Brevet FR3001258A1 — publié le 20140725

STRUCTURE D'ANNEAU D'ÉTANCHÉITÉ AIR/HUILE POUR ENVIRONNEMENT HAUTE PRESSION D'UNE TURBINE À GAZ DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR La présente invention est relative à un anneau d'étanchéité 5 air/huile pour environnement haute pression d'une turbine à gaz. L'anneau d'étanchéité proposé par l'invention trouve en particulier avantageusement application dans le cas d'une turbine à gaz de turbomachine d'aéronef. Classiquement, une étanchéité air/huile dans un tel environnement 10 est obtenue au moyen d'un mouvement d'air généré par passages successifs dans des cavités appelées « léchettes » qui, selon leur configuration (nombre, inclinaisons), influent sur la pression d'air générée et donc sur l'étanchéité. Des pièces d'anneau d'étanchéité à léchettes inclinées du type de 15 celle illustrée sur la figure 1 sont déjà connues. Classiquement, une telle pièce est monobloc. Elle comporte une bague 1, d'un bloc avec une pluralité de léchettes 2, qui sont des crêtes annulaires, s'étendant selon des cercles parallèles entre eux. En l'occurrence sur la figure 1, ces léchettes 2 sont au nombre de trois et 20 sont toutes inclinées avec une certaine inclinaison par rapport à l'axe de la bague 1. À une extrémité axiale, la bague 1 présente un fond annulaire 3, qui s'étend à partir du bord de ladite bague 1 et qui comporte une pluralité de pattes radiales 4 munies d'orifices 5, qui permettent la 25 fixation de cet anneau d'étanchéité en position. De telles pièces d'étanchéité sont toutefois onéreuses. Le coût de réalisation qui en résulte lors d'essais de différentes configurations d'étanchéité sur un turbomoteur est de ce fait particulièrement important, puisqu'il est alors nécessaire de disposer de 30 tout un jeu de pièces spécifiques pour chaque essai. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION Un but de l'invention est résoudre les problématiques des pièces d'étanchéité de l'art antérieur. Notamment, un but de l'invention est de résoudre les 5 problématiques de coûts d'essai précitées. Un autre but encore de l'invention est de proposer une structure d'étanchéité permettant une grande flexibilité d'adaptation tout en étant d'un montage et d'un démontage aisés. Il est en particulier proposé un ensemble d'étanchéité air/huile à 10 léchettes pour environnement haute pression d'une turbine à gaz, qui comporte une bague support et au moins un anneau d'étanchéité à léchettes qui constitue une pièce distincte de ladite bague et qui est apte à être rapporté sur celle-ci, ladite bague étant conformée pour bloquer en rotation et, au moins en partie en translation, ledit anneau lorsque celui- 15 ci est mis en place sur ladite bague. De cette façon, il est possible, notamment dans le cadre d'essais d'étanchéité sur une turbine, d'utiliser plusieurs anneaux d'étanchéité de configurations de léchettes différentes. Il est ainsi également proposé un procédé d'essai d'étanchéité au 20 niveau d'un interface air/huile d'un environnement haute pression d'une turbine à gaz, dans lequel on met en place la bague de l'ensemble d'étanchéité au niveau de la zone de la turbine correspondant à cette interface et on met en oeuvre des essais d'étanchéité en rapportant sur ladite bague plusieurs anneaux d'étanchéité de la structure 25 correspondant à différentes configurations de léchettes. PRÉSENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non 30 limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 illustre un anneau d'étanchéité conforme à un état de la technique connu ; - la figure 2 illustre en perspective une structure d'ensemble d'étanchéité conforme à un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 illustre le montage de l'anneau d'étanchéité de la figure 2 sur la bague ; - la figure 4 illustre une vue arrière de l'anneau d'étanchéité et de la bague après montage ; - les figure 5a et 5b illustrent deux exemples de configurations de léchettes d'étanchéité possibles avec un ensemble d'étanchéité conforme à un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 6a et 6b illustrent en vue en coupe radiale les anneaux d'étanchéité correspondant aux configurations de léchettes illustrées sur les figures 5a et 5b. EXEMPLES DE RÉALISATION La structure illustrée sur les figures 2 et 4 comporte une bague 15 support 10 et un anneau d'étanchéité 11 qui est une pièce distincte de la bague support 10. La bague support 10 comporte sur sa périphérie annulaire externe une succession d'encoches 12a et de zones en saillie externe 12b destinées à coopérer avec des encoches 13a et des zones en saillie 13b 20 complémentaires de la périphérie annulaire intérieure de l'anneau d'étanchéité 11 pour bloquer en rotation ledit anneau 11 sur ladite bague 10. Ladite bague 10 comporte en outre à son extrémité axiale destinée à se trouver du côté huile (côté H sur la figure 3) un épaulement 14 en 25 saillie annulaire à la périphérie externe de ladite bague 10. Ledit épaulement 14 forme butée annulaire sur lequel l'anneau d'étanchéité 11 vient se bloquer. À son extrémité axiale opposée (côté air sous pression - A sur la figure 3), la bague 10 est pourvue d'au moins une gorge 