Brevet FR3133215A1 — publié le 20230908

Carter intermédiaire de turbomachine comprenant un moyeu et une virole disposés concentriquement et reliés entre eux par des bras structuraux s'étendant radialement, une boite de transfert étant mécaniquement reliée à un arbre primaire de la turbomachine par l’intermédiaire d’un axe d’entrainement radial disposé dans un des bras structuraux, la virole de carter intermédiaire (1) comprenant un ajourage disposé sur sa partie extérieure en regard du bras structural (2) abritant l’axe d’entrainement radial, l’ajourage coïncidant avec un bol (2a) ménagé dans ledit bras structural communiquant avec un percement d’axe d’entrainement radial destiné à recevoir ledit axe, la virole de carter intermédiaire (1) comprenant en outre : - un anneau d’étanchéité (3) au feu disposé à la jonction entre l’ajourage de la virole de carter intermédiaire et le bol (2a) d’axe structural, - au moins trois dispositifs de maintien (4) de l’anneau d’étanchéité (3), - l’anneau (3) étant un anneau ouvert. Figure pour l’abrégé : Fig 3 Carter intermédiaire de turbomachine comprenant un anneau ouvert d’étanchéité au feu, turbomachine et procédé d’assemblage correspondants L’invention a pour domaine technique l’étanchéité au feu des turbomachines pour aéronef, et plus précisément la conception des pièces d’étanchéité pour de telles machines. Techniques antérieures Sur les turbomachines existantes, dits de conception à double flux, il est généralement prévu un carter de soufflante prolongé vers l'aval par un carter intermédiaire, qui lui est raccorde fixement. Ce carter intermédiaire comporte un moyeu et une virole disposés concentriquement, et reliés entre eux par des bras structuraux, repartis selon la direction circonférentielle et s'étendant habituellement selon la direction radiale de la turbomachine. Le carter intermédiaire est situé en aval d’un bec de séparation des flux primaires et secondaires. Le carter de soufflante entoure une soufflante et se prolonge vers l'aval par une virole du carter intermédiaire dite virole VCI (acronyme pour Virole de carter intermédiaire). Sur la plupart de ces turbomachines, une étanchéité au feu doit être réalisée entre un bras de carter et la Virole de carter intermédiaire (VCI). Celle-ci a pour fonction de neutraliser la circulation d’air et de flammes si besoin entre le compartiment de soufflante et la veine secondaire. La virole de carter intermédiaire VCI est positionnée par rapport au disque de soufflante ce qui entraîne une dispersion importante des tolérances radiales entre le bras et la virole de carter intermédiaire VCI. Cette dispersion est comblée par un jeu de cales qui sont disposées entre le bras structural et la virole de carter intermédiaire VCI au niveau des points de fixation. L’étanchéité doit être faite entre le bras et la virole de carter intermédiaire VCI en prenant en compte cette dispersion radiale Actuellement, cette étanchéité est assurée par du dépôt de RTV (acronyme anglophone pour « Room Temperature Vulcanizing » soit « Vulcanisation à température ambiante ») feu, difficile à mettre en place. Toutefois, l’étanchéité ne peut pas être réalisée sur toute l’ouverture de la virole de carter intermédiaire VCI. En effet, la proximité de la boîte de transfert TGB (acronyme anglophone pour « transfer gearbox ») ne permet pas l’intégration d’une pièce localement. Au niveau de cet ajourage, l’étanchéité reste assurée par une liaison boulonnée aval entre le bras et la virole de carter intermédiaire VCI. Enfin, l’épaisseur de la virole de carter intermédiaire VCI ne peut pas être modifiée localement de par son processus de fabrication (tournage). L’agencement actuel présente ainsi un ensemble de problèmes. L’anneau élastique d’étanchéité présente une faible épaisseur. L’épaisseur des pièces structurales, notamment de la virole de carter intermédiaire VCI ne peut être modifiée, ni en augmentation, ni en diminution. De même, la géométrie actuelle du bras structural ne peut être modifiée. L’environnement à proximité de l’étanchéité feu est contraignant. Des problèmes sont apparus au niveau de l’étanchéité dû au positionnement variable des deux pièces selon la turbomachine équipée, et au déplacement de l’anneau élastique. Enfin, des problèmes d’usure ont été constatés. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes. L’invention a pour objet un carter intermédiaire de turbomachine comprenant un carter de soufflante entourant une soufflante, raccordé à un carter intermédiaire comprenant un moyeu et une virole disposés concentriquement et reliés entre eux par des bras structuraux repartis circonférentiellement et s'étendant radialement, une boite de transfert étant mécaniquement reliée à un arbre primaire de la turbomachine par l’intermédiaire d’un axe d’entrainement radial disposé dans un des bras structuraux, la virole de carter intermédiaire comprenant un ajourage disposé sur sa partie extérieure en regard du bras structural abritant l’axe d’entrainement radial, l’ajourage coïncidant avec un bol ménagé dans ledit bras structural communiquant avec un percement d’axe d’entrainement radial destiné à recevoir l’axe d’entrainement radial, la virole de carter intermédiaire comprend en outre : - un anneau d’étanchéité au feu disposé à la jonction entre l’ajourage de la virole de carter intermédiaire et le bol d’axe structural, - au moins trois dispositifs de maintien de l’anneau d’étanchéité, et - l’anneau d’étanchéité au feu étant un anneau