Brevet FR3025018A1 — publié le 20160226

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne de manière générale l'observation de phénomènes du type accumulation de glace dans une turbomachine telle qu'un turbomoteur à double flux, en particulier au niveau de la charnière d'une porte de vanne de décharge d'un carter intermédiaire. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Une turbomachine 1 pour un aéronef comprend généralement, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz, une soufflante 2, un ou plusieurs étages de compresseurs 3, par exemple un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion 4, un ou plusieurs étages de turbines 5, par exemple une turbine haute pression et une turbine basse pression, et une tuyère d'échappement des gaz. Afin d'avoir un retour d'expérience sur des essais de givrage et de déterminer les zones de formation de glace dans l'espace annulaire d'écoulement 1 a du flux primaire, il s'avère nécessaire d'intégrer des dispositifs de prise de vues, tels que des caméras, dans certaines parties du moteur, afin de pouvoir visualiser l'accumulation de glace dans ces parties du moteur et de déterminer à la fois la quantité et le type de glace formée. C'est par exemple le cas au niveau des charnières des vannes de décharge 7 du carter intermédiaire 6, parfois désignées par leur acronyme anglais VBV (pour Variable Bleed Valves). Dans une turbomachine 1 à double flux, on désigne habituellement par carter intermédiaire 6, le carter dont le moyeu est agencé entre le carter de compresseur basse pression et le carter de compresseur haute pression. Les vannes de décharge 7 sont destinées à réguler le débit en entrée du compresseur haute pression afin notamment de limiter des risques de pompage du compresseur haute pression en permettant l'évacuation d'une partie de l'air hors de l'espace annulaire d'écoulement la du flux primaire. 3025018 2 De plus, en cas de pénétration accidentelle d'eau dans cet espace d'écoulement 1 a, notamment sous forme de pluie ou de grêle, ou encore de débris divers qui sont susceptibles de nuire au fonctionnement du turboréacteur, ces vannes de décharge 7 permettent de récupérer cette eau 5 ou ces débris qui sont centrifugés dans l'espace d'écoulement 1 a et de les éjecter vers l'extérieur de ce dernier. Il s'avère donc nécessaire de surveiller le givrage des vannes de décharge 7, et en particulier de leurs charnières, afin de pouvoir déterminer 10 les zones de formation de glace dans l'espace annulaire d'écoulement 1 a du flux primaire. A cet effet, on a proposé de placer des caméras dans l'espace d'écoulement et de suivre le givrage lors d'essais en fonctionnement de la turbomachine 1. Toutefois, les essais de givrage étant réalisés alors que la 15 turbomachine 1 est en fonctionnement, les caméras ou leurs systèmes de fixation ne doivent en aucun cas modifier le comportement de la turbomachine 1 ou les contraintes appliquées aux pièces environnantes. Par ailleurs, il est impératif que les caméras ne pénètrent pas dans l'espace d'écoulement 1 a traversant la turbomachine, afin de ne pas perturber 20 l'écoulement du flux primaire. RESUME DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est donc de proposer une turbomachine comprenant des moyens permettant d'obtenir un retour d'expérience sur 25 des essais de givrage à l'aide d'un ou plusieurs dispositifs de prise de vue, sans modifier les contraintes dans la turbomachine en fonctionnement ni perturber l'écoulement du flux primaire. Pour cela, l'invention propose une turbomachine comprenant : 30 - un moyeu de carter intermédiaire comprenant un logement, et 3025018 3 - un support de palier, fixé sur le moyeu de carter intermédiaire, dans lequel est formée une ouverture traversante, ladite ouverture débouchant dans le logement du moyeu de carter intermédiaire, - une tige comprenant une première extrémité, insérée dans le 5 logement à travers l'ouverture de manière à fixer solidairement le