Brevet FR3015639A1 — publié le 20150626

CHAMBRE DE COMBUSTION DANS UNE TURBOMACHINE La présente invention concerne une chambre annulaire de combustion de turbomachine ainsi qu'une turbomachine équipée d'une chambre annulaire de combustion. De manière connue, une chambre annulaire de combustion comprend deux parois de révolution coaxiales interne et externe, reliées l'une à l'autre en amont par une paroi annulaire dite de fond de chambre comportant des ouvertures de passage de tête d'injecteurs de carburant entre les parois de révolution interne et externe. Chaque injecteur est 10 engagé dans des moyens de centrage qui sont déplaçables en direction radiale dans des moyens de support solidaires de moyens de support. Dans la technique actuelle, les moyens de centrage de chaque injecteur sont formés par une bague de centrage dans laquelle est engagé un injecteur et comportant une collerette annulaire radiale s'étendant 15 radialement vers l'extérieur et montée à coulissement dans une gorge annulaire des moyens de support. La gorge annulaire des moyens de support permet un déplacement radial de la bague de centrage logeant l'injecteur afin de compenser les tolérances de fabrication ainsi que les dilatations différentielles en 20 fonctionnement. La gorge annulaire de déplacement radial de la bague est définie par des moyens de retenue axialement vers l'amont et vers l'aval de la collerette annulaire radiale de la bague de centrage. En pratique, les moyens de retenue axialement vers l'aval sont formés par une paroi radiale 25 aval d'un fourreau annulaire fixé sur le fond de chambre annulaire, la paroi radiale étant reliée à un rebord cylindrique s'étendant vers l'amont et sur lequel est fixé par soudage ou brasure une rondelle rapportée sur le rebord cylindrique. Cette rondelle est donc fixée de manière indémontable sur les 30 moyens de support. Dans le cas où il est nécessaire de remplacer tout ou partie des moyens de centrage d'un injecteur lors d'une opération de maintenance, on est amené à détruire cette rondelle, ce qui constitue une opération délicate car le fourreau qui est fixé sur la paroi annulaire de fond de chambre ne doit pas être endommagé. Par ailleurs, on a constaté des ruptures des cordons de soudure, ce qui n'est pas admissible, et ne permet pas de garantir une intégrité mécanique parfaite des systèmes d'injection de carburant. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et économique aux problèmes de l'art antérieur décrit 10 précédemment. A cet effet, elle propose une chambre annulaire de combustion dans une turbomachine, comprenant deux parois de révolution coaxiales interne et externe, entre lesquelles débouchent des injecteurs de carburant chacun engagé dans des moyens de centrage qui sont déplaçables en direction 15 radiale dans des moyens de support, la chambre comprenant également des moyens de retenue axiale vers l'amont des moyens de centrage, caractérisée en ce que lesdits moyens de retenue axiale vers l'amont sont fixés de manière amovible sur au moins l'une des parois de révolution interne et externe. 20 Selon l'invention, les moyens de retenue axiale vers l'amont des moyens de centrage sont fixés sur au moins l'une des parois de révolution interne et externe de la chambre de combustion et non plus sur les moyens de support, ce qui permet un montage et un démontage simple et rapide des moyens de retenue axiale amont pour réaliser des opérations de 25 maintenance. La fixation amovible peut être réalisée par exemple par boulonnage en utilisant les éléments de fixation utilisés pour assembler solidairement un fond de chambre annulaire et les parois de révolution interne et externe, ce qui simple à mettre en oeuvre. Dans ce dernier cas, seules les longueurs des vis de fixation des éléments de boulonnage doivent être légèrement augmentées pour réaliser la fixation. Dans une réalisation de l'invention, les moyens de retenue axiale comprennent une couronne annulaire radiale fixée radialement intérieurement et/ou extérieurement sur au moins l'une des parois de révolution interne et externe et comportant une rangée annulaire d'ouvertures de passage des injecteurs, le bord de chaque ouverture étant conformée pour former une butée axiale vers l'amont d'une collerette annulaire radiale des moyens de centrage d'un injecteur de carburant. Selon une autre caractéristique de l'invention, la couronne annulaire comprend une pluralité d'anneaux régulièrement espacés circonférentiellement les uns des autres et délimitant lesdits orifices de passages des injecteurs. Dans cette réalisation particulière, la couronne comprend ainsi des espaces