FR3147595A1 - Pressurisation et deshuilage dans une turbomachine d’aéronef - Google Patents
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Abstract
Turbomachine (10) pour un aéronef, comportant :
- un dispositif (60) de prélèvement d’air comprimé dans un compresseur (16, 18), qui alimente un circuit de pressurisation (S2) d’une enceinte de pressurisation (E1, E2) qui borde une enceinte aval de lubrification (E),
- un tube de dégazage (82) qui s’étend à l’intérieur d’un arbre basse pression (28) et qui définit intérieurement au moins une partie d’un circuit de déshuilage (W),
- un dispositif de déshuilage (84) d’une enceinte amont de lubrification (A), qui alimente ledit circuit de déshuilage (W),
le circuit de pressurisation (S2) comportant un espace annulaire (62) situé entre le tube de dégazage (82) et l’arbre basse pression (28), qui est relié à des orifices (64) d’entrée d’air comprimé situés en amont d’une chambre de combustion (20), et à des orifices (66) de sortie d’air comprimé situés en aval de la chambre de combustion (20).
Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne le domaine général de l’aéronautique. Elle vise plus particulièrement une turbomachine pour un aéronef équipée de circuits de pressurisation et de déshuilage.
L’arrière-plan technique comprend notamment les documents FR-A1-3 008 135, FR-A1-3 075 866, FR-A1-3 075 868, FR-A1-3 093 146, FR-A1-3 108 688, FR-A1-3 115 558.
De manière conventionnelle, une turbomachine comprend un générateur de gaz qui comporte successivement au moins un compresseur, une chambre de combustion, et au moins une turbine. Une hélice également appelée soufflante est généralement montée en amont du générateur de gaz de manière à accélérer un flux d’air qui pénètre dans le générateur de gaz. Cet air est comprimé dans le compresseur, puis mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion. Les gaz de combustion sont ensuite détendus dans la turbine, ce qui entraîne les rotors de la turbine et du compresseur, ainsi que de la soufflante.
Les termes amont et aval sont utilisés dans la présente demande par référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine.
Dans le cas d’une turbomachine à double corps, respectivement haute et basse pression, le générateur de gaz comprend de l’amont vers l’aval un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, la chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Les rotors du compresseur haute pression et de la turbine haute pression sont reliés entre eux par un arbre haute pression. Les rotors du compresseur basse pression et de la turbine basse pression sont reliés entre eux par un arbre basse pression qui s’étend à l’intérieur de l’arbre haute pression.
Les arbres sont guidés en rotation par des paliers qui doivent être lubrifiés pour assurer leur bon fonctionnement. Ainsi, l’arbre basse pression est guidé en rotation par au moins un palier amont qui est situé dans une enceinte amont de lubrification, et par au moins un palier aval qui est situé dans une enceinte aval de lubrification.
Dans la présente demande, on entend par enceinte de lubrification, une enceinte annulaire dans laquelle est situé au moins un palier de préférence à roulement. Cette enceinte est alimentée en huile de sorte qu’un brouillard d’huile règne dans cette enceinte en fonctionnement.
Il est connu d’équiper une turbomachine avec un tube de dégazage. Ce tube s’étend à l’intérieur de l’arbre basse pression et définit intérieurement un circuit de déshuilage qui est alimenté en amont par un dispositif de déshuilage de ladite enceinte amont de lubrification. En fonctionnement, une partie du brouillard d’huile de cette enceinte passe dans le dispositif de déshuilage qui permet de séparer l’air de l’huile qu’il contient, l’huile étant récupérée et l’air étant évacué à travers le tube de dégazage jusqu’à l’extrémité aval de la turbomachine.
Une enceinte de lubrification est en général bordée par au moins une enceinte de pressurisation pour assurer une étanchéité de l’enceinte de lubrification et éviter que le brouillard d’huile ne s’en échappe.
Dans la présente demande, on entend par enceinte de pressurisation, une enceinte annulaire dans laquelle règne une pression supérieure à la pression de l’enceinte de lubrification à laquelle elle est associée. Une enceinte de pressurisation est en général séparée de l’enceinte de lubrification à laquelle elle est associée par au moins un joint d’étanchéité. De manière similaire, une enceinte de pressurisation est en général séparée de l’environnement extérieur par au moins un autre joint d’étanchéité.
