Brevet FR3072718A1 — publié le 20190426

SECTEUR DE DISTRIBUTEUR POUR TURBOMACHINE COMPRENANT UN REBORD DE FIXATION DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne les secteurs de distributeur pour turbine de turbomachine. Elle s'applique à tout type de turbomachines terrestres ou aéronautiques, et notamment aux turbomachines d'aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Des distributeurs de turbine de turbomachine d'aéronef sont divisés en secteurs le long de leur direction circonférentielle. Un secteur de distributeur comprend deux plateformes et une pluralité de pales s'étendant radia lement entre les plateformes. Ces pales sont espacées les unes des autres selon la direction circonférentielle du secteur de distributeur. De l'air de refroidissement peut circuler à l'intérieur des pales pour les refroidir. Les pales de secteur de distributeur sont soumises à des sollicitations mécaniques importantes qui peuvent aboutir dans le pire des cas jusqu'à leur destruction. Il existe donc un besoin de réduire les sollicitations mécaniques exercées sur des pales de distributeur. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention vise à résoudre au moins partiellement les problèmes rencontrés dans les solutions de l'art antérieur. A cet égard, l'invention a pour objet un secteur de distributeur pour turbine de turbomachine. Le secteur de distributeur est au moins partiellement annulaire autour d'un axe longitudinal. Le secteur de distributeur comprend une plateforme interne, une plateforme externe, et des pales s'étendant radialement entre les plateformes. 2 Une première plateforme parmi la plateforme interne et la plateforme externe comprend un corps et un rebord de fixation pour attacher la première plateforme à un carter ou à un moyeu de turbine. Selon l'invention, le rebord de fixation comprend une première bordure 5 et une deuxième bordure. La première bordure s'étend depuis le corps en ayant une composante radiale relativement à l'axe longitudinal. La deuxième bordure s'étend depuis la première bordure en ayant une composante axiale relativement à l'axe longitudinal. La deuxième bordure s'étend sur une longueur circonférentielle autour 10 de l'axe longitudinal qui est strictement inférieure à la longueur circonférentielle du corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure. Grâce au rebord de fixation selon l'invention, la première plateforme peut se déformer plus facilement relativement au carter ou au moyeu de turbine auquel elle est attachée, les efforts mécaniques transmis par la première plateforme aux pales 15 sont alors diminués. L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non. Avantageusement, la première plateforme est la plateforme externe du secteur de distributeur. 20 Selon une particularité de réalisation, le rebord de fixation comprend une première portion en retrait et une deuxième portion en retrait qui s'étendent depuis la première bordure en étant axialement en retrait de la deuxième bordure, la deuxième bordure étant située entre la première portion en retrait et la deuxième portion en retrait selon la direction circonférentielle. 25 Selon une forme de réalisation avantageuse, la deuxième bordure est située sensiblement au centre de la première plateforme selon la direction circonférentielle. De préférence, le secteur de distributeur est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian de coupe longitudinale du distributeur. 3 Selon une particularité de réalisation, la première plateforme comprend un deuxième rebord de fixation pour l'attacher au carter ou au moyeu de turbine. De préférence, le premier rebord de fixation est un rebord de fixation amont pour attacher vers l'amont la première plateforme au carter ou au moyeu de 5 turbine. De préférence, le deuxième rebord de fixation est un rebord de fixation aval pour attacher vers l'aval la première plateforme au carter ou au moyeu de turbine. Selon une autre particularité de réalisation, la première bordure a une longueur circonférentielle qui est sensiblement égale à la longueur circonférentielle du 10 corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure. Selon une forme de réalisation avantageuse, la deuxième bordure est sensiblement orthogonale à la première bordure. De préférence, la première bordure s'étend sensiblement radialement à l'axe longitudinal du secteur de distributeur. 