FR3164251A1 - Tourillon d’arbre de turbine pour turbomachine d’aéronef - Google Patents

Tourillon d’arbre de turbine pour turbomachine d’aéronef

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Antoine Hervé DOS SANTOS
Thierry Fachat
Tiago CARONA MESQUITA
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Abstract

Tourillon (109) pour arbre de turbomachine d’aéronef, ledit tourillon s’étendant autour d’un axe (X) et comportant - une extrémité amont destinée à être fixée à un arbre de turbomachine,- une extrémité aval destinée à être fixée à un élément de rotor de turbomachine,- une paroi de liaison (112) évasée,et dans lequel la paroi de liaison (112) comporte une pluralité d’orifices (113) de passage d’air, et dans lequel pour chaque orifice, une dimension d’extension (120) maximale entre deux extrémités circonférentielle de l’orifice (113) est supérieure à une dimension d’extension maximale entre deux extrémités axiale de l’orifice (113), chacune des deux extrémités circonférentielles (116, 117) etant reliée aux deux extrémités axiales (114, 115) par une portion de jonction (124, 125, 126, 127) arrondie respective. Fig. 4.

Description

Tourillon d’arbre de turbine pour turbomachine d’aéronef
Le présent exposé concerne le domaine des turbomachines telles que les turbopropulseurs ou les turboréacteurs.
Plus particulièrement, l’invention se rapporte au domaine des turbines pour turbomachines d’aéronefs, et plus spécifiquement encore aux arbres de turbines pour turbomachines d’aéronefs.
Dans une turbomachine, un arbre de turbine permet de transmettre la puissance depuis la turbine vers un arbre de compresseur. Pour cela, l’arbre de turbine présente à une extrémité un tourillon. Ce tourillon sert de liaison entre l’arbre de turbine et l’arbre de compresseur et présente pour cela une extrémité fixée à l’arbre de compresseur.
Dans certains arbres de turbine, par exemple un arbre de turbine basse pression, ce tourillon présente des orifices traversants de forme circulaire qui permettent le passage d’un fluide de refroidissement depuis la turbine haute pression en direction de la veine à l’aval de l’arbre de compresseur. Dans d’autres configurations, ces orifices de passage peuvent également permettre des pressurisations d’enceinte ou autres dans la turbomachine.
Afin de maîtriser le flux de fluide traversant le tourillon, la section des orifices de passage doit être calibrée de façon précise. Cependant, le tourillon constitue une zone de liaison structurelle entre l’arbre de turbine et l’arbre de compresseur. Le tourillon est donc sujet à des contraintes importantes en fonctionnement. La présence de ces orifices de passage affaiblit la structure du tourillon et génère des concentrations de contraintes mécaniques dans le tourillon entre les orifices de passage d’air circonférentiellement adjacents. Cet affaiblissement structurel du tourillon et la concentration des contraintes peuvent conduire à un endommagement de la turbomachine.
En outre, la quantité de matière à bas diamètre sur un tourillon est limitée de sorte qu’il existe une incompatibilité entre le besoin de section de passage de ventilation via les orifices de passage et le besoin en tenue mécanique du tourillon. Les orifices de passage réduisent alors la tenue du tourillon aux charges et génèrent une concentration des contraintes accrue affaiblissant la structure du tourillon.
Il existe donc un réel besoin de tourillon présentant des orifices de passage permettant un flux de fluide de refroidissement maîtrisé tout en présentant un poids et une tenue aux contraintes mécaniques satisfaisants.
Une idée à la base de l’invention est de fournir un arbre de turbine permettant un passage de ventilation tout en présentant une résistance mécanique aux contraintes satisfaisante. Plus particulièrement, une idée à la base de l’invention est de proposer une section des orifices de passage qui permet d’assurer une ventilation satisfaisante sans dégrader la résistance mécanique du tourillon. En particulier, une idée à la base de l’invention est de proposer une section pour les orifices de passage qui également allège le tourillon.