Dans la présente demande, un joint d’étanchéité est par exemple à labyrinthe ou à bague carbone. Un joint d’étanchéité à labyrinthe comprend en général des léchettes annulaires portées par un rotor et coopérant avec un anneau abradable porté par un stator pour former des restrictions de section successives. Un joint d’étanchéité à bague carbone segmentée ou non fonctionne par frottement.
La turbomachine comporte un dispositif de prélèvement d’air comprimé dans l’un des compresseurs, qui alimente un circuit de pressurisation des enceintes de pressurisation.
Dans le cas de l’enceinte aval de lubrification, une enceinte de pressurisation qui borde cette enceinte aval de lubrification est alimentée en air comprimé par un circuit de pressurisation qui passe à l’extérieur de l’arbre basse pression et à l’intérieur de l’arbre haute pression.
On a constaté que cet air comprimé a tendance à être chauffé par le corps haute pression et en particulier par des disques de turbine de ce corps. L’air comprimé réchauffé atteint l’enceinte de pressurisation avec une température élevée qui peut s’avérer trop importante et non adaptée pour l’alimentation de cette enceinte de pressurisation.
La présente invention a pour but d’apporter une solution à ce problème, qui est simple, efficace et économique.
L'invention concerne une turbomachine pour un aéronef, cette turbomachine comportant un générateur gaz comprenant de l’amont vers l’aval le long d’un axe un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression, le compresseur haute pression et la turbine haute pression comportant des rotors reliés par un arbre haute pression s’étendant le long de l’axe, le compresseur basse pression et la turbine basse pression comportant des rotors reliés par un arbre basse pression s’étendant le long de l’axe à l’intérieur de l’arbre haute pression, l’arbre basse pression étant guidé en rotation par au moins un palier amont situé dans une première enceinte amont de lubrification située en amont de la chambre de combustion, et par au moins un palier aval situé dans une première enceinte aval de lubrification située en aval de la chambre de combustion, lesdites première et deuxième enceintes de lubrification étant bordées par des enceintes de pressurisation,
la turbomachine comportant au moins un dispositif de prélèvement d’air comprimé dans au moins un desdits compresseurs, qui alimente un premier circuit de pressurisation connecté à au moins une des enceintes de pressurisation qui bordent la première enceinte aval de lubrification,
la turbomachine comportant un tube de dégazage qui s’étend le long de l’axe à l’intérieur de l’arbre basse pression et qui définit intérieurement au moins une partie d’un circuit de déshuilage, la turbomachine comportant en outre un dispositif de déshuilage de ladite première enceinte amont de lubrification, qui alimente ledit circuit de déshuilage,
caractérisée en ce que ledit premier circuit de pressurisation est au moins en partie formé par un premier espace annulaire situé entre le tube de dégazage et l’arbre basse pression, ce premier espace annulaire s’étendant le long de l’axe et étant relié d’une part à des orifices d’entrée d’air comprimé situés en amont de la chambre de combustion et d’autre part à des orifices de sortie d’air comprimé situés en aval de la chambre de combustion.
On comprend donc que le circuit de pressurisation qui alimente l’enceinte de pressurisation de l’enceinte aval de lubrification est situé au moins en partie à l’intérieur de l’arbre basse pression, et non plus à l’extérieur de cet arbre comme dans la technique antérieure. Le risque de réchauffement de l’air comprimé par le corps haute pression est donc significativement réduit voire supprimé, ce qui permet d’alimenter l’enceinte de pressurisation précitée avec un air comprimé à une température adaptée.
