FR3148260A1 - Démarreur de turbine à air - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un démarreur de turbine à air (10) pour démarrer un moteur (14) qui comporte un boîtier (30) de démarreur ayant une admission (32), une évacuation (34), et un trajet d’écoulement (36) s’étendant entre l’admission (32) et l’évacuation (34). Le démarreur de turbine à air (10) comporte un élément turbine (80) rotatif ayant un moyeu central (82) définissant une plateforme (84) et un ensemble d’aubes (90) s’étendant radialement à partir de la plateforme (84). Le démarreur de turbine à air (10) comporte également un élément d’amortissement (101). Figure pour l’abrégé : Fig 3
Description
L’invention se rapporte d’une manière générale à un démarreur pour un moteur à combustion, et plus particulièrement à un démarreur de turbine à air ayant un élément turbine rotatif.
Un moteur à combustion peut venir en prise en fonctionnement habituel avec un démarreur de turbine à air (ATS). L’ATS peut être utilisé pour déclencher la rotation du moteur à combustion. L’ATS est souvent monté près du moteur et peut être accouplé à une source de fluide, telle que de l’air comprimé, qui arrive sur un rotor de turbine dans l’ATS l’amenant à tourner à une vitesse relativement élevée. L’ATS comporte un arbre de sortie qui est accouplé au rotor de turbine, typiquement par l’intermédiaire d’un réducteur. L’arbre de sortie peut être entraîné pour amener un organe rotatif de la combustion (par exemple un vilebrequin) à commencer à tourner. Cette rotation par l’ATS continue jusqu’à ce que le moteur à combustion atteigne une vitesse de rotation d’autonomie.
L’invention concerne un démarreur de turbine à air pour démarrer un moteur, comprenant :
- un boîtier de démarreur ayant une admission, une évacuation, et un trajet d’écoulement s’étendant entre l’admission et l’évacuation ;
- un élément turbine rotatif comprenant un moyeu central définissant une plateforme, et un ensemble d’aubes espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme et s’étendant radialement à partir de la plateforme dans le trajet d’écoulement ; et
- un élément d’amortissement se trouvant axialement face à au moins un parmi la plateforme ou l’ensemble d’aubes.
Optionnellement, l’élément d’amortissement se trouve axialement face à la plateforme.
Optionnellement, l’élément d’amortissement se trouve axialement face à l’ensemble d’aubes.
Optionnellement, l’élément d’amortissement comprend une partie pouvant s’user accouplée à une partie butée axiale.
Optionnellement, la partie pouvant s’user se trouve axialement face à au moins un parmi la plateforme ou l’ensemble d’aubes.
Optionnellement, la partie butée axiale définit une limite axiale confinant l’élément turbine.
Optionnellement, la partie pouvant s’user est alignée radialement sur la plateforme.
Optionnellement, la partie pouvant s’user comprend un premier matériau et la partie butée axiale comprend un second matériau différent du premier matériau.
Optionnellement, le second matériau a une plus grande dureté de matériau comparativement au premier matériau.
Optionnellement, le second matériau a une plus grande résistance de matériau comparativement au premier matériau.
Optionnellement, la partie pouvant s’user comprend au moins un parmi de l’aluminium, un alliage composite, ou un matériau composite.
Optionnellement, la partie butée axiale comprend au moins un parmi de l’acier, du nickel, ou un alliage de nickel.
Optionnellement, le démarreur de turbine à air comprend en outre un joint d’étanchéité situé adjacent à l’élément turbine et accouplé à l’élément d’amortissement.
Optionnellement, le démarreur de turbine à air comprend en outre un joint d’étanchéité assurant l’étanchéité fluidique au moins partielle du trajet d’écoulement.
Optionnellement, l’élément d’amortissement définit au moins partiellement le trajet d’écoulement.
Optionnellement, le démarreur de turbine à air comprend en outre un second élément d’amortissement comportant un carter de protection positionné radialement vers l’extérieur de l’élément turbine.
Optionnellement, le second élément d’amortissement définit une limite radiale confinant l’élément turbine.
La présente invention concerne également un démarreur de turbine à air pour démarrer un moteur, comprenant :
- un boîtier de démarreur ayant une admission, une évacuation, et un trajet d’écoulement s’étendant entre l’admission et l’évacuation ;
- un élément turbine rotatif comprenant un moyeu central définissant une plateforme, et un ensemble d’aubes espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme et s’étendant radialement à partir de la plateforme dans le trajet d’écoulement ; et
- un ensemble d’éléments d’amortissement, avec un élément d’amortissement dans l’ensemble d’éléments d’amortissement comprenant une partie pouvant s’user et une partie butée axiale, avec la partie pouvant s’user se trouvant axialement face à au moins un parmi la plateforme ou l’ensemble d’aubes, et la partie butée axiale définissant une limite axiale confinant l’élément turbine.
Optionnellement, la partie pouvant s’user comprend un premier matériau et la partie butée axiale comprend un second matériau, avec le second matériau ayant au moins une parmi une dureté de matériau plus importante ou une résistance de matériau plus importante comparativement au premier matériau.
Optionnellement, la partie pouvant s’user comprend au moins un parmi de l’aluminium, un alliage composite, ou un matériau composite, et dans lequel la partie butée axiale comprend au moins un parmi de l’acier, du nickel, ou un alliage de nickel.
Optionnellement, le démarreur de turbine à air comprend en outre un espacement axial fonctionnel défini entre la partie pouvant s’user et l’élément turbine, dans lequel l’espacement axial fonctionnel est entre 0,1 et 3 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine.
Optionnellement, le démarreur de turbine à air comprend en outre un second élément d’amortissement espacé radialement de l’ensemble d’aubes et définissant une limite radiale pour l’élément turbine.
Optionnellement, au moins un parmi le premier élément d’amortissement ou le second élément d’amortissement comprend au moins un parmi un matériau métallique, un matériau composite, un matériau polymère, un matériau abradable, de l’acier, de l’aluminium, du nickel, un alliage de nickel, de la céramique, du graphite, ou du silicium.
