FR3098852A1 - Distributeur haute pression pour turbomachine et turbomachine comportant un tel distributeur haute pression - Google Patents
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Abstract
Distributeur haute pression pour turbomachine et turbomachine comportant un tel distributeur haute pression
Un aspect de l’invention concerne un distributeur haute pression pour turbomachine comportant une couronne de pales (30) fixes montées entre une plateforme annulaire interne (10i) et une plateforme annulaire externe (10e), coaxiales, chaque pale (30) comprenant :
une paroi intrados (31), une paroi extrados (32), une face interne (34) et une face externe (33),
au moins une cavité (35) abritant une chemise d’étanchéité (20) dont une extrémité interne fermée forme une paroi de fond et dont une extrémité externe ouverte débouche dans la plateforme externe (10e),
la chemise d’étanchéité (20) étant au moins partiellement déformable et fixée, d’une part à la face externe (33) de la pale et, d’autre part, à la paroi extrados (32) de ladite pale de sorte à assurer un espacement (40) constant entre la chemise d’étanchéité et la paroi extrados de la pale.
Figure à publier avec l’abrégé : Figure 5
Description
La présente invention concerne un distributeur haute pression pour turbomachine dans lequel les chemises d’étanchéité suivent les éventuelles déformations de l’extrados des pales. L’invention concerne également un procédé de fabrication de ce distributeur haute pression ainsi qu’une turbomachine équipée de ce distributeur haute pression.
L’invention trouve des applications dans le domaine de l’aéronautique et, en particulier, dans le domaine des distributeurs haute pression de moteurs d’aéronefs.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION
Dans une turbomachine d'aéronef, comme par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur, le distributeur haute pression comporte, comme représenté sur les figures 1 et 2, un ensemble de pales 30 creuses, fixes et agencées annulairement dans la veine d'écoulement des gaz entre la sortie de la chambre de combustion et l'entrée de la turbine haute pression. Les pales 30 s'étendent radialement entre deux plateformes annulaires coaxiales, appelées plateforme interne 10i et plateforme externe 10e, qui délimitent la veine de circulation des gaz éjectés par la chambre de combustion.
Du fait de leur positionnement dans la veine de circulation des gaz 15, l’ensemble des pales 30 est soumis aux très fortes températures des gaz. Les pales 30 doivent donc être refroidies en permanence. Pour cela, chaque pale 30 comporte au moins une cavité 35 dont l’une des extrémités est ouverte et débouche à l'extérieur de la veine 15, au travers de la plateforme externe 10e, et dont l’autre extrémité est fermée et forme une paroi de fond. Chaque pale 30 comporte ainsi une face interne formée par l’extrémité fermée de la cavité 35 et une face externe formée par l’extrémité ouverte. Chaque pale 30 comporte en outre une paroi intrados 31 et une paroi extrados 32 qui s’étendent longitudinalement entre la face interne et la face externe. Une chemise d’étanchéité 20 est enchâssée dans la cavité 35 de chaque pale 30. Cette chemise d’étanchéité 20 comporte une pluralité de trous sur toute sa surface s'étendant entre les plateformes annulaires interne 10i et externe 10e. La chemise d’étanchéité 20 comporte une face fermée en regard de la face interne de la pale 30 et une face ouverte 23 débouchant à l'extérieur de la plateforme externe 10e et donc en extérieur de la veine de circulation 15. Ainsi, la face ouverte 23 de la chemise d’étanchéité 20 reçoit de l'air relativement frais, prélevé en amont de la chambre de combustion, à la sortie d'un étage du compresseur. Cet air frais pénètre à l'intérieur de la chemise d’étanchéité 20 pour refroidir par impact, de l'intérieur, les parois intrados 31 et extrados 32 de la pale.