Pour cela, l’invention fournit un tourillon pour arbre de turbomachine d’aéronef, ledit tourillon s’étendant autour d’un axe (X) et comportant
- une extrémité amont destinée à être fixée à un arbre de turbomachine,
- une extrémité aval destinée à être fixée à un élément de rotor de turbomachine,
- une paroi de liaison évasée, la paroi de liaison reliant l’extrémité amont du tourillon et l’extrémité aval du tourillon,
et dans lequel la paroi liaison comporte une pluralité d’orifices de passage d’air répartis circonférentiellement autour de l’axe (X), chaque orifice étant délimité par deux extrémités circonférentielles opposées et par deux extrémité axiales opposées, les extrémités circonférentielles de chaque orifice définissant entre elles une première dimension d’extension dudit orifice et les extrémités axiales de chaque orifice définissant entre elles une deuxième dimension d’extension dudit orifice, et dans lequel, pour chaque orifice, d’une part la première dimension d’extension de l’orifice présente une dimension maximale qui est supérieure à une dimension maximale de la deuxième dimension d’extension de l’orifice, et d’autre part, chacune des deux extrémités circonférentielles est reliée aux deux extrémités axiales par une portion de jonction arrondie respective.
Grâce à ces caractéristiques, l’espace circonférentiel occupé par les orifices de passage permet de conserver une bonne résistance mécanique du tourillon malgré la présence desdits orifices tout en ayant un tourillon dont le poids est réduit avec une section de passage d’air satisfaisante. En effet, grâce à ces caractéristiques, il est possible d’avoir une section de passage d’air pour les orifices plus large circonférentiellement que longue axialement et par conséquence d’augmenter l’encombrement circonférentiel en limitant l’encombrement radial. Ainsi, il est possible de conserver une quantité de matière suffisante pour assurer la bonne tenue mécanique du tourillon en limitant l’encombrement des orifices selon la deuxième dimension d’extension, typiquement axialement et donc en particulier là où le tourillon présente un faible diamètre et peu de matière. Cela est en outre possible tout en conservant une section de passage satisfaisante pour le passage d’air et en réduisant le poids du tourillon, typiquement en augmentant l’encombrement des orifices selon la première dimension d’extension.
Selon différents modes de réalisation, le tourillon selon l’invention peut comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, seules ou en combinaison.
Afin de permettre le passage de fluide, par exemple un fluide de refroidissement, les orifices de passage sont traversants.
Selon un mode de réalisation, les orifices de passage d’air ont une forme distincte d’un cercle, autrement dit, ces orifices ont une forme non circulaire. De préférence, les orifices de passage d’air présentent une section de passage identique.
Selon un mode de réalisation, la paroi de liaison présente un diamètre aval et un diamètre amont. Par exemple, le diamètre amont de la paroi de liaison est à une jonction avec l’extrémité amont du tourillon. De façon analogue, le diamètre aval est par exemple à une jonction avec l’extrémité aval du tourillon. De préférence, le diamètre aval est distinct du diamètre amont.
Selon un mode de réalisation, la paroi de liaison est tronconique.
Selon un mode de réalisation, le diamètre aval est supérieur au diamètre amont.
Selon un mode de réalisation, le diamètre amont est supérieur au diamètre aval.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une des deux, et de préférence les deux, extrémités circonférentielles de chaque orifice est droite.
Selon un mode de réalisation, les orifices sont répartis circonférentiellement de façon régulière autour de l’axe (X). Ainsi, une distance circonférentielle séparant deux orifices adjacents est identique et/ou selon un schéma régulier sur toute la circonférence de la paroi.
Selon un mode de réalisation, la première dimension d’extension de chaque orifice est inférieure ou égale à une distance circonférentielle séparant ledit orifice d’un autre orifice circonférentiellement adjacent. Autrement dit, la matière de paroi conservée entre deux orifices adjacents est supérieure à la première dimension d’extension, par exemple la largeur circonférentielle.