Optionnellement, la limite axiale est espacée de l’élément turbine d’une distance de 1 à 15 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine.
Optionnellement, la limite radiale est espacée de l’élément turbine d’une distance de 0,1 à 3 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine.
Optionnellement, le second élément d’amortissement comprend un carter de protection entourant l’élément turbine et définissant la limite radiale.
Optionnellement, l’élément d’amortissement définit au moins partiellement le trajet d’écoulement.
La présente invention concerne également un démarreur de turbine à air pour démarrer un moteur, comprenant :
- un boîtier de démarreur ayant une admission, une évacuation, et un trajet d’écoulement s’étendant entre l’admission et l’évacuation ;
- un élément turbine rotatif comprenant un moyeu central définissant une plateforme, et un ensemble d’aubes espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme et s’étendant radialement à partir de la plateforme dans le trajet d’écoulement ;
- un premier élément d’amortissement comprenant au moins une partie butée axiale se trouvant face à au moins un parmi la plateforme ou l’ensemble d’aubes et définissant une limite axiale confinant l’élément turbine ; et
- un second élément d’amortissement espacé radialement de l’ensemble d’aubes et définissant une limite radiale confinant l’élément turbine.
Optionnellement, l’élément d’amortissement est monté entre le joint d’étanchéité et le boîtier de démarreur.
Optionnellement, le joint d’étanchéité comprend un matériau cassant configuré pour se fragmenter sous une force appliquée axialement provenant de l’élément turbine.
Optionnellement, le joint d’étanchéité comprend au moins un parmi de l’acier, de l’aluminium, du nickel ou un alliage de nickel, du carbone, du graphite, un matériau polymère, ou un matériau composite.
Optionnellement, l’élément d’amortissement comprend un disque avec un rebord s’étendant axialement.
Optionnellement, l’élément d’amortissement comprend un parmi un rebord continu, un rebord non continu, ou plusieurs rebords distincts.
Un exposé complet et habilitant de la présente invention, y compris le meilleur mode de celle-ci, destiné à l’homme du métier, est présenté dans le descriptif, qui fait référence aux figures annexées, dans lesquelles :
Des aspects de la présente invention concernent globalement un démarreur de turbine à air pour démarrer un moteur. À des fins d’illustration, un environnement donné à titre d’exemple dans lequel le démarreur de turbine à air peut être utilisé sera décrit sous la forme d’un moteur à turbine. Ce moteur à turbine peut se présenter sous la forme d’une turbine à gaz, d’un turbomoteur, ou d’un turboréacteur à double flux, dans des exemples non limitatifs. Il sera entendu, toutefois, que l’invention ne se limite pas à cela et peut avoir une applicabilité générale pour n’importe quelle mise en œuvre d’un mécanisme d’entraînement qui génère un mouvement de rotation au niveau d’une sortie d’entraînement et fournit le mouvement de rotation à une autre pièce d’un équipement tournant. Par exemple, l’invention peut avoir une applicabilité pour un démarreur pour d’autres moteurs ou véhicules, et peut être utilisée pour offrir des avantages dans des applications industrielles, commerciales, et domestiques.
Les démarreurs de turbine à air (ATS) peuvent, d’une manière générale, comporter un rotor avec un élément turbine rotatif ayant un moyeu central et une pluralité de profils s’étendant à partir de celui-ci. Durant un fonctionnement normal ou standard du démarreur de turbine à air, le rotor est entraîné par un écoulement de fluide à travers l’élément turbine et tourne sur place avec une translation axiale et une vacillation minimales ou nulles, ou autres. Dans certaines circonstances, y compris, mais de façon non limitative, des déséquilibres de rotation dans l’élément turbine, des changements dans un ensemble support portant le rotor, ou certaines charges appliquées sur l’ATS, le rotor peut subir des changements de position supplémentaires, y compris un mouvement de translation ou un déséquilibre de rotation, dans l’ATS. Ces changements de position peuvent provoquer un contact ou des collisions non souhaitables dans l’ATS, par exemple entre l’élément turbine et des parties intérieures de l’ATS telles que le boîtier de démarreur, des conduits d’écoulement d’air, ou autres.
Des organes de freinage ou des amortisseurs peuvent être fournis adjacents à l’élément turbine pour absorber de l’énergie mécanique et ralentir la rotation de l’élément turbine lorsqu’un changement de position de l’élément turbine dépasse un seuil prédéterminé. Les amortisseurs traditionnels sont typiquement orientés pour se trouver face au moyeu central. Dans ce cas, ces amortisseurs sont configurés pour appliquer des forces de freinage près du centre de rotation de l’élément turbine où le couple appliqué a un petit bras de levier.
Des aspects de l’invention ont trait à un démarreur de turbine à air et à un ensemble amortisseur agencé pour se trouver face à des parties radialement extérieures de l’élément turbine, par exemple la plateforme ou les aubes. Dans certaines mises en œuvre données à titre d’exemple, l’ensemble amortisseur peut faire partie d’un trajet d’écoulement à travers le démarreur de turbine à air. Les aspects décrits fournissent un ensemble amortisseur qui ralentit la rotation de turbine plus rapidement et plus efficacement comparativement à des organes de freinage ou des amortisseurs traditionnels.
Tel qu’utilisé ici, le terme « en amont » désigne une direction qui est opposée à la direction d’écoulement de fluide, et le terme « en aval » désigne une direction qui est dans la même direction que l’écoulement de fluide. Le terme « en avant » ou « vers l’avant » signifie devant quelque chose et « en arrière » ou « vers l’arrière » signifie derrière quelque chose. Par exemple, lorsqu’ils sont utilisés en termes d’écoulement de fluide, en avant/vers l’avant peut signifier en amont et en arrière/vers l’arrière peut signifier en aval.