Cependant, dans certaines circonstances comme, par exemple une obturation du plan de perçage suite à ingestion ou bien une surchauffe locale dans la veine liée à une combustion dérèglée,il peut se produire un déficit de refroidissement de l’extrados du distributeur haute pression. Un tel déficit entraîne généralement un gonflement local de la paroi extrados 32 d’une de plusieurs pales 30 du distributeur haute pression. Ce gonflement local 50 de la paroi extrados 32, dont un exemple est représenté sur la figure 3, génère une augmentation de l’espacement – ou entrefer – entre la chemise d’étanchéité 20 et la paroi extrados 32 de la pale. Dans le cas, par exemple, où l’entrefer entre la paroi extrados et la chemise d’étanchéité est d’environ 0,5 à 1 mm en situation de refroidissement normal, ledit entrefer peut doubler et atteindre environ 1 à 2 mm lors d’un déficit de refroidissement. Cette augmentation de l’entrefer entre la chemise d’étanchéité 20 et la paroi extrados 32 a pour effet d’éloigner la zone gonflée 50 du flux d’air de refroidissement, ce qui tend à amplifier le phénomène de perte de refroidissement de ladite paroi extrados.
Un exemple d’un distributeur haute pression selon une vue en coupe au droit d’un gonflement 50 est schématiquement représenté sur la figure 4, la partie A montrant un distributeur haute pression en situation nominale (sans déficit de refroidissement) et la partie B montrant un distributeur haute pression en situation dégradée (avec déficit de refroidissement). Dans ces exemples, la chemise d’étanchéité 20 logée dans la cavité 35 de la pale 30, est séparée de la paroi extrados 32 par un entrefer 40. Dans l’exemple d’un distributeur haute pression normal (partie A), l’entrefer 40 est régulier sur toute la surface de la chemise 20, c'est-à-dire qu’il est approximativement égal en tout point de la face extrados 22 de la chemise d’étanchéité située en regard de la paroi extrados 32 de la pale. Au contraire, dans l’exemple d’un distributeur haute pression détérioré (partie B), l’entrefer 40 est plus large au voisinage de la zone gonflée 50 que sur le reste de la paroi extrados 32. On comprend donc que le flux d’air frais circulant dans l’entrefer 40 atteint plus difficilement la zone gonflée 50, ce qui amplifie le phénomène de perte de refroidissement de la paroi extrados.
La génération d’un gonflement local 50 entraîne, en outre, l’apparition de criques 60 au voisinage du gonflement sur la paroi extrados 32 de la pale 30 du distributeur haute pression. Une crique 60 est une fente qui se crée à l’intersection entre la zone plane de la paroi extrados 32 et la zone gonflée 50 par le déficit de refroidissement. Ces criques 60 ont tendance à se propager sur la paroi extrados 32 au fur et à mesure que le gonflement 50 augmente. Or, lors des opérations de maintenance, le distributeur haute pression est considéré comme détérioré lorsqu’il présente une crique atteignant une longueur prédéterminée. Le technicien en charge de la maintenance se doit alors de déposer et remplacer le distributeur haute pression. Cette dépose et ce remplacement entraîne bien entendu un coût en termes de pièce, de main d’œuvre et de temps d’immobilisation de l’aéronef.
Pour répondre aux problèmes évoqués ci-dessus de gonflement des parois extrados des pales de distributeur haute pression et de génération de criques au voisinage du gonflement, le demandeur propose un distributeur haute pression dans lequel l’entrefer entre la chemise d’étanchéité et la paroi extrados de la pale est maintenu constant.
Selon un premier aspect, l’invention concerne un distributeur haute pression pour turbomachine comportant une couronne de pales fixes montées entre une plateforme annulaire interne et une plateforme annulaire externe, coaxiales, chaque pale comprenant :
- une paroi intrados, une paroi extrados, une face interne et une face externe,
- au moins une cavité abritant une chemise d’étanchéité dont une extrémité interne fermée forme une paroi de fond et dont une extrémité externe ouverte débouche dans la plateforme externe.
Ce distributeur haute pression se caractérise par le fait que la chemise d’étanchéité est au moins partiellement déformable et fixée, d’une part à la face externe de la pale et, d’autre part, à la paroi extrados de ladite pale de sorte à assurer un espacement constant entre la chemise d’étanchéité et la paroi extrados de la pale.
Ce distributeur haute pression présente l’avantage de limiter les risques de gonflement de la paroi extrados et, si la paroi présente tout de même un gonflement, il permet de maintenir un espacement constant entre la chemise d’étanchéité et ladite paroi extrados afin d’éviter une amplification du gonflement.
Le terme « paroi extrados » sera compris, dans la présente description, comme la surface intérieure d’une pale, à l‘extrados du distributeur haute pression. De façon similaire, le terme « paroi intrados » sera compris comme la surface intérieure de la pale, à l‘intrados du distributeur haute pression.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le distributeur haute pression selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la chemise d’étanchéité comporte au moins une partie souple, dans le voisinage de la face externe, permettant une déformation en rotation de ladite chemise.