Selon un mode de réalisation, la première dimension d’extension de chaque orifice est décroissante depuis une extrémité aval respective des deux extrémités circonférentielles dudit orifice à une extrémité amont respective des deux extrémités circonférentielles dudit orifice.
Selon un mode de réalisation, une largeur circonférentielle entre les deux extrémités circonférentielles de chaque orifice de passage d’air est proportionnelle à une conicité de la paroi de liaison.
La largeur circonférentielle est ici définie par une direction circonférentielle, c’est-à-dire autour de l’axe (X). Autrement dit, la largeur circonférentielle de d’un orifice est déterminée en fonction de la position axiale à laquelle elle est mesurée et peut donc prendre différentes valeurs selon ladite position axiale à laquelle elle est mesurée.
Grâce à ces caractéristique, l’espace circonférentiel entre les extrémités circonférentielles des orifices est lié à la quantité de matière présente dans la paroi de liaison au niveau desdites extrémités circonférentielles de sorte que la paroi conserve une quantité de matière satisfaisante pour assurer une bonne résistance mécanique du tourillon malgré la présence des orifices de passage. En outre, comme expliqué ci-dessus, en choisissant de façon appropriée la largeur circonférentielle des orifices, il est possible de limiter l’encombrement radial desdits orifices, en particulier à bas diamètre de la paroi, tout en conservant une section de passage satisfaisante et donc d’alléger le tourillon.
Par exemple, une paroi présentant une forte conicité avec un petit diamètre amont, et donc peu de matière disponible proche de l’extrémité amont, présente une résistance mécanique satisfaisante malgré la présence des orifices du fait que la largeur circonférentielle de ces orifices diminue de l’aval vers l’amont proportionnellement à la réduction de diamètre de la paroi, et donc de matière disponible de la paroi.
Selon un mode de réalisation, chaque orifice est symétrique par rapport à un plan axial du tourillon.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une des deux extrémités axiales, et de préférence les deux extrémités axiales, de chaque orifice s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe (X).
Selon un mode de réalisation, chaque orifice présente deux portions de jonction amont circonférentiellement opposées et deux portions de jonction aval circonférentiellement opposées, chacune desdites portions de jonction reliant l’une des deux extrémités circonférentielles à l’une des deux extrémités axiales, lesdites portions de jonction s’étendant selon des portions d’arc de cercle.
Selon un mode de réalisation, les portions de jonction amont de chaque orifice présentent un même rayon de courbure. Selon un mode de réalisation, les portions de jonction aval de chaque orifice présentent un même rayon de courbure.
Selon un mode de réalisation, la largeur circonférentielle de chaque orifice est maximale à une jonction entre les deux extrémités circonférentielles et les portions de jonction aval.
Selon un mode de réalisation, une première portion de jonction aval présente un premier centre de courbure aval et un premier rayon de courbure aval. Selon un mode de réalisation, une deuxième portion de jonction aval présente un deuxième centre de courbure aval et un deuxième rayon de courbure aval. Selon un mode de réalisation, le premier centre de courbure aval et le deuxième centre de courbure aval présentent une même position axiale. Selon un mode de réalisation, une distance circonférentielle séparant le premier centre de courbure aval et le deuxième centre de courbure aval est supérieure ou égale, et de préférence égale, à deux fois le premier rayon de courbure aval et/ou le deuxième rayon de courbure aval.
Selon un mode de réalisation, une largeur circonférentielle de chaque orifice est minimale à une jonction entre les deux extrémités circonférentielles et les portions de jonction amont.
Selon un mode de réalisation, une première portion de jonction amont présente un premier centre de courbure amont et un premier rayon de courbure amont. Selon un mode de réalisation, une deuxième portion de jonction amont présente un deuxième centre de courbure amont et un deuxième rayon de courbure amont. Selon un mode de réalisation, le premier centre de courbure amont et le deuxième centre de courbure amont présentent une même position axiale. Selon un mode de réalisation, une distance circonférentielle séparant le premier centre de courbure amont et le deuxième centre de courbure amont est supérieure ou égale, et de préférence égale, à deux fois le premier rayon de courbure amont et/ou le deuxième rayon de courbure amont.
