Brevet FR3100838A1 — publié le 20210319

Anneau d’étanchéité (32) de turbomachine, ayant un axe de révolution et comprenant : - un support annulaire (34), - un revêtement annulaire (36) en matériau abradable qui est porté par ledit support, et - une tôle annulaire (40) de protection thermique qui est portée par ledit support, ledit anneau étant sectorisé et comprenant une pluralité de secteurs d’anneau disposés circonférentiellement les uns à côté des autres autour dudit axe, chaque secteur d’anneau comportant un secteur de support, un secteur de revêtement et un secteur de tôle, chaque secteur de tôle comportant une patte (66) plane plaquée contre une face (64) du secteur de support correspondant et fixée sur cette face par brasage, caractérisé en ce que ladite patte est insérée dans une fente (68) traversante dudit secteur de support afin d’améliorer sa tenue en fonctionnement. Figure pour l'abrégé : Figure 4 ANNEAU D’ETANCHEITE DE TURBOMACHINE Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un anneau d’étanchéité de turbomachine, et en particulier de turbine de turbomachine. Arrière-plan technique Une turbine de turbomachine comprend un ou plusieurs étages comportant chacun un distributeur formé d’une rangée annulaire d’aubes fixes portées par un carter de la turbine, et une roue à aubes montée rotative en général en aval du distributeur. La roue est entourée par un anneau d’étanchéité qui est sectorisé et formé par des secteurs qui sont disposés circonférentiellement bout à bout et qui sont fixés au carter de la turbine. Chaque secteur d’anneau comprend en général un support annulaire qui porte un revêtement annulaire de matière abradable fixé sur la surface interne du support. Ce revêtement est par exemple du type en nid d’abeille et est destiné à s’user par frottement sur des léchettes annulaires externes des aubes de la roue, pour former un joint d’étanchéité à labyrinthe et minimiser les jeux radiaux entre la roue et les secteurs d’anneau. Chaque secteur d’anneau comprend à ses extrémités axiales amont et aval des éléments de fixation au carter. Chaque secteur d’anneau peut comprendre à son extrémité amont un rebord circonférentiel de fixation par accrochage sur le carter de turbine. Dans la présente demande, les expressions « amont » et « aval » font référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, et par exemple aux gaz de combustion dans la veine de turbine de la turbomachine. En fonctionnement, le carter de turbine est exposé à des températures très importantes susceptibles d’affecter sa durée de vie. Pour limiter l’impact de ces températures sur le carter, il est connu de le protéger par des écrans thermiques qui servent en général de déflecteurs évitant ainsi un impact direct sur le carter du flux de gaz chaud s’écoulant dans la veine de la turbine. Les figures 1 à 3 illustrent l’exemple d’une tôle 10 de protection thermique portée par un anneau d’étanchéité 12 d’une turbine 14 de turbomachine et protégeant une partie 16a d’un carter 16 de cette turbine. Les figures 2 et 3 montrent un secteur d’anneau 18 qui comprend un secteur de support 20, un secteur de revêtement abradable 22 et un secteur de tôle 24. Le secteur de tôle 24 s’étend sur toute l’étendue circonférentielle du secteur de support 20 et est fixé à ce dernier par brasage. La figure 3 représente la zone de brasage 26 du secteur de tôle 24 sur une face 28 du secteur de support 20. Cette zone 26 s’étend sur toute l’étendue circonférentielle du secteur de tôle 24. En fonctionnement, des amorces de criques peuvent apparaître aux extrémités circonférentielles du secteur de tôle 24. Elles peuvent se propager et conduire au détachement de morceaux de tôle dans la veine de turbine. Les fortes sollicitations subies à ces extrémités, par le joint brasé et par le secteur de tôle lui-même, sont dues principalement aux gradients de température entre les différentes zones et à la différence de coefficient de dilatation entre les matériaux du support et de la tôle. Une solution simple, efficace et économique a ainsi été recherchée pour améliorer la tenue de ce type de tôle. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est une demi-vue schématique partielle en coupe axiale d’une turbine de turbomachine ; la figure 2 est une vue schématique en perspective d’un secteur d’anneau d’étanchéité selon la technique antérieure ; la figure 3 est une autre vue schématique en perspective du secteur d’anneau de la figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un secteur d’anneau d’étanchéité selon l’invention ; la figure 5 est une vue à plus grande échelle d’un détail de la figure 4, la figure 6 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale du secteur d’anneau de la figure 4, la figure 7 est une vue schématique en perspective d’un secteur de tôle du secteur d’anneau de la figure 4, la figure 8 est une vue schématique en perspective d’un secteur de support du secteur d’anneau de la figure 4, la figure 9 est une autre vue schématique en perspective du secteur de support du secteur d’anneau de la figure 4, la figure 10 est une vue schématique en perspective et en coupe axiale du secteur de support du secteur d’anneau de la figure 4, la figure 11 est une vue à plus grande échelle d’un détail de la figure 9, et la figure 12 est une vue schématique en perspective du secteur d’anneau de la figure 4 et illustre. Anneau d’étanchéité (32) de turbomachine, ayant un axe de révolution et comprenant : - un support annulaire (34) qui comporte des éléments de fixation et/ou d’accrochage configurés pour coopérer avec un élément de stator de la turbomachine, - un revêtement annulaire (36) en matériau abradable qui est porté par ledit support, et - une tôle annulaire (40) de protection thermique qui est portée par ledit support, ledit anneau étant sectorisé et comprenant une pluralité de secteurs d’anneau disposés circonférentiellement les uns à côté des autres autour dudit axe, chaque secteur d’anneau comportant un secteur de support, un secteur de revêtement et un secteur de tôle, chaque secteur de tôle comportant une patte (66) plane plaquée contre une face (64) du secteur de support correspondant et fixée sur cette face par brasage, caractérisé en ce que ladite patte est insérée dans une fente (68) traversante dudit secteur de support afin d’améliorer sa tenue en fonctionnement. Anneau (32) selon la revendication 1, dans lequel ledit support (34) comprend une première paroi annulaire (42) s’étendant sensiblement perpendiculairement audit axe et dont la périphérie externe est reliée à une seconde paroi (44) cylindrique ou tronconique sur laquelle est fixée ledit revêtement, et dont la périphérie interne est reliée à un rebord cylindrique (46) de fixation, ladite patte (66) de chaque secteur de tôle (40) étant appliquée contre une face libre (64) d’un secteur de la première paroi et insérée dans une fente (68) traversante de la seconde paroi d’un secteur. Anneau (32) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tôle (40) a en section axiale une forme générale en S et comprend une paroi annulaire médiane (58) reliée à deux rebords annulaires (60, 62) s’étendant sensiblement parallèlement dans des directions opposées, ladite patte (66) de chaque secteur de tôle s’étendant dans le prolongement d’un des rebords de ce secteur de tôle. Anneau (32) selon l’ensemble des revendications 2 et 3, dans lequel ladite paroi médiane (58) de la tôle (40) s’étend à distance et à l’intérieur dudit rebord (46) de fixation dudit support (34). Anneau (32) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les extrémités circonférentielles au niveau du raccordement de ladite patte (66) au secteur de tôle (40) sont aménagées pour limiter le risque de concentration de contraintes en fonctionnement. Anneau (32) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite face (64) du secteur de support (34) comprend une rainure (72) qui s’étend de manière tangentielle ou circonférentielle par rapport audit axe et qui est recouverte par ladite patte (66), cette rainure étant configurée pour limiter la propagation de la brasure lors de la fixation du secteur de tôle (40) sur le secteur de support. Anneau (32) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la patte (66) de chaque secteur de tôle (40) a une forme générale rectangulaire et a une étendue circonférentielle autour dudit axe représentant au plus 30% de l’étendue circonférentielle du secteur de tôle. Anneau (32) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fente (68) de chaque secteur de support (34) a une orientation générale circonférentielle autour dudit axe et a une étendue circonférentielle représentant au plus 30% de l’étendue circonférentielle du secteur de support (34). Anneau (32) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit revêtement (36) prend appui voire est brasé sur la patte (66) de chaque secteur de tôle (40). Turbomachine d’aéronef, comportant au moins un anneau (32) selon l’une des revendications précédentes, en particulier dans une turbine.