- la partie souple comporte une succession de plis parallèles en forme d’accordéon ou un autre dispositif donnant de la souplesse.
- la chemise d’étanchéité est fixée à la face externe de la pale par brasure et à la paroi extrados de la pale par au moins un dispositif de liaison.
- le dispositif de liaison comporte un élément femelle fixé sur la paroi extrados et un élément male fixé sur la chemise d’étanchéité, l’élément male et l’élément femelle étant adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et assurer la liaison de la chemise d’étanchéité avec la paroi extrados.
- le dispositif de liaison comporte un élément male fixé sur la paroi extrados et un élément femelle fixé sur la chemise d’étanchéité, l’élément male et l’élément femelle étant adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et assurer la liaison de la chemise d’étanchéité avec la paroi extrados.
- le dispositif de liaison s’étend longitudinalement entre la chemise d’étanchéité et la paroi extrados.
- plusieurs dispositifs de liaison sont répartis entre la paroi extrados et la chemise d’étanchéité.
- le dispositif de liaison est positionné dans le tiers de la paroi extrados le plus proche de la face externe.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un distributeur haute pression tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comporte les opérations suivantes :
- monter un élément femelle de dispositif de liaison sur la paroi extrados, à l’intérieur de la pale,
- monter un élément male de dispositif de liaison sur la chemise d’étanchéité,
- insérer la chemise d’étanchéité à l’intérieur de la pale, via la face externe de la pale, en logeant l’élément male dans l’élément femelle, et
- braser la chemise d’étanchéité et la face externe de la pale.
Ce procédé de fabrication permet un montage simple de la chemise dans la pale.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne une turbomachine comportant un distributeur haute pression tel que défini ci-dessus.
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description, illustrée par les figures dans lesquelles :
Un exemple de réalisation d’un distributeur haute pression configuré pour que l’espacement entre la chemise d’étanchéité et la paroi extrados soit constante même en cas de gonflement de ladite paroi extrados est décrit en détail ci-après, en référence aux dessins annexés. Cet exemple illustre les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à cet exemple.
Sur les figures, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.
Le distributeur haute pression selon l’invention est un distributeur haute pression du type de ceux représentés sur les figures 1 et 2 et comportant un ensemble de pales 30 creuses, fixes et agencées de façon annulaire dans la veine d'écoulement des gaz 15 entre deux plateformes interne 10i et externe 10e, toutes deux annulaires et coaxiales.
Chaque pale 30 du distributeur haute pression comporte une face interne formée par l’extrémité fermée de la cavité 35 et une face externe formée par l’extrémité ouverte de ladite cavité. Chaque pale comporte en outre une paroi intrados 31 et une paroi extrados 32 qui s’étendent longitudinalement entre la face interne et la face externe. La chemise d’étanchéité 20 logée dans la cavité 35 de chaque pale 30 comporte une face fermée en regard de la face interne de la pale 30 et une face ouverte 23 débouchant à l'extérieur de la plateforme externe 10e. La chemise d’étanchéité 20 – appelée plus simplement chemise – est également munie d’une pluralité de trous sur toute sa surface s'étendant entre les plateformes annulaires interne 10i et externe 10e. La chemise d’étanchéité 20 est ainsi adaptée pour recevoir, via sa face ouverte 23, de l'air relativement frais prélevé en amont de la chambre de combustion et transmettre cet air frais, via les trous, aux parois intrados 31 et extrados 32 de la pale.
Le distributeur haute pression selon l’invention est adapté pour que l’entrefer 40, ou espacement, entre la chemise 20 et la paroi extrados 32 de la pale 30 soit constant en toutes circonstances, c'est-à-dire même lorsque la paroi extrados 32 comporte localement un gonflement 50. Pour cela, la chemise 20 est conçue pour être déformable sur une partie au moins de sa surface, cette partie déformable offrant une souplesse en rotation à ladite chemise par rapport à la paroi extrados 32 de la pale. De plus, la chemise 20 est fixée, d’une part, à la face externe 33 de la pale et, d’autre part, à la paroi extrados 32 de ladite pale. Ainsi, la chemise 20 reste à une distance stable de la paroi extrados 32 en toutes circonstances, c'est-à-dire en situation nominale comme en situation de gonflement de la paroi extrados.