15 De préférence, la deuxième bordure s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du secteur de distributeur. De préférence, la deuxième bordure est orientée axialement vers une première extrémité axiale de la première plateforme. Selon une particularité de réalisation, un rapport de la longueur 20 circonférentielle de la deuxième bordure sur la longueur circonférentielle du corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure est compris entre 1/4 et 1/3. L'invention porte également sur une turbine pour turbomachine. La turbine comprend au moins un étage de distributeur qui comprend un secteur de distributeur tel que défini ci-dessus ou une pluralité de secteurs de distributeur tels que 25 définis ci-dessus et qui sont adjacents les uns des autres selon la direction circonférentielle. De préférence, la turbine est une turbine basse pression. L'invention concerne aussi une turbomachine comprenant une turbine telle que définie ci-dessus. De préférence, la turbomachine est une turbomachine pour aéronef. 4 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 est une représentation schématique partielle en coupe longitudinale d'une turbomachine, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique partielle en coupe longitudinale d'une turbine basse pression pour la turbomachine selon le premier 10 mode de réalisation ; - la figure 3 est une représentation schématique partielle en élévation d'un secteur de distributeur de turbine, selon le premier mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue de côté selon la flèche A du secteur de distributeur selon le premier mode de réalisation ; 15 - la figure 5 est une représentation schématique en élévation du secteur de distributeur selon le premier mode de réalisation, illustrant le refroidissement du secteur de distributeur. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures 20 portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. La figure 1 représente une turbomachine 1 à double flux et double corps. La turbomachine 1 est un turboréacteur qui a une forme de révolution autour d'un axe longitudinal AX. 25 La turbomachine 1 comprend, de l'amont vers l'aval sur le chemin d'un flux primaire, une manche d'entrée d'air 2, une soufflante 3, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 7, une turbine haute pression 8 et une turbine basse pression 10. Ce flux primaire s'écoule dans une veine primaire de la turbomachine 1. 5 Les directions amont et aval sont utilisés dans ce document en référence à l'écoulement global des gaz dans le turboréacteur, une telle direction est sensiblement parallèle à la direction de l'axe longitudinal AX. Sauf précision contraire, les adjectifs « axial », « radial » et 5 « ci rconfé re ntie I » « interne » et « externe » sont définis par rapport à l'axe de révolution AX de la turbomachine. Une direction axiale est une direction sensiblement parallèle à l'axe longitudinal AX. Une direction radiale est une direction sensiblement orthogonale à l'axe AX du compresseur 6 et sécante avec l'axe AX de la turbomachine. Une direction circonférentielle C-C est une direction autour de l'axe longitudinal AX. Un élément 10 « interne » est plus proche de l'axe longitudinal AX qu'un élément externe. Le compresseur basse pression 4, le compresseur haute pression 6, la turbine haute pression 8 et la turbine basse pression 10 délimitent une veine secondaire d'écoulement d'un flux secondaire qui les contourne. Le compresseur haute pression 6 et la turbine haute pression 8 sont 15 reliées mécaniquement par un arbre d'entraînement du compresseur haute pression 6, pour former un corps haute pression de la turbomachine 1. De manière similaire, le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 10 sont reliées mécaniquement par un arbre de turbomachine, de façon à former un corps basse pression de la turbomachine 1. 20 Le compresseur haute basse pression 4, le compresseur haute pression 6, la chambre de combustion 7, la turbine haute pression 8 et la turbine basse pression 10 sont entourés par un carter 9 qui s'étend depuis la manche d'entrée 2 jusqu'à la turbine basse pression 10. La figure 2 représente une turbine basse pression 10 pour turbomachine 25 d'aéronef. La turbine basse pression 10 comporte une pluralité d'étages 12, un carter interne supérieur 11 de turbine et un carter externe 13 de turbine qui délimite la turbine 10 radialement vers l'extérieur. Chaque étage 12 comprend une roue 14 de rotor et un distributeur 16. La roue 14 est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal AX à l'intérieur d'un anneau 30 sectorisé qui est fixé au carter externe 13. Elle comporte une rangée annulaire d'aubes 6 mobiles 15 et un disque 17 dans lequel sont engagées mécaniquement les aubes mobiles 17 en s'étendant radialement depuis le disque 15. Le distributeur 16 fait partie du stator de la turbomachine. Le distributeur du premier étage 12a, qui est l'étage 12 qui est situé le plus en amont