libres entre les anneaux évitant une augmentation importante de la masse des moyens de retenus axiale vers l'amont des moyens de centrage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, au moins certains des anneaux de la couronne sont reliés à au moins une patte s'étendant radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur dont l'extrémité opposée à l'anneau est reliée à un rebord s'étendant axialement, de préférence vers l'aval, et servant à la fixation sur la paroi de révolution interne ou externe, respectivement. Avantageusement, la couronne comprend un motif unitaire dont la répétition successive circonférentiellement forme la couronne annulaire. Dans une première variante de l'invention, le motif comprend un anneau relié à deux pattes radiales interne et externe, la patte radiale interne étant reliée intérieurement à un rebord interne s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne et la patte radiale externe étant reliée extérieurement à un rebord externe s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution externe. Dans une deuxième variante de l'invention, le motif comprend au moins trois anneaux dont les anneaux d'extrémités circonférentielles du motif sont reliés à au moins une patte radiale portant à son extrémité opposée à l'anneau un rebord s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne ou externe, le ou les anneaux intercalés circonférentiellement entre les deux anneaux d'extrémités circonférentielles du motif étant reliés audits anneaux d'extrémités par des bras circonférentiels. Préférentiellement, les anneaux d'extrémités circonférentielles du motif sont chacun reliés à deux pattes radiales interne et externe, la patte radiale interne étant reliée intérieurement à un rebord interne s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne et la patte radiale externe étant reliée extérieurement à un rebord externe s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution externe. La couronne annulaire peut être une pièce monobloc ou comprendre une pluralité de portions de couronne qui sont juxtaposées circonférentiellement. L'utilisation de plusieurs portions de couronne, bien que nécessitant plusieurs opérations de montage indépendantes, peut permettre de n'avoir à changer qu'une seule portions de couronne plutôt que toute la couronne lors d'une opération de maintenance. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de support comprennent des moyens de retenue axiale vers l'aval des moyens de centrage, lesdits moyens de support étant fixés sur un fond de chambre annulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de retenue axiale vers l'amont sont fixés sur la ou lesdites parois de révolution interne et externe au moyen des mêmes organes de fixation desdites parois de révolution interne et externe à un fond de chambre annulaire, ce qui permet d'utiliser des zones de fixation préexistantes et évite les modifications des parois de révolution interne et externe. Les organes de fixation sont par exemple des boulons qui offrent une liaison plus robuste des moyens de retenues axiale vers l'amont par rapport à des soudures comme dans l'art antérieur. L'invention concerne également une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant une chambre de combustion telle que décrite précédemment. L'invention concerne encore un organe de retenue axiale d'une pièce de centrage d'un injecteur dans une chambre de combustion, comprenant au moins un anneau portant deux pattes s'étendant diamétralement à l'opposée l'une de l'autre depuis l'anneau, les deux pattes comportant chacune un rebord s'étendant selon l'axe de l'anneau et préférentiellement dans un même sens. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale de la partie amont d'une chambre de combustion selon la technique antérieure ; la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale de la partie amont d'une chambre de combustion selon l'invention ; la figure 3 est une vue schématique en perspective des moyens de retenue axiale vers l'amont d'une pièce de centrage d'un injecteur selon une première réalisation de l'invention ; la figure 4 est une vue schématique en perspective des moyens de retenue axiale vers l'amont d'une pièce de centrage d'un injecteur selon une deuxième réalisation de l'invention ; la figure 5 est une vue schématique en perspective des moyens de retenue axiale vers l'amont d'une pièce de centrage d'un injecteur selon une troisième réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue schématique en perspective des moyens de retenue axiale vers l'amont d'une pièce de centrage d'un injecteur selon une quatrième réalisation de l'invention. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente la partie amont 5 d'une chambre de combustion 10 dans une turbomachine selon la technique connue comprenant deux parois de révolution interne 12 et externe 14 s'étendant autour de l'axe 16 de la chambre de combustion et fixées à leurs extrémités amont sur un fond de chambre annulaire 18 s'étendant entre les parois de révolution interne 12 et externe 14 et 10 traversé par des injecteurs 19 de carburant. Le fond de chambre annulaire 18 comprend une paroi annulaire radiale 20 reliée à sa périphérie externe à un rebord cylindrique externe 22 s'étendant vers l'amont et fixé par des éléments de boulonnage 24 sur l'extrémité amont de la paroi de révolution externe 14. La paroi radiale 20 du fond de chambre annulaire 18 est reliée 15 à sa périphérie interne à un rebord cylindrique interne 26 s'étendant vers l'amont et fixé par des éléments de boulonnage 28 sur l'extrémité amont de la paroi de révolution interne 12. Un carénage annulaire 30 ayant une forme incurvée concave vers l'aval selon un plan de coupe contenant l'axe 16 de la chambre de 20 combustion 10, est également traversé par les injecteurs 19 de carburant et ses extrémités aval radialement interne 32 et externe 34 sont fixées par boulonnage sur les rebords cylindrique interne 26 et externe 22 du fond de chambre 18 et sur les extrémités amont des parois de révolution interne 12 et externe 14. L'extrémité amont de la paroi de révolution externe 14 est 25 agencée radialement entre l'extrémité aval externe 34 du carénage 30 et le rebord cylindrique externe 22 du fond de chambre annulaire 18. L'extrémité amont de la paroi de révolution interne 12 est agencée radialement entre l'extrémité aval interne 32 du carénage 30 et le rebord cylindrique interne 26 du fond de chambre annulaire 18. 30 Le fond de chambre annulaire 18 comprend une pluralité d'ouvertures de passage des têtes d'injecteurs 19 pour la pulvérisation de carburant entre les parois de révolution interne 12 et externe 14 et en aval du fond de chambre 18. Chaque injecteur 19 est engagé axialement dans des moyens de centrage 36 de l'injecteur 19, lesquels moyens de centrage 36 sont librement déplaçable en direction radiale dans des moyens de support 38 solidaires du fond de chambre annulaire 18. Les moyens de support 38 de chaque injecteur 19 comprennent une paroi annulaire radiale 40 fixée sur le pourtour interne et orientée vers l'amont de l'ouverture de passage d'un injecteur 19. La paroi annulaire radiale 40 comprend également un rebord cylindrique 42 s'étendant vers l'amont. Dans la technique antérieure (figure 1), pour chaque système d'injection, une tôle 44 ou rondelle est fixée par soudage ou brasage de sa périphérie externe sur l'extrémité amont du rebord cylindrique 42 du 15 fourreau. Les moyens de centrage de chaque injecteur 19 comprennent une bague cylindrique 46 traversée axialement par la tête et comportant une collerette annulaire 48 s'étendant radialement vers l'extérieur et montée à coulissement radial dans la gorge délimitée en amont par la rondelle 44, en 20 aval par la paroi annulaire radiale 40. Le fond de la gorge est délimité par le rebord cylindrique 42. Comme expliqué dans ce qui précède, les cordons de soudure des rondelles 44 de tenue des moyens de centrage vers l'amont peuvent être fragilisés et sont ainsi susceptibles de se rompre en fonctionnement, ce qui 25 impacte l'injection de carburant entre les parois de révolution interne 12 et externe 14. L'invention permet de remédier à ce problème en fixant de manière amovible les moyens de retenue axiale sur au moins l'une de la paroi de révolution interne 12 et externe 14 de manière à faciliter le démontage des 30 moyens de fixation amovible. Dans la configuration de l'invention représentée en figure 2, les moyens de retenue axiale comprennent une couronne annulaire 50 dont la périphérie interne est fixée sur la paroi de révolution interne 12 et dont la périphérie externe est fixée sur la paroi de révolution externe 14. Comme représenté en figure 3, la couronne 50 peut être une pièce monobloc comprenant une pluralité d'anneaux 52 formé chacun d'une paroi annulaire radiale formant une ouverture de passage 53 d'un injecteur 19 destinée à venir en vis-à-vis axial d'une collerette annulaire 48 d'une bague de centrage 36 d'un injecteur 19 de manière à former une butée axiale vers l'amont de ladite collerette annulaire 48. Chaque anneau 52 est relié à deux pattes dont l'une 54 s'étend radialement vers l'intérieur et l'autre 56 s'étend radialement vers l'extérieur. Les