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FR3126459A1 - Aircraft turbojet comprising a turbojet shaft and a shaft stiffener. - Google Patents

Aircraft turbojet comprising a turbojet shaft and a shaft stiffener. Download PDF

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FR3126459A1
FR3126459A1 FR2109105A FR2109105A FR3126459A1 FR 3126459 A1 FR3126459 A1 FR 3126459A1 FR 2109105 A FR2109105 A FR 2109105A FR 2109105 A FR2109105 A FR 2109105A FR 3126459 A1 FR3126459 A1 FR 3126459A1
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France
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shaft
stiffener
central axis
turbojet
aircraft
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FR2109105A
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FR3126459B1 (en
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Jeremy Smith
Michel Henri Hasquenoph Alexandre
Antonin VIGOURT
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Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
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Publication date
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    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
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Abstract

Turboréacteur d’aéronef comprenant un ensemble (100), l’ensemble (100) comprenant un arbre (109) de turboréacteur d’aéronef s’étendant selon un axe central (∆) du turboréacteur, l’arbre (109) étant creux de sorte à définir un évidement (110) selon l’axe central (∆), un raidisseur (120) disposé dans l’évidement (110), et une pièce de liaison s’étendant du raidisseur (120) à l’arbre (110) de sorte à lier rigidement le raidisseur (120) et l’arbre (109), la pièce de liaison étant configurée pour permettre à un fluide situé dans l’évidement (110) d’un côté de la pièce de liaison par rapport à l’axe central de s’écouler de l’autre côté de la pièce de liaison. Figure pour l’abrégé : Fig. 4Aircraft turbojet comprising an assembly (100), the assembly (100) comprising an aircraft turbojet shaft (109) extending along a central axis (∆) of the turbojet, the shaft (109) being hollow so as to define a recess (110) along the central axis (∆), a stiffener (120) arranged in the recess (110), and a connecting piece extending from the stiffener (120) to the shaft (110 ) so as to rigidly link the stiffener (120) and the shaft (109), the connecting part being configured to allow a fluid located in the recess (110) on one side of the connecting part with respect to the central axis to flow to the other side of the connecting piece. Figure for abstract: Fig. 4

Description

Turboréacteur d’aéronef comprenant un arbre de turboréacteur et un raidisseur d’arbre.Aircraft turbojet comprising a turbojet shaft and a shaft stiffener.

DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

L’invention concerne les pièces tournantes des turboréacteurs d’aéronef et en particulier l’arbre de turbine basse-pression.The invention relates to the rotating parts of aircraft turbojet engines and in particular the low-pressure turbine shaft.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

On connait des turboréacteurs d’aéronef comprenant une soufflante et un compresseur basse-pression entrainés en rotation par une turbine basse-pression par l’intermédiaire d’un arbre de turbine basse-pression.Aircraft turbojets comprising a fan and a low-pressure compressor driven in rotation by a low-pressure turbine via a low-pressure turbine shaft are known.

La représente schématiquement un arbre de turbine basse-pression 9 s’étendant selon un axe moteur ∆.There schematically represents a low-pressure turbine shaft 9 extending along an engine axis Δ.

L’arbre de turbine 9 est creux de sorte à définir un espace intérieur qui s’étend dans la direction de l’axe moteur ∆. Dans l’objectif de faire circuler du lubrifiant, cet espace intérieur est occupé par un tube d’évent central 90 (aussi connu en anglais sous le terme de «Center Vent Tube» abrégé en CVT) qui définit un circuit de lubrifiant à l’intérieur de l’arbre de turbine et séparé de manière étanche de celui-ci.The turbine shaft 9 is hollow so as to define an interior space which extends in the direction of the motor axis Δ. With the aim of circulating lubricant, this interior space is occupied by a central vent tube 90 (also known in English by the term “ Center Vent Tube ” abbreviated as CVT) which defines a lubricant circuit at the inside the turbine shaft and sealed off from it.