ouvert. L’anneau d’étanchéité peut présenter un diamètre supérieur au diamètre de l’ajourage de la virole de carter intermédiaire. L’anneau d’étanchéité peut avoir des propriétés élastiques. Un dispositif de maintien peut comprendre une lamelle et une vis liant mécaniquement la lamelle à la virole de carter intermédiaire, la lamelle reposant alors sur l’extrémité libre de l’anneau d’étanchéité. Un dispositif de maintien peut comprendre en plus un amortisseur disposé entre la lamelle et la virole de carter intermédiaire. La virole de carter intermédiaire peut comprendre en plus au moins trois taquets de fixation d’un carter abritant la boite de transfert. La partie inférieure du carter de boite de transfert peut être en contact à ses extrémités avec l’anneau d’étanchéité et en sa partie médiane avec un support de bras structural. Un autre objet de l’invention est une turbomachine munie d’un carter d’aéronef tel que défini ci-dessus. Un autre objet de l’invention est un procédé d’assemblage d’un carter d’aéronef tel que défini ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : - réalisation d’un accostage et d’un serrage d’un ensemble moyeu et bras structural sur la virole de carter intermédiaire avec des cales de réglage, - réduction du diamètre de l’anneau d’étanchéité, par l’intermédiaire d’un outillage dédié, - centrage de l’anneau d’étanchéité par rapport à l’ajourage de la virole de carter intermédiaire, - mise en place de l’anneau d’étanchéité en butée radiale sur la surface du bras de carter, - relaxation des contraintes sur l’anneau d’étanchéité par retrait de l’outillage dédié de sorte que l’anneau, après expansion, épouse le pourtour de l’ajourage de la virole de carter intermédiaire, - positionnement des dispositifs de maintien, et - fixation du carter de boite de transfert sur les taquets prévus à cet effet. 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 : - la illustre une turbomachine au voisinage de la jonction entre le bras structural recevant un axe d’entrainement radial et la virole de carter intermédiaire, - la illustre la même turbomachine avec le carter TGB installé, et - la illustre une vue en coupe au niveau du joint d’étanchéité de la turbomachine avec le carter de boite de transfert installé. Turbomachine muni d’un carter intermédiaire comprenant un moyeu et une virole disposés concentriquement et reliés entre eux par des bras structuraux repartis circonférentiellement et s'étendant radialement, une boite de transfert étant mécaniquement reliée à un arbre primaire de la turbomachine par l’intermédiaire d’un axe d’entrainement radial disposé dans un des bras structuraux, la virole de carter intermédiaire (1) comprenant un ajourage disposé sur sa partie extérieure en regard du bras structural (2) abritant l’axe d’entrainement radial, l’ajourage coïncidant avec un bol (2a) ménagé dans ledit bras structural communiquant avec un percement d’axe d’entrainement radial destiné à recevoir l’axe d’entrainement radial, la turbomachine étant caractérisée par le fait que la virole de carter intermédiaire (1) comprend en outre : un anneau d’étanchéité (3) au feu disposé à la jonction entre l’ajourage de la virole de carter intermédiaire et le bol (2a) ménagé dans ledit bras structural, au moins trois dispositifs de maintien (4) de l’anneau d’étanchéité (3), l’anneau d’étanchéité (3) au feu étant un anneau ouvert. Turbomachine selon la revendication 1, dans laquelle l’anneau d’étanchéité (3) présente un diamètre supérieur au diamètre de l’ajourage de la virole de carter intermédiaire (1). Turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle l’anneau d’étanchéité (3) a des propriétés élastiques. Turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle un dispositif de maintien (4) comprend une lamelle et une vis liant mécaniquement la lamelle à la virole de carter intermédiaire (1), la lamelle reposant alors sur l’extrémité libre de l’anneau d’étanchéité. Turbomachine selon la revendication 4, dans laquelle un dispositif de maintien (4) comprend en plus un amortisseur disposé entre la lamelle et la virole de carter intermédiaire (1). Turbomachine selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un carter (7) de boite de transfert et dans laquelle la virole de carter intermédiaire (1) comprend en plus au moins trois taquets (6) de fixation d’un carter (7) abritant la boite de transfert. Turbomachine selon la revendication 6, dans lequel la partie inférieure du carter (7) de boite de transfert est en contact à ses extrémités avec l’anneau d’étanchéité (3) et en sa partie médiane avec un support (8) de bras structural. Procédé d’assemblage d’une turbomachine selon la revendication 6, comprenant les étapes suivantes : réalisation d’un accostage et un serrage d’un ensemble moyeu et bras structural sur la virole de carter intermédiaire (1) avec des cales de réglage, réduction du diamètre de l’anneau d’étanchéité (3), par l’intermédiaire d’un outillage dédié, centrage de l’anneau d’étanchéité (3) par rapport à l’ajourage de la virole de carter intermédiaire (1), mise en place de l’anneau d’étanchéité (3) en butée radiale sur la surface du bras (2) de carter, relaxation des contraintes sur l’anneau d’étanchéité (3) par retrait de l’outillage dédié de sorte que l’anneau, après expansion, épouse le pourtour de l’ajourage de la virole de carter intermédiaire, positionnement des dispositifs de maintien (4), et fixation du carter (7) de boite de transfert sur les taquets (6) prévus à cet effet.