de la 5 turbine basse pression 10, est raccordé au carter interne supérieur 11. Les étages de distributeur situés plus en aval sont raccordés au carter externe 13. Chaque distributeur 16 est divisé en secteurs 20 qui sont annulaires autour de l'axe longitudinal AX. Chaque secteur 20 de distributeur comprend une plateforme interne 30, une plateforme externe 40 et une pluralité d'aubes fixes 21 qui 10 sont espacées les unes des autres selon une direction circonférentielle C-C du secteur 20 de distributeur. La figure 3 représente un secteur 20 de distributeur qui comprend quatre aubes fixes 21 entre la plateforme interne 30 et la plateforme externe 40. Le secteur 20 de distributeur est sensiblement symétrique par rapport à un plan médian P 15 de coupe longitudinale du distributeur. Ces aubes fixes 21 sont intercalées axialement entre les rangées annulaires d'aubes mobiles 15. Elles comprennent chacune une pale 22, un pied 23 et un conduit de refroidissement 25 qui s'étend à l'intérieur de l'aube. La pale 22 s'étend radialement depuis une surface supérieure S2 de la 20 plateforme interne 30 jusqu'à une surface inférieure S3 de la plateforme externe 40, selon une direction de la hauteur X-X de cette pale 22. La pale 22 s'étend d'amont en aval selon la direction du squelette de cette pale depuis un bord d'attaque BA jusqu'à un bord de fuite BF. Elle comprend une paroi d'intrados 28 et une paroi d'extrados 29 qui relient entre elles le bord d'attaque BA 25 au bord de fuite BF. La paroi d'extrados 29 est traversée par des trous de refroidissement 27 qui débouchent dans le conduit de refroidissement 25. Le conduit de refroidissement 25 s'étend sensiblement radialement depuis la plateforme externe 40 jusqu'à la plateforme interne 30 à l'intérieur de la pale 22. Il débouche au niveau du pied 23 qui est représenté à la figure 4. Il achemine de l'air 30 de refroidissement vers le pied 23 et à travers les trous de refroidissement 27. 7 En référence à la figure 4, la plateforme interne 30 comprend un corps 31, un rebord de fixation amont 32, un rebord de fixation aval 34. Le corps 31 comprend une surface inférieure s1 à travers laquelle débouchent les conduits de refroidissement 25 et une surface supérieure S2 qui est opposée à la surface inférieure S1. La surface 5 supérieure S2 délimite la veine radialement vers l'intérieur au niveau du secteur 20 de distributeur. Le rebord de fixation amont 32 et le rebord de fixation aval 34 sont en saillie du corps 31 radialement vers l'intérieur de la turbine. Ils servent à raccorder mécaniquement le secteur 20 de distributeur à un carter radialement intérieur (non 10 représenté). En référence conjointe aux figures 3 et 4, la plateforme externe 40 comprend un corps 44, un rebord de fixation amont 50 et un rebord de fixation aval 42. Le corps 44 comprend une surface interne S3 et une surface externe S4 à travers laquelle débouchent les conduits de refroidissement 25 et qui est opposée à la 15 surface interne S3. La surface interne S3 délimite la veine radialement vers l'extérieur au niveau du secteur 20 de distributeur. Le corps 44 s'étend axialement depuis une extrémité amont 44a jusqu'à une extrémité aval 44b. Le rebord de fixation aval 42 comprend une bordure radiale 43 et une bordure axiale 45. Le rebord de fixation aval 42 est configuré pour attacher vers l'aval la 20 plateforme externe 40 au carter de turbine 11. La bordure aval radiale 43 s'étend radialement vers le haut depuis la surface externe S4 du corps 44. Elle est située axialement strictement entre les conduits de refroidissement 25 et l'extrémité aval 44b. Elle s'étend circonférentiellement sur toute la longueur du corps 44 au niveau de la bordure aval radiale 43. 25 La bordure aval axiale 45 s'étend axialement vers l'amont. Elle est sensiblement orthogonale à la bordure radiale 43. Elle s'étend circonférentiellement sur toute la longueur de la bordure aval radiale 43. Les étages de distributeur 16 sont soumis à des déformations mécaniques en fonctionnement, générés notamment par les dilatations thermiques 30 différentielles au sein du distributeur 16. Ces dilatations différentielles sont accentuées 8 au niveau du premier étage 12a de distributeur, du fait des gradients de température spécialement élevés qui s'y trouvent. En particulier, la plateforme interne 30 et la plateforme externe 40 ont tendance à se déformer en s'arquant selon des directions opposées. Les pales 22 des 5 aubes fixes 21 sont alors soumises à des sollicitations mécaniques élevées. Ces sollicitations mécaniques ont tendance à détériorer prématurément les pales 22 des aubes fixes 21. Grâce au rebord amont de fixation 50, la plateforme