De plus, tels qu’utilisés ici, les termes « radial » ou « radialement » désignent une direction vers ou loin d’un centre commun. Par exemple, le terme « radial » peut désigner une direction s’étendant perpendiculairement à partir d’un axe longitudinal central d’un composant. En outre, tels qu’utilisés ici, le terme « ensemble » ou un « ensemble » d’organes peuvent être n’importe quel nombre d’organes, y compris seulement un.
Toutes les références à des directions (par exemple radial, axial, proximal, distal, supérieur, inférieur, vers le haut, vers le bas, gauche, droit, latéral, avant, arrière, haut, bas, au-dessus, en dessous, vertical, horizontal, dans le sens des aiguilles d’une montre, dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, en amont, en aval, vers l’avant, en arrière, etc.) sont utilisées seulement à des fins d’identification pour faciliter la compréhension de la présente invention par le lecteur, et ne doivent pas être interprétées comme se limitant à un mode de réalisation, en particulier quant à la position, l’orientation, ou l’utilisation d’aspects de l’invention décrits ici. Les références à des liaisons (par exemple fixé, accouplé, relié, et joint) doivent être interprétées globalement et peuvent comporter des éléments intermédiaires entre une collection d’organes et un mouvement relatif entre des organes sauf indication contraire. En tant que telles, les références à des liaisons ne suggèrent pas forcément que deux organes sont directement reliés et en relation fixe l’un par rapport à l’autre. Les dessins donnés à titre d’exemple sont fournis à des fins d’illustration seulement et les dimensions, les positions, l’ordre et les tailles relatives reproduits dans les dessins ci-joints peuvent varier.
En référence à la , un démarreur de turbine à air 10 (désigné ici comme « ATS 10 ») et un réducteur accessoire 12 (désigné ici comme « AGB 12 ») sont illustrés schématiquement. L’ATS 10 peut être accouplé à l’AGB 12. Dans la mise en œuvre donnée à titre d’exemple représentée, l’ATS 10 et l’AGB 12 peuvent chacun être monté sur un moteur à turbine 14, tel qu’une turbine à gaz. Cet assemblage est communément désigné comme un réducteur à générateur-démarreur intégré (ISGB). Il est entendu que les aspects de l’invention ne se limitent pas à des ISGB et peuvent avoir une applicabilité générale à des démarreurs de turbine à air isolés.
Le moteur à turbine 14 définit un axe de moteur 15 et comporte une arrivée d’air avec un ventilateur 16 qui amène de l’air jusqu’à une région de compression à haute pression 18. L’arrivée d’air avec le ventilateur 16 et la région de compression à haute pression 18 sont connues collectivement comme la « section froide » du moteur à turbine 14. La section froide est située en amont de la combustion.
Durant le fonctionnement du moteur à turbine 14, la région de compression à haute pression 18 fournit à une chambre de combustion 20 de l’air à haute pression. Dans la chambre de combustion 20, l’air à haute pression est mélangé à un combustible et soumis à une combustion. Les gaz de combustion chauds et sous pression passent à travers une région de turbine à haute pression 22 et une région de turbine à basse pression 24 avant de s’échapper du moteur à turbine 14. Alors que les gaz de combustion passent à travers la région de turbine à haute pression 22 et la région de turbine à basse pression 24, de l’énergie cinétique est extraite de l’écoulement des gaz passant à travers le moteur à turbine 14. Un arbre peut relier la région de turbine à haute pression 22 à la région de compression à haute pression 18 pour alimenter le mécanisme de compression. La turbine à basse pression peut être accouplée au ventilateur 16 de l’arrivée d’air au moyen d’un arbre pour alimenter le ventilateur 16.
L’AGB 12 peut être accouplé au moteur à turbine 14, soit au niveau de la région de turbine à haute pression 22, soit au niveau de la région de turbine à basse pression 24, au moyen d’une prise de force 26 mécanique. La prise de force 26 mécanique peut contenir plusieurs engrenages et composants pour un accouplement mécanique de l’AGB 12 au moteur à turbine 14. Dans des conditions de fonctionnement normales, la prise de force 26 transmet la puissance du moteur à turbine 14 à l’AGB 12 pour alimenter des accessoires de l’aéronef, par exemple des pompes à carburant, des systèmes électriques, ou des commandes d’environnement de cabine, dans des exemples non limitatifs.
L’ATS 10 peut être monté sur l’extérieur de la région d’arrivée d’air contenant le ventilateur 16, ou sur le noyau près de la région de compression à haute pression 18, dans des exemples non limitatifs.
En référence maintenant à la , l’ATS 10 est représenté en coupe transversale. L’ATS 10 comporte un boîtier 30 de démarreur définissant une direction axialeA, comme cela est représenté. Dans certains exemples, la direction axialeApeut être parallèle à l’axe de moteur 15 ( ). Le boîtier 30 de démarreur définit également une admission 32, une évacuation 34, et un trajet d’écoulement 36 s’étendant entre l’admission 32 et l’évacuation 34 pour communiquer un écoulement de fluide à travers celles-ci. Ce fluide peut être un gaz ou un liquide, et il peut également comporter un fluide sous pression tel que de l’air comprimé, dans des exemples non limitatifs. En plus, un ou plusieurs conduits annulaires peuvent être fournis dans le boîtier 30 de démarreur et définissent au moins partiellement le trajet d’écoulement 36. Dans l’exemple non limitatif représenté, un conduit d’admission 37 et un conduit d’évacuation 38 sont fournis dans le boîtier 30 de démarreur, et chacun définit au moins partiellement le trajet d’écoulement 36. Le conduit d’admission 37 peut former l’admission 32, et le conduit d’évacuation 38 peut former l’évacuation 34.