La turbomachine selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison les unes avec les autres :
- lesdits orifices d’entrée d’air comprimé sont situés en amont du compresseur haute pression, et/ou les orifices de sortie d’air comprimé sont situés en aval de la turbine haute pression ;
- ledit premier circuit de pressurisation alimente une enceinte de pressurisation qui est située en amont de ladite première enceinte aval de lubrification ;
- le tube de dégazage comprend des collerettes annulaires externes de centrage dans l’arbre basse pression, ces collerettes comportant des orifices axiaux de passage d’air comprimé dudit premier circuit de pressurisation ;
- l’arbre haute pression est guidé en rotation par au moins un palier amont situé dans une seconde enceinte amont de lubrification située en amont de la chambre de combustion, et par au moins un palier aval situé dans une seconde enceinte aval de lubrification située en aval de la chambre de combustion, ces secondes enceintes de lubrification étant bordées par des enceintes de pressurisation ;
- ledit premier circuit de pressurisation alimente une enceinte de pressurisation qui est située en aval de ladite seconde enceinte amont de lubrification ;
- ledit au moins un dispositif de prélèvement alimente un second circuit de pressurisation qui est au moins en partie formé par un second espace annulaire situé entre l’arbre basse pression et l’arbre haute pression, ce second espace annulaire s’étendant le long de l’axe (X) et étant relié à au moins une des enceintes de pressurisation de ladite seconde enceinte aval de lubrification ;
- ledit dispositif de déshuilage est formé à la périphérie externe d’un soufflet qui fait partie d’un autre arbre accouplé à l’arbre basse pression ;
- ledit autre arbre est accouplé à l’arbre basse pression par un tourillon, ledit autre arbre comportant des cannelures d’accouplement au tourillon qui est maintenu sur l’arbre basse pression par un écrou ;
- un manchon tubulaire est logé à l’intérieur dudit tourillon pour assurer un raccordement fluidique entre le dispositif de déshuilage et le tube de dégazage, ce manchon tubulaire comprenant une extrémité amont engagée dans ledit autre arbre et une extrémité aval engagée dans l’arbre basse pression.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
La montre une turbomachine 10 pour un aéronef, qu’il soit civil ou autre. On se réfèrera aux figures 2 à 4 qui montrent des détails à plus grande échelle de cette turbomachine 10.
La turbomachine 10 est agencée le long d’un axe longitudinal X et peut être entourée par une nacelle 12.
La turbomachine 10 comporte de façon classique un générateur de gaz 14. Dans l’exemple représenté, la turbomachine 10 est du type à double corps et double flux et comprend, de l’amont vers l’aval le long de l’axe X un compresseur basse pression 16, un compresseur haute pression 18, une chambre annulaire de combustion 20, une turbine haute pression 22 et une turbine basse pression 24.
Le compresseur haute pression 18 et la turbine haute pression 22 comportent des rotors reliés par un arbre haute pression 26 s’étendant le long de l’axe X.
Le compresseur basse pression 16 et la turbine basse pression 24 comportent des rotors reliés par un arbre basse pression 28 s’étendant le long de l’axe X à l’intérieur de l’arbre haute pression 26.
Les arbres 26, 28 sont guidés en rotation par des paliers 29, 30, 32, 34, en particulier à roulement.
Dans le cas de l’arbre haute pression 26 par exemple, il est guidé à l’amont par un palier 29. De manière classique, le palier 29 est porté par un support annulaire qui peut être ici fixé à un carter intermédiaire 36 située entre les compresseurs 16, 18 ( ).
L’arbre haute pression 26 est guidé à l’aval par un palier 30 qui est porté par un support annulaire qui peut être ici fixé à un carter inter-turbines 38 située entre les turbines 22, 24 ( ).
L’arbre basse pression 28 est guidé à l’amont par un palier 32 porté par un support annulaire qui peut être ici fixé au carter intermédiaire 36 ( ). Il est guidé à l’aval par des paliers 34 portés par un support annulaire qui peut être fixé à un carter d’échappement 40 situé en aval de la turbine basse pression 24.
On constate par ailleurs aux figures 1 et 2 que la turbomachine 10 est ici équipée d’un réducteur 42. Ce réducteur 42 est monté en amont du générateur de gaz 14 et permet d’entrainer une soufflante 44 à une vitesse inférieure à celle de l’arbre basse pression 28.
Le réducteur 42 est par exemple du type épicycloïdal et comprend :
- un solaire 42a accouplé par un arbre d’entrée 46 à l’arbre basse pression 28,
- une couronne 42b accouplé par un arbre de sortie 48 à un arbre 50 d’entrainement de la soufflante 44, et
- des satellites 42c engrenés avec le solaire 42a et la couronne 42b et portés par un porte-satellites 42d qui est fixé à un stator de la turbomachine 10, tel qu’un carter d’entrée 52 situé en amont du compresseur basse pression 16.
En variante, le réducteur 42 pourrait être du type planétaire.
