FR2923542A1 - Ferrure de carter, carter muni d'une telle ferrure, dispositif de fixation d'un boitier d'accessoires sur un tel carter et turbomachine comportant un tel carter - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne le domaine de la fixation d'un boîtier d'accessoires sur une turbomachine. Elle se rapporte particulièrement à une ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) pouvant être fixée sur un carter (1) de turbomachine, ladite ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) comportant une première face (42a ) et une deuxième face (43a), la première face (42a) pouvant être fixée contre une face (10a) d'une bride (1a) de carter (1) de turbomachine. Selon l'invention, la deuxième face (43a) comporte une partie en saillie (41a) empêchant la fixation de ladite ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) sur sa deuxième face.
Description
L'invention concerne le domaine de la fixation d'un boîtier d'accessoires sur un carter de turbomachine. Elle se destine à tout type de turbomachine, terrestre ou aéronautique, et plus particulièrement aux turboréacteurs d'avion.
Une turbomachine comporte généralement un boîtier d'accessoires, monté à l'extérieur d'un carter de forme cylindrique. Le boîtier d'accessoires utilise la puissance prélevée sur l'arbre de la turbomachine pour mettre en mouvement les différents accessoires, tels que pompes de circulation d'huile et carburant, générateur électrique ou io échangeurs de chaleur. Le carter de la turbomachine comporte sur sa périphérie extérieure au moins deux brides annulaires parallèles et sensiblement identiques, chaque bride s'étendant radialement depuis la surface externe du carter selon un plan perpendiculaire à l'axe de la turbomachine. 15 Le boîtier d'accessoires se fixe sur les brides du carter par l'intermédiaire de ferrures, de bielles et / ou d'étriers. Une ferrure est une pièce rapportée fixée solidairement sur une autre pièce. La ferrure est immobilisée sur cette autre pièce de sorte qu'aucun mouvement relatif n'existe entre elles. La ferrure enrichit cette 20 autre pièce d'une fonction supplémentaire de support ou de fixation. Une bielle est une pièce de forme rectiligne destinée à transmettre un mouvement ou des efforts entre deux pièces articulées à ses extrémités suivant des axes parallèles. Un étrier est une pièce de forme triangulaire, destinée à transmettre un mouvement ou des efforts entre deux pièces, 25 une seule des deux pièces étant articulée à un des trois sommets de l'étrier. Les bielles et / ou étriers sont reliées, par l'intermédiaire de pivots libres en rotation mais bloqués en translation, aux ferrures d'une part et au boîtier d'accessoires d'autre part. 30 Une ferrure comporte un bord muni d'une pluralité de trous destinés à être placés en regard des orifices circulaires réalisés sur une bride du carter. Deux ferrures sont directement fixées, de manière parallèle, l'une en face de l'autre, respectivement sur chacune des deux brides du 35 carter associé, au moyen d'une pluralité de boulons traversant chacun une bride et une ferrure. Les boulons sont de type indémontable, ceux-ci ne pouvant être démontés qu'en les brisant, afin que l'ensemble carter / brides / ferrures soit indissociable. Afin d'être certain qu'un trou sur une bride se situe exactement en face d'un trou d'une ferrure, sans risque de désalignement dû aux tolérances de fabrication des trous, permettant ainsi la mise en place infaillible des boulons, il est procédé à une opération dite de contre-perçage entre ferrures et brides du carter. L'opération de contre-perçage consiste à utiliser un outillage de positionnement permettant de disposer les deux brides et les deux ferrures dans une position correspondant à lo leur position finale respectivement les unes par rapport aux autres, et dans un deuxième temps de réaliser le perçage des différents trous. Après cette opération de contre-perçage, le carter et les ferrures sont retirés de l'outillage de positionnement, et d'autres carters et ferrures sont contre-percés. 15 Ensuite, un ébavurage et un nettoyage desdites ferrures et desdites brides de carters sont réalisés. Pour réaliser ces opérations, les différentes pièces sont physiquement séparées. Selon une technique de détrompage connue, afin d'être certain de remonter les ferrures destinées aux brides d'un carter donné, les 20 positions des trous ne sont pas réalisées à intervalles réguliers sur un ensemble brides de carter / ferrures. Ces positions sont prédéfinies par l'outillage de positionnement. Néanmoins, il est possible de remonter la première ferrure destinée à une bride sur l'autre bride. De la même façon, la deuxième 25 ferrure pourra être montée sur la bride destinée à la première ferrure. Or, pour la mise en oeuvre du montage, les bielles et / ou étriers sont conçus selon une épaisseur qui correspond exactement à la