FR2927954A1 - Fixation d'equipements sur un carter de turbomachine - Google Patents

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Abstract

Turbomachine (10) comprenant un turboréacteur à double flux relié par un carter intermédiaire (18) à un carter de soufflante (22) disposé en amont du carter intermédiaire (18), et des équipements fixés sur des supports (26) qui sont fixés par collage au carter de soufflante (22).

Description

FIXATION D'EQUIPEMENTS SUR UN CARTER DE TURBOMACHINE
La présente invention concerne une turbomachine comprenant des équipements, par exemple électrique ou hydraulique, montés sur un carter de soufflante. Une turbomachine comprend un moteur relié par un carter intermédiaire à un carter d'une soufflante disposé en amont du carter intermédiaire. Le carter intermédiaire délimite une veine annulaire d'écoulement d'un flux secondaire autour du moteur et comprend des bras s'étendant radialement vers l'extérieur depuis le moteur et ayant pour fonction d'assurer la transmission des efforts et de permettre le passage de servitudes ou d'équipements tels que des câbles, des conduits hydrauliques, etc, nécessaires au fonctionnement de dispositifs tels que par exemple des inverseurs de poussée placés en aval du carter intermédiaire.
Le maintien des équipements, qui cheminent le long du carter de soufflante, est habituellement réalisé par fixation de ces équipements sur des supports rigides fixés par un système vis / écrou à des brides du carter de soufflante. Une telle fixation nécessite d'appliquer un couple de serrage important aux vis de l'ensemble support / bride, ce qui génère une forte contrainte statique au niveau des points de fixation et limite la capacité à absorber les vibrations générées par la turbomachine en fonctionnement. Les orifices nécessaires au passage des vis dans les supports et dans les brides du carter de soufflante peuvent se déformer sous l'effet des contraintes de serrage et des criques peuvent se former et se propager entre les différents points de fixation, ce qui conduit au remplacement du carter de soufflante et augmente les coûts de maintenance. Dans certaines configurations de turbomachine, il est intéressant de réaliser le carter de soufflante en aluminium afin de diminuer la masse de la turbomachine. Cependant, les problèmes de criques mentionnées ci- dessus sont particulièrement importants avec ce type de matériau du fait de sa plus faible résistance mécanique aux vibrations.
La présente invention a pour objet une turbomachine, qui évite les inconvénients précités de la technique antérieure d'une façon simple, efficace et économique. Elle propose à cet effet, une turbomachine comprenant un turboréacteur à double flux relié par un carter intermédiaire à un carter de soufflante disposé en amont du carter intermédiaire, et des équipements par exemple d'alimentation hydraulique ou électrique fixés sur des supports montés sur le carter de soufflante, caractérisée en ce que les supports d'équipements sont fixés par collage au carter de soufflante.
La fixation d'équipements au carter de soufflante par l'intermédiaire de supports collés permet d'augmenter la capacité d'absorption des vibrations générées par la turbomachine en fonctionnement et ainsi de remédier aux problèmes de criques et de déformation des différents points de fixation. En cas d'évènements exceptionnels tels que l'ingestion d'un volatile, la colle réalise une zone fusible qui cède sous l'impact, ce qui évite d'endommager le carter de soufflante. L'utilisation d'une liaison par collage à la place d'une liaison par vis / écrou s'avère particulièrement adaptée pour fixer les supports sur le carter de soufflante puisque les supports d'équipements ne participent pas à la reprise d'efforts en vol. De plus, cette liaison permet également d'alléger la turbomachine. Avantageusement, le carter de soufflante est réalisé en aluminium, ce qui permet de diminuer fortement la masse de la turbomachine par rapport à un carter réalisé en acier par exernple.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la colle est une colle époxyde. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins 30 annexés dans lesquels : - la figure 1 est vue schématique en coupe axiale d'une turbomachine à double flux ; la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un carter de soufflante portant des équipements d'alimentation électrique ou hydraulique par exemple ; la figure 3 est une illustration du mode de fixation des supports d'équipements selon la technique antérieure ; la figure 4 est une illustration du principe d'assemblage des supports d'équipements sur le carter de la soufflante selon l'invention.