Des joints J1, J2, J3 et J4 sont disposés autour du tube d’évent central 90 en différentes positions axiales pour d’une part maintenir les différentes parties du tube d’évent central 90 par rapport à l’arbre de turbine basse-pression 9 et d’autre part empêcher qu’un fluide s’écoulant dans le tube d’évent central 90 ne sorte de celui-ci. La liaison entre le tube d’évent central 90 et l’arbre de turbine basse-pression 9 est rendue imperméable par les différents joints J1, J2, J3 et J4.Joints J1, J2, J3 and J4 are arranged around the central vent tube 90 in different axial positions in order, on the one hand, to maintain the different parts of the central vent tube 90 with respect to the low-pressure turbine shaft 9 and on the other hand prevent a fluid flowing in the central vent tube 90 from coming out of it. The connection between the central vent tube 90 and the low-pressure turbine shaft 9 is made impermeable by the various seals J1, J2, J3 and J4.

Dans cette configuration, le dimensionnement de l’arbre de turbine est contraint par le montage du tube d’évent central et la souplesse mécanique de l’arbre est ajustée en modifiant les épaisseurs, les formes intérieures et les formes extérieures de l’arbre.In this configuration, the dimensioning of the turbine shaft is constrained by the assembly of the central vent tube and the mechanical flexibility of the shaft is adjusted by modifying the thicknesses, the internal shapes and the external shapes of the shaft.

Afin de s’adapter à une plus grande diversité du voisinage environnant l’arbre, il existe un besoin de fabriquer des arbres de turbine basse-pression avec une plus grande gamme de géométries, de formes et de souplesses mécaniques que dans l’art antérieur.In order to adapt to a greater diversity of the neighborhood surrounding the shaft, there is a need to manufacture low-pressure turbine shafts with a greater range of geometries, shapes and mechanical flexibility than in the prior art. .

Il existe donc un besoin d’une structure d’arbre présentant davantage de degrés de liberté pour en ajuster les dimensions et les propriétés mécaniques.There is therefore a need for a shaft structure having more degrees of freedom to adjust its dimensions and mechanical properties.

Un but de l’invention est de proposer un arbre basse-pression dont la structure présente davantage de degrés de liberté pour en ajuster les dimensions et les propriétés mécaniques.An object of the invention is to provide a low-pressure shaft whose structure has more degrees of freedom to adjust the dimensions and the mechanical properties.

Le but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un turboréacteur d’aéronef comprenant un ensemble, l’ensemble comprenant :
- un arbre de turboréacteur d’aéronef s’étendant selon un axe central du turboréacteur, l’arbre étant creux de sorte à définir un évidement selon l’axe central,
The object is achieved in the context of the present invention thanks to an aircraft turbojet engine comprising an assembly, the assembly comprising:
- an aircraft turbojet shaft extending along a central axis of the turbojet, the shaft being hollow so as to define a recess along the central axis,

- un raidisseur disposé dans l’évidement, et- a stiffener arranged in the recess, and

- - une pièce de liaison s’étendant du raidisseur à l’arbre de sorte à lier rigidement le raidisseur et l’arbre, ), la pièce de liaison étant configurée pour permettre à un fluide situé dans l’évidement d’un côté de la pièce de liaison par rapport à l’axe central de s’écouler de l’autre côté de la pièce de liaison.- - a connection piece extending from the stiffener to the shaft so as to rigidly connect the stiffener and the shaft, the connection piece being configured to allow a fluid located in the recess on one side of the connecting piece with respect to the central axis to flow to the other side of the connecting piece.

L’utilisation de l’évidement de l’arbre de turbomachine pour y loger un raidisseur permet d’ajuster la souplesse et les propriétés mécaniques de l’arbre de par le choix de forme du raidisseur.The use of the recess in the turbomachine shaft to house a stiffener therein makes it possible to adjust the flexibility and the mechanical properties of the shaft by the choice of shape of the stiffener.

Un tel turboréacteur est avantageusement et optionnellement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :Such a turbojet is advantageously and optionally supplemented by the following different characteristics taken alone or in combination:

- le raidisseur comprend une partie centrale s’étendant selon l’axe central, la partie centrale étant pleine ;- the stiffener comprises a central part extending along the central axis, the central part being solid;

- le raidisseur comprend une pluralité de branches, chaque branche s’étendant radialement depuis la partie centrale jusqu’à l’arbre, chaque section du raidisseur dans un plan transverse à l’axe central présentant au moins trois axes de symétrie ;- the stiffener comprises a plurality of branches, each branch extending radially from the central part to the shaft, each section of the stiffener in a plane transverse to the central axis having at least three axes of symmetry;

- chaque branche s’étend selon l’axe central sur toute une longueur du raidisseur ;- each branch extends along the central axis over an entire length of the stiffener;

- l’arbre et le raidisseur sont réalisés dans des matériaux différents.- the shaft and the stiffener are made of different materials.