support de palier sur le moyeu de carter intermédiaire, et une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, et - un support, configuré pour recevoir un dispositif de prise de vues, ledit support comportant une patte, fixée sur la deuxième extrémité de la 10 tige. Certains aspects préférés mais non limitatifs de la turbomachine décrite ci-dessus sont les suivantes : - un orifice est formé dans la patte du support, la deuxième extrémité de la tige étant introduite et fixée dans ledit orifice, 15 - la deuxième extrémité de la tige est filetée, la turbomachine comprenant en outre un épaulement fixé à proximité de la deuxième extrémité de la tige et un écrou configuré pour être vissé sur la deuxième extrémité de la tige, de sorte que le vissage de l'écrou sur la tige (40) bloque en position la patte du support sur la tige entre l'écrou et zo l'épaulement, - la première extrémité de la tige est également filetée, la deuxième extrémité de la tige présentant en outre une empreinte configurée pour permettre le vissage de la tige dans le moyeu de carter intermédiaire, typiquement une empreinte à six pans, 25 - la turbomachine comprend en outre un épaulement supplémentaire, fixé sur la tige à proximité de sa première extrémité et configuré pour venir en butée contre le support de palier lorsque la tige est insérée dans le moyeu de carter intermédiaire, - le support comprend en outre un socle, fixé sur la patte, et une 30 languette, s'étendant depuis le socle et dans laquelle est formé un trou traversant configuré pour recevoir le dispositif de prise de vues, 3025018 4 - le moyeu du carter intermédiaire comprend en outre un canal traversant présentant une entrée disposée à proximité du trou de la languette, et une sortie débouchant dans un espace annulaire d'écoulement des gaz de la turbomachine, et 5 - le moyeu de carter intermédiaire et le support de palier comprennent un logement et une ouverture traversante supplémentaires, respectivement, et le support comporte une patte supplémentaire, fixée sur la deuxième extrémité de la tige supplémentaire, la tige supplémentaire et la patte supplémentaire étant sensiblement identiques à la tige et à la patte, 10 respectivement. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne également un support pour un dispositif de prise de vues comportant une patte configurée pour être fixée sur la deuxième extrémité d'une tige d'une turbomachine 15 comme décrite ci-dessus et un socle, configuré pour recevoir un dispositif de prise de vues. Une caractéristique préférée mais non limitative du support décrit ci-dessus est qu'il comprend deux patte sensiblement identiques. 20 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels : 25 La figure 1 est une vue schématique d'un exemple de réalisation d'une turbomachine conforme à l'invention, La figure 2 est une vue schématique en coupe d'un support pour un dispositif de prise de vue fixé à l'aide d'une tige sur un support de palier aval et un moyeu d'un carter intermédiaire, 30 La figure 3 est une vue en perspective de la tige de la figure 2, et La figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un support pour un dispositif de prise de vue. 3025018 5 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Un exemple de réalisation d'une turbomachine 1 pour un aéronef est illustré en figure 1. 5 La turbomachine 1 comprend, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz, une soufflante 2, un ou plusieurs étages de compresseurs 3, une chambre de combustion 4, un ou plusieurs étages de turbines 5 et une tuyère d'échappement des gaz. La turbomachine 1 comprend en outre un carter intermédiaire 6, dont 10 le moyeu 10 est agencé entre le carter du compresseur basse pression et le carter du compresseur haute pression. Le moyeu 10 du carter intermédiaire 6 supporte les arbres supportant les différents rotors (soufflante, compresseurs, etc.), un carter annulaire séparant le flux primaire (chaud) du flux secondaire (froid) ainsi