distance séparant les deux ferrures fixées sur les brides. En cas d'inversion de montage des ferrures sur les brides, cette distance ne correspondra 30 peut être pas à l'épaisseur des bielles et / ou étrier, qui ne pourront donc être montés correctement. Dans le cas où les ferrures possèdent un plan de symétrie parallèle à la surface de contact avec la bride du carter, en d'autres termes si, après montage des ferrures sur l'une ou sur l'autre bride, la 35 distance entre les faces de contact des ferrures avec la bielle ou l'étrier est égale entre les deux montages de ferrures possibles, l'inversion sera sans conséquence, la bielle et / ou l'étrier pourront se monter de façon conforme sur les ferrures. Toutefois, dans le cas ou les ferrures ne possèdent pas de plan de symétrie parallèle à la surface de contact avec la bride du carter, en d'autres termes si, après montage des ferrures sur l'une ou sur l'autre bride, la distance entre les faces de contact des ferrures avec la bielle ou l'étrier est différente entre les deux montages de ferrures possibles, un des deux montages possibles de ferrures sera non conforme, et ce malgré le détrompage lié à la position des trous contre-percés. io L'erreur éventuelle ne sera détectée que lors de la fixation des bielles et / ou étriers sur les ferrures, c'est à dire au stade final du montage du turboréacteur. Or, à ce stade du montage, il sera nécessaire de percer les vis indémontables pour installer les ferrures à leur bonne place. Cette is opération nécessite alors le démontage du carter, ce qui a un coût très important et nécessite un délai supplémentaire. L'invention a pour objectif d'éviter les erreurs de montage des ferrures sur les brides d'un carter de turbomachine A cet effet, l'invention concerne une ferrure pouvant être fixée 20 sur un carter de turbomachine, ladite ferrure comportant une première face et une deuxième face, la première face pouvant être fixée contre une face d'une bride de carter de turbomachine. selon l'invention, la deuxième face comporte une partie en saillie empêchant la fixation de ladite ferrure sur sa deuxième face. 25 Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la partie en saillie est un bossage. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la partie en saillie est un pion serti. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la partie 30 en saillie est un pion serti imperdable. En cas de montage inversé de la ferrure sur la bride du carter, c'est à dire sur la face présentant cette saillie, une difficulté de mise en place des vis de fixation rend évident que la position de la ferrure ne correspond pas au montage correct. 35 L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation de l'invention donnés à titre illustratif et non limitatif. Cette description fait référence aux figures annexées sur lesquelles : la figure 1 représente une vue en perspective d'un carter de turbomachine et d'un boîtier d'accessoires ; la figure 1A représente une vue détaillée en perspective de la figure 1 correspondant à la ferrure d'étrier ; la figure 1B représente une vue détaillée en perspective de la figure 2 correspondant à la ferrure de bielle ; la figure 2 représente une ferrure de bielle selon un premier mode io de réalisation de l'invention, brute, vue de profil ; la figure 2A représente une ferrure de bielle selon un premier mode de réalisation de l'invention, usinée d'un coté, vue de profil ; - la figure 2B représente une ferrure de bielle selon un premier mode de réalisation de l'invention, usinée du coté inverse à celui représenté par 15 la figure 2A, vue de profil ; la figure 3A représente une vue en coupe illustrant le montage correct de deux ferrures de bielle placées sur les brides d'un carter ; la figure 3B représente une vue en coupe illustrant le montage incorrect de deux ferrures de bielle placées sur les brides d'un carter ; 20 - la figure 4 représente une vue en coupe d'une ferrure de bielle selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, avec un pion serti ; la figure 5 représente une vue en coupe d'une ferrure de bielle selon un troisième mode de réalisation de l'invention avec un pion serti imperdable. 25 La figure 1 représente une vue en perspective d'un assemblage constitué d'un carter 1 de turbomachine et du boîtier d'accessoires 2. Le boîtier d'accessoires est monté sur le carter 1. Le carter 1, de forme cylindrique, est fixe et constitue en partie 30 le stator de la turbomachine, pour la partie composant la soufflante et le compresseur. C'est dans cette zone que la prise de puissance à partir de l'axe de la turbomachine vers le boîtier d'accessoires 2 est possible. Le carter 1 comporte sur la face extérieure différentes brides annulaires parallèles. 35 Les brides extrêmes du carter 1 ont en particulier une fonction de fixation, avec les autres carters situés en amont et en aval de celui-ci.