Un exemple d’une vue en coupe selon l’axe AA d’une pale de distributeur haute pression selon certains modes de réalisation de l’invention est représenté sur la figure 5. Dans ces modes de réalisation, la chemise 20 est fixée sur la face externe 33 de la pale 30 par brasure ou par toute autre technique de soudage. De façon plus précise, comme décrit précédemment, la face externe 33 de la pale est une face ouverte ; la chemise 20 peut donc être fixée, par exemple brasée, sur les contours 33a de l’orifice 33b de la face externe 33.
Outre sa fixation sur la face externe 33, la chemise 20 est également fixée sur la paroi extrados 32 de la pale 30. Cette fixation sur la paroi extrados 32 est réalisée au moyen d’au moins un dispositif de liaison 70 qui assure le maintien à distance constante de la chemise 20 par rapport à la paroi extrados 32. Ce dispositif de liaison 70 comporte un premier élément fixé sur la surface intérieure de la paroi extrados 32 de la pale et un second élément fixé sur la surface extérieure de la face extrados 22 de la chemise. Selon certains modes de réalisation, le premier élément est un élément femelle 72 fixé sur la paroi extrados 32, à l’intérieur de la pale, et le deuxième élément est un élément male 71 fixé sur la chemise d’étanchéité 20, en extérieur de chemise. L’élément male 71 et l’élément femelle 72 sont tous deux adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et, ainsi, lier la chemise d’étanchéité à la paroi extrados. Les éléments mâle 71 et femelle 72 peuvent, par exemple, former un assemblage du type à dent ou à queue d’aronde. L’élément femelle 72 comporte, par exemple, une rainure ; l’élément mâle 71 comporte, par exemple, une partie saillante conçue pour s’insérer dans la rainure de l’élément femelle. Selon certaines variantes, un seul dispositif de liaison 70 est monté entre la paroi extrados 32 et la face extrados 22 de la chemise 20. Pour des facilités de montage et de fabrication, il est privilégié d’avoir la partie mâle sur la chemise mais l’inverse (partie femelle sur la chemise) est également retenu comme une solution possible. Dans cette alternative, le dispositif de liaison (40) comporte un élément male (71) fixé sur la paroi extrados (32) et un élément femelle (72) fixé sur la chemise d’étanchéité (20), l’élément male et l’élément femelle étant adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et assurer la liaison de la chemise d’étanchéité (20) avec la paroi extrados.
Selon certaines variantes, ce dispositif de liaison 70 est monté longitudinalement entre la chemise d’étanchéité 20 et la paroi extrados 32, c'est-à-dire qu’il s’étend radialement sur une hauteur prédéfinie entre la face interne 34 et la face externe 33 de la pale 30. Il peut, par exemple, s’étendre longitudinalement sur une partie seulement de la paroi extrados 32 ou sur toute la hauteur de ladite paroi extrados. Selon d’autres variantes, plusieurs dispositifs de liaison sont répartis entre la paroi extrados 32 et la chemise d’étanchéité 20. Dans ces variantes, les différents dispositifs de liaison 70 sont répartis sur tout ou partie des surfaces en regard de la paroi extrados 32 de la pale et de la face extrados 22 de la chemise 20. Quelle que soit la variante, le (les) dispositif de liaison 70 est positionné dans le tiers supérieur de la paroi extrados 32, c'est-à-dire dans le tiers de la surface de la paroi extrados 32 la plus proche de la face externe 33. Dans un exemple particulier, le dispositif de liaison 70 peut s’étendre, par exemple, sur environ 10mm de long dans le tiers supérieur de la paroi extrados 32.
La fixation de la chemise 20 à l’intérieur de la pale 30, telle qu’elle vient d’être décrite, permet de limiter les risques de gonflement local de la paroi extrados 33 car le dispositif de liaison constitue un point d’ancrage qui, en cas de déficit modéré de refroidissement, peut suffire à maintenir la paroi extrados plane.