qu'une pluralité de bras de liaison radiaux entre 15 le moyeu 10 et le carter annulaire extérieur. L'arbre de soufflante et le carter intermédiaire 6 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire de supports 20, 9 au niveau d'un palier amont et d'un palier aval. Afin de limiter les efforts transmis à la structure fixe de 20 l'avion, par exemple lors d'une perte d'aube, il est connu notamment du document FR 2 831 624, au nom de la Demanderesse, un dispositif de découplage comprenant : - un ensemble de vis de fixation joignant le support de palier aval 20 au carter intermédiaire 6 suivant une liaison fixe, et 25 - un ensemble de vis fusibles joignant le support de palier amont 9 au support de palier aval 20 suivant une liaison apte à être rompue. Ces vis dites « fusibles », dont le fonctionnement est amplement décrit dans le document précité, présentent une portion de section réduite susceptible de se rompre au-delà d'un effort mécanique de traction prédéterminé et ainsi 30 de réaliser le découplage du support de palier amont 9 et du support de palier aval 20. 3025018 6 En particulier, afin de pouvoir joindre le support de palier aval 20 et le carter intermédiaire 6, le moyeu 10 de carter intermédiaire 6 comprend une série de logements 12 et le support de palier aval 20 comprend une série d'ouvertures 22 traversantes, débouchant dans un logement 12 en regard 5 du moyeu 10. Les vis de fixation sont alors chacune insérées à travers une ouverture 22 traversante du support de palier aval 20 dans le logement 12 en regard du moyeu 10, et fixées dans cette position, par exemple par vissage. 10 L'invention propose de fixer un support 30 pour un dispositif de prise de vues 8 sur le support de palier aval 20 et le moyeu 10 de carter intermédiaire 6, afin de permettre la surveillance du givrage de l'espace d'écoulement 1 a de la turbomachine 1 de manière simple et peu coûteuse, sans risquer de perturber le fonctionnement de la turbomachine 1. 15 A cet effet, au moins une vis de fixation de l'ensemble de vis de fixation est remplacée par une tige 40 adaptée, qui est étant ensuite utilisée pour fixer le support 30 sur la turbomachine 1. Pour cela, la tige 40 comprend une première extrémité 42, qui est insérée dans le logement 12 à travers l'ouverture 22 du support de palier aval 20 de manière à fixer 20 solidairement le support de palier aval 20 sur le moyeu 10 de carter intermédiaire 6, et une deuxième extrémité 44, qui est configurée pour être introduite dans une patte 32 du support 30 de manière à bloquer le support 30 par rapport à la tige 40. Dans une forme de réalisation, la patte 32 du support 30 s'étend 25 sensiblement radialement par rapport à un axe X de la turbomachine 1, correspondant sensiblement à l'axe X de la soufflante. Par ailleurs, la tige 40 peut notamment être réalisée dans un matériau sensiblement identique à celui de la vis de fixation. Par exemple, la tige 40 peut être réalisée dans un alliage à base de nickel et de chrome 30 du type Inconel 718. 3025018 7 Le support 30 pour le dispositif de prise de vues 8 est donc rapide à mettre en place et facilement intégrable aux turbomachines 1 existantes. La tige 40 permet en outre d'assurer la fonction d'une vis de fixation, en joignant le support 30 de palier au moyeu 10 de carter intermédiaire 6 5 suivant une liaison fixe de manière à maintenir à tout instant le moyeu 10 du carter intermédiaire 6 connecté au support de palier aval 20. Par ailleurs, ce système de fixation du support 30 à l'aide d'une tige 40 et d'une patte 32 permet de ne pas modifier les parties de la turbomachine 1 qui sont fortement chargées, comme par exemple les supports 9, 20de palier amont 10 et aval, et donc de ne pas influencer le comportement de la turbomachine 1 en fonctionnement. Ce système de fixation présente en outre l'avantage de ne pas nécessiter de connecter le support de palier amont 9 au support de palier aval 20. Aucun contact n'est en effet nécessaire