Les arbres 46, 48 et 50 peuvent être guidés en rotation par des paliers 56, 58 qui sont également portés par des supports de paliers qui peuvent être fixés au carter d’entrée 52.
Les paliers de la turbomachine 10 sont lubrifiés par de l’huile et son logés dans des enceintes de lubrification qui permettent de maintenir un brouillard d’huile autour des paliers. La turbomachine 10 comprend ainsi plusieurs enceintes de lubrification le long de l’axe X.
Les paliers 56 et 58 ainsi que le réducteur 42 sont situés dans une enceinte de lubrification A qui est ici située en amont du compresseur basse pression 16, et en partie à l’intérieur du carter d’entrée 52 ( ). Les deux paliers 56 sont situés en amont du réducteur 42 et le palier 58est situé en aval du réducteur 42.
Le palier 32 est situé dans une enceinte de lubrification B qui est ici située en amont du compresseur haute pression 18 et/ou en aval du compresseur basse pression 16, et donc par exemple à la jonction entre les compresseurs 16, 18. Le palier 32 est par exemple à l’intérieur du compresseur basse pression 16 et en particulier à l’intérieur de son dernier étage aval, et est porté par le carter intermédiaire 36 ( ).
Le palier 29 est situé dans une enceinte de lubrification C qui est ici située en amont du compresseur haute pression 18, et par exemple à l’intérieur du carter intermédiaire 36 ( ).
Le palier 30 est situé dans une enceinte de lubrification D qui est ici située en aval de la turbine haute pression 22, et par exemple à l’intérieur du carter inter-turbines 38 ( ).
Le palier 34 est situé dans une enceinte de lubrification E qui est ici située en aval de la turbine haute pression 22 voire en aval de la turbine basse pression 24, et donc par exemple à la jonction entre les turbines 22, 24. Les paliers 34 sont par exemple à l’intérieur de la turbine basse pression 24 et/ou du carter d’échappement 40 et en particulier à l’intérieur du dernier étage aval de la turbine 24, et est porté par le carter d’échappement 40 ( ).
Les enceintes de lubrification A à E contiennent des brouillards d’huile qui sont à des pressions P1. Pour éviter que ce brouillard d’huile sorte des enceintes de lubrification et polluent le reste de la turbomachine 10, des enceintes de pressurisation sont associées aux enceintes de lubrification. En pratique, les enceintes de pressurisation bordent les enceintes de lubrification, c’est-à-dire que les enceintes de pressurisation sont situées aux bornes ou aux extrémités des enceintes de lubrification, ces bornes ou extrémités comportant des joints d’étanchéité par exemple du type à labyrinthe. Les enceintes sont délimitées par des pièces fixes de stator et des pièces mobiles de rotor et ces joints assurent l’étanchéité des enceintes aux jonctions entre ces pièces, jonctions au niveau desquelles de l’huile est susceptible de fuir. Les enceintes de pressurisation sont en général délimitées par deux ou plus joints d’étanchéité par exemple à labyrinthe et sont alimentés en air comprimé de façon à ce qu’il règne dans ces enceintes de pressurisation une pression P2 qui est supérieure à la pression P1 des enceintes de lubrification.
La pression P2 étant supérieure P1, il y a des filets d’air qui passent de l’enceinte de pressurisation vers l’enceinte de lubrification, au travers des étanchéités, ces filets d’air limitant ainsi fortement les fuites d’huile au travers de ces étanchéités et permettant donc de retenir l’huile dans l’enceinte de lubrification.
Il y a donc également une série d’enceintes de pressurisation dans la turbomachine 10, le long de l’axe X.
L’enceinte de lubrification A est bordée par deux enceintes de pressurisation respectivement amont A1 et aval A2 ( ). L’enceinte A1 est située en amont des paliers 56, par exemple à l’intérieur de la soufflante 44, et l’enceinte A2 est située en aval du palier 58, par exemple en amont du compresseur basse pression 16 et/ou à l’intérieur du carter d’entrée 52.
L’enceinte de lubrification B est bordée par deux enceintes de pressurisation respectivement amont B1 et aval B2 ( ). Ces enceintes B1 et B2 peuvent être situées au moins en partie à l’intérieur du compresseur basse pression 16 ou du carter intermédiaire 36.