Des portions de jonction en arc de cercle telles que décrites ci-dessus permettent une réduction des pertes de charge dans le flux traversant les orifices de passage d’air.
Selon un mode de réalisation, au moins l’un parmi d’une part le premier et le deuxième cercle aval et, d’autre part, le premier et le deuxième cercle amont, formant l’orifice sont tangents. On entend par premier ou deuxième cercle aval un cercle ayant pour centre respectivement le premier cercle de courbure aval ou le deuxième centre de courbure aval et pour rayon le rayon de courbure correspondant. De même, on entend par premier ou deuxième cercle amont un cercle ayant pour centre respectivement le premier centre de courbure amont ou le deuxième centre de courbure amont et pour rayon le rayon de courbure correspondant.
Selon un mode de réalisation, une distance circonférentielle séparant les centres de courbure amont est inférieure à une distance circonférentielle séparant les centres de courbure aval.
Selon un mode de réalisation, au moins l’un parmi les rayons de courbure aval est, et de préférence les deux sont, supérieur aux rayons de courbure amont.
Selon un mode de réalisation, au moins l’une parmi l’extrémité amont du tourillon et l’extrémité aval du tourillon s’étend radialement en saillie de sorte à former une bride de fixation du tourillon.
L’invention fournit également une turbomachine d’aéronef comportant un carter qui s’étend autour d’un axe (X), un arbre de turbomachine, un arbre de rotor de turbine et un tourillon tel que ci-dessus, l’arbre de turbomachine, l’arbre de rotor de turbine et le tourillon étant montés rotatifs autour de l’axe (X) et le tourillon étant fixé, de préférence par boulonnage, d’une part à l’extrémité amont du tourillon à l’ arbre de turbomachine, et d’autre part, à l’extrémité aval du tourillon à l’arbre de rotor de turbine.
Les caractéristiques et avantages précités, ainsi que d'autres, apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation d’un tourillon d’arbre de turbine selon l’invention. Cette description détaillée fait référence aux dessins annexés.
Les dessins annexés sont schématiques et visent avant tout à illustrer les principes de l’exposé.
FIG. 1LaFIG. 1est une vue en coupe schématique d’une turbomachine d’aéronef ;
FIG. 2LaFIG. 2est une vue en coupe partielle d’un arbre de turbine pour turbomachine d’aéronef comportant un tourillon ayant des orifices de passage d’air circulaires ;
FIG. 3LaFIG. 3est une vue en perspective schématique d’un tourillon analogue au tourillon de laFIG. 2;
FIG. 4LaFIG. 4est une vue en perspective schématique partielle d’un tourillon selon l’invention ;
FIG. 5LaFIG. 5est une représentation schématique d’un orifice de passage du tourillon de laFIG. 4en projection dans un plan parallèle à l’axe longitudinal du tourillon ;
FIG. 6LaFIG. 6est une représentation schématique d’un orifice de passage de tourillon selon une première variante de réalisation ;
FIG. 7LaFIG. 7est une représentation schématique d’un orifice de passage de tourillon selon une seconde variante de réalisation ;
Dans le présent exposé, les termes « axial », « circonférentiel », « intérieur », « extérieur » et leurs dérivés sont définis par rapport à l’axe principal (X) du tourillon, cet axe principal du tourillon étant coaxial de l’axe de l’arbre de turbine sur lequel est monté le tourillon et donc de l’axe de la turbomachine. On entend par « plan axial » un plan passant par l’axe principal de la turbomachine et par « plan radial » un plan perpendiculaire à cet axe principal. En outre, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport à la circulation de l’air dans la turbomachine.
