CH355328A - Installation à turbine à gaz - Google Patents

Description

Installation ä turbine ä gaz La presente invention se rapporte ä une installa- tion ä turbine ä gaz d'estinee, par exemple, ä l@a pro- pulsion d'un avion.

Cette installation comprend un compresseur ä ecoulement axial, plusieurs chambres de combustion disposees peripheriquement et une .turbine de meme axe que 1e compresseur et dont 1e rotor est directe- ment reue ä celui du compresseur par un arbre s'etendant axialement ä 1'intärieur du groupe de chambres. de combustion.

Suivant Pinvention, cette installation est caracte- risee par un manchon dispose inteneu-rement par rapport aux chambres de combustion et concentri- quement par rapport audit arbre, ledit manchon etant reue au stator de compresseur au moyen d'un trongon de carter comportant une enveloppe inte- rieure et une enveloppe exterieure reliees entre elles et espacees Pune de Fautre, 1e stator de compresseur etant relie ä Fenveloppe exterieure, tandis que 1e manchon est relie aux deux enveloppes au moyen d'un e1ement presentant des bras, ce manchon etant relie, d'autre Part, au stator de turbine au moyen d'un disque annulaire, 1e tont de fagon que ce man- chon forme avec les stators de eompresseur et de turbine et ledit trongon de carter la seine structure de Support et d'alignement pour lies elements de Pins- tallation.

Le dessin represente, ä titre d'exempl6, une for me d'execution de Fobjet de Finvention.

La fig. 1 est une coupe longitudinale dune partie de l'extremite avant de cette forme d'execution ; la fig. 2 est une coupe longitudinale, ä une echelle un peu plus petite, dune partie interme- diaire ; la fig. 3 est une coupe, ä la meme echellle que la fig. 2, de la partie comprenant la turbine ; la fig. 4 est une vue ä plus petite echelle, suivant Faxe, du trongon de carter fixe au stator de com- presseur, et la fig. 5 est une coupe du manchon de liaison. L'installation representäe comprend un compres- seur 10 ä ecoulement axial, qui decharge de Pair dans des chambres de combustion 14, disposees p6ri- ph6riquement autour de Faxe de Finstallation. A partir des chambres de combustion, les, gaz passent dans la turbine. La turbine est de meme axe que 1e compresseur et son rotor entraine dimectement 1e rotor de ce dernier par Fintermediaire dun arbre comprenant un manchon 284.

Le compresseur comporte plusieurs rangees d'au- bes fixes 123 supportäes par 1e stator 124 et alter nant avec des series RTI ID="0001.0271" WI="12" HE="4" LX="1345" LY="1777"> d'aubes portees par 1e rotor.

A son extremite arriere, 1e carter 124 du com- presseur est boulonne ä Fenveloppe exterieure d'un trongon de carter supportant des appareils auxiliai- res. Dans l'espace compris entre Fenveloppe exte- rieure et une enveloppe interieure 154 du trongon de carter est monte un collecteur dair 150 qui dinge Fair sortant du compresseur vers les extremites. d'ad- mission des chambres de combustion 14, au nombre de huit. Le collecteur 150 comprend une partie annulaire ouverte du cöte de la sortie du compres- seur et une Serie de tubulures de decharge 152 com- muniquant avec les diffärentes chambres de com- bustion.

Un palier 153 monte Jans Penveloppe 154 Sup- porte 1'extremite amont de Parbre reliant les rotors du compresseur et de la turbine, oet arbre presentant ä cette extremite un trongon creux 144 solidaire du rotor du compresseur. L'air est amene du compres- seur au cälllecteur 150 par un court conduit de sec- tion annulaire presentant des entretoises de raidisse- ment 155 formant aubes de guidage. A son extremite aval, 1'enveloppe interieure 154 est reli & ä 1'extre- mit6 aval de Fenveloppe ext6rieure du trongon de carter 148 par une cloison annulaire 156 pourvue d'ouvertures espac6es 157 pour le passage des tubu- lures 152 du collecteur 150. L'enveloppe exterieure du trongon de carter 148, F@enveloppe int6rieure 154 et la cloison 156 sont de pr6f6rence assemb16es par soudage. Un presse-6toupe 158 est dispos6 d'un c6te du palier <B>153,</B> et un autre presse-etoupe 159 est dispos6 de lautre c6t6, enfermant ainsi le palier pour r6duire ou supprimer los fuites de lubrifiant. Ces presse-dtoupes sont fix6s amoviblement par des bou- lons 160.

Le trongon de carter 148 pir6sente une s6rie de brides d'attache 162 (fig. 4) 6cart6es angulairement et dont certaines supportent des appareils auxiliaires (non repr6sentes) tels quo los pompes de graissage. Les brides supportant ces appareils alternent avec des brides de montage auxquelles se fixem los pattes (non representäes) passant entre los appareils auxi- haires et destinees ä recevoir des attaches par les- quelles 1'installation est supportee dans un avion.

