Brevet FR3051833A1 — publié le 20171201

Ferrure de manutention démontable pour un carter de turbomachine L'invention a trait au domaine des turboréacteurs, notamment ceux destinés à équiper les aéronefs. Elle concerne plus particulièrement un système de support pour un carter structural pour un tel turboréacteur, prévu pour faciliter les opérations de transport ou de maintenance du turboréacteur. La description suivante se réfère à un système de support monté sur un carter d'échappement mais ce système peut être aisément monté sur tout type de carters. Dans la présente description, les termes avant et arrière utilisés pour décrire des bords, des faces ou des sections de pièces mécaniques du système permettent de distinguer les différentes zones de ces pièces et leurs positions doivent être considérées en référence aux dessins. De manière connue, les turboréacteurs, et plus particulièrement les turboréacteurs à double flux, sont munis d'un carter d'échappement structural et d'un carter intermédiaire dont une fonction consiste à assurer le support de l'ensemble du moteur sur un chariot de transport dans les ateliers d'assemblage ou de maintenance et lors de toute opérations de transports comme par exemple la livraison par camion. Cette fonction est réalisée grâce à des ferrures de manutention, dans lesquelles des parties mâles du chariot viennent se fixer, comme décrit dans la demande de brevet français FR 3 018 773 (Snecma). Les ferrures de manutention sont généralement fixées au moyen de vis à la fois sur le carter de turbine et sur le carter d'échappement structural, et plus précisément sur une bride de jonction entre eux. Afin de ne pas faire démonter la bride structurale du carter d'échappement par des personnes étrangères au fabriquant du moteur, on a coutume de laisser les ferrures de manutention à demeure sur les carters, en dépit du fait qu'elles ne remplissent aucune fonction sur le turboréacteur en opération. Il en résulte un alourdissement inutile de l'ensemble du turboréacteur, au détriment de ses performances. Un premier objectif de l'invention est d'alléger la structure des 35 turboréacteurs. 3051833 2 Un deuxième objectif est de proposer une ferrure de manutention dont l'architecture permette son démontage sans nuire à la rigidité structurelle du turboréacteur. A cet effet, il est proposé un système de support d'un carter 5 d'échappement structural d'une turbomachine, qui comprend : une pièce intermédiaire comprenant au moins une section avant par laquelle la pièce intermédiaire est destinée à être fixée au moyen de vis sur une bride formée sur le carter, et au moins une section arrière décalée de la section avant, 10 - une ferrure de manutention comportant, du côté d'un bord avant, au moins une aile par laquelle la ferrure est destinée à être fixée, au moyen de vis supplémentaires, sur la section arrière de la pièce intermédiaire. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, 15 seules ou en combinaison. Ainsi : la pièce intermédiaire peut comprendre une section avant centrale et deux sections avant latérales, ainsi que deux sections arrière qui se raccordent aux sections avant par des retours en équerre ; la section avant centrale est par ex. pourvue de trois trous, et les 20 sections avant latérales d'un trou chacune, mais ces nombres de trous peuvent varier; les sections arrière sont par ex. pourvues chacune de deux trous, mais ce nombre de trous peut varier; la ferrure est par ex. pourvue d'une paire d'ailes qui font saillie de 25 part et d'autre du bord avant ; la ferrure peut être pourvue de raidisseurs qui relient les ailes à un bord arrière de la ferrure ; la ferrure est avantageusement pourvue d'un fût en saillie, propre à accueillir un bras de support ; 30 - la ferrure peut être pourvue de jambages en saillie à partir de son bord avant, propres à venir en appui contre la pièce intermédiaire. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La FIG.1 est une vue en coupe schématique d'un turboréacteur à double flux. 3051833 3 La FIG.2 est une représentation schématique du carter d'échappement structural. La FIG.3 est une vue éclatée, à plus grande échelle, du système de support et de la partie mâle du chariot de manutention, prise 5 dans le médaillon de détail III de la FIG.2. La FIG.4 est une vue de détail en perspective, à plus grande échelle encore, du système de support. La FIG.5 est une vue de côté du système de support. La FIG.6 est une vue de détail en perspective éclatée, suivant une 10 première orientation, du système de support. La FIG.7 est une vue de détail en perspective éclatée, suivant une seconde orientation, du système de support. La FIG.8 est une vue de détail en perspective illustrant une variante du système de support. 15 Sur la FIG.1 est représentée, en coupe, une turbomachine 1 à double flux. Cette turbomachine 1 comporte une nacelle 2 de forme cylindrique, un turboréacteur 3 logé dans la nacelle, et une roue 4 de soufflante montée en amont du turboréacteur 3. Le turboréacteur comprend, d'amont en aval dans le sens d'écoulement des gaz, un 20 compresseur basse pression 5, un carter intermédiaire 6, un compresseur haute pression 7, une chambre de combustion 8, une turbine 9 et un carter d'échappement 10. Le carter intermédiaire 6 et le carter d'échappement 10 sont des carters structuraux qui permettent, entre autres fonctions, de rigidifier 25 la turbomachine 1 pour limiter ses déformations en fonctionnement. Le carter d'échappement 10 est fixé sur un carter 11 de turbine, au niveau d'une zone de liaison entourée par un rectangle sur la FIG.1. Comme l'illustre la FIG.2, le carter d'échappement 10 comprend au moins deux viroles coaxiales, à savoir une virole interne 12 et une 30 virole externe 13 disposées l'une à l'intérieur de l'autre et reliées par des bras 14 pouvant être sensiblement radiaux ou légèrement inclinés. Lors d'une opération de transport de la turbomachine 1, la turbomachine 1 est maintenue et positionnée au moyen d'un chariot de manutention pourvu de bras de support 15 qui viennent coopérer avec 35 un système de support 16 associé au carter 10, lequel assure le soutien de tout ou partie de la turbomachine 1. 3051833 4 Ce système de support 16 comprend, en premier lieu, une paire de ferrures de manutention 17, fixées de manière amovible sur le carter 10, de part et d'autre de la virole 13. Selon un mode préféré de réalisation, illustré sur la FIG.2, les ferrures 17 sont disposées de 5 manière sensiblement diamétralement opposée sur la virole externe 13, quoique décalée angulairement par rapport au diamètre. Dans l'exemple illustré sur la FIG.2, le décalage angulaire entre les ferrures 17, mesuré par rapport à l'axe de la virole 13, est de 135° environ. Chaque ferrure 17 comprend un corps 18 de forme grossièrement 10 triangulaire, réalisé de manière monobloc dans un matériau métallique (par ex. en titane ou dans un acier spécial). Comme on le voit bien notamment sur la FIG.5, la largeur du corps 18 va en diminuant depuis un bord avant 19, relativement large, jusqu'à un bord arrière 20, comparativement plus étroit et avantageusement arrondi. 15 Selon un mode particulier de réalisation illustré sur les dessins, et notamment sur la FIG.5, le corps 18 de chaque ferrure présente des bords latéraux 21 qui, joignant le bord avant 19 et le bord arrière 20, ne sont pas nécessairement droits mais peuvent présenter des galbes. Comme on le voit sur les FIG.3 à FIG.6, le système de support 16 20 comprend en outre, pour chaque ferrure 17, une pièce intermédiaire 22 par laquelle est effectuée la fixation de la ferrure 17 à une bride 23 formée en saillie sur un bord avant de la virole externe 13. C'est par cette bride 23 que le carter structural 10 est fixé, au moyen de vis 24 montées dans des trous 25 pratiqués dans la bride 