Un élément turbine 80 rotatif est situé dans le boîtier 30 de démarreur. L’élément turbine 80 comporte un moyeu central 82 et un ensemble d’aubes 90 s’étendant radialement à partir de celui-ci. L’ensemble d’aubes 90 est disposé dans le trajet d’écoulement 36 pour extraire de manière rotative une puissance mécanique de l’écoulement de gaz le long du trajet d’écoulement 36. En outre, alors qu’un seul élément turbine 80 est illustré, il est envisagé que plusieurs éléments turbines 80 puissent être fournis pour former plusieurs étages de turbine dans l’ATS 10.
Un carter de protection 70 peut être fourni autour de l’élément turbine 80. Le carter de protection 70 peut être configuré pour capturer des fragments ou des parties libérées de l’élément turbine 80 qui peuvent apparaître, empêchant ainsi des fragments d’entrer dans le trajet d’écoulement 36.
Un ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut être fourni dans l’ATS 10. L’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut se trouver face à l’élément turbine 80, comme cela est représenté. L’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut être configuré pour entrer en contact avec et ralentir l’élément turbine 80 en cas de changement de position durant le fonctionnement. En plus, alors que l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 est illustré en aval de l’élément turbine 80 par rapport au trajet d’écoulement 36, l’invention ne se limite pas à cela et l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut également être positionné en amont de l’élément turbine 80, ou radialement vers l’extérieur de l’élément turbine 80, dans des exemples non limitatifs. Il est également envisagé que d’autres composants de l’ATS 10, y compris le carter de protection 70, puissent être compris dans l’ensemble d’éléments d’amortissement 100.
Au moins un joint d’étanchéité 40 peut être situé dans le boîtier 30 de démarreur. Le joint d’étanchéité 40 peut être monté sur le boîtier 30 de démarreur, bien que ce ne soit pas nécessaire. Le joint d’étanchéité 40 peut assurer l’étanchéité fluidique au moins partielle du trajet d’écoulement 36 relativement à d’autres parties du démarreur de turbine à air 10.
Un réducteur 42 est illustré tel que monté dans le boîtier 30 de démarreur. Un train d’engrenages 44 peut être disposé dans le réducteur 42 et accouplé avec entraînement à l’élément turbine 80. Dans l’exemple illustré, le train d’engrenages 44 comporte une couronne 46. Il sera entendu que le train d’engrenages 44 peut comporter n’importe quel engrenage approprié, y compris, mais de façon non limitative, un engrenage planétaire, un pignon satellite, ou autres. Un arbre de turbine 50 accouple le train d’engrenages 44 à l’élément turbine 80 permettant le transfert d’une puissance mécanique au train d’engrenages 44. L’arbre de turbine 50 est accouplé au train d’engrenages 44 et porté de manière rotative par une paire de paliers de turbine 52. Le train d’engrenages 44 est porté par une paire de paliers porteurs 53.
Un intérieur de réducteur 54 peut être fourni pour contenir un lubrifiant, y compris mais de façon non limitative de la graisse ou de l’huile. L’intérieur de réducteur 54 peut fournir une lubrification et un refroidissement à des pièces mécaniques contenues dans celui-ci, par exemple le train d’engrenages 44, la couronne 46, les paliers de turbine 52, les paliers porteurs 53, ou autres.
Une ouverture 56 est fournie dans le réducteur 42. L’arbre de turbine 50 peut s’étendre à travers l’ouverture 56 et s’engrener avec un arbre porteur 58 sur lequel un embrayage 60 est monté et porté par une paire de paliers espacés 62. Un arbre d’entraînement 64 s’étend à partir du réducteur 42 et est accouplé à l’embrayage 60 et en plus porté par la paire de paliers espacés 62. L’arbre d’entraînement 64 est entraîné par le train d’engrenages 44 et accouplé à l’AGB 12 ( ), de telle sorte que durant une opération de démarrage l’arbre d’entraînement 64 fournisse un mouvement d’entraînement à l’AGB 12.
L’embrayage 60 peut être n’importe quel type de partie d’interface d’arbre qui forme un seul arbre rotatif 66 comprenant l’arbre de turbine 50, l’arbre porteur 58, et l’arbre d’entraînement 64. La partie d’interface d’arbre peut être conforme à n’importe quel procédé d’accouplement connu, y compris mais de façon non limitative des roues dentées, des cannelures, un mécanisme d’embrayage, ou autres, ou des combinaisons de ceux-ci.
L’ATS 10 peut être formé par n’importe quel matériau et procédé, y compris mais de façon non limitative une coulée sous pression de métaux à haute résistance et légers tels que de l’aluminium, de l’acier inoxydable, du fer, du titane, ou autres. Le boîtier 30 de démarreur et le réducteur 42 peuvent être formés avec une épaisseur suffisante pour fournir une rigidité mécanique correcte sans ajouter de poids inutile à l’ATS 10. En outre, l’arbre rotatif 66 peut être construit avec n’importe quel matériau et procédé, y compris mais de façon non limitative une extrusion ou un usinage d’alliages métalliques à haute résistance tels que ceux contenant de l’aluminium, du fer, du nickel, du chrome, du titane, du tungstène, du vanadium, ou du molybdène. Le diamètre de l’arbre de turbine 50, de l’arbre porteur 58, et de l’arbre d’entraînement 64 peut être fixe ou varier sur la longueur de l’arbre rotatif 66. Dans des exemples non limitatifs, le diamètre de l’arbre de turbine 50 peut varier pour s’adapter à différentes tailles de composants accouplés à celui-ci, ou pour s’adapter à un espacement rotor-stator variable.
Durant une opération de démarrage, un fluide tel que de l’air amené le long du trajet d’écoulement 36 fait tourner l’élément turbine 80 pour entraîner la rotation de l’arbre rotatif 66. Dans certains exemples non limitatifs, le fluide peut être de l’air amené à partir d’un chariot à air au sol, d’un groupe motopropulseur auxiliaire, ou d’un démarrage par interprélèvement à partir d’un moteur fonctionnant déjà. De cette manière, l’ATS 10 peut former un mécanisme d’entraînement pour démarrer le moteur à turbine 14 ( ) via la rotation de l’arbre rotatif 66.