Entre los brides d'attache voisines <B>162,</B> le tron- gon de carter 148 presente des bossages 165 (fig. 1) supportant los tuyeres ä carburant 166 (fig. 1) des chambres de combustion. Ces tuy6res sont dispasees de fagon ä pouvoir eire enlevees d'un bloc et sont maintenues en place par des boulons 168. L'extr6- mit6 de sortie des tuyeres 166 se raccorde ä une bague 170 dispos6e Jans la tubulure 152 et est voi- sine dune couronne conique 172 mont6e dans Fex- tr6mit6 d'amont de la chambre de combustion. La bague 170 est support6e Jans un manchon 174 par des ailettes radiales 176 et 1e manchon est Supporte dans la tubulure par d'autre.s ailettes 178.

Le trongon d'arbre 144 porte une raue dent6e 179 en Prise avec plusieurs pignons 180, support6s par los consoles 181 et par 1'anneau 161. Les con- soles sont assemb16es ä 1'anneau par des boulons 182. L'anneau 161 possede un rebord 161a faisant saillie vors l'exterieur ä son extr6mit6 aval et qui est fix6 ä Fenveloppe int6rieure 154 au moyen dune rang6e de vis 183a. Les pignons sont mont6s avec leurs axes ä angle droit par rapport aux brides d'atta- che 162, et chaque pignon commande, par exemple, un appareil auxihaire par 1'interm6diaire dune cla- vette 183. La roue dent6e 179 est mont6e Sur 1e tron@on d'arbre au moyen de cannelures et est maintenue en place par des manchons 184 et 186, 1e tout dtant serre en Position par une bague de serrage 188 viss6e Sur 1'extr6mite du trongon d'arbre 144. Le manchon 186 pr6sente une bride fix & par des boulons 287 ä une bride du manchon 284 de Farbre.

Un manchon cylindrique 190, coaxial avec Far bre est log6 ä 1'int6rieur du groupe de chambres de combustion 14. Ce manchon pr6sente los alles de raidissement longitudinales 192 s'et@endant radiale- ment vors l'ext6rieur. Les alles portent axt6rieure- ment des rebords 194 pour leur raidissage. A 1'extr6mit6 d'amont, 1e manchon 190 est solidaire d'un 616ment annulaire 196 qui est fixd par des bou- lons 198 ä une collerette de Penveloppe int6rieure 154. Les extr6mites d'amont des alles 192 sont soli- daires de bras de renforcement 200 solidaires de 1'6lement 196 et qui sont solidaires ä leurs extrenütds ext6rieures d'un 616ment annulaire fix6 ä la peri- pMrie de la cloison 156 par des boulons 202. Un disque annulaire en forme de cuvette 204 est fix6 ä 1'extremite aval du manchon 190 et des alles. Le bord exterieur conique 206 dirige vors 1'arriere de ce disque est fixe au stator de la turbine.

Les chambres de combustion 14 sont dispos6es de fagon ä pouvoir etre enlev & s separement sans avoir ä d6monter completement la totafit6 de Fins- tallation. Chacune des chambres de combustion 14 comporte une enveloppe exterieure 210 et une enve- loppe int6rieure 212, s6par & de Fenveloppe 210 spar des entretoises 214 et 216. L'extr6mit@ d'entr6e de 1'enveloppe exterieure 210 est reli6e ä la tubulure 152 par une bague de serrage fendue 218, et l'extrd- mit6 aval de 1'enveloppe exterieure est reli6e de meme au colleateur d'admission 220 de la turbine, par une bague de serrage fendue 222. L'enveloppe ext6rieure comprend une section flexible 224 pour permettre la dilatation @thermique.

L'extremite d'entr & de 1'enveloppe interieure 212 s'aligne avec 1'extremite aval du manchon 174, et porte en alignement avec celui-ci, la couronne coni- que 172. La disposition est tolle quo le carburant ;p6netre dans la couronne conique 172, et quo Pair primaire s'6coule autour de la tuyere 166, et ä 1'int6- rieur du manchon 174, et par Suite entre la cou- ronne 172 et la paroi de Penveloppe interieure 212. En aval dune bougie d'allumage 228 fix & Jans la paroi de la chambre de combustion, Fenveloppe inte- rieure 212 pr6sente des Parties de paroi 230 legere- ment divergentes qui presentent des perforations 232 pour 1'admission de Pair secondaire, venant de Pes- pace compris entre Fenveloppe interieure et Penve- loppe exterieure. A;pres la Partie 230, Penveloppe 212 comprend une seation convergente 234 dont 1'extremite aval se raccorde ä Fenveloppe exterieure, au voisinage de son extr6mit6 aval. L'enveloppe int6- rieure est 16gerement plus courte quo Fenveloppe exterieure, de Sorte quo quand an demonte los ba- gues de fixation 218 et 222, an peut enlever la chambre de combustion en bloc de Pinstallation saus qu'il soit n6cessaire de Mmonter Pensemble de celle-ci. Deux chambres sont disposdes dans chacun des espaces s6parant deux alles voisines 192.