LaFIG. 1représente, en coupe selon un plan vertical passant par l’axe principal X, un turboréacteur à double flux 1. Ce turboréacteur 1 comporte, d’amont en aval selon la circulation du flux d’air G, une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6, et une turbine basse pression 7.
Afin de transmettre la puissance entre les différents étages de la turbomachine 1, des arbres de transmission sont utilisés. Ainsi, dans l’exemple illustré sur laFIG. 2un arbre 8 de turbine basse pression 7 permet de transmettre la puissance depuis la turbine basse pression 7 vers l’arbre (non représenté) de compresseur basse pression 3.
LaFIG. 3illustre un tourillon 9 analogue au tourillon agencé en extrémité de l’arbre de turbine 8 de laFIG. 2. Un tel tourillon 9 comporte une première extrémité 10 fixée sur le fût de l’arbre 8 et une deuxième extrémité 11 fixée sur une portion (non illustrée) du rotor du compresseur basse pression. Cette fixation peut être réalisée par tout moyen. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré sur laFIG. 2, la deuxième extrémité 11 s’étend radialement en saillie de sorte à former une bride de fixation du tourillon 9. Cette bride de fixation comporte des orifices traversants et s’étendant axialement destinés à loger de boulons pour fixation par boulonnage de ladite bride de fixation, et donc du tourillon 9, sur la portion du rotor du compresseur basse pression. De façon analogue et non illustrée sur laFIG. 2, la première extrémité 10 pourrait s’étendre radialement en saillie de sorte à former une bride de fixation comportant des orifices traversants axialement ladite bride et destinés au boulonnage du tourillon 9 avec le fût de l’arbre 8. Ce tourillon 9 comporte une paroi conique 12, aussi appelé paroi de liaison ou cône de liaison, reliant la première extrémité 10 et la deuxième extrémité 11. La paroi 12 comporte des orifices 13 permettant le passage d’un fluide de refroidissement en provenance de la turbine haute pression 6 en direction d’une veine à l’aval du compresseur basse pression 3.
Dans les figures 2 et 3, les orifices 13 sont circulaires. Le besoin de passage du fluide de refroidissement impose une section pour les orifices 13 qui doit être calibrée. Par ailleurs, ces orifices 13 permettent de limiter le poids du tourillon 9. Cependant, la paroi 12 assurant la liaison en l’arbre 8 et les disques de turbine du compresseur basse pression 3 est sujette à des efforts importants en fonctionnement nominal ou en cas de panne. La présence des orifices 13 provoque un affaiblissement de la paroi 12 et génère une zone de concentration des contraintes mécaniques sur cette paroi 12.
En outre, la quantité de matière de la paroi 12 proche de la première extrémité 10, c’est-à-dire là où ladite paroi 12 présente un faible diamètre, est plus impactée par la section des orifices 13. Il existe donc une incompatibilité entre le besoin de sections de ventilation via les orifices 13 calibrées et le besoin de tenue mécanique de la paroi 12.
LaFIG. 4illustre un tourillon selon un mode de réalisation de l’invention. LaFIG. 5illustre un orifice du tourillon de laFIG. 4en projection dans un plan parallèle à l’axe longitudinal du tourillon. Lorsqu’il est fait référence à un élément se développant en projection selon une direction donnée dans la suite de la description, la projection dont il est question est une projection dans un plan parallèle à l’axe principal X du tourillon tel qu’illustré sur laFIG. 5. En outre, sur ces figures 4 et 5, les éléments identiques ou remplissant la même fonction que des éléments illustrés et décrits en regard des figures 2 et 3 portent la même référence incrémentée de 100.