Les autres brides ont pour fonction le maintien de différents accessoires tels que harnais, canalisations et équipements sur la partie extérieure de la turbomachine. Ces autres carters et accessoires ne sont pas représentés. s Des ferrures d'étrier 3 et des ferrures de bielle 4 sont rapportées sur les brides la et lb du carter 1, fixées par des boulons 7 sur lesdites brides la et lb. Les boulons sont alignés selon la courbe des brides la et lb. Ces différentes ferrures 3 et 4 complètent le carter 1, réalisé par symétrie de révolution. 10 Les ferrures de bielle 4a et 4b maintiennent, par l'intermédiaire d'un pivot 6a, une bielle 6. Les ferrures d'étrier 3a et 3b maintiennent, par l'intermédiaire de deux pivots 5a et 5b, un étrier 5. Le boîtier d'accessoires 2 est fixé sur la bielle 6 par l'intermédiaire d'un pivot 6b et sur l'étrier 5 par l'intermédiaire d'un pivot 15 5c. Le boîtier d'accessoires 2 est réalisé selon une forme d'arc de cercle, de centre confondu avec le centre du carter 1, permettant d'épouser au mieux la forme du carter 1 et donc de minimiser l'encombrement extérieur. Sur sa partie interne, le rayon est légèrement 20 supérieur au rayon du carter 1, et sur sa partie externe, le rayon est celui juste nécessaire à envelopper les différents accessoires du boîtier d'accessoires 2. Bien que l'invention soit décrite avec un boîtier d'accessoires, tout autre boîtier fixé sur un carter pourrait comprendre les mêmes 25 caractéristiques de fixation. Dans la suite de la description, seule la partie support de bielle 4 sera décrite, le support d'étrier 3 étant identique quant au principe décrit pour la partie support de bielle. Après contre-perçage, tout carter 1 comprend des brides la et 30 lb ayant des trous de fixation, destinés à accueillir des boulons 7 pour le montage des supports de bielle 4a et 4b, dont les intervalles ne sont pas tous réguliers les uns par rapport aux autres. De plus, les intervalles non réguliers sont différents d'un carter 1 à un autre. Ceci permet d'éviter de monter un support de bielle 4 sur un carter 1 pour lequel il n'est pas 35 destiné. En particulier, sur la figure 1A, l'intervalle h est différent de l'intervalle À.