extrémités radialement externes des pattes externes 56 sont reliées à un rebord cylindrique externe 58 s'étendant axialement vers l'aval. Les extrémités radialement internes des pattes internes 54 sont reliées à un rebord cylindrique interne 60 s'étendant axialement vers l'aval. Dans cette réalisation, la couronne annulaire 50 est ainsi formée d'une pluralité de motifs unitaires se répétant successivement en direction circonférentielle et solidaires les uns des autres. Chaque motif est alors formé d'un anneau 52, de deux pattes radiales interne 54 et externe 56 et de portions de rebords cylindriques interne 62 et externe 64. Chaque rebord cylindrique interne 60 et externe 58 comprend des orifices 66 pour le passage d'une vis de fixation, ces orifices 66 étant régulièrement répartis autour de l'axe 16 de la chambre de combustion. Chaque motif comprend ainsi deux orifices 66 dont les centres sont alignés avec le centre de l'anneau 50 et situés dans un même plan radial contenant l'axe 16 de la chambre de combustion. Ainsi, le rebord cylindrique externe 58 de la couronne 50 est accolé au rebord cylindrique externe 22 du fond de chambre 18 et est fixé à la paroi de révolution externe 14 au moyen des vis de fixation 24. De la même manière, le rebord cylindrique interne 60 de la couronne 50 est accolé au rebord cylindrique interne 26 du fond de chambre 18 et est fixé à l'extrémité amont de la paroi de révolution interne 12 au moyen des vis de fixation 28. Le montage et le démontage de la couronne 50 sontt ainsi simples et faciles à réaliser lorsqu'une opération de maintenance s'avère nécessaire. De plus, la double fixation interne et externe de la couronne 50 sur les parois de révolution interne 12 et externe 14 assure une bonne tenue mécanique à la couronne et garantit son intégrité en fonctionnement. Dans une seconde réalisation d'une couronne 68 selon l'invention, celle-ci est formée d'une pluralité de motifs 70 indépendants juxtaposés circonférentiellement pour former la couronne annulaire 68. Chaque portion de rebord cylindrique interne 72 ou externe 74 d'un motif a ses extrémités circonférentielles qui sont agencées avec jeu en vis-à-vis des extrémités circonférentielles des portions de rebord cylindriques interne 72 ou externe 74, respectivement, des motifs adjacents. La figure 5 représente une troisième réalisation d'une couronne annulaire 76 selon l'invention, formée d'une répétition circonférentielle de plusieurs motifs 78 à forme en H solidaires les uns des autres et comprenant chacun trois anneaux 80, 82 successifs. Chaque motif 78 comprend ainsi deux anneaux d'extrémités circonférentiels 82, chacun relié à deux pattes s'étendant radialement vers l'intérieur 84 et vers l'extérieur 86. Les pattes radiales externes 86 des anneaux d'extrémités circonférentielles 82 de chaque motif 78 sont reliées à un rebord cylindrique externe 88 s'étendant vers l'aval et les pattes radiales internes 84 des anneaux d'extrémités circonférentielles 82 de chaque motif 78 sont reliées à un rebord cylindrique interne 90 s'étendant vers l'aval. L'anneau 80 de chaque motif 78 qui est intercalé circonférentiellement entre deux anneaux d'extrémités circonférentielles 82 est dépourvue de pattes radiales et est relié aux anneaux d'extrémités circonférentielles 82 par des bras de jonction circonférentiels 92. La figure 6 représente une quatrième réalisation d'une couronne annulaire 94 selon l'invention, formée d'une répétition circonférentielle de plusieurs motifs 96 indépendants les uns des autres et juxtaposés circonférentiellement sans contact. Chaque motif 96 comprend une portion de rebord cylindrique interne 98 et une portion de rebord cylindrique externe 100 servant à la fixation de chaque motif 96 sur les parois de révolution interne 12 et externe 14. Dans d'autres réalisations non représentées, la couronne pourrait ne comprendre qu'un seul rebord cylindrique de fixation sur l'une des parois de révolution interne ou externe. Bien que tout à fait réalisable, ce type de réalisation s'avère moins fiable que celles représentées aux figures de fait de la double fixation interne et externe de la couronne annulaire. REVENDICATIONS1. Chambre annulaire de combustion dans une turbomachine, comprenant deux parois de révolution coaxiales interne (12) et externe (14), entre lesquelles débouchent des injecteurs (19) de carburant chacun engagé dans des moyens de centrage (36) qui sont déplaçables en direction radiale dans des moyens de support (38), la chambre comprenant également des moyens de retenue axiale (50, 68) vers l'amont des moyens de centrage, caractérisée en ce que lesdits moyens de retenue axiale vers l'amont sont fixés de manière amovible sur au moins l'une des parois de révolution interne (12) et externe (14). 