De plus, dans certaines conditions durant une opération de démarrage, des parties de l’ATS 10 peuvent subir un changement de position, y compris mais de façon non limitative un mouvement de translation tel qu’une translation axiale ou une translation radiale, un mouvement de rotation composé tel qu’un décalage pour tourner dans un plan non radial, ou des déséquilibres de rotation tels qu’une vacillation ou une oscillation. Dans certains cas, n’importe lequel ou la totalité de l’élément turbine 80, de l’arbre de turbine 50, de l’arbre porteur 58, de l’arbre d’entraînement 64, ou de l’arbre rotatif 66, dans des exemples non limitatifs, peuvent subir un changement de position. Dans un exemple, l’arbre de turbine 50 peut subir un changement de position en se décalant ou en effectuant une translation axiale vers l’avant ou en arrière durant la rotation. Dans un autre exemple, l’arbre de turbine 50 peut subir un changement de position en se décalant dans une nouvelle orientation dans l’ATS 10 de telle sorte que l’élément turbine 80 tourne dans un nouveau plan de rotation. Dans encore un autre exemple, l’élément turbine 80 peut subir un changement de position par un déséquilibre de rotation provoquant une vacillation ou des oscillations. Quel que soit le type de changement de position, il est envisagé que ces changements de position puissent amener l’élément turbine 80 rotatif à entrer en contact avec des parties intérieures de l’ATS 10.
Si l’on passe à la , l’ensemble d’éléments d’amortissement 100, l’élément turbine 80, et le carter de protection 70 sont représentés isolément. Le moyeu central 82 peut définir une plateforme 84. Chaque aube de l’ensemble d’aubes 90 s’étend radialement à partir de la plateforme 84 entre une emplanture 92 et un bout 93 correspondants. Le carter de protection 70 est positionné radialement vers l’extérieur de l’élément turbine 80 et espacé des bouts 93.
L’ensemble d’éléments d’amortissement 100 est illustré schématiquement sur la , et il est entendu que l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut comporter des éléments d’amortissement ayant n’importe quelle forme ou n’importe quel profil géométrique appropriés. Dans l’exemple non limitatif représenté, l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 comporte un premier élément d’amortissement 101 et un second élément d’amortissement 102. Il est entendu que n’importe quel nombre d’éléments d’amortissement peut être fourni, y compris seulement un. Par exemple, l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut avoir le premier élément d’amortissement 101 seul.
Dans la mise en œuvre donnée à titre d’exemple représentée, le premier élément d’amortissement 101 est sous la forme d’un disque 110 avec un rebord 111 faisant saillie axialement, bien que ce ne soit pas nécessaire. Dans certains exemples non limitatifs, le premier élément d’amortissement 101 peut comporter un disque continu, ou un ensemble de segments agencés de manière circonférentielle, ou un rebord non continu, ou autres. En outre, alors que le rebord 111 est illustré comme s’étendant axialement, il est envisagé que le rebord 111 puisse s’étendre à n’importe quel angle, y compris au moins partiellement radialement dans un exemple non limitatif. Dans encore un autre exemple, le premier élément d’amortissement 101 peut comporter plusieurs rebords 111 distincts qui peuvent s’étendre axialement, ou s’étendre à la fois axialement et radialement, dans des exemples non limitatifs. En plus, dans la mise en œuvre donnée à titre d’exemple représentée, le second élément d’amortissement 102 comporte le carter de protection 70. Il est entendu que d’autres composants de l’ATS 10 peuvent également définir des éléments d’amortissement, y compris des parties du boîtier 30 ou du conduit d’admission 37 ( ) dans des exemples non limitatifs.
Le premier élément d’amortissement 101 et le second élément d’amortissement 102 peuvent être agencés pour se trouver face à l’élément turbine 80. Le premier élément d’amortissement 101 peut se trouver axialement face à au moins un parmi la plateforme 84 ou l’ensemble d’aubes 90. Le second élément d’amortissement 102 peut se trouver radialement face à l’ensemble d’aubes 90, comme cela est représenté.
Le premier élément d’amortissement 101 et le second élément d’amortissement 102 peuvent comporter des matériaux appropriés pour ôter de l’énergie de l’élément turbine 80 tournant. Dans des exemples non limitatifs, le premier élément d’amortissement 101 et/ou le second élément d’amortissement 102 peuvent comporter des matériaux métalliques, des matériaux composites, des matériaux polymères, des matériaux abradables, ou des combinaisons de ceux-ci, y compris de l’acier, de l’aluminium, du nickel, un alliage de nickel, de la céramique, du graphite, ou du silicium.
En référence maintenant à la , une vue partiellement en éclaté d’une partie de l’ATS 10 illustre l’élément turbine 80 agencé avec l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 et une partie du boîtier 30 de démarreur. Le second élément d’amortissement 102 est illustré schématiquement en ligne de tirets pour la clarté visuelle.
L’élément turbine 80 est représenté avec le moyeu central 82 et l’ensemble d’aubes 90. Telles que décrites ci-dessus, les aubes de l’ensemble d’aubes 90 s’étendent radialement entre des emplantures 92 et des bouts 93 correspondants. En plus, les aubes de l’ensemble d’aubes 90 s’étendent chacune axialement entre un bord d’attaque 95 correspondant et un bord de fuite 96 correspondant.
Le joint d’étanchéité 40 est positionné adjacent à l’élément turbine 80. Dans l’exemple représenté, le joint d’étanchéité 40 comporte un manchon de palier, bien que ce ne soit pas nécessaire. Le joint d’étanchéité 40 peut être formé de n’importe quel matériau approprié, y compris mais de façon non limitative de l’acier, de l’aluminium, du nickel ou un alliage de nickel, du carbone, du graphite, un matériau polymère, un matériau composite, ou autres, ou des combinaisons de ceux-ci.