La turbomachine 10 représentée en figure 1 comprend essentiellement une nacelle 12 de forme cylindrique qui entoure un turboréacteur 14 et une roue de soufflante 16 montée à l'avant du turboréacteur 14. Un carter intermédiaire 18 rigide, comprenant des bras de passage 20 s'étendant radialement, relie mécaniquement le moteur 14 à un carter de soufflante 22 monté en amont et à un carter d'inverseur 24 monté en aval, les carters de soufflante 22 et d'inverseur 24 portant la nacelle 12. Pendant le fonctionnement du moteur, l'air aspiré à travers la soufflante se divise en un flux d'air primaire (flèches A) qui traverse le turboréacteur 14 et en un flux d'air secondaire qui s'écoule à l'intérieur de la nacelle 12 vers l'arrière autour du turboréacteur (flèches B) et entre les bras de passage 20. Les bras 20 permettent le passage d'équipements tels que des câbles, des conduits d'alimentation hydraulique, etc, depuis le moteur vers le carter de soufflante 22. Ces équipements sont nécessaires afin d'assurer le fonctionnement de dispositifs tels que des pompes, des capteurs de pression, etc, situés en périphérie. Comme représenté en figure 2, ces différents équipements sont fixés sur des supports 26, lesquelles comprennent une partie plate 28 raccordée à deux pattes radiales 30. La partie plate 28 permet le maintien des équipements grâce à des bagues de serrage 32 tandis que les pattes radiales 30 sont fixées à des brides 34 du carter de soufflante 22 par boulonnage. Pour cela, les pattes radiales 30 et les brides 34 comprennent des orifices qui coopèrent pour recevoir des boulons 36. Une rondelle 38 est ensuite montée sur chaque boulon 36, entre la bride 34 du carter de soufflante 22 et l'écrou de serrage 40 du support 26 sur la bride 34 du carter de soufflante 22 (figure 3). Le serrage des boulons 36 induit de fortes contraintes statiques sur l'ensemble support 26 / bride 34 au niveau des points de fixation, ce qui limite la résistance de cet ensemble aux vibrations générées par la turbomachine 10 en fonctionnement.
Selon l'invention, ces inconvénients sont évités ainsi que ceux mentionnés précédemment, grâce au fait que les supports 26 sont fixés par collage aux brides 34 du carter de soufflante 22, ce qui permet d'augmenter la capacité d'absorption des vibrations d'environ 30% de l'ensemble support/ carter et limite la formation de criques, en particulier dans le cas 15 d'un carter en aluminium. En cas d'ingestion d'un objet extérieur par la turbomachine 10, le joint de colle 42 absorbe une partie de l'énergie de la collision. Si le choc est trop important, le joint de colle 42 peut céder évitant d'endommager le carter de la soufflante 22. 20 La colle utilisée doit avoir de bonnes propriétés structurales afin d'assurer une liaison suffisamment rigide entre le support 26 et le carter de soufflante 22. La colle est appliquée de la manière suivante : un traitement de la surface est réalisé en effectuant un sablage suivi d'un dégraissage, par 25 exemple à l'acétone puis un primaire (par exemple commercialisé sous la dénomination EA9210 par HYSOUSTRUCTIL) est appliqué à la surface afin de faciliter l'accrochage et l'application de la colle. La colle est appliquée sur un support 26 et sur une bride 34 au moyen d'une spatule, par exemple. Les pièces collées subissent une étape de durcissement dans 30 un four à 80°C pendant une heure ou à température ambiante pendant 24 h.
L'épaisseur optimale du joint de colle est de l'ordre de 0,2 mm et peut être obtenue en utilisant une spatule crantée. Le carter de soufflante 22 peut être en aluminium et la colle en époxyde. Une telle colle est utilisable sur tous les types d'alliages métalliques. La couche de colle durcie a un module de Young d'environ 2,5 à 3,96 GPa et un module de cisaillement d'environ 1,46 GPa. Sa tenue en cisaillement est d'environ 30 à 35 MPa (à l'état neuf) et de 15 à 20 MPa après vieillissement en atmosphère humide.
L'utilisation d'une liaison par collage à la place d'une liaison boulonnée permet, dans un exemple pratique, de diminuer la masse d'environ 2,5 kg correspondant à la masse des boulons 36, écrous 40 et rondelles 38.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Turbomachine (10) comprenant un turboréacteur à double flux relié par un carter intermédiaire (18) à un carter de soufflante (22) disposé en amont du carter intermédiaire (18), et des équipements par exemple d'alimentation hydraulique ou électrique fixés sur des supports (26) montés sur le carter de la soufflante (22), caractérisée en ce que les supports (26) d'équipements sont fixés par collage au carter de soufflante (22).
2. Turbomachine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le carter de soufflante (22) est en aluminium.
3. Turbomachine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la colle est une colle époxyde.
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