L’enceinte de lubrification C est bordée par deux enceintes de pressurisation respectivement amont C1 et aval C2 ( ). Ces enceintes C1 et C2 peuvent être situées au moins en partie à l’intérieur du compresseur basse pression 16 ou du carter intermédiaire 36.
Les enceintes B2 et C1 peuvent être formées par une seule et même enceinte comme illustré dans le dessin.
L’enceinte de lubrification D est bordée par deux enceintes de pressurisation respectivement amont D1 et aval D2 ( ). Ces enceintes D1 et D2 peuvent être situées au moins en partie à l’intérieur de la turbine haute pression 22 ou du carter inter-turbines 38.
L’enceinte de lubrification E est bordée par deux enceintes de pressurisation respectivement amont E1 et aval E2 ( ). Ces enceintes E1 et E2 peuvent être situées au moins en partie à l’intérieur de la turbine basse pression 24 ou du carter d’échappement 40.
La turbomachine 10 comporte au moins un dispositif 60 de prélèvement d’air comprimé dans au moins un des compresseurs 16, 18. Dans l’exemple représenté, au moins un dispositif 60 est prévu pour prélever de l’air comprimé entre les compresseurs basse pression et haute pression 16, 18 ( ).
Les figures 2 et 3 montrent (schématiquement par l’intermédiaire de flèches) un circuit de pressurisation S1 des enceintes de pressurisation A1, A2, B1, B2 et C1, depuis le dispositif de prélèvement 60.
Les figures 3 et 4 montrent également schématiquement par des flèches des circuits de pressurisation S2, S3 des enceintes de pressurisation C2, D1, D2, E1, E2, depuis le dispositif de prélèvement 60.
Le circuit S2 comprend un espace annulaire 62 qui est situé à l’intérieur de l’arbre basse pression 28 et qui s’étend le long de l’axe X. Cet espace 62 est relié à l’amont à des orifices 64 d’entrée d’air comprimé qui sont reliés au dispositif de prélèvement 60 ( ). L’espace 62 est en outre relié à l’aval à des orifices 66 de sortie d’air comprimé qui sont reliés à l’enceinte de pressurisation E1 ou à une buse de pulvérisation d’air comprimé dans cette enceinte ( ).
Dans l’exemple représenté, les orifices d’entrée d’air 64 sont situés en amont du compresseur haute pression 18, et les orifices de sortie d’air 66 sont situés en aval de la turbine haute pression 22.
Le circuit S3 comprend un espace annulaire 68 qui est situé à l’extérieur de l’arbre basse pression 28 et à l’intérieur de l’arbre haute pression 26, et qui s’étend le long de l’axe X. Cet espace 68 est relié à l’amont au dispositif de prélèvement 60 ( ). L’espace 68 est en outre relié à l’aval à des orifices 70 de sortie d’air comprimé qui sont reliés à l’enceinte de pressurisation D1, ou aux enceintes de pressurisation D1 et D2, ou à une buse de pulvérisation d’air comprimé dans cette/ces enceinte(s).
La turbomachine 10 comporte en outre un tube de dégazage 82 qui s’étend le long de l’axe X à l’intérieur de l’arbre basse pression 28 et qui définit intérieurement au moins une partie d’un circuit de déshuilage W.
Ce tube de dégazage 82 délimite l’espace annulaire 62 précité avec l’arbre basse pression 28. On comprend donc que l’air comprimé du circuit S2 va circuler de l’amont vers l’aval entre le tube de dégazage 82 et l’arbre basse pression 28. De l’air comprimé du circuit S3 va en outre circuler de l’amont vers l’aval entre les arbres basse pression 28 et haute pression 26.
La turbomachine 10 comporte en outre un dispositif de déshuilage 84 de l’enceinte de lubrification A, qui alimente ledit circuit de déshuilage W. Dans l’exemple représenté, le dispositif de déshuilage 84 est porté par ou situé sur l’arbre d’entrée 46.
En fonctionnement, une partie du brouillard d’huile contenue dans l’enceinte A1 passe à travers le dispositif de déshuilage 84. Par effet vortex, l’air et l’huile contenus dans ce brouillard sont séparés l’un de l’autre, l’huile étant centrifugée vers l’extérieur et l’air se rapprochant de l’axe X et s’écoulant ensuite axialement à l’intérieur du tube de dégazage 82 et jusqu’à l’extrémité aval de la turbomachine 10.
