Brevet FR3112806A1 — publié le 20220128

Cette couronne (6) de maintien en position de secteurs d’étanchéité (1) d’un premier étage d’une turbine basse pression comporte des moyens (8 ; 11) de fixation et de centrage de la couronne sur un carter (7) de la turbine et comporte une protubérance annulaire (15) apte à former une rainure de fixation (16) des secteurs d’étanchéité (1) du premier étage de la turbine lorsque la protubérance annulaire (15) est couplée à une protubérance (17) du carter (7) par fixation et centrage de la couronne (6) sur le carter (7). Figure pour l’abrégé : Fig 2 Couronne de maintien de secteurs d’étanchéité d’une turbine basse pression L’invention concerne, de manière générale, les systèmes de liaison et de fixation présents entre les pièces d’une turbine d’un aéronef. L’invention se rapporte plus particulièrement à un système de liaison et de fixation capable d’absorber les frottements et l’usure entre les secteurs d’étanchéité d’une turbine et le carter d’une turbine basse pression d’aéronef. Techniques antérieures Une turbine ou un étage de turbine est généralement constitué d’au moins un rotor à aubes et un stator à secteurs d’étanchéité. Lorsque le rotor de la turbine est en rotation, les léchettes des aubes du rotor, situées à l’extrémités des aubes, tournent et sont en léger contact avec les secteurs d’étanchéités du stator. Pour un étage de la turbine, notamment le premier, une vingtaine de secteurs d’étanchéité sont répartis tout autour de l’axe de la turbine, à distance de l’axe de rotation de sorte que les léchettes des aubes touchent ces secteurs d’étanchéités. Ainsi, le flux gazeux est canalisé entre les aubes puisque l’étanchéité est garantie par le contact hermétique entre les léchettes et les secteurs d’étanchéité. Le flux gazeux se propage globalement de la partie en amont de la turbine vers la partie en aval. La figure 1 illustre une coupe schématique de la fixation d’un secteur d’étanchéité du premier étage d’une turbine selon l’état de la technique. Le secteur d’étanchéité 1 est fixé par sa partie amont 2 dans une gorge 3 du carter 4 de la turbine, la gorge 3 le maintenant radialement en position. La partie amont 2 du secteur d’étanchéité 1 et la gorge 3 sont deux portions annulaires de même rayon de courbure afin de pouvoir emboîter la partie amont 2 du secteur d’étanchéité 1 dans la gorge 3 du carter 4. Cependant, l’action des vibrations des aubes 5 sur les secteurs d’étanchéités 1 et de la dilatation des matériaux de la turbine crée des frottements entre la partie amont 2 du secteur d’étanchéité 1 et le carter 4. Ces frottements engendrent une usure du carter qui conduit à des fuites d’air ou de gaz, à une accélération du phénomène d’usure et à une modification de la position des secteurs d’étanchéité, qui peuvent ainsi ne plus être en contact avec les léchettes des aubes et amoindrir les performances de la turbine. La solution actuelle à cette usure est le remplacement total du carter de la turbine. Cependant, cette solution nécessite le démontage de la turbine qui est long et très onéreux, de l’ordre de plusieurs centaines de milliers d’euros, hors coût des pièces à remplacer. La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients du système précité et de diminuer le coût de remplacement d’un carter usé par les frottements de la partie amont des secteurs d’étanchéité. L’invention a donc pour objet une couronne de maintien en position de secteurs d’étanchéité d’un premier étage d’une turbine basse pression comportant des moyens de fixation et de centrage de la couronne sur un carter de la turbine et comportant une protubérance annulaire apte à former une rainure de fixation des secteurs d’étanchéité du premier étage de la turbine lorsque la protubérance annulaire est couplée à une protubérance du carter par fixation et centrage de la couronne sur le carter. Ainsi, les frottements dus à la fixation des secteurs d’étanchéité par leur partie amont sont principalement dirigés sur la couronne de maintien, qui est une pièce d’usure moins complexe et moins couteuse à changer que le carter de la turbine. De plus, son changement ne nécessite pas de démonter l’intégralité de la turbine. Enfin, lorsque la couronne est retirée, le premier étage de la turbine est accessible et une intervention sur les pièces du premier étage est possible, sans avoir à démonter l’intégralité de la turbine. Avantageusement, l’intégralité de la couronne est réalisée en une pièce venue de même matière. Dans un mode de réalisation, le matériau utilisé pour la couronne est sensiblement plus mou que le matériau du carter de manière à ce que la couronne subisse préférentiellement une usure due aux frottements des secteurs d’étanchéité dans la rainure de fixation des secteurs d’étanchéité. Avantageusement, la couronne de maintien est démontable lors d’opérations de maintenance sans endommagement de la couronne ou du carter. L’invention a également pour objet une turbine basse pression comprenant une couronne de maintien en position de secteurs d’étanchéité du premier étage de la turbine, la couronne étant telle que décrite précédemment D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : dont il a déjà été fait mention, illustre une coupe schématique de la fixation d’un secteur d’étanchéité du premier étage d’une turbine selon l’état de la technique ; et illustre une coupe schématique de la fixation d’un secteur d’étanchéité du premier étage d’une turbine à l’aide d’une couronne de maintien selon l’invention. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation On a représenté sur la figure 2 une coupe schématique de la fixation d’un secteur d’étanchéité 1 du premier étage d’une turbine à l’aide d’une couronne de maintien 6 selon l’invention. La couronne de maintien 6 est une pièce annulaire dont l’axe central coïncide avec l’axe de la turbine lorsque la couronne 6 est mise en position sur le carter 7 de la turbine. La couronne de maintien 6 comprend par exemple une dizaine de trous 8 de manière à faciliter sa fixation sur le côté amont 9 du carter 7 à l’aide de goujons. Ces trous 8 sont par exemples pratiqués dans des positions permettant l’alignement des trous 8 de la couronne 6 avec les trous 10 du carter 7 déjà présents. La couronne 6 mesure par exemple quelques centimètres d’épaisseur et son anneau présente une largeur d’environ quelques dizaines de centimètres. Elle est par exemple réalisée d’une seule pièce venue de même matière. Le matériau de la couronne 6 est par exemple plus mou que celui du carter 7 afin d’y favoriser l’usure vis-à-vis du carter 7. La couronne 6 comprend un épaulement annulaire 11 sur sa partie en aval 12, ayant pour axe central l’axe de rotation de la turbine. L’épaulement 11 permet le centrage de la couronne 6 sur le carter 7, qui comprend une extrémité intérieure 13 apte à accueillir cet épaulement 11. La couronne 6 comprend en outre une protubérance annulaire 15 sur la partie en aval 12 de la couronne 6 et quelques centimètres plus à l’intérieur de la couronne 6 que l’épaulement 11, l’intérieur de la couronne 6 étant la partie plus proche de son axe central, et l’extérieur la partie la plus éloignée de l’axe central. La protubérance annulaire 15 a une longueur d’environ une dizaine de centimètres et une largeur de quelques centimètres. Lorsque la couronne 6 est positionnée et centrée sur le carter 7 de la turbine, la protubérance annulaire 15 de la couronne 6 forme une rainure de fixation 16 avec une protubérance 17 du carter 7 située à son extrémité intérieure 13 et en aval. La rainure de fixation 16 est un anneau de largeur d’environ quelques centimètres et permet la fixation des secteurs d’étanchéité 1 du premier étage de la turbine. Ces secteurs d’étanchéité 1 comprennent chacun une partie amont 2 apte à être insérée dans la rainure de fixation 16 afin d’être fixés, notamment dans les directions radiales de la turbine. Lorsque la couronne 6 est positionnée sur le carter 7 et que la turbine est en fonctionnement, les vibrations génèrent des frottements de la partie amont 2 des secteurs d’étanchéité 1 sur la couronne de maintien 6 qui s’use ainsi à la place du carter 4 de la figure 1. La couronne 6 peut être remplacée facilement pendant la maintenance. Selon un autre mode d’utilisation, la couronne 6 est démontable pendant la maintenance de la turbine, sans endommagement du carter 7 ou de la couronne 6, pour donner accès au premier étage de la turbine et y effectuer une maintenance sans nécessité d’effectuer le démontage intégral de la turbine. Le côté amont 9 du carter 7 de la turbine sur laquelle est fixée la couronne 6 comporte une découpe jusqu’au niveau de son extrémité intérieure 13, découpe dans laquelle est fixée la couronne 6 à l’aide de moyens 8 de fixation. Dans un mode de réalisation, la découpe est par exemple effectuée sur la partie en amont du carter 4 de l’état de la technique. Ces carters 4 sont ainsi réutilisés et adaptés en une nouvelle configuration de carter 7 apte à recevoir la couronne 6 sur son côté amont 9. Couronne (6) de maintien en position de secteurs d’étanchéité (1) d’un premier étage d’une turbine basse pression, caractérisé en ce qu’elle comporte des moyens (8 ; 11) de fixation et de centrage de la couronne sur un carter (7) de la turbine et en ce qu’elle comporte une protubérance annulaire (15) apte à former une rainure de fixation (16) des secteurs d’étanchéité (1) du premier étage de la turbine lorsque la protubérance annulaire (15) est couplée à une protubérance (17) du carter (7) par fixation et centrage de la couronne (6) sur le carter (7). Couronne de maintien (6) selon la revendication 1, dans laquelle l’intégralité de la couronne (6) est réalisée en une pièce venue de même matière. Couronne de maintien (6) selon l’une des revendications 1 et 2, dans laquelle le matériau utilisé pour la couronne (6) est sensiblement plus mou que le matériau du carter (7) de manière à ce que la couronne (6) subisse préférentiellement une usure due aux frottements des secteurs d’étanchéité (1) dans la rainure de fixation (16) des secteurs d’étanchéité (1). Couronne de maintien (6) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’elle est démontable lors d’opérations de maintenance sans endommagement de la couronne (6) ou du carter (7). Turbine basse pression comprenant une couronne (6) de maintien en position de secteurs d’étanchéité (1) du premier étage de la turbine selon l’une quelconque des revendications 1 à 4.