Le premier élément d’amortissement 101 peut être situé en aval de l’élément turbine 80. Le premier élément d’amortissement 101 peut comporter une partie pouvant s’user 112 et une partie butée axiale 114. La partie pouvant s’user 112 peut se trouver face à l’élément turbine 80. En plus, la partie pouvant s’user 112 peut être alignée radialement sur la plateforme 84, bien que ce ne soit pas nécessaire. En outre, dans l’exemple non limitatif représenté, la partie butée axiale 114 comporte le disque 110. Dans un autre exemple non limitatif, la partie butée axiale 114 peut être pourvue du rebord 111 et accouplée au disque 110.
En plus, dans la mise en œuvre donnée à titre d’exemple représentée, le premier élément d’amortissement 101 est configuré pour être monté entre le boîtier 30 de démarreur et le joint d’étanchéité 40 bien que ce ne soit pas nécessaire. L’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut être accouplé à n’importe quelle partie appropriée de l’ATS 10, monté sur celle-ci, ou autres.
Dans certaines mises en œuvre, la partie pouvant s’user 112 et la partie butée axiale 114 peuvent être formées avec le même matériau. Par exemple, dans un exemple non limitatif la partie pouvant s’user 112 peut comporter des attributs géométriques tels que des rainures, des entailles, un embrèvement, ou autres pour une usure progressive tandis que la partie butée axiale 114 peut être ininterrompue sans ces attributs pour une plus grande résistance. En outre, dans certaines mises en œuvre la partie pouvant s’user 112 peut être formée d’un premier matériau et la partie butée axiale 114 peut comporter un second matériau différent du premier matériau. Dans une mise en œuvre donnée à titre d’exemple, la partie pouvant s’user 112 peut comporter de l’aluminium, un alliage composite, ou un matériau polymère, et la partie butée axiale 114 peut comporter de l’acier, du nickel, ou un alliage de nickel.
Il est également envisagé que la partie butée axiale 114 puisse comporter un matériau durci comparativement à la partie pouvant s’user 112. Tel qu’utilisé ici, un « matériau durci » désignera un matériau ayant une dureté de matériau, une limite d’élasticité, une résistance à la traction réelle, un module d’élasticité, une résistance par unité de volume, une résistance au cisaillement, une échelle de dureté de Mohs, ou autres, plus grands, lorsqu’il est comparé à un second matériau. Par exemple, la partie butée axiale 114 peut avoir une plus grande dureté de matériau comparativement à celle de la partie pouvant s’user 112.
Encore en outre, il est envisagé que l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 puisse également comporter un matériau ayant une capacité de température élevée. Telle qu’utilisée ici, la « capacité de température » désignera la température de fonctionnement la plus élevée envisagée pour l’utilisation pour un matériau donné, la soumission du matériau à des températures plus élevées que sa capacité de température pouvant provoquer des effets tels qu’une oxydation, une fatigue, une déformation plastique, ou une fusion du matériau. Par exemple, le premier élément d’amortissement 101 et/ou le second élément d’amortissement 102 peuvent comporter de l’acier, de la céramique, du carbure de silicium, y compris de l’acier revêtu d’une couche extérieure ou d’un bout en céramique, ou un revêtement en carbure de silicium, ou un revêtement par pulvérisation à froid de matériau dur, ou une couche extérieure déposée électrolytiquement, ou autres.
Le conduit d’évacuation 38 est situé en aval du premier élément d’amortissement 101, comme cela est représenté. Il est en outre envisagé que le premier élément d’amortissement 101 puisse définir au moins partiellement le trajet d’écoulement 36 en amont du conduit d’évacuation 38. Dans l’exemple non limitatif représenté, le premier élément d’amortissement 101 est dans l’alignement du conduit d’évacuation 38, bien que ce ne soit pas nécessaire. Le premier élément d’amortissement 101 peut également s’étendre dans le trajet d’écoulement 36, rétrécissant ainsi le trajet d’écoulement 36 en amont du conduit d’évacuation 38, dans certaines mises en œuvre.
Un espacement axial fonctionnel 115 est défini entre le premier élément d’amortissement 101 et l’élément turbine 80 durant une rotation standard de l’élément turbine 80. Plus particulièrement, l’espacement axial fonctionnel 115 peut être défini entre la partie pouvant s’user 112 et l’élément turbine 80. Il est entendu que dans la vue partiellement en éclaté de la , l’espacement axial fonctionnel 115 est agrandi visuellement comparativement à lorsque l’ATS 10 est assemblé (par exemple comme le montre la ).
En plus, un espacement radial fonctionnel 116 est défini entre le second élément d’amortissement 102 et l’élément turbine 80 lorsque l’ATS est assemblé. Plus particulièrement, l’espacement radial fonctionnel 116 peut être défini entre le carter de protection 70 et l’élément turbine 80 durant une rotation standard de l’élément turbine 80.
Durant un fonctionnement normal ou standard de l’ATS 10, l’élément turbine 80 n’entre pas en contact avec l’ensemble d’éléments d’amortissement 100, moyennant quoi chacun de l’espacement axial fonctionnel 115 et l’espacement radial fonctionnel 116 correspondants est une valeur plus grande que 0 cm. Dans un exemple non limitatif durant une rotation standard et équilibrée de l’élément turbine 80, l’élément turbine 80 ne subit pas de mouvement de translation durant la rotation. Dans un autre exemple où un léger changement de position est présent dans l’élément turbine 80, par exemple un léger déséquilibre de rotation ou décalage axial, l’élément turbine 80 peut effectuer une légère translation, par exemple entre 0 et 0,5 cm dans un exemple non limitatif. Il est entendu que lors d’un fonctionnement normal ou standard, l’espacement axial fonctionnel 115 et l’espacement radial fonctionnel 116 définissent chacun une valeur standard représentant un seuil ou une tolérance pour des changements de position. Par exemple, l’espacement axial fonctionnel 115 et/ou l’espacement radial fonctionnel 116 peuvent définir une valeur standard entre 0,1 et 20 cm, y compris entre 0,1 et 15 cm, ou entre 1 et 15 cm, ou entre 1 et 12 cm, ou entre 1 et 8 cm, ou entre 0,1 et 5 cm, ou entre 0,2 et 4 cm, ou entre 0,2 et 3 cm, ou entre 0,5 et 3 cm, dans certains exemples non limitatifs.