Les chambres de combustion sont enferm6es dans u@ne enveloppe 236 prenant appui Sur los re- bords 194 des, alles 190. Ce@tte enveloppe 236 est form6e de Segments s'etendant Sur un angle corres- pondant sensiblement ä 900, et dont los bords libres sont boulonn6s 1'un ä Fautre. L'enveloppe 236 est fixee en place par des organes de fixation 238.

L'espace ä 1'int6rieur de Venveloppe 236 et dans lequel se trouvent los chambres de combustion 14 peut être mis sous pression, par exemple pour une surpuissance par une ou plusieurs ouvertures 242 raccordées à des tubulures d'admission 244, repré sentées en traits mixtes sur la fig. 2.

La turbine qui, entraîne le compresseur et l'hélice comporte une enveloppe intérieure 246 portant les aubes directrices fixes 260 et 248. Le rotor com porte des rangées d'aubes mobiles 250 fixées sur les disques 252. L'enveloppe 246 est supportée dans une enveloppe extérieure 208 par plusieurs tiges radiales 254 logées dans des bossages 256 montés sur l'enveloppe 208 dans des bossages 258 de l'enve loppe 246. L'enveloppe 246 et l'enveloppe 208 for ment le stator de turbine. L'enveloppe 246 com prend une couronne portant les aubes d'admission 260 et des couronnes 262 et 264, dont chacune porte une rangée d'aubes 248. Ces couronnes sont boulonnées entre elles par des boulons 266 et sont formées de demi-couronnes fixées l'une à l'autre par les boulons 268.

Le disque amont du rotor de turbine est solidaire du manchon 284, faisant partie de l'arbre et s'éten dant vers l'avant dans le manchon 190. Dans le man chon 284 est disposée une bague-support 288 qui reçoit et supporte la tête d'un boulon 290 qui passe à travers les disques de turbine et porte un écrou de serrage 292 maintenant l'assemblage des disques entre eux.

Le rotor de turbine est supporté à son extrémité d'échappement par un palier 308 monté dans un support 302, porté par des, bras radiaux 304 logés dans des douilles 306 fixées à l'enveloppe 208. Le palier 308 présente une bague 310 de roulement montée sur un tourillon 286 du rotor.

On voit que le stator du compresseur 124, le tronçon de carter 148, le manchon<B>190</B> et le stator de turbine forment la seule structure de support et d'alignement pour les éléments de l'installation, ce qui permet de réduire le poids de celle-ci.

Claims (6)

1. REVENDICATION Installation à turbine à gaz, comprenant un cora- presseur à écoulement axial, plusieurs chambres de combustion disposées périphériquement et une tur bine de même axe que le compresseur et dont le rotor est directement relié à celui du compresseur par un arbre s'étendant axialement à l'intérieur du groupe de chambres de combustion, caractérisée par un manchon (190) disposé intérieurement par rap- port aux chambres de combustion et concentrique ment par rapport audit arbre, ledit manchon étant relié au stator de compresseur au moyen d'un tron çon de carter (148) comportant une enveloppe inté rieure et une enveloppe extérieure reliées entre elles et espacées l'une de l'autre, le stator de compresseur étant relié à l'enveloppe extérieure, tandis que le manchon est relié aux deux enveloppes. au moyen d'un élément présentant des bras, ce manchon étant relié, d'autre part, au stator de turbine au moyen d'un disque annulaire (204) le tout de façon que ce manchon forme avec les stators de compresseur et de turbine et ledit tronçon la seule structure de support et d'alignement pour les éléments de Pins- tallation. SOUS-REVENDICATIONS 1. Installation suivant la revendication, carac térisée en ce que ledit manchon (190) présente des. ailes de renforcement (192) longitudinales radiales, les chambres de combustion étant logées dans, les espaces entre ces ailes, lesquelles sont reliées audit disque annulaire (204).
2. 2. Installation suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée par une enveloppe de recouvrement amovible (236) s'étendant autour des chambres de combustion et supportées par les bords extérieurs des ailes (192).
3. 3. Installation suivant 1a revendication, caracté risée en ce qu'un collecteur (150, 152) reliant la sortie du compresseur aux entrées des chambres de combustion est disposé dans l'espace annulaire com pris, entre les .enveloppes intérieure et extérieure du- dit tronçon de carter.
4. 4. Installation suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisée en ce que le stator du compresseur et le manchon sont tous deux fixés amoviblement audit tronçon de carter.
5. 5. Installation suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisée par un palier (153) monté dans l'enveloppe intérieure (154) du tronçon de carter pour supporter ledit arbre.
6. 6. Installation suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisée en ce que l'enve loppe extérieure (l48) du tronçon de carter présente des brides pour le montage de l'installation.