Brevet FR3127981A1 — publié le 20230414

VIROLE ANNULAIRE DE TURBINE Un aspect de l’invention concerne une virole (3) annulaire de turbine de turbomachine, la virole (3) s'étendant suivant un axe longitudinal A et comportant : une base (11) annulaire d'axe longitudinal A ; des éléments de montage (12) répartis circonférentiellement sur le pourtour de la base ; une portion annulaire (13) s'étendant axialement en saillie depuis la base; une pluralité de jambes (14) réparties circonférentiellement sur une surface intérieure de la virole et espacées les unes des autres de sorte qu'un jeu non nul existe entre deux jambes consécutives; et une branche annulaire (15) s'étendant radialement en saillie depuis la base vers l'axe longitudinal A. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3 VIROLE ANNULAIRE DE TURBINE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des viroles de turbines de turbomachine telle qu’un turboréacteur pour aéronef. La présente invention concerne une virole comprenant des jambes permettant d’améliorer la tenue mécanique de la virole. L’invention concerne aussi un ensemble comprenant cette virole montée en liaison avec des distributeurs de turbines. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Classiquement, une virole de turbine est une pièce circulaire, de grand diamètre, dont le rôle est d’assurer le positionnement et le maintien des distributeurs dans une veine de la turbine. Sur la , est illustré un exemple d’une virole 10 selon l’art antérieur, montée dans la turbine d’une turbomachine. La virole 10 est une pièce montée à l’interface de nombreux composants de la turbine et qui doit satisfaire un grand nombre de fonctions liées à ces composants. La virole 10 est notamment montée à l’interface des distributeurs 20 de la turbine. L’une des fonctions de la virole 10 est de permettre le centrage d’une turbine basse pression sur une turbine haute pression. La virole 10 satisfait des contraintes d’assemblage très précises et répond aux exigences de tenue mécanique en supportant les efforts transmis entre les différents carters de la turbine. Une autre fonction de la virole 10 est d’assurer l’arrêt axial des distributeurs 20. Une autre fonction encore de la virole 10 est de laisser passer un flux d’air froid afin d’alimenter en air frais les crochets 30 d’un carter turbine 40 qui est en contact avec les crochets 30’ d’un secteur d’étanchéité 90. En effet, en fonctionnement, deux flux d’air 41, 51 passent sur la virole 10. Un flux d’air froid 41 venant du carter inter-turbine 40’, et un flux d’air chaud 51 venant d‘une veine 50. Au moment du décollage, la virole 10 est en contact, d’une part, avec le flux d’air froid 41 d’une température d’environ 400° et, d’autre part, avec le flux d’air chaud 51 d’une température d’environ 900°. Actuellement, ces deux flux d’air sont séparés physiquement par le pied 70 de la virole 10 et un joint 60 positionné entre la virole 10 et le distributeur 20. La différence de température entre ces deux flux d’air impose un gradient thermique élevé sur la virole 10. Les contraintes thermiques sont telles que les matériaux actuels ne peuvent supporter longtemps cet environnement. En effet, sous l’effet du gradient thermique, la virole 10 a tendance à se comprimer sur elle-même ce qui va entraîner une plastification locale de la matière à l’origine de l’apparition de criques. Ces criques sont des fissures qui pourraient se propager et finir par se rejoindre, pouvant alors libérer un morceau de la virole 10 dans la veine 50. Un exemple d’un pied présentant une crique est représenté sur la . Dans cet exemple, la crique 80 est localisée au niveau de la jambe 71 du pied 70 de la virole 10 qui est la zone la plus chaude de la virole 10. L’initiation de la crique 80 se fait généralement à l’arrière de la virole 10, dans une zone angulaire 72 du pied 70 de la virole 10, car cette zone est en contact avec le flux d’air chaud 51 de la veine 50. La propagation de la crique 80 se fait ensuite, généralement, vers l’amont de la virole 10, puis remonte vers l’extrémité 73 du pied 70. Pour résoudre ce problème, il a été envisagé de diminuer le gradient de température auquel est soumis le pied en refroidissant la virole, par exemple à l’aide d’un dispositif de refroidissement tel que décrit dans le document de brevet FR3000985. Dans cette configuration, la virole n’est pas en contact avec le flux d’air chaud car celle-ci est protégée par le distributeur. Néanmoins, cette solution est difficile à mettre en œuvre car elle demanderait une modification trop importante de la turbine et des pièces de la turbine telle qu’illustrée sur la . Il existe donc un réel besoin d’une solution facile à mettre en œuvre pour améliorer la tenue mécanique de la virole et limiter le risque de crique. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en modifiant la géométrie des jambes de la virole de sorte à améliorer la tenue mécanique de la virole et à limiter le risque d’apparition de criques sur ladite virole. Un premier aspect de l’invention concerne une virole annulaire de turbine de turbomachine, la virole s'étendant suivant un axe longitudinal A et comportant : une base annulaire d'axe longitudinal A ; des éléments de montage répartis circonférentiellement sur le pourtour de la base; une portion annulaire s'étendant axialement en saillie depuis la base; la virole comprenant en outre : une pluralité de jambes réparties circonférentiellement sur une surface intérieure de la virole et espacées les unes des autres de sorte qu'un jeu non nul existe entre deux jambes adjacentes ; et une branche annulaire s'étendant radialement en saillie depuis la base vers l'axe longitudinal A. Ainsi, l’invention permet de réduire les contraintes tangentielles sur les jambes et réduire le risque d’apparition de criques. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la virole selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi celles mentionnées dans les paragraphes suivants, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un mode de réalisation, les jambes s’étendent sensiblement radialement depuis la base vers l’axe longitudinal A. Ainsi, les jambes obturent les espaces inter-distributeurs présents entre deux distributeurs côte à côte. Selon un mode de réalisation, chaque jambe est en forme de L avec une patte qui s’étend vers l’axe longitudinal A et une accroche qui s’étend axialement depuis une extrémité de la patte. La forme en L de la jambe s’emboîte avec au moins un distributeur et englobe partiellement une partie dudit distributeur. Selon un mode de réalisation, la patte de chaque jambe comprend une largeur supérieure à une hauteur, la largeur étant mesurée suivant une direction tangentielle à un diamètre de la virole, la hauteur étant mesurée suivant une direction radiale. Ainsi, la largeur de patte, grande comparée à la hauteur, permet de réduire les défauts de forme, notamment les contraintes tangentielles, et de minimiser la quantité de matière directement en contact avec l’air de la veine. Selon un mode de réalisation, l’accroche comprend une dent d’accroche faisant saillie radialement depuis une extrémité de ladite accroche. Ainsi, la dent d’accroche sera en contact avec un distributeur de la turbomachine. Un deuxième aspect de l’invention concerne, un ensemble pour turbine comportant : une virole, et une pluralité de distributeurs de turbine, positionnés annulairement les uns à côté des autres et portant chacun une pluralité de pales de turbine, chaque jambe étant positionnée à la jonction entre deux distributeurs. La virole permet de positionner les distributeurs et de les bloquer axialement. Selon un mode de réalisation, la branche annulaire de la virole est en contact avec chaque distributeur, la branche annulaire de la virole formant, avec les distributeurs consécutifs, une cloison étanche entre une veine de la turbine où circule un flux d’air chaud et un espace de la turbine où circule un flux d’air froid. Selon un mode de réalisation, chaque distributeur comporte une deuxième paroi en saillie radiale sur une face extérieure du distributeur, la branche annulaire de la virole étant en contact avec les deuxièmes parois de deux distributeurs consécutifs. Selon un mode de réalisation, chaque distributeur comporte une première paroi en saillie axiale par rapport à une face aval du distributeur, chaque accroche de la virole étant en contact avec les premières parois de deux distributeurs consécutifs. Un troisième aspect de l’invention concerne une turbomachine comprenant au moins une virole telle que définie ci-dessus. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La , déjà décrite, est une vue schématique, en coupe longitudinale, d’une partie d’une turbine basse pression comprenant une virole selon l’art antérieur. La , déjà décrite, est une vue schématique, en coupe longitudinale, d’un pied d’une virole selon l’art antérieur. La est une vue schématique, en coupe longitudinale, d’une partie d’une turbine comprenant une virole selon l’invention. La est une vue agrandie de la partie en pointillé de la . La est une vue en perspective d’une portion de la virole selon l’invention. La est une vue en perspective d’une portion de la virole selon l’invention montée sur des distributeurs de la turbine. Virole (3) annulaire de turbine de turbomachine, la virole (3) s’étendant suivant un axe longitudinal A et comportant : une base (11) annulaire d’axe longitudinal A ; des éléments de montage (12) répartis circonférentiellement sur le pourtour de la base (11) ; une portion annulaire (13) s’étendant axialement en saillie depuis la base (11) ; caractérisée en ce que la virole (3) comprend en outre : une pluralité de jambes (14) réparties circonférentiellement sur une surface intérieure de la virole (3) et espacées les unes des autres de sorte qu’un jeu non nul existe entre deux jambes (14) adjacentes (14) ; et une branche annulaire (15) s’étendant radialement en saillie depuis la base (11) vers l’axe longitudinal A. Virole (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les jambes (14) s’étendent sensiblement radialement depuis la base (11) vers l’axe longitudinal A. Virole (3) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque jambe (14) est en forme de L avec une patte (142) qui s’étend vers l’axe longitudinal A et une accroche (141) qui s’étend axialement depuis une extrémité de la patte (142). Virole (3) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la patte (142) de chaque jambe (14) comprend une largeur supérieure à une hauteur, la largeur étant mesurée suivant une direction tangentielle à un diamètre de la virole (3), la hauteur étant mesurée suivant une direction radiale. Virole (3) selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l’accroche (141) comprend une dent d’accroche (144) faisant saillie radialement depuis une extrémité de ladite accroche (141). Ensemble pour turbine comportant : une virole (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, et une pluralité de distributeurs (2) de turbine, positionnés annulairement les uns à côté des autres et portant chacun une pluralité de pales de turbine, caractérisé en ce que chaque jambe (14) de la virole (3) est positionnée à la jonction entre deux distributeurs (2). Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la branche annulaire (15) de la virole (3) est en contact avec chaque distributeur, la branche annulaire de la virole formant, avec les distributeurs (2) consécutifs, une cloison étanche entre une veine (6) de la turbine où circule un flux d’air chaud et un espace de la turbine où circule un flux d’air froid. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque distributeur (2) comporte une deuxième paroi (22) en saillie radiale sur une face extérieure du distributeur (2), la branche annulaire (15) de la virole (3) étant en contact avec les deuxièmes parois (22) de deux distributeurs (2) consécutifs. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chaque distributeur (2) comporte une première paroi (21) en saillie axiale par rapport à une face aval du distributeur (2), chaque accroche (141) de la virole (3) étant en contact avec les premières parois (21) de deux distributeurs (2) consécutifs. Turbomachine comprenant au moins une virole (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.