La figure 2 représente une vue de profil d'une ferrure de bielle 4, réalisée par fonderie ou forge selon un premier mode de réalisation de l'invention. Cette ferrure de bielle 4 comporte un bossage 40 sur une face et un bossage 41 sur la face opposée. Le plan de fibre neutre 20 est un plan de symétrie parfait lorsque la ferrure de bielle 4 est brute, c'est à dire non encore usinée. La figure 2A représente une vue de profil d'une ferrure de bielle 4a, usinée pour être montée en regard de la bride la. La face 42a de la ferrure de bielle 4a est usinée en totalité, permettant en particulier io d'assurer un contact parfait avec la bride la dans la zone 47a. Le bossage 40a est usiné en retrait, de manière à ne pas être en contact avec la zone l0a de la bride la. La face 43a est usinée sur sa partie 44a, afin d'assurer un contact parfait avec les boulons imperdables 7, et sur sa partie 45a pour assurer le contact avec la bielle 6. Par contre, le bossage 41a n'est 15 pas usiné, et fait donc saillie vis à vis du plan usiné de la face 43a. Ces différents usinages non symétriques entre les faces 42a et 43a impliquent que le plan de fibre neutre 20a n'est pas un plan de symétrie. La figure 2B représente une vue de profil d'une ferrure de bielle 4b, usinée pour être montée en regard de la bride lb. Sur le même 20 principe que la ferrure de bielle 4a, les différents usinages non symétriques impliquent que le plan de fibre neutre 20b n'est pas un plan de symétrie. La figure 3A représente une vue en coupe illustrant le montage correct des ferrures de bielle 4a et 4b, respectivement sur les brides la et 25 lb du carter 1. La zone 10a de la bride la est en contact avec la zone 46a de la ferrure de bielle 4a, incluant le bossage usiné 40a. La distance a correspond exactement à l'épaisseur de la bielle 6, permettant le montage serré de celle-ci entre les ferrures de bielle 4a et 4b. La figure 3B représente une vue en coupe illustrant le montage 30 incorrect des ferrures de bielle 4a et 4b, respectivement sur les brides lb et la du carter 1. La zone 10a de la bride lb est en contact avec la zone 44a et le bossage 41a de la ferrure de bielle 4a. Le bossage 41a comporte une saillie vis à vis de la zone 44a. Cette saillie empêche de mettre en contact total la ferrure de bielle 4a sur la bride lb du carter 1. Il est alors 35 évident que le montage envisagé n'est pas possible. De plus, la distance 3 est supérieure à la dimension attendue pour le montage de la bielle 6.
Dans ce cas, la bielle 6, montée malgré tout, possèderait un degré de liberté entre les ferrures de bielle 4a et 4b. Ce degré de liberté laisserait la possibilité d'un débattement latéral non souhaité de la bielle 6. L'utilisation du bossage en tant que saillie correspond au mode préférentiel de l'invention. La figure 4 représente une vue en coupe de la ferrure de bielle 4a selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, présentant un pion serti 30. Ce pion serti 30 est serti sur la partie opposée de la zone de contact avec la bride la du carter 1. Lorsque le pion serti 30 est rentré en io totalité dans le trou réalisé sur la ferrure 4a, il dépasse d'une valeur notée y de la surface opposée à celle devant être en contact avec la bride la. Ceci permet de faire saillie, évitant un montage incorrect de ladite ferrure de bielle 4a sur la bride lb du carter 1. Il permet uniquement le montage de ladite ferrure de bielle 4a sur la bride la du carter 1.
15 Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 5 représente une vue en coupe de la ferrure de bielle 4b présentant un pion serti imperdable 31, fixé à partir de la zone de contact avec la bride lb du carter 1. Ce pion serti imperdable 31 dépasse d'une valeur notée y de la surface opposée à celle devant être en contact avec la bride lb. Ceci 20 permet de faire saillie, évitant un montage incorrect de ladite ferrure de bielle 4b sur la bride la du carter 1. Il permet uniquement le montage de ladite ferrure de bielle 4b sur la bride lb du carter 1. L'invention concerne également une turbomachine comportant un carter 1 comportant des brides la et lb, et des ferrures décrites ci- 25 dessus.
Claims (8)
1. Ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) pouvant être fixée sur un carter (1) de turbomachine, ladite ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) comportant une première face (42a ) et une deuxième face (43a), la première face (42a) pouvant être fixée contre une face (10a) d'une bride (la) de carter (1) de turbomachine caractérisée en ce que la deuxième face (43a) comporte une partie en saillie (41a) empêchant la fixation de ladite ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) sur sa deuxième face. i0
2. Ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie en saillie (41a) est située sur une zone (46a) de la ferrure (3a, 3b, 4a, 4b), en regard de la face (10a) de la bride (la). 15
3. Ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie en saillie (41a) est constituée d'un bossage (40, 41).
4. Ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon l'une quelconque des 20 revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie en saillie (41a) est constituée d'un pion serti (30).
5. Ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le pion serti (31) est imperdable.
6. Carter (1) comportant au moins une ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
7. Dispositif de fixation d'un boîtier d'accessoires sur un carter (1) 30 comportant un carter (1) muni d'au moins une ferrure (3a, 3b, 4a, 4b) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
8. Turbomachine comportant un carter (1) selon la revendication (6). 25 35
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