23, 25 à un carter 11 de turbine adjacent (non représenté). La pièce intermédiaire 22 est destinée à permettre le retrait (et la dépose) de la ferrure 17 sans qu'il soit nécessaire de retirer les vis de fixation 24 du carter 10. Plus précisément, et comme illustré sur les dessins, et plus 30 particulièrement sur les FIG.6 et FIG.7, la pièce intermédiaire 22 se présente sous forme d'une lame (avantageusement métallique) crénelée. Cette pièce doit être réalisée dans un matériau pouvant résister à une température élevée de fonctionnement (ex. inco718 forgé). Dans l'exemple illustré, la pièce intermédiaire 22 comprend une 35 ou plusieurs sections avant 26, par lesquelles la pièce intermédiaire 22 est fixée sur la bride 23 au moyen de vis 24, et une ou plusieurs sections arrière 27, qui sont décalés axialement des sections avant 26 3051833 5 auxquelles elles se raccordent par un ou plusieurs retour(s) 28 en équerre, et sur lesquelles la ferrure 17 est fixée au moyen de vis supplémentaires 29 qui sont écartées de la bride 23. Un complément de fixation peut être assuré par des écrous 30, 31 en prise hélicoïdale 5 avec les vis 24, 29, respectivement. Les écrous 31 peuvent être remplacés par des inserts comme des douilles serties ou à clavette intégrés dans la ferrure. Pour la fixation de la pièce intermédiaire 22 sur la bride 23, les sections avant 26 sont pourvues de trous 32 pour le passage des vis 10 24. De même, pour la fixation de la ferrure 17 sur la pièce intermédiaire 22, les sections 27 sont pourvues de trous 32 pour le passage des vis 29 Selon un mode préféré de réalisation illustré sur les FIG.6 et FIG.7, les sections avant 26 sont au nombre de trois, et comprennent 15 une section avant 26centrale, ici percée de trois tous 32 et deux sections avant 26 latérales percées chacune d'un trou 32. Dans ce mode de réalisation, les sections arrière 27 sont au nombre de deux, chacune percée de deux trous 33 pour le passage des vis supplémentaires 29. Cet exemple de mode de réalisation n'est pas 20 restrictif : le nombre de trous et de vis utilisés peut varier en fonction du dimensionnement des pièces. Par ailleurs, pour faciliter sa fixation sur la pièce intermédiaire 22, et comme illustré notamment sur les FIG.6 et FIG.7, la ferrure 17 est pourvue d'ailes 34 qui font saillie latéralement de part et d'autre du 25 corps 18 au niveau du bord avant 19, et sont destinées à venir se plaquer contre les sections arrière 27. Pour permettre le passage des vis 29, les ailes 34 sont pourvues de perçages 35, en nombre égal aux trous 33 prévus dans les sections arrière 27 (ici ce nombre est égal à deux). 30 Selon une variante illustrée sur la FIG.8, les ailes 34 se raccordent au corps au voisinage du bord arrière 20 au moyen de raidisseurs 36 Pour assurer une reprise d'efforts axiaux et tangentiels, et comme illustré sur les FIG.4 à FIG.7, la ferrure 17 est avantageusement pourvue de jambages 37 formés en saillie sur le bord avant 19, qui 35 viennent prendre appui contre la pièce intermédiaire 22, et plus précisément contre la section avant 26 centrale. 3051833 6 Chaque ferrure comprend par ailleurs un fût 38, formé en saillie sensiblement radiale à partir du corps 18, destiné à accueillir un bras de support 15 et dont la forme est, à cet effet, complémentaire de celui-ci. Dans l'exemple illustré, où le bras de support 15 est cylindrique, le 5 fût 38 forme, de manière complémentaire, un alésage également cylindrique et un chanfrein d'entrée de l'axe du chariot. Au niveau de son bord arrière 20, la ferrure 17 peut être solidarisée au carter 10 par l'intermédiaire d'une ou plusieurs vis, ou, comme esquissé sur les dessins, et plus particulièrement sur la FIG.4, 10 par l'intermédiaire d'un système de serrage comprenant une paire de mors enserrant un bossage formé en saillie sur la virole 13 au moyen d'une paire de vis de réglage 39. Le montage de la ferrure 17 sur