15 d'accueil 30 d'un anneau d'arrêt 16 que l'on positionne dans ladite gorge 15 pour, avec la butée que constitue l'épaulement 14, bloquer axialement l'anneau d'étanchéité 11 sur la bague 10. L'anneau d'arrêt 16 est par exemple un anneau ouvert ayant un diamètre intérieur qui correspond au diamètre intérieur de la gorge 15. Des pattes d'extrémité 16a permettent de l'ouvrir élastiquement pour le refermer sur la gorge 15. L'assemblage de l'anneau d'étanchéité 11 sur la bague 10 se fait de la façon suivante. La bague 10 est préalablement montée au niveau de l'interface air/huile au niveau de laquelle on souhaite assurer une étanchéité et au niveau de laquelle on souhaite par exemple tester différentes 10 configurations de léchettes. Par exemple, ladite bague 10 est montée par serrage et freitage sur une pièce réceptrice P du côté du palier de la turbine, en étant bloquée sur celle-ci entre d'une part un épaulement E côté air sous pression (coté A) et d'autre part une pièce de fixation F elle-même 15 rapportée sur ladite pièce P du côté de l'enceinte d'huile (côté H). L'anneau d'étanchéité 11 est rapporté sur ladite bague 10 en faisant glisser ces zones en saillie 13b sur les encoches 12a de ladite bague 10, ainsi que ses encoches 13a sur les zones en saillie 12b. L'anneau d'arrêt 16 est ensuite rapporté sur la gorge 15. 20 Le sens de montage des différentes pièces est celui illustré sur la figure 2. Le démontage se fait également aisément en sens inverse en désengageant l'anneau d'arrêt 16 par rapport à la gorge 15 et en faisant coulisser l'anneau d'étanchéité 11 par rapport à la bague 10. 25 Comme on l'aura compris, la structure d'étanchéité proposée permet, à partir d'une même bague support 10, d'utiliser différentes configurations de léchettes et ainsi par exemple de tester, sur une zone d'étanchéité air/huile dans un environnement haute pression différentes configurations de léchettes possibles. 30 C'est ce qu'illustrent les figures 5a-5b et 6a-6b. Dans le cas illustré sur la figure 5a, l'anneau d'étanchéité 11 comporte trois léchettes annulaires 11a inclinées. En coupe radiale (figure 6a) ces léchettes 11a se présentent sous forme de trois dents parallèles, inclinées par rapport à l'axe Ax de l'anneau 11. Dans le cas illustré sur la figure 5b, l'anneau d'étanchéité 11 comporte quatre léchettes annulaires 11b droites. En coupe radiale (figure 6b) ces léchettes 11b se présentent sous forme de quatre dents parallèles, s'étendant perpendiculairement à l'axe Ax de l'anneau 11. Ainsi, il est possible de tester à moindre coût différentes configurations d'étanchéité possibles. REVENDICATIONS1. Ensemble d'étanchéité air/huile à léchettes pour environnement haute pression d'une turbine à gaz, caractérisée en ce qu'elle comporte une bague support (10) et au moins un anneau d'étanchéité (11) à léchettes qui constitue une pièce distincte de ladite bague (10) et qui est apte à être rapportée sur celle-ci, ladite bague (10) étant conformée pour bloquer en rotation et, au moins en partie en translation, ledit anneau (11) lorsque celui-ci est mis en place sur ladite bague (10). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague (10) comporte à sa périphérie externe une succession d'encoches (12a) et de zones en saillie (12b) destinées à coopérer avec une succession d'encoches (13a) et de zones en saillie (13b) complémentaires à la périphérie intérieure de l'anneau (11) pour assurer le blocage en rotation de l'anneau d'étanchéité (11) sur la bague (10). 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague (10) présente à une extrémité un épaulement annulaire (14) qui constitue une butée axiale pour l'anneau d'étanchéité (11) rapporté sur la bague (10). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisée en ce que la bague (10) présente à son autre extrémité une gorge (15) pour la réception d'un segment d'arrêt annulaire (16) apte à être rapporté dans ladite gorge (15) pour bloquer axialement un anneau d'étanchéité (11) avec l'épaulement annulaire (14) de la bague (10). 5. Ensemble d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs anneaux d'étanchéité (11) de configurations de léchettes différentes. 6. Ensemble d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un anneau d'étanchéité (11) comporte plusieurs léchettes inclinées (11a). 7. Ensemble d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un anneau d'étanchéité (11) comporte plusieurs léchettes droites (11b). 8. Ensemble d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un anneau d'étanchéité (11) comporte trois léchettes. 9. Ensemble d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un anneau d'étanchéité (11) comporte quatre léchettes. 10. Procédé d'essai d'étanchéité au niveau d'un interface air/huile d'un environnement haute pression d'une turbine à gaz, au moyen d'un ensemble d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en place la bague (10) de la structure au niveau de la zone de la turbine correspondant à cette interface et on met en oeuvre des essais d'étanchéité en rapportant sur ladite bague (10) plusieurs anneaux d'étanchéité (11) de la structure correspondant à différentes configurations de léchettes.20