Les figures 5 à 8 illustrent un mode de réalisation plus concret d’une turbomachine 10 selon l’invention. La illustre plus particulièrement la zone Z1 de la . La illustre la zone Z2 de la , et les figures 6 et 7 illustrent des zones intermédiaires entre les zones Z1 et Z2.
Les références utilisées dans les figures 5 à 8 sont celles utilisées dans ce qui précède dans la mesure où elles désignent des éléments identiques ou similaires.
En ce qui concerne la , on aperçoit l’arbre d’entrée 46 avec son dispositif de déshuilage 84. Dans l’exemple représenté, ce dispositif de déshuilage 84 est formé à la périphérie externe d’un soufflet 86, et en particulier par des orifices radiaux 88 formés à cette périphérie externe.
L’arbre d’entrée 46 comprend une extrémité amont (non visible à la ) accouplée au solaire 42a du réducteur 42, par exemple par des cannelures, et une extrémité aval accouplée à un tourillon 90, par exemple par des cannelures 92. De la même façon, l’arbre basse pression 28 comprend à son extrémité amont des cannelures 94 d’accouplement au tourillon 90.
Le tourillon 90 s’étend autour de l’arbre d’entrée 46 et de l’arbre basse pression 28 et est maintenu fixement sur l’arbre basse pression 28, par serrage d’un écrou 96. L’écrou 96 est vissé sur un filetage interne de l’arbre basse pression 28 et comprend un rebord annulaire externe 96a de serrage axial d’un rebord annulaire interne 90a du tourillon 90 contre l’arbre basse pression 28.
L’extrémité amont 82a du tube de dégazage 82 est engagée dans l’écrou 96 et peut coopérer avec ce dernier par l’intermédiaire d’un joint annulaire d’étanchéité.
Un manchon tubulaire 98 est avantageusement monté à l’intérieur du tourillon 90, pour assurer un raccordement fluidique entre le dispositif de déshuilage 84 et l’intérieur du tube de dégazage 82 et ainsi former une partie du circuit de déshuilage W. Le manchon 98 évite ainsi une rétention d’huile dans cette zone.
Le manchon 98 comprend une extrémité amont 98a qui est engagée dans l’arbre d’entrée 46 et qui peut coopérer avec ce dernier par l’intermédiaire d’un joint annulaire d’étanchéité.
Le manchon 98 comprend une extrémité aval 98b qui est engagée dans l’écrou 96 et qui peut coopérer avec ce dernier par l’intermédiaire d’un joint annulaire d’étanchéité.
Les figures 5 à 7 montrent que le tube de dégazage 82 comprend des collerettes annulaires externes 100 de centrage dans l’arbre basse pression 28. Ces collerettes 100 comportent des orifices axiaux 102 de passage d’air comprimé du circuit de pressurisation S2. La périphérie externe de chacune de ces collerettes 100 peut coopérer avec la surface cylindrique interne de l’arbre basse pression 28 par l’intermédiaire d’un joint annulaire d’étanchéité.
La montre que les orifices d’entrée d’air 64 sont situés en amont d’une de ces collerettes 100. Elle montre également que ces orifices 64 ne sont pas nécessairement dans un même plan perpendiculaire à l’axe X et peuvent au contraire être répartis sur une certaine longueur le long de cet axe.
La montre que le tube de dégazage 82 peut être formé par l’assemblage de deux ou plusieurs pièces tubulaires, qui sont par exemple emboîtés les uns dans les autres par engagement mâle-femelle. Un joint annulaire d’étanchéité peut être situé au niveau de chacun de ces emboitements. Chaque pièce tubulaire du tube de dégazage 82 peut être centré dans l’arbre basse pression 28 par deux ou plus collerettes 100.
La montre que les orifices de sortie d’air 66 sont situés en aval d’une des collerettes 100. Comme pour les orifices d’entrée d’air 64, les orifices de sortie d’air 66 peuvent être répartis sur une certaine longueur le long de l’axe X.
Les figures 5 à 8 permettent également de voir que l’air comprimé pénètre dans le circuit S2 par les orifices 64, en aval de l’extrémité amont 82a du tube de dégazage 82, et sort du circuit S2 par les orifices 66, en amont de l’extrémité aval 82b du tube de dégazage 82. L’espace 62 entre le tube de dégazage 82 et l’arbre basse pression 28 est de préférence fermé de manière étanche à ses extrémités axiales 82a, 82b, comme illustré aux figures 5 et 8. Concernant l’extrémité aval 82b, elle peut coopérer avec l’arbre basse pression 28 par l’intermédiaire d’un joint annulaire d’étanchéité.