2. Chambre de combustion selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de retenue axiale comprennent une couronne annulaire radiale (50, 68, 76, 94) fixée radialement intérieurement et/ou extérieurement sur au moins l'une des parois de révolution interne (12) et externe (14) et comportant une rangée annulaire d'ouvertures (53) de passage des injecteurs (19), le bord de chaque ouverture (53) étant conformée pour former une butée axiale vers l'amont d'une collerette (48) annulaire radiale des moyens de centrage d'un injecteur (19) de carburant. 3. Chambre de combustion selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couronne annulaire (50, 68, 76, 94) comprend une pluralité d'anneaux (52) régulièrement espacés circonférentiellement les uns des autres et délimitant lesdits orifices de passages des injecteurs. 4. Chambre de combustion selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'au moins certains des anneaux (52) de la couronne annulaire (50, 68, 76, 94) sont reliés à au moins une patte (54, 56, 84, 86) s'étendant radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur dont l'extrémité opposée à l'anneau (52) est reliée à un rebord s'étendant axialement et servant à la fixation sur la paroi de révolution interne (12) ou externe (14), respectivement. 5. Chambre de combustion selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la couronne (50, 68, 76, 94) comprend un motif unitaire (70, 76, 96) dont la répétition successive circonférentiellement forme la couronne annulaire (50, 68, 76, 94). 6. Chambre de combustion selon la revendication 5, caractérisée en ce que le motif (70, 76, 96) comprend un anneau (52) relié à deux pattes radiales interne (54) et externe (56), la patte radiale interne (54) étant reliée intérieurement à un rebord interne (60, 72) s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne (12) et la patte radiale externe (56) étant reliée extérieurement à un rebord externe (58, 74) s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution externe (14). 7. Chambre de combustion selon la revendication 5, caractérisée en ce que le motif (76, 96) comprend au moins trois anneaux (80, 82) dont les anneaux d'extrémités circonférentielles (82) du motif (76, 96) sont reliés à au moins une patte radiale (84, 86) portant à son extrémité opposée à l'anneau un rebord (88, 90, 98, 100) s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne (12) ou externe (14), le ou les anneaux (80) intercalés circonférentiellement entre les deux anneaux d'extrémités circonférentielles (82) du motif étant reliés audits anneaux d'extrémités circonférentiels (82) par des bras circonférentiels (92). 8. Chambre de combustion selon la revendication 7, caractérisée en ce que les anneaux d'extrémités circonférentielles (82) du motif sont chacun reliés à deux pattes radiales interne (84) et externe (86), la patte radiale interne (84) étant reliée intérieurement à un rebord interne s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution interne (12) et la patte radiale externe (86) étant reliée extérieurement à un rebord externe s'étendant vers l'aval et fixé sur la paroi de révolution externe (14). 9. Chambre de combustion selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que la couronne annulaire (50, 68, 76, 94) est une pièce 30 monobloc ou comprend une pluralité de portions de couronne qui sont juxtaposées circonférentiellement. 10. Chambre de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de support comprennent des moyens de retenue axiale vers l'aval des moyens de centrage, lesdits moyens de support étant fixés sur un fond de chambre annulaire (18). 11. Chambre de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de retenue axiale vers l'amont sont fixés sur la ou lesdites parois de révolution interne et externe au moyen des mêmes organes de fixation desdites parois de révolution interne et externe à un fond de chambre annulaire. 12. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de combustion selon l'une des revendications précédentes. 13. Organe de retenue axiale d'une pièce de centrage d'un injecteur pour une chambre de combustion selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un anneau (52, 82) portant deux pattes (54, 56, 84, 86) s'étendant diamétralement à l'opposée l'une de l'autre depuis l'anneau (52, 82), les deux pattes (54, 56, 84, 86) comportant chacune un rebord s'étendant selon l'axe de l'anneau (52, 82) et préférentiellement dans un même sens.20