le carter 10 est réalisé comme suit. On commence par monter la pièce intermédiaire 22 en la fixant par 15 sa (ses) section(s) avant 26 sur la bride 23, au moyen des vis 24 et des écrous 31. Cette première opération est réalisée Lors du montage du carter 10 sur le carter 11 de turbine 9. Puis, avant le transport de la turbomachine 1, on rapporte la ferrure 17 en plaquant les ailes 34 sur les sections arrière 27. La fixation de la ferrure 17 sur la pièce 20 intermédiaire 22 est réalisée, du côté de son bord avant 19, au moyen des vis 29 et des écrous supplémentaires 31. On termine la fixation de la ferrure 17 du côté de son bord arrière 20 grâce au système de serrage dont les vis 39 permettent aux mors d'enserrer le bossage prévu en saillie sur le carter 10. Le système de 25 fixation de la ferrure 17 du côté de son bord 20 sur le carter 10 ne se restreint pas aux systèmes de mors mobiles et peut être réalisé au moyen d'autres systèmes de fixation. Le démontage de la ferrure 17 est réalisé à l'inverse. On peut commencer par desserrer les mors en manoeuvrant les vis 30 de réglage 39 pour libérer le bossage prévu en saillie sur le carter 10. Puis on démonte les vis supplémentaires 29, ce qui permet de séparer la ferrure 17 de la pièce intermédiaire 22, laquelle peut cependant rester à demeure sur le carter 10 auquel elle est fixée par les vis 24. On voit que cette architecture permet de démonter, de manière 35 simple et rapide, la ferrure 17. L'opération de démontage peut être réalisée après que la turbomachine 1 a été assemblée pour la première 3051833 7 fois sur un aéronef, ou après que la turbomachine 1 a été remontée sur un aéronef, en prévision de nouveaux vols. Comme la pièce 22 intermédiaire reste à demeure sur le carter 10, les vis 24 ne sont pas desserrées, et la turbomachine 1 conserve, 5 malgré le démontage de la ferrure 17, sa rigidité structurelle et sa solidité. REVENDICATIONS1. Système de support (16) d'un carter (10) structural d'une turbomachine (1) s'étendant suivant un axe longitudinal, qui comprend : une pièce intermédiaire (22) comprenant au moins une section avant (26) par laquelle la pièce intermédiaire (22) est destinée à être fixée au moyen de vis (24) sur une bride (23) formée sur le carter (10), et au moins une section arrière (27) décalée axialement de la section avant (26), - une ferrure de manutention (17) comportant, du côté d'un bord avant (19), au moins une aile (34) par laquelle la ferrure (17) est destinée à être fixée, au moyen de vis supplémentaires (29), sur la section arrière (27) de la pièce intermédiaire (22). 2. Système (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intermédiaire (22) comprend une section avant centrale (26) et deux sections avant latérales (26), ainsi que deux sections arrière (27) qui se raccordent aux sections avant (26) par des retours (28) en équerre. 3. Système (16) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section avant centrale (26) est pourvue de trois trous (32), et les sections avant latérales (26) d'un trou (32) chacune. 4. Système (16) selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les sections arrière (27) sont pourvues chacune de deux trous (33). 5. Système (16) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la ferrure (17) est pourvue d'une paire d'ailes (34) qui font saillie de part et d'autre du bord avant (19). 6. Système (16) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ferrure (17) est pourvue de raidisseurs (36) qui relient les ailes à un bord arrière (20) de la ferrure (17). 7. Système (16) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ferrure est pourvue d'un fût (38), propre à accueillir un bras de support (15). 8. Système (16) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ferrure (17) est pourvue de jambages (37) en saillie à partir de son bord avant (19), propres à venir en appui contre la pièce intermédiaire (22).