Claims (10)
- Turbomachine (10) pour un aéronef, cette turbomachine (10) comportant un générateur gaz (14) comprenant de l’amont vers l’aval le long d’un axe (X) un compresseur basse pression (16), un compresseur haute pression (18), une chambre de combustion (20), une turbine haute pression (22) et une turbine basse pression (24), le compresseur haute pression (18) et la turbine haute pression (22) comportant des rotors reliés par un arbre haute pression (26) s’étendant le long de l’axe (X), le compresseur basse pression (16) et la turbine basse pression (24) comportant des rotors reliés par un arbre basse pression(28) s’étendant le long de l’axe (X) à l’intérieur de l’arbre haute pression (26), l’arbre basse pression (28) étant guidé en rotation par au moins un palier amont (58) situé dans une première enceinte amont de lubrification (A) située en amont de la chambre de combustion (20), et par au moins un palier aval (34) situé dans une première enceinte aval de lubrification (E) située en aval de la chambre de combustion (20), lesdites première et deuxième enceintes de lubrification (A, E) étant bordées par des enceintes de pressurisation (A1, A2, E1, E2),
la turbomachine (10) comportant au moins un dispositif (60) de prélèvement d’air comprimé dans au moins un desdits compresseurs (16, 18), qui alimente un premier circuit de pressurisation (S2) connecté à au moins une des enceintes de pressurisation (E1, E2) qui bordent la première enceinte aval de lubrification (E),
la turbomachine (10) comportant un tube de dégazage (82) qui s’étend le long de l’axe (X) à l’intérieur de l’arbre basse pression (28) et qui définit intérieurement au moins une partie d’un circuit de déshuilage (W), la turbomachine (10) comportant en outre un dispositif de déshuilage (84) de ladite première enceinte amont de lubrification (A), qui alimente ledit circuit de déshuilage (W),
caractérisée en ce que ledit premier circuit de pressurisation (S2) est au moins en partie formé par un premier espace annulaire (62) situé entre le tube de dégazage (82) et l’arbre basse pression (28), ce premier espace annulaire (62) s’étendant le long de l’axe (X) et étant relié d’une part à des orifices (64) d’entrée d’air comprimé situés en amont de la chambre de combustion (20) et d’autre part à des orifices (66) de sortie d’air comprimé situés en aval de la chambre de combustion (20). - Turbomachine (10) selon la revendication 1, dans laquelle lesdits orifices (64) d’entrée d’air comprimé sont situés en amont du compresseur haute pression (18), et/ou les orifices (66) de sortie d’air comprimé sont situés en aval de la turbine haute pression (22).
- Turbomachine (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit premier circuit de pressurisation (S2) alimente une enceinte de pressurisation (E1) qui est située en amont de ladite première enceinte aval de lubrification (E).
- Turbomachine (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le tube de dégazage (82) comprend des collerettes annulaires externes (100) de centrage dans l’arbre basse pression (28), ces collerettes (100) comportant des orifices axiaux (102) de passage d’air comprimé dudit premier circuit de pressurisation (S2).
- Turbomachine (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’arbre haute pression (26) est guidé en rotation par au moins un palier amont (29) situé dans une seconde enceinte amont de lubrification (C) située en amont de la chambre de combustion (20), et par au moins un palier aval (30) situé dans une seconde enceinte aval de lubrification (D) située en aval de la chambre de combustion (20), ces secondes enceintes de lubrification (C, D) étant bordées par des enceintes de pressurisation (C1, C2, D1, D2).
- Turbomachine (10) selon la revendication 5, dans laquelle ledit premier circuit de pressurisation (S2) alimente une enceinte de pressurisation (C2) qui est située en aval de ladite seconde enceinte amont de lubrification (C).
- Turbomachine (10) selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle ledit au moins un dispositif de prélèvement (60) alimente un second circuit de pressurisation (S3) qui est au moins en partie formé par un second espace annulaire (68) situé entre l’arbre basse pression (28) et l’arbre haute pression (26), ce second espace annulaire (68) s’étendant le long de l’axe (X) et étant relié à au moins une des enceintes de pressurisation (D1, D2) de ladite seconde enceinte aval de lubrification (D).