externe 40 peut se déformer plus facilement relativement au carter interne supérieure 11 de turbine auquel 10 elle est attachée. Les efforts mécaniques transmis par la plateforme externe 40 aux pales 22 du secteur 20 de distributeur sont alors diminués. En référence conjointe aux figures 3 et 4, le rebord de fixation amont 50 comprend une bordure amont radiale 52, une bordure amont axiale 54, une première portion en retrait 55 et une deuxième portion en retrait 57. Le rebord de fixation amont 15 50 est configuré pour attacher vers l'amont la plateforme externe 40 au carter de turbine 11. La bordure radiale 52 s'étend radialement vers le haut depuis la surface externe S4 du corps 44. Elle est située axialement strictement entre les conduits de refroidissement 25 et l'extrémité amont 44a. 20 Elle s'étend circonférentiellement sur toute la longueur du corps 44 au niveau de la bordure radiale 52. Autrement dit, la bordure radiale 52 a une longueur circonférentielle L1 qui est sensiblement égale à la longueur circonférentielle L du corps 44 de la plateforme externe 40 à sa jonction avec la bordure radiale 52. La bordure axiale 54, la première portion en retrait 55 et la deuxième 25 portion en retrait 57 s'étendent axialement vers l'amont depuis la bordure radiale 52. La première portion en retrait 55 et la deuxième portion en retrait 57 sont axialement en retrait de la bordure axiale 54. La bordure axiale 54 s'étend axialement vers l'amont. Elle est sensiblement orthogonale à la bordure radiale 52. La bordure axiale 54 est la seule 30 portion en saillie de la bordure radiale 52 avec une composante axiale. 9 La bordure axiale 54 est située circonférentiellement entre la première portion en retrait 55 et la deuxième portion en retrait 57. La bordure axiale 54 est située sensiblement au centre de la plateforme externe 40 selon la direction circonférentielle CC. 5 La bordure axiale 54 s'étend sur une longueur circonférentielle 11 autour de l'axe longitudinal AX qui est strictement inférieure à la longueur circonférentielle L du corps de la première plateforme à sa jonction avec la bordure radiale 52. Le rapport de la longueur circonférentielle 11 de la bordure axiale 54 sur la longueur circonférentielle L du corps de la première plateforme à sa jonction avec la 10 bordure radiale 52 est compris entre 1/4 et 1/3. La largeur e de la bordure axiale 54 selon la direction longitudinale du secteur de distributeur est inférieure ou égale à la longueur axiale E entre la première extrémité axiale 44a et la bordure radiale 52. Le rapport de la longueur circonférentielle 12 de la première portion en 15 retrait 55 sur la longueur circonférentielle L du corps de la première plateforme à sa jonction avec la bordure radiale 52 est compris entre 1/3 et 3/8. Le rapport de la longueur circonférentielle 13 de la deuxième portion en retrait 57 sur la longueur circonférentielle L du corps de la première plateforme à sa jonction avec la bordure radiale 52 est compris entre 1/3 et 3/8. La longueur de 20 circonférentielle 12 de la première portion en retrait est notamment égale à celle 13 de la deuxième portion en retrait. En référence à la figure 5, des flux d'air de refroidissement F1, F2, F3, F4 entrent dans le conduit de refroidissement 25 de chacune des pales 22 du secteur 20 de distributeur au niveau de la plateforme externe 40. Une partie de cet air de 25 refroidissement est évacué au niveau des trous de refroidissement 27 à travers les parois 28, 29 des pales. Une autre partie de l'air de refroidissement est évacué des conduits de refroidissements 25 au niveau des pieds 23 d'aubes radialement vers l'intérieur selon des flux d'air de refroidissement F10, F20, F30, F40. La longueur circonférentielle 11 de la bordure axiale 54 est relativement 30 faible, ce qui permet de limiter les efforts exercés par le carter supérieur 11 sur la 10 plateforme externe 40 et ainsi les efforts mécaniques transmis par la plateforme externe 40 aux pales. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé 5 de l'invention. En variante, le secteur de distributeur 20 est un secteur de distributeur de turbine haute pression 10 ou bien un secteur de compresseur haute ou basse pression. En variante, le secteur distributeur 20 s'étend circonférentiellement sur 360° autour de l'axe longitudinal AX de la turbine. Dans ce cas, le secteur de distributeur 10 forme un des étages 12 de distributeur de la turbine 8, 10. En variante, le rebord de fixation amont 50 présente une courbure à la surface latérale de jonction entre la première portion en retrait 55, respectivement la deuxième portion en retrait 57, et la bordure axiale 54. Cette courbure sert à limiter les contraintes mécaniques transmises par la bordure axiale 54 à la bordure radiale 52. 