Si l’on passe à la , l’élément turbine 80 et l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 sont illustrés dans des positions assemblées dans l’ATS 10. Dans l’exemple illustré, l’élément turbine 80 est représenté avec un changement de position comparativement à un fonctionnement normal ou standard. Ce changement de position peut résulter d’un déséquilibre de rotation de l’élément turbine 80, ou d’une translation de l’arbre de turbine 50, ou autres, dans des exemples non limitatifs. Dans l’exemple représenté, le changement de position de l’élément turbine 80 comprend au moins un décalage axial du moyeu central 82 de telle sorte que l’espacement axial fonctionnel 115 ( ) soit réduit relativement à sa valeur standard.
Le premier élément d’amortissement 101 peut définir une limite axiale 120 confinant l’élément turbine 80. Plus particulièrement, la partie butée axiale 114 peut définir la limite axiale 120, comme cela est représenté. En plus, le second élément d’amortissement 102 peut définir une limite radiale 130 confinant l’élément turbine 80, comme cela est représenté. La limite axiale 120 peut être espacée de l’élément turbine 80 d’une distance de 1 à 15 cm dans un exemple non limitatif. La limite radiale 130 peut être espacée de l’élément turbine 80 d’une distance de 0,1 à 3 cm dans un exemple non limitatif. Il est entendu que la limite axiale 120 et la limite radiale 130 représentent des limites de mouvement de translation possibles maximales de telle sorte que l’élément turbine 80 soit confiné dans celles-ci.
Durant le fonctionnement, le changement de position de l’élément turbine 80 peut comprendre un mouvement axial ou radial du moyeu central 82 de telle sorte que l’espacement axial fonctionnel 115 et/ou l’espacement radial fonctionnel 116 ( ) soient réduits relativement à leurs valeurs standards. Dans un exemple où l’espacement axial fonctionnel 115 ( ) est réduit à 0 cm, l’élément turbine 80 entre en contact avec le premier élément d’amortissement 101 au niveau de la partie pouvant s’user 112. Par exemple, la partie pouvant s’user 112 peut entrer en contact avec l’élément turbine 80 au niveau de la plateforme 84. Ce contact peut comprendre une collision incidente sur la partie pouvant s’user 112, ou un glissement par frottement le long de la partie pouvant s’user 112, ou des combinaisons de ceux-ci. Avec un contact répété entre l’élément turbine 80 et la partie pouvant s’user 112, la partie pouvant s’user 112 peut absorber l’énergie de l’élément turbine 80 par une libération progressive de fragments de matériau, subissant ainsi une réduction d’épaisseur progressive tout en restant dans une position adjacente à la partie butée axiale 114. Il est envisagé que la partie pouvant s’user 112 puisse former des fragments de petit diamètre, par exemple 0,5 à 100 micromètres dans un exemple non limitatif, moyennant quoi les fragments de petit diamètre libérés peuvent entrer doucement dans le trajet d’écoulement 36 et sortir par l’évacuation 34. Dans un autre exemple, le carter de protection 70 peut capturer des fragments de diamètre plus important, par exemple 1 mm ou plus, qui peuvent être libérés de la partie pouvant s’user 112, empêchant ainsi ces fragments d’entrer dans le conduit d’évacuation 38 ou d’autres parties de l’ATS 10. De cette manière, la partie pouvant s’user 112 peut exercer un couple de freinage qui ralentit ou arrête la rotation de l’élément turbine 80.
Dans un exemple non limitatif où l’élément turbine 80 continue de tourner avec un changement de position, la partie pouvant s’user 112 peut être usée de telle sorte que l’élément turbine 80 touche la partie butée axiale 114. Dans ce cas, la partie butée axiale 114 peut avoir une durabilité pour rester en position durant le contact avec l’élément turbine 80 de telle sorte que l’élément turbine 80 soit confiné dans la limite axiale 120. De cette manière, le premier élément d’amortissement 101 empêche un contact entre l’élément turbine 80 et des parties du boîtier 30, telles que le conduit d’évacuation 38, tout en ralentissant ou arrêtant également la rotation de l’élément turbine 80 grâce à des forces de freinage appliquées au niveau de la plateforme 84 ou de l’ensemble d’aubes 90.
Il est également entendu que la partie butée axiale 114 fournit en plus des forces de freinage sur l’élément turbine 80 pour ralentir la rotation et la translation axiale. De cette manière, la partie pouvant s’user 112 peut définir une extension axiale jusqu’à l’espacement axial fonctionnel 115 ( ), l’élément turbine 80 à position décalée pouvant toujours fonctionner au-delà de l’espacement axial fonctionnel 115 tout en étant également ralenti par la partie pouvant s’user 112.
En plus, durant le fonctionnement, l’élément turbine 80 peut également subir un changement de position radial de telle sorte qu’il touche le second élément d’amortissement 102 et que l’espacement radial fonctionnel 116 ( ) obtenu soit réduit à 0 cm. Ce contact exerce également une force de freinage sur l’élément turbine 80, ralentissant ainsi la rotation et la translation radiale. Il est envisagé que le second élément d’amortissement 102 puisse rester en position pour définir la limite radiale 130 et confiner ainsi la translation radiale de l’élément turbine 80 pour empêcher un contact avec des parties du boîtier 30. Dans un autre exemple non limitatif, le second élément d’amortissement 102 peut comporter également une partie pouvant s’user, similaire à la partie pouvant s’user 112, fournissant une extension de l’espacement radial fonctionnel 116 ( ) en plus d’une partie butée radiale définissant la limite radiale 130. De cette manière, l’ensemble d’éléments d’amortissement 100 peut comporter un ou plusieurs éléments d’amortissement ralentissant la rotation et confinant le mouvement de translation de l’élément turbine 80.