Comme illustré sur ces figures 4 et 5, les orifices 113 de la paroi 112 d’un tourillon 109 selon ce mode réalisation de l’invention présentent une forme sensiblement trapézoïdale. Typiquement, les orifices 113 de la paroi 112 ont une forme qui s’inscrit dans un trapèze et qui présente des coins arrondis. Ainsi, l’orifice 113 présente deux extrémités circonférentielles opposées et deux extrémités axiales opposées. Plus particulièrement, les deux extrémités axiales forment une extrémité aval, aussi appelée ci-dessous bord aval 114, et une extrémité amont, aussi appelée ci-dessous bord amont 115 de l’orifice 113. De même, les deux extrémités circonférentielles forment une première extrémité circonférentielle, aussi appelée ci-dessous premier bord latéral 116 et une deuxième extrémité circonférentielle, aussi appelée ci-dessous deuxième bord latéral 117, de l’orifice 113.
Le bord aval 114 se développe selon la direction circonférentielle, typiquement dans un plan radial. Ainsi, ce bord aval 114 s’étend en projection perpendiculairement à l’axe X. De même, le bord amont 115 se développe selon la direction circonférentielle, typiquement dans un plan radial et donc en projection perpendiculairement à l’axe X. Le bord aval 114 et le bord amont 115 se développent circonférentiellement dans des plans radiaux parallèles et sont donc, en projection, parallèles.
Le premier bord latéral 116 se développe, en projection, selon un premier axe 118. Le deuxième bord latéral 117 se développe, en projection, selon un deuxième axe 119. Le premier axe 118 et le deuxième axe 119 sont sécants et se croisent en amont du tourillon 109. Autrement dit, une largeur circonférentielle 120 de l’orifice 113 prise, en projection, perpendiculairement à l’axe X est décroissante depuis une extrémité aval 121 des bords latéraux 116, 117 en direction d’une extrémité amont 122 desdits bords latéraux 116, 117.
Ainsi, la forme des orifices 113 présente un encombrement circonférentiel réduit aux endroits où la paroi 112 présente le plus faible diamètre et donc le moins de matière. Inversement, l’encombrement de ces orifices 113 est important là où la paroi 112 présente le plus grand diamètre et donc le plus de matière. Cette adaptation de la largeur circonférentielle de l’orifice 113 en fonction de la quantité de matière disponible sur la paroi 112 permet de limiter la section de passage selon l’axe X des orifices 113 pour le flux traversant et donc de limiter l’encombrement radial des orifices 113 tout en maximisant la quantité de matière travaillante dans la paroi 12 à bas diamètre. Ainsi, dès lors que la section de passage des orifices 113 satisfaisante est déterminée, il est possible de limiter l’encombrement radial desdits orifices, en particulier dans la partie amont de la paroi 112 qui présente le plus faible diamètre, en adaptant leur encombrement circonférentiel. Cette adaptation de l’encombrement circonférentiel des orifices 113 permet de maximiser la section de passage circonférentiellement et donc de réduire le poids du tourillon 109.
Comme illustré sur laFIG. 4, les orifices 113 sont régulièrement répartis le long de la circonférence de la paroi 112. En outre, une distance circonférentielle 123 séparant les bords latéraux 116, 117 en vis-à-vis de deux orifices 113 adjacents est supérieure ou égale à la largeur circonférentielle 120 desdits orifices 113 adjacents. Un tel agencement permet de garantir la présence d’une quantité de matière suffisante dans la paroi 112 entre deux orifices 113 adjacents afin de garantir la bonne tenue mécanique du tourillon 109.
L’orifice113 illustré sur les figures 4 et 5 est symétrique dans un plan axial. En outre, cet orifice 113 présente une première portion de jonction aval 124 reliant le premier bord latéral 116 et le bord aval 114, une deuxième portion de jonction aval 125 reliant le deuxième bord latéral 117 et le bord aval 114, une première portion de jonction amont 126 reliant le premier bord latéral 116 et le bord amont 115 et une deuxième portion de jonction amont 127 reliant le deuxième bord latéral 117 et le bord amont 115.