15 En variante ou en plus, la plateforme interne 30 comprend un premier rebord de fixation 50 tel que décrit ci-dessus. Dans ce cas, le rebord inférieur amont 32 et/ou le rebord inférieur aval 34 sont des premiers rebords de fixation 50 qui présentent une structure similaire à celle du rebord de fixation amont 50 décrit ci-dessus. En variante ou en plus, REVENDICATIONS1. Secteur (20) de distributeur pour turbine (8, 10) de turbomachine, au moins partiellement annulaire autour d'un axe longitudinal (AX) et comprenant : une plateforme interne (30), une plateforme externe (40), et des pales (22) s'étendant radialement entre les plateformes (30, 40), une première plateforme (40) parmi la plateforme interne (30) et la plateforme externe (40) comprenant un corps (44) et un rebord de fixation (50) pour attacher la première plateforme (40) à un carter (11) ou à un moyeu de turbine, caractérisé en ce que le rebord de fixation (50) comprend une première bordure (52) qui s'étend depuis le corps (44) en ayant une composante radiale relativement à l'axe longitudinal (AX), et un deuxième bordure (54) qui s'étend depuis la première bordure (52) en ayant une composante axiale selon l'axe longitudinal (AX), la deuxième bordure (54) s'étendant sur une longueur circonférentielle (Il) autour de l'axe longitudinal (AX) qui est strictement inférieure à la longueur circonférentielle (L) du corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure (52). 2. Secteur (20) de distributeur selon la revendication précédente, dans lequel la première plateforme (40) est la plateforme externe (40) du secteur (20) de distributeur. 3. Secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rebord de fixation (50) comprend une première portion en retrait et une deuxième portion en retrait qui s'étendent depuis la première bordure (52) en étant axialement en retrait de la deuxième bordure (54), la deuxième bordure (54) étant située entre la première portion en retrait et la deuxième portion en retrait selon la direction circonférentielle. 12 4. Secteur (20) de distributeur selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième bordure (54) est située sensiblement au centre de la première plateforme (40) selon la direction circonférentielle, le secteur (20) de distributeur étant de préférence sensiblement symétrique par 5 rapport à un plan médian de coupe longitudinale du distributeur. 5. Secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première plateforme (40) comprend un deuxième rebord de fixation (42) pour l'attacher au carter (11) ou au moyeu de turbine, 10 le premier rebord de fixation (50) étant de préférence un rebord de fixation amont (50) pour attacher vers l'amont la première plateforme (40) au carter ou au moyeu de turbine (11), le deuxième rebord de fixation (42) étant de préférence un rebord de fixation aval (42) pour attacher vers l'aval la première plateforme (40) au carter (11) ou au moyeu de turbine. 15 6. Secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première bordure (52) a une longueur circonférentielle (L1) qui est sensiblement égale à la longueur circonférentielle (L) du corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure (52). 20 7. Secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième bordure (54) est sensiblement orthogonale à la première bordure (52), la première bordure (52) s'étendant de préférence sensiblement radialement à 25 l'axe longitudinal (AX) du secteur de distributeur, la deuxième bordure (54) s'étendant de préférence sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (AX) du secteur de distributeur, la deuxième bordure (54) étant préférablement orientée axialement vers une première extrémité axiale (44a) de la première plateforme. 30 8. Secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un rapport de la longueur circonférentielle (Il) de 13 la deuxième bordure sur la longueur circonférentielle (L) du corps de la première plateforme à sa jonction avec la première bordure (52) est compris entre 1/4 et 1/3. 9. Turbine (8, 10) pour turbomachine comprenant au moins un étage 5 de distributeur qui comprend un secteur (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes ou une pluralité de secteurs (20) de distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes et qui sont adjacents les uns des autres selon la direction circonférentielle, la turbine (8, 10) étant de préférence une turbine basse pression (10). 'o 10. Turbomachine (1) comprenant une turbine selon la revendication précédente, la turbomachine (1) étant de préférence une turbomachine pour aéronef.