les tronçons 42, 44, 46 et entre l'embout 36 et le tronçon 46 Le tube de dégazage 60 selon l'invention, représenté en figure 3, comprend un unique tube cylindrique 62 sur lequel sont montées coulissantes et immobilisées en position des bagues cylindriques 64, 66, 74 comportant chacune une rainure annulaire externe 68, 70, 72. Les bagues 64, 66 ont une dimension axiale beaucoup plus faible que celle des manchons 48, 50 du tube 24, et ont un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 62. Le diamètre extérieur des bagues 64, 66 est sensiblement égal au diamètre extérieur de la surface cylindrique des manchons 48, 50 sur laquelle était formée la rainure annulaire 38, 40 dans la technique antérieure. Les bagues sont fixées par soudage sur le tube à distance les unes des autres et des extrémités du tube, en des endroits permettant aux joints toriques montés dans les rainures 68, 70 des bagues de coopérer avec les moyens de centrage précités. Chaque bague 64, 66 est fixée sur le tube par quelques points de soudure formés entre les bords périphériques amont et aval de la bague et le tube et régulièrement répartis autour de l'axe du tube. Dans l'exemple représenté, les bords périphériques des bagues 64, 66 sont arrondis. Les points de soudure réalisés à une extrémité de la bague sont disposés en quinconce par rapport aux points de soudure réalisés à l'autre extrémité de la bague. Trois points de soudure sont par exemple formés à chaque extrémité de la bague 64, 66. En variante, les bagues 64, 66 peuvent être fixées sur le tube par frettage, brasage ou collage. Une troisième bague 74 est engagée et fixée à l'extrémité amont du tube 62 de la même manière que les bagues 64 et 66. La rainure annulaire externe 72 de cette bague est destinée à recevoir un joint torique d'étanchéité. La dimension axiale de cette bague est inférieure à celle du manchon 34 de la technique antérieure et son diamètre intérieur est 7 légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 62. L'embout aval 36 est engagé à son extrémité amont sur l'extrémité du tube 62 et est fixé sur celui-ci par exemple par quelques points de soudure régulièrement répartis autour de l'axe du tube ou par un cordon de soudure comme dans la technique antérieure. Le tube 62 est par exemple réalisé en titane et a une longueur comprise entre 140 et 160cm environ, une diamètre extérieur compris entre 40 et 60cm environ, et une épaisseur de 1 à 2mm environ. Les bagues 64 et 66 ont par exemple une dimension axiale d'environ 2cm et son environ deux fois moins longues que les manchons de la technique antérieure. La durée des opérations d'assemblage du dispositif de dégazage est réduite d'environ 60%.15 REVENDICATIONS 1. Dispositif de dégazage (60) pour une turbomachine, comprenant un tube monté à l'intérieur d'un arbre creux (10) de turbine et des moyens de centrage du tube dans cet arbre creux, caractérisé en ce que les moyens de centrage sont formés par des bagues cylindriques (64, 66) montées coulissantes sur le tube (62) et immobilisées sur le tube à distance les unes des autres et des extrémités du tube. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bague (64, 66) est fixée sur le tube (62) par soudage, par exemple à l'arc TIG. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bague (64, 66) est fixée par des points de soudure formés entre le tube (62) et le bord périphérique de chaque extrémité de la bague et régulièrement répartis autour de l'axe du tube. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les points de soudure situés à une extrémité de la bague sont disposés en quinconce par rapport aux points de soudure situés à l'autre extrémité de la bague. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque bague (64, 66) est fixée par trois points de soudure à chacune de ses extrémités. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bague (64, 66) comporte une rainure annulaire externe (68, 70). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (62) est formé d'une plaque métallique fine et allongée qui est roulée-soudée. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un embout cylindrique (36) est soudé à une des extrémités du tube (62), coaxialement à celui-ci. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une bague cylindrique (74) engagée et fixée sur une extrémité du tube. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que le tube a une longueur comprise entre 140 et 160cm environ, et chaque bague a une dimension axiale d'environ 2cm. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube est en titane. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 10 en ce que les bagues (64, 66) ont un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe du tube (62). 13. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de dégazage (60) selon l'une des revendications précédentes. 15 14. Tube cylindrique (62) pour un dispositif de dégazage de turbomachine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que sa longueur est comprise entre 140 et 160cm environ. 15. Tube selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il a un diamètre extérieur compris entre 40 et 60cm environ, et une épaisseur de 1 20 à 2mm environ. 16. Bague cylindrique (64, 66) pour un dispositif de dégazage de turbomachine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle a un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 17. Bague selon la revendication 16, caractérisée en ce que sa 25 dimension axiale est d'environ 2cm.