entre la tige 40, la patte 32 15 et le support de palier amont 9 (tout comme c'est le cas entre les vis de fixation joignant le support de palier aval 20 au carter intermédiaire 6). De la sorte, la fixation du support 30 sur le support 20 palier aval n'est pas susceptible de gêner le découplage éventuel du palier amont, en garantissant le libre déplacement du support de palier amont 9 par rapport 20 au support de palier aval 20 en cas de rupture des vis fusibles du support de palier amont 9. Le cas échéant, dans une forme de réalisation, une zone centrale 43 de la tige 40, s'étendant entre la première extrémité 42 et la deuxième extrémité 44 de la tige 40, peut être amincie par rapport auxdites extrémités 25 42, 44 afin de se comporter comme une vis fusible et de ne pas modifier la cinématique de découplage des vis fusible en cas de balourd. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures, un orifice 34, configuré pour recevoir la deuxième extrémité 44 de la tige 40, est formé 30 dans la patte 32 du support 30. La patte 32 peut alors être fixée à l'aide d'un épaulement 46 et d'un écrou 48 sur la deuxième extrémité 44 de la tige 40, 3025018 8 de manière à connecter le support 30 du dispositif de prise de vues 8 sur la tige 40. L'épaulement 46 peut être fixé à proximité de la deuxième extrémité 44 de la tige 40. Typiquement, l'épaulement 46 peut être formé 5 intégralement et en une seule pièce avec la tige 40, ou en variante être emmanché sur ladite tige 40 et fixé sur ladite tige par exemple au moyen de cordons de soudure 45. Par ailleurs, la deuxième extrémité 44 de la tige 40 peut être filetée, et l'écrou 48 peut être vissé sur les filets 47 de la deuxième extrémité 44 de 10 manière à bloquer, en coopération avec l'épaulement 46, la patte 32 dans l'orifice 34. Il suffit alors d'introduire la tige 40 dans l'orifice 34 de la patte 32 jusqu'à amener la patte 32 en butée contre l'épaulement 46, puis de visser l'écrou 48 sur la deuxième extrémité 44 de la tige 40 de manière à bloquer 15 la patte 32 sur la tige 40. Dans une forme de réalisation, le logement 12 présente un filetage interne et la première extrémité 42 de la vis présente un filetage correspondant de manière à permettre le vissage de la tige 40 dans le 20 logement 12. Dans cette forme de réalisation, la deuxième extrémité 44 de la tige 40 présente alors une empreinte 49 configurée pour permettre le vissage de la vis dans le logement 12 du moyeu 10 de carter intermédiaire 6. Par exemple, l'empreinte 49 peut être du type six pans, cruciforme, 25 etc. L'empreinte 49 est alors formée dans une face 44a de la deuxième extrémité 44 de la tige 40 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe d'extension de la tige 40, qui correspond à son axe de vissage dans le logement 12. Un deuxième épaulement 46 peut en outre être prévu sur la tige 40, 30 à proximité de la première extrémité 42, afin de bloquer la tige 40 en translation par rapport au support de palier aval 20 et au moyeu 10 du carter intermédiaire 6 lorsque la vis est insérée dans l'ouverture 22 et le 3025018 9 logement 12. Typiquement, le deuxième épaulement 46 peut être formé intégralement et en une seule pièce avec la tige 40, ou en variante être emmanché sur ladite tige 40 et fixé sur ladite tige par exemple au moyen de cordons de soudure 45. 5 On notera que, dans le cas optionnel où la tige 40 comprend de tels épaulements 46, la zone centrale 43 de la tige 40 s'étend entre lesdits épaulements 46. 10 Comme visible sur la figure 4, le support 30 comprend en outre un socle 36, connecté à la patte 32 et s'étendant transversalement par rapport à la patte 32, et configuré pour recevoir et positionner un dispositif de prise de vues 8 dans la turbomachine 1. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, le socle 36 présente la 15 forme d'un secteur d'anneau, dont l'axe est sensiblement parallèle à l'axe X de la turbomachine 1 lorsque le support 30 est fixé sur la tige 40. Le socle 36 peut en outre comprendre une languette 38, dans laquelle est formé un trou 39 traversant configuré pour recevoir le dispositif de prise de vues 8. 