La chemise 20 du distributeur haute pression selon l’invention comporte, en outre, au moins une partie souple 80, située dans le voisinage de la face externe 33 de la pale. Cette partie souple 80 est conçue pour permettre, par allongement de la structure, une déformation en rotation de la chemise. Cette partie souple 80, lorsqu’elle est déformée, offre quelques degrés de liberté en rotation supplémentaires à la chemise 20. La partie souple peut être, par exemple, localisée dans le haut de la chemise, c'est-à-dire dans la zone de la chemise 20 la plus proche de la face externe 33 de la pale. De façon alternative, elle peut s’étendre sur la moitié ou sur toute la hauteur de la chemise 20 entre la face interne 34 et la face externe 33 de la pale. La partie souple 80 peut être, par exemple, une partie flexible apte à se déployer sous l’effet d’une force de traction. En particulier, la partie souple 80 peut être une portion de la chemise 20 comportant une pluralité de plis parallèles 81, 82, 83, transversaux, juxtaposés les uns aux autres, comme montré sur la partie B de la figure 6. Les plis parallèles 81, 82, 83 sont formés suivant la direction transversale, entre extrados et intrados, et s’étendent les uns à la suite des autres suivant la direction longitudinale, entre la face externe 33 et la face interne 34 de la pale La figure 6 montre, en particulier, une vue en coupe d’une chemise 20 fixée sur la face externe 33 d’une pale de distributeur haute pression selon l’art antérieur (partie A de la figure 6) et une même vue en coupe de la chemise 20 lorsqu’elle est montée dans une pale 30 d’un distributeur haute pression selon l’invention (partie B de la figure 6). On comprend, dans le cas de la partie B, que la succession de plis parallèles 81, 82, 83 forme une zone en accordéon qui peut offrir des degrés de liberté supplémentaires dans la direction dans laquelle s’exerce une force de traction. Si la force de traction est exercée depuis la paroi extrados 32, alors la zone en accordéon offre des degrés de liberté supplémentaires dans une rotation suivant les aiguilles d’une montre dans l’exemple de la figure 5.
En effet, la pale 30 étant fabriquée dans un matériau de plus grande épaisseur que celle de la chemise 20 et donc de plus grande rigidité que celle de ladite chemise, lorsque la paroi extrados 32 gonfle, cette dernière exerce une force de traction sur la face extrados 22 de la chemise 20, ce qui provoque la déformation en rotation de la partie souple 80 et permet à la chemise 20 de suivre la déformation de la paroi extrados 32. Ainsi, même si la paroi extrados est soumise à un gonflement local 50, à la suite d’un déficit de refroidissement, l’entrefer 40 entre la chemise d’étanchéité 20 et la paroi extrados 32 de la pale reste constant, ce qui a pour effet que le phénomène de perte de refroidissement de la paroi extrados ne s’amplifie pas. Les éventuelles criques engendrées par le gonflement local 50 ne risquent donc pas de se propager.
Le distributeur haute pression selon l’invention peut être fabriqué en mettant en œuvre les opérations suivantes :
- monter un élément femelle 72 du dispositif de liaison 70 sur la paroi extrados 32, à l’intérieur de la pale,
- monter un élément male 71 du dispositif de liaison 70 sur la chemise d’étanchéité 20,
- insérer la chemise 20 à l’intérieur de la pale 30, via la face externe 33 de la pale, en logeant l’élément male 71 dans l’élément femelle 72, et
- braser la chemise 20 et la face externe 33 de la pale.
Bien entendu, des opérations similaires sont réalisées pour chacune des pales 30 du distributeur haute pression de sorte que chacune desdites pales est pourvue des mêmes moyens permettant de conserver, en toutes circonstances, un espacement 40 constant entre la paroi extrados 32 et la chemise 20.
Classiquement, la chemise 20 est montée dans le distributeur haute pression de haut en bas, c'est-à-dire qu’elle est introduite dans la pale 30 depuis la face externe 33 puis insérée à l’intérieur de ladite pale par glissement. Dans le distributeur haute pression de l’invention, le dispositif de liaison 70 est avantageusement positionné de sorte que la rainure de l’élément femelle 72 soit dirigée vers le haut, c'est-à-dire vers la face externe 33 de la pale, et que la partie saillante de l’élément mâle 71 soit dirigée vers le bas, c'est-à-dire vers la face interne 34 de la pale. Un tel positionnement des éléments mâle et femelle permet auxdits éléments mâle et femelle de s’insérer facilement l’un dans l’autre lors du glissement de la chemise 20 à l’intérieur de la pale30. Il permet en outre que l’insertion de la chemise 20 à l’intérieur de la pale 30 ne soit pas plus contraignante que dans un procédé de fabrication classique.
Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, le distributeur haute pression selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.
Claims (11)
- Distributeur haute pression pour turbomachine comportant une couronne de pales (30) fixes montées entre une plateforme annulaire interne (10i) et une plateforme annulaire externe (10e), coaxiales, chaque pale (30) comprenant :
- une paroi intrados (31), une paroi extrados (32), une face interne (34) et une face externe (33),
- au moins une cavité (35) abritant une chemise d’étanchéité (20) dont une extrémité interne fermée forme une paroi de fond et dont une extrémité externe ouverte débouche dans la plateforme externe (10e),
- Distributeur haute pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chemise d’étanchéité (20) comporte au moins une partie souple (80), dans le voisinage de la face externe (33), permettant une déformation en rotation de ladite chemise.
- Distributeur haute pression selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie souple (80) comporte une succession de plis parallèles (81, 82, 83) en forme d’accordéon.
- Distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la chemise d’étanchéité (20) est fixée à la face externe (33) de la pale par brasure et à la paroi extrados (32) de la pale par au moins un dispositif de liaison (70).
- Distributeur haute pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de liaison (40) comporte un élément femelle (72) fixé sur la paroi extrados (32) et un élément male (71) fixé sur la chemise d’étanchéité (20), l’élément male et l’élément femelle étant adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et assurer la liaison de la chemise d’étanchéité (20) avec la paroi extrados (32).
- Distributeur haute pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de liaison (40) comporte un élément male (71) fixé sur la paroi extrados (32) et un élément femelle (72) fixé sur la chemise d’étanchéité (20), l’élément male et l’élément femelle étant adaptés pour s’insérer l’un dans l’autre et assurer la liaison de la chemise d’étanchéité (20) avec la paroi extrados (32).
- Distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 4 et 5 ou 4 et 6, caractérisé en ce que le dispositif de liaison (70) s’étend longitudinalement entre la chemise d’étanchéité (20) et la paroi extrados (32).
- Distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 4 et 5 ou 4 et 6, caractérisé en ce que plusieurs dispositifs de liaison (70) sont répartis entre la paroi extrados (32) et la chemise d’étanchéité (20).
- Distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de liaison (70) est positionné dans le tiers de la paroi extrados (32 le plus proche de la face externe (33).
- Procédé de fabrication d’un distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte les opérations suivantes :
- monter un élément femelle (72) de dispositif de liaison (70) sur la paroi extrados (32), à l’intérieur de la pale,
- monter un élément male (71) de dispositif de liaison (70) sur la chemise d’étanchéité (20),
- insérer la chemise d’étanchéité (20) à l’intérieur de la pale (30), via la face externe (33) de la pale, en logeant l’élément male dans l’élément femelle, et
- braser la chemise d’étanchéité (20) et la face externe (33) de la pale.
- Turbomachine comportant un distributeur haute pression selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4063851A (en) * | 1975-12-22 | 1977-12-20 | United Technologies Corporation | Coolable turbine airfoil |
US6238182B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-05-29 | Meyer Tool, Inc. | Joint for a turbine component |
CA2456696A1 (fr) * | 2003-02-18 | 2004-08-18 | Snecma Moteurs | Aubes de turbine refroidie a fuite d'air de refroidissement reduite |
US7828515B1 (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-09 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Multiple piece turbine airfoil |
US8167537B1 (en) * | 2009-01-09 | 2012-05-01 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Air cooled turbine airfoil with sequential impingement cooling |
-
2019
- 2019-07-17 FR FR1908043A patent/FR3098852B1/fr active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4063851A (en) * | 1975-12-22 | 1977-12-20 | United Technologies Corporation | Coolable turbine airfoil |
US6238182B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-05-29 | Meyer Tool, Inc. | Joint for a turbine component |
CA2456696A1 (fr) * | 2003-02-18 | 2004-08-18 | Snecma Moteurs | Aubes de turbine refroidie a fuite d'air de refroidissement reduite |
US8167537B1 (en) * | 2009-01-09 | 2012-05-01 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Air cooled turbine airfoil with sequential impingement cooling |
US7828515B1 (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-09 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Multiple piece turbine airfoil |
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