La première portion de jonction aval 124 est en arc de cercle avec un premier centre de courbure aval 128 et un premier rayon de courbure aval 129. De même, la deuxième portion de jonction aval 125 est en arc de cercle avec un deuxième centre de courbure aval 130 et un deuxième rayon de courbure aval 131. Le premier centre de courbure aval 128 et le deuxième centre de courbure aval 130 sont agencés à la même position axiale et sont circonférentiellement espacés d’une première distance 132.
De façon analogue, la première portion de jonction amont 126 et la deuxième portion de jonction amont 127 sont en arc de cercle avec un premier centre de courbure amont 133, respectivement un deuxième centre de courbure amont 135, et un premier rayon de courbure amont 134, respectivement un deuxième rayon de courbure amont 136. Le premier centre de courbure amont 133 et le deuxième centre de courbure amont 135 sont agencés à la même position axiale et sont circonférentiellement espacés d’une deuxième distance 137.
La deuxième distance 137 est inférieure à la première distance 136. En outre, le premier rayon de courbure aval 129 et le deuxième rayon de courbure aval 131 sont plus grands que respectivement le premier rayon de courbure amont 134 et le deuxième rayon de courbure amont 136. Un tel agencement des centres de courbure 128, 130, 133 et 135 et des rayons de courbure 129, 131, 134 et 136 ainsi que leurs éloignements respectifs permet de donner à l’orifice 113 une forme sensiblement trapézoïdale comme illustré sur laFIG. 5.
Dans ce mode de réalisation, le premier axe 118 est tangent à la première portion aval 124 et à la première portion amont 126. De même, le deuxième axe 119 est tangent à la deuxième portion aval 125 et à la deuxième portion amont 127.
Cependant, Si le mode de réalisation illustré sur les figures 4 et 5 permet d’adapter la largeur circonférentielle 120 des orifices 113 pour conserver suffisamment de matière entre deux orifices 113 adjacents, la forme de l’orifice 113 peut évoluer en fonction de l’inclinaison du cône formé par la paroi 112. En effet, plus l’inclinaison de la paroi 112 par rapport à l’axe X est importante, plus la différence de diamètre entre le diamètre de la paroi 112 au niveau de l’extrémité amont et le diamètre de la paroi 112 au niveau de l’extrémité aval est importante. En conséquence, plus la conicité de la paroi 112 est importante et plus la quantité de matière disponible pour former les orifices 113 au niveau de l’extrémité amont est inférieure à la quantité de matière disponible pour former les orifices 113 au niveau de l’extrémité aval.
Ainsi, la forme des orifices 113 peut varier en fonction de la conicité de la paroi 112. Plus particulièrement, la largeur circonférentielle 120 des orifices 113 est de préférence proportionnelle à la conicité de la paroi 112. Cette proportionnalité entre la conicité de la paroi 112 et la largeur circonférentielle de l’orifice 113 permet de garantir une largeur circonférentielle adaptée en fonction de la quantité de matière disponible dans la paroi 112.
Dans le mode de réalisation illustré sur laFIG. 6, l’orifice 113 est tel que le bord amont 115 est inexistant, la première portion de jonction amont 126 étant directement jointive de la deuxième portion de jonction amont 127. Autrement dit, le premier centre de courbure amont 133 est identique au deuxième centre de courbure amont 135 et le premier rayon de courbure amont 134 est identique au deuxième rayon de courbure amont 136. Ce mode de réalisation correspond à une paroi 112 dont la conicité est importante, de sorte que la quantité de matière disponible pour former le bord amont 115 est limitée.
A l’inverse, l’orifice 113 illustré sur laFIG. 7présente des bords latéraux 116 et 117 parallèles de sorte que le bord amont 115 et le bord aval 114 sont de même largeur circonférentielle. Ce mode de réalisation correspond à une paroi 112 cylindrique, dans laquelle la quantité de matière disponible pour former les orifices 113 est la même tout du long de l’axe longitudinal X de sorte que la largeur circonférentielle 120 est constante entre les bords latéraux 116 et 117.
Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (11)

  1. Tourillon (109) pour arbre de turbomachine d’aéronef, ledit tourillon s’étendant autour d’un axe (X) et comportant
    - une extrémité amont destinée à être fixée à un arbre de turbomachine,
    - une extrémité aval destinée à être fixée à un élément de rotor de turbomachine,
    - une paroi de liaison (112) évasée, la paroi de liaison (112) reliant l’extrémité amont du tourillon et l’extrémité aval du tourillon,
    et dans lequel la paroi de liaison (112) comporte une pluralité d’orifices (113) de passage d’air répartis circonférentiellement autour de l’axe (X), chaque orifice (113) étant délimité par deux extrémités circonférentielles (116, 117) opposées et par deux extrémités axiales (114, 115) opposées, les extrémités circonférentielles (116, 117) de chaque orifice (113) définissant entre-elles une première dimension d’extension (120) dudit orifice (113) et les extrémités axiales (114, 115) de chaque orifice (113) définissant entre-elles une deuxième dimension d’extension dudit orifice (113),
    et dans lequel, pour chaque orifice (113), d’une part, la première dimension d’extension (120) de l’orifice (113) présente une dimension maximale qui est supérieure à une dimension maximale de la deuxième dimension d’extension de l’orifice (113) et, d’autre part, chacune des deux extrémités circonférentielles (116, 117) est reliée aux deux extrémités axiales (114, 115) par une portion de jonction (124, 125, 126, 127) arrondie respective.
  2. Tourillon selon la revendication 1, dans lequel la paroi de liaison (112) est tronconique.
  3. Tourillon selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les orifices (113) sont répartis circonférentiellement de façon régulière autour de l’axe (X).
  4. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la première dimension d’extension (120) de chaque orifice (113) est inférieure ou égale à une distance circonférentielle (123) séparant ledit orifice (113) d’un autre orifice (113) circonférentiellement adjacent.
  5. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 4 dans lequel la paroi de liaison (112) présente un diamètre aval et un diamètre amont, le diamètre aval étant supérieur au diamètre amont, et dans lequel la première dimension d’extension (120) de chaque orifice (113) est décroissante depuis une extrémité aval (121) respective des deux extrémités circonférentielles (116, 117) dudit orifice (113) à une extrémité amont (122) respective des deux extrémités circonférentielles (116, 117) dudit orifice (113).
  6. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel chaque orifice (113) est symétrique par rapport à un plan axial du tourillon (109).
  7. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel au moins l’une des deux extrémités axiales (114, 115) de chaque orifice (113) s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe (X).
  8. Tourillon selon la revendication 7, dans lequel chaque orifice (113) présente deux portions de jonction amont (126, 127) circonférentiellement opposées et deux portions de jonction aval (124, 125) circonférentiellement opposées, chacune desdites portions de jonction (124, 125, 126, 127) reliant l’une des deux extrémités circonférentielles (116, 117) à l’une des deux extrémités axiales (114, 115), lesdites portions de jonction (124, 125, 126, 127) s’étendant selon des portions d’arc de cercle.
  9. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel au moins l’une des deux extrémités circonférentielles (116, 117) de chaque orifice (113) est droite.
  10. Tourillon selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel au moins l’une parmi l’extrémité amont et l’extrémité aval du tourillon s’étend radialement en saillie de sorte à former une bride de fixation du tourillon.
  11. Turbomachine d’aéronef comportant un carter qui s’étend autour d’un axe (X), un arbre de turbomachine, un arbre de rotor de turbine et un tourillon selon l’une des revendications 1 à 10, l’arbre de turbomachine, l’arbre de rotor de turbine et le tourillon étant montés rotatif autour de l’axe (X) et le tourillon étant fixé, de préférence par boulonnage, d’une part à l’extrémité amont du tourillon à l’arbre de turbomachine, et d’autre part, à l’extrémité aval du tourillon à l’arbre de rotor de turbine.
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