L’invention porte également sur un aéronef comprenant un turboréacteur comme on vient de la présenter.The invention also relates to an aircraft comprising a turbojet as just presented.

DESCRIPTION DES FIGURESDESCRIPTION OF FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and must be read in conjunction with the appended drawings in which:

la , déjà introduite, est une représentation schématique d’un arbre de turbine basse-pression selon l’art antérieur ; there , already introduced, is a schematic representation of a low-pressure turbine shaft according to the prior art;

la représente schématiquement un turboréacteur d’aéronef ; et there schematically represents an aircraft turbojet engine; And

les figures 3 et 4 représentent schématiquement un ensemble composé d’un arbre de turbine basse-pression et d’un raidisseur. FIGS. 3 and 4 schematically represent an assembly composed of a low-pressure turbine shaft and a stiffener.

Claims (6)

Turboréacteur (1) d’aéronef comprenant un ensemble (100), l’ensemble (100) comprenant :
- un arbre (109) de turboréacteur d’aéronef s’étendant selon un axe central (∆) du turboréacteur (1), l’arbre (109) étant creux de sorte à définir un évidement (110) selon l’axe central (∆),
- un raidisseur (120) disposé dans l’évidement (110), et
- une pièce de liaison (122) s’étendant du raidisseur (120) à l’arbre (110) de sorte à lier rigidement le raidisseur (120) et l’arbre (109), la pièce de liaison (122) étant configurée pour permettre à un fluide situé dans l’évidement (110) d’un côté de la pièce de liaison (122) par rapport à l’axe central de s’écouler de l’autre côté de la pièce de liaison (122).
Aircraft turbojet engine (1) comprising an assembly (100), the assembly (100) comprising:
- an aircraft turbojet engine shaft (109) extending along a central axis (∆) of the turbojet engine (1), the shaft (109) being hollow so as to define a recess (110) along the central axis ( ∆),
- a stiffener (120) arranged in the recess (110), and
- a connecting piece (122) extending from the stiffener (120) to the shaft (110) so as to rigidly connect the stiffener (120) and the shaft (109), the connecting piece (122) being configured to allow fluid located in the recess (110) on one side of the link piece (122) relative to the central axis to flow to the other side of the link piece (122).
Turboréacteur d’aéronef selon la revendication 1 dans lequel le raidisseur (120) comprend une partie centrale (123) s’étendant selon l’axe central (∆), la partie centrale (123) étant pleine.Aircraft turbojet according to Claim 1, in which the stiffener (120) comprises a central part (123) extending along the central axis (∆), the central part (123) being solid. Turboréacteur (1) d’aéronef selon la revendication 2 dans lequel le raidisseur (120) comprend une pluralité de branches (124, 126, 128), chaque branche (124, 126, 128) s’étendant radialement depuis la partie centrale (123) jusqu’à l’arbre (109), chaque section du raidisseur (120) dans un plan transverse à l’axe central (∆) présentant au moins trois axes de symétrie (S1, S2, S3).Aircraft turbojet engine (1) according to Claim 2, in which the stiffener (120) comprises a plurality of branches (124, 126, 128), each branch (124, 126, 128) extending radially from the central part (123 ) up to the shaft (109), each section of the stiffener (120) in a plane transverse to the central axis (∆) having at least three axes of symmetry (S1, S2, S3). Turboréacteur (1) d’aéronef selon la revendication 3 dans lequel chaque branche (124, 126, 128) s’étend selon l’axe central (∆) sur toute une longueur du raidisseur (120).Aircraft turbojet engine (1) according to Claim 3, in which each branch (124, 126, 128) extends along the central axis (∆) over an entire length of the stiffener (120). Turboréacteur (1) d’aéronef selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’arbre (109) et le raidisseur (120) sont réalisés dans des matériaux différents.Aircraft turbojet (1) according to one of the preceding claims, in which the shaft (109) and the stiffener (120) are made of different materials. Aéronef comprenant un turboréacteur selon l’une des revendications précédentes.Aircraft comprising a turbojet engine according to one of the preceding claims.
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