20 Ici, la languette 38 s'étend depuis un bord du socle 36, suivant une direction sensiblement radiale par rapport à l'axe X de la turbomachine 1, lorsque le support 30 est fixé sur la tige 40. Un canal 14, configuré pour recevoir et orienter le dispositif de prise de vues 8 en direction de la zone à surveiller, par exemple la vanne de 25 décharge 7, est en outre formé dans le moyeu 10 du carter intermédiaire 6. Le canal 14 présente donc une entréel6 s'étendant en regard du trou 39 de la languette 38 et une sortie 18 débouchant dans l'espace annulaire d'écoulement 1 a du flux primaire de la turbomachine 1. Typiquement, le canal 14 est réalisé dans le moyeu 10 de carter intermédiaire 6 de sorte que 30 l'axe Y d'extension du canal 14, entre son entrée 16 et sa sortie 18, soit dirigé vers la porte de vanne de décharge 7 du carter intermédiaire 6, typiquement vers sa charnière (comme illustré sur la figure 2). 3025018 10 Le support 30 peut alors être fixé sur la tige 40 de sorte que le trou 39 formé dans sa languette 38 s'étende dans le prolongement du canal 14 du moyeu 10 du carter intermédiaire 6, en regard de son orifice 34 d'entrée 16. Typiquement, la vanne de décharge 7 étant formée dans le carter 5 intermédiaire 6, le canal 14 et le trou 39 peuvent s'étendre suivant un axe Y sécant par rapport à l'axe X de la turbomachine 1, lorsque le support 30 est fixé sur la tige 40. La fixation d'un dispositif de prise de vues 8, tel qu'une caméra, sur 10 la turbomachine 1 peut alors être réalisée comme suit. Au cours d'une première étape, une tige 40 est introduite dans le logement 12 du moyeu 10 de carter intermédiaire 6 à travers l'ouverture 22 du support de palier aval 20. Le cas échéant, la tige 40 peut être vissée dans le logement 12, par exemple à l'aide d'une clé à six pans ou d'un 15 tournevis, jusqu'à amener le deuxième épaulement 46 en butée contre le support de palier aval 20. Au cours d'une deuxième étape, la patte 32 du support 30 est emmanchée sur la deuxième extrémité 44 de la tige 40, jusqu'à venir en butée contre le deuxième épaulement 46. Le support 30 est de préférence 20 orienté de manière à s'étendre radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe X de la turbomachine 1, en plaçant le trou 39 de la languette 38 dans le prolongement du canal 14 du moyeu 10. Au cours d'une troisième étape, l'écrou 48 peut alors être vissé sur la deuxième extrémité 44 de la tige 40, afin de bloquer le support 30 en 25 position par rapport à la tige 40. Le support 30 est alors fixé sur la turbomachine 1. Au cours d'une quatrième étape, le dispositif de prise de vues 8 peut être fixé sur le support 30. Pour cela, le dispositif 8 peut être introduit dans le canal 14 du moyeu 10 de carter intermédiaire 6 à travers le trou 39 de la 30 languette 38 du support 30, de manière à affleurer la sortie 18 du canal 14, puis fixé dans cette position par tout moyen. On pourra notamment utiliser une pâte malléable (non illustrée sur les figures), par exemple une pâte 3025018 11 comprenant du silicone. Le cas échéant, le dispositif de prise de vues 8 peut être partiellement rogné afin de garantir que celui-ci ne pénètre pas dans l'espace annulaire d'écoulement 1 a. 5 Afin d'améliorer la stabilité du support 30, celui-ci peut être fixé en plusieurs point sur le support de palier aval 20 et le moyeu 10 de carter intermédiaire 6. A cet effet, le support 30 peut comprendre au moins une patte supplémentaire 32', et au moins une autre vis de fixation de l'ensemble de vis de fixation peut être remplacée par une tige Io supplémentaire. La patte supplémentaire 32' et la tige supplémentaire sont alors sensiblement identiques à la patte 32 et à la tige 40 précédemment décrites. Typiquement, la patte supplémentaire 32' peut comprendre un orifice 34' et être emmanchée sur la tige