- Turbomachine (10) selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle ledit dispositif de déshuilage (84) est formé à la périphérie externe d’un soufflet (86) qui fait partie d’un autre arbre (46) accouplé à l’arbre basse pression (28).
- Turbomachine (10) selon la revendication 8, dans laquelle ledit autre arbre (46) est accouplé à l’arbre basse pression (28) par un tourillon (90), ledit autre arbre (46) comportant des cannelures (92) d’accouplement au tourillon (90) qui est maintenu sur l’arbre basse pression (28) par un écrou (96).
- Turbomachine (10) selon la revendication 9, dans laquelle un manchon tubulaire (98) est logé à l’intérieur dudit tourillon (90) pour assurer un raccordement fluidique entre le dispositif de déshuilage (82) et le tube de dégazage (82), ce manchon tubulaire (98) comprenant une extrémité amont (98a) engagée dans ledit autre arbre (46) et une extrémité aval (98b) engagée dans l’arbre basse pression (28).
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2281110B1 (fr) * | 2008-03-26 | 2013-11-06 | Snecma | Dispositif et procede d'equilibrage de pression dans une enceinte palier de turboreacteur |
| FR3008135A1 (fr) | 2013-07-08 | 2015-01-09 | Snecma | Centrage d'une piece a l'interieur d'un arbre de rotor dans une turbomachine |
| FR3075866A1 (fr) | 2017-12-22 | 2019-06-28 | Safran Aircraft Engines | Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur |
| FR3075868A1 (fr) | 2017-12-22 | 2019-06-28 | Safran Aircraft Engines | Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur |
| FR3090035A1 (fr) * | 2018-12-18 | 2020-06-19 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de deshuilage et d’etancheite d’une enceinte de lubrification de turbomachine |
| FR3093146A1 (fr) | 2019-02-21 | 2020-08-28 | Safran Aircraft Engines | Arbre de transmission comprenant une section fusible et procédé de protection contre un sur-couple d’un tel arbre de transmission |
| FR3108688A1 (fr) | 2020-03-27 | 2021-10-01 | Safran Aircraft Engines | Arret axial aval pour bague externe de palier |
| FR3114121A1 (fr) * | 2020-09-14 | 2022-03-18 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine d’aeronef equipee d’un tube de degazage optimise |
| FR3115558A1 (fr) | 2020-10-27 | 2022-04-29 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de pressurisation d’une enceinte aval de turbomachine et turbomachine correspondante. |
-
2023
- 2023-04-07 FR FR2303520A patent/FR3147595A1/fr active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2281110B1 (fr) * | 2008-03-26 | 2013-11-06 | Snecma | Dispositif et procede d'equilibrage de pression dans une enceinte palier de turboreacteur |
| FR3008135A1 (fr) | 2013-07-08 | 2015-01-09 | Snecma | Centrage d'une piece a l'interieur d'un arbre de rotor dans une turbomachine |
| FR3075866A1 (fr) | 2017-12-22 | 2019-06-28 | Safran Aircraft Engines | Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur |
| FR3075868A1 (fr) | 2017-12-22 | 2019-06-28 | Safran Aircraft Engines | Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur |
| FR3090035A1 (fr) * | 2018-12-18 | 2020-06-19 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de deshuilage et d’etancheite d’une enceinte de lubrification de turbomachine |
| FR3093146A1 (fr) | 2019-02-21 | 2020-08-28 | Safran Aircraft Engines | Arbre de transmission comprenant une section fusible et procédé de protection contre un sur-couple d’un tel arbre de transmission |
| FR3108688A1 (fr) | 2020-03-27 | 2021-10-01 | Safran Aircraft Engines | Arret axial aval pour bague externe de palier |
| FR3114121A1 (fr) * | 2020-09-14 | 2022-03-18 | Safran Aircraft Engines | Turbomachine d’aeronef equipee d’un tube de degazage optimise |
| FR3115558A1 (fr) | 2020-10-27 | 2022-04-29 | Safran Aircraft Engines | Dispositif de pressurisation d’une enceinte aval de turbomachine et turbomachine correspondante. |
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