supplémentaire et maintenue dans cette position à l'aide d'un deuxième épaulement 46 et d'un écrou 48 15 comme décrits ci-dessus. REVENDICATIONS1. Turbomachine (1), comprenant : - un moyeu (10) de carter intermédiaire (6) comprenant un logement (12), et - un support de palier (20), fixé sur le moyeu (10) de carter intermédiaire (6), dans lequel est formée une ouverture (22) traversante, ladite ouverture (22) débouchant dans le logement (12) du moyeu (10) de carter intermédiaire (6), et - une tige (40) comprenant une première extrémité (42), insérée dans le logement (12) à travers l'ouverture (22) de manière à fixer solidairement le support de palier (20) sur le moyeu (10) de carter intermédiaire (6), et une deuxième extrémité (44), opposée à la première extrémité (42), la turbomachine (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un support (30), configuré pour recevoir un dispositif de prise de vues (8), ledit support (30) comportant une patte (32), fixée sur la deuxième extrémité (44) de la tige (40). 2. Turbomachine (1) selon la revendication 1, dans laquelle un orifice (34) est formé dans la patte (32) du support (30), la deuxième extrémité (44) de la tige (40) étant introduite et fixée dans ledit orifice (34). 3. Turbomachine (1) selon la revendication 2, dans laquelle la deuxième extrémité (44) de la tige (40) est filetée, la turbomachine comprenant en outre un épaulement (46) fixé à proximité de la deuxième extrémité (44) de la tige (40) et un écrou (48) configuré pour être vissé sur la deuxième extrémité (44) de la tige (40), de sorte que le vissage de l'écrou (48) sur la tige (40) bloque en position la patte (32) du support (30) sur la tige (40) entre l'écrou (48) et l'épaulement (46). 3025018 13 4. Turbomachine (1) selon la revendication 3, dans laquelle la première extrémité (42) de la tige (40) est également filetée, la deuxième extrémité (44) de la tige (40) présentant en outre une empreinte (49) configurée pour permettre le vissage de la tige (40) dans le moyeu (10) de 5 carter intermédiaire (6), typiquement une empreinte (49) à six pans. 5. Turbomachine (1) selon la revendication 4, comprenant en outre un épaulement (46) supplémentaire, fixé sur la tige (40) à proximité de sa première extrémité (42) et configuré pour venir en butée contre le support de palier (20) lorsque la tige (40) est insérée dans le moyeu (10) de carter intermédiaire (6). 6. Turbomachine (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le support (30) comprend en outre un socle (36), fixé sur la patte 15 (32), et une languette (38), s'étendant depuis le socle (36) et dans laquelle est formé un trou (39) traversant configuré pour recevoir le dispositif de prise de vues (8). 7. Turbomachine selon la revendication 6, dans laquelle le moyeu 20 ( 10) du carter intermédiaire (6) comprend en outre un canal (14) traversant présentant une entrée (16) disposée à proximité du trou (39) de la languette (38), et une sortie (18) débouchant dans un espace annulaire d'écoulement (1a) des gaz de la turbomachine (1). 25 8. Turbomachine (1) selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle : - le moyeu (10) de carter intermédiaire (6) et le support de palier (20) comprennent un logement et une ouverture traversante supplémentaires, respectivement, 30 - le support (30) comporte une patte supplémentaire (32'), fixée sur la deuxième extrémité de la tige supplémentaire, 3025018 14 la tige supplémentaire et la patte supplémentaire (32') étant sensiblement identiques à la tige (40) et à la patte (32), respectivement. 9. Support (30) pour un dispositif de prise de vues (8), caractérisé en 5 ce qu'il comporte une patte (32) configurée pour être fixée sur la deuxième extrémité (44) d'une tige (40) d'une turbomachine (1) selon l'une des revendications 1 à 8, et un socle (36), configuré pour recevoir un dispositif de prise de vues (8). 10 10. Support (30) selon la revendication 9, comprenant deux patte (32, 32') sensiblement identiques.