Les aspects décrits de la présente invention peuvent offrir plusieurs avantages. Le premier élément d’amortissement qui est agencé pour entrer en contact avec des parties radialement extérieures de l’élément turbine, y compris au niveau de la plateforme, fournit une force de freinage plus efficace en un temps plus court comparativement à des ensembles de freinage traditionnels entrant en contact avec des parties centrales du moyeu. On a découvert un autre avantage dans l’utilisation d’une partie pouvant s’user dans l’élément d’amortissement, qui fournit un ralentissement d’un élément turbine effectuant une translation ou déséquilibré relativement à ses vitesses les plus élevées tout en empêchant une fragmentation des aubes en absorbant de l’énergie avec un matériau pouvant s’user. On a découvert un autre avantage dans l’utilisation d’une partie butée axiale, qui fournit un confinement axial de l’élément turbine et empêche également un contact non souhaité entre l’élément turbine et le boîtier d’ATS. On a découvert encore un autre avantage dans l’utilisation d’éléments d’amortissement supplémentaires, fournissant une interruption de mouvement encore plus rapide et plus efficace comparativement à des systèmes de freinage traditionnels. En plus, l’utilisation du carter de protection en tant qu’élément d’amortissement fournit une absorption d’énergie supplémentaire sans provoquer de fragmentation de l’élément turbine.
Cette description écrite utilise des exemples pour décrire des aspects du présent sujet, y compris le meilleur mode, et également pour permettre à l’homme du métier de mettre en pratique des aspects du présent sujet, y compris la fabrication et l’utilisation de n’importe quel dispositif ou système et la réalisation de n’importe quel procédé incorporé. La portée brevetable du présent sujet est définie par les revendications, et peut comprendre d’autres exemples qui se présentent à l’homme du métier. Ces autres exemples sont destinés à être dans la portée des revendications s’ils ont des organes structuraux qui ne diffèrent pas de la formulation littérale des revendications, ou s’ils comportent des organes structuraux équivalents avec des différences infimes relativement aux formulations littérales des revendications.
Claims (20)
- Démarreur de turbine à air (10) pour démarrer un moteur (14), comprenant :
un boîtier (30) de démarreur ayant une admission (32), une évacuation (34), et un trajet d’écoulement (36) s’étendant entre l’admission (32) et l’évacuation (34) ;
un élément turbine (80) rotatif comprenant un moyeu central (82) définissant une plateforme (84), et un ensemble d’aubes (90) espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme (84) et s’étendant radialement à partir de la plateforme (84) dans le trajet d’écoulement (36) ; et
un élément d’amortissement (101) se trouvant axialement face à au moins un parmi la plateforme (84) ou l’ensemble d’aubes (90). - Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 1, dans lequel l’élément d’amortissement (101) comprend une partie pouvant s’user (112) accouplée à une partie butée axiale (114), avec la partie pouvant s’user (112) se trouvant axialement face à au moins un parmi la plateforme (84) ou l’ensemble d’aubes (90), et la partie butée axiale (114) définissant une limite axiale (120) confinant l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 2, dans lequel la partie pouvant s’user (112) est alignée radialement sur la plateforme (84).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 2, dans lequel la partie pouvant s’user (112) comprend un premier matériau et la partie butée axiale (114) comprend un second matériau différent du premier matériau.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 4, dans lequel le second matériau a au moins une parmi une plus grande dureté de matériau ou une plus grande résistance de matériau comparativement au premier matériau.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 2, dans lequel la partie pouvant s’user (112) comprend au moins un parmi de l’aluminium, un alliage composite, ou un matériau composite, et dans lequel la partie butée axiale (114) comprend au moins un parmi de l’acier, du nickel, ou un alliage de nickel.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un joint d’étanchéité (40) situé adjacent à l’élément turbine (80) et accouplé à l’élément d’amortissement (101).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 1, dans lequel l’élément d’amortissement (101) définit au moins partiellement le trajet d’écoulement (36).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 1, comprenant en outre un second élément d’amortissement (102) positionné radialement vers l’extérieur de l’élément turbine (80) et définissant une limite radiale (130) confinant l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) pour démarrer un moteur (14), comprenant :
un boîtier (30) de démarreur ayant une admission (32), une évacuation (34), et un trajet d’écoulement (36) s’étendant entre l’admission (32) et l’évacuation (34) ;
un élément turbine (80) rotatif comprenant un moyeu central (82) définissant une plateforme (84), et un ensemble d’aubes (90) espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme (84) et s’étendant radialement à partir de la plateforme (84) dans le trajet d’écoulement (36) ; et
un ensemble d’éléments d’amortissement (100), avec un élément d’amortissement (101) dans l’ensemble d’éléments d’amortissement (100) comprenant une partie pouvant s’user (112) et une partie butée axiale (114), avec la partie pouvant s’user (112) se trouvant axialement face à au moins un parmi la plateforme (84) ou l’ensemble d’aubes (90), et la partie butée axiale (114) définissant une limite axiale (120) confinant l’élément turbine (80). - Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 10, dans lequel la partie pouvant s’user (112) comprend un premier matériau et la partie butée axiale (114) comprend un second matériau, avec le second matériau ayant au moins une parmi une dureté de matériau plus importante ou une résistance de matériau plus importante comparativement au premier matériau.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 11, dans lequel la partie pouvant s’user (112) comprend au moins un parmi de l’aluminium, un alliage composite, ou un matériau composite, et dans lequel la partie butée axiale (114) comprend au moins un parmi de l’acier, du nickel, ou un alliage de nickel.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 11, comprenant en outre un espacement axial fonctionnel (115) défini entre la partie pouvant s’user (112) et l’élément turbine (80), dans lequel l’espacement axial fonctionnel (115) est entre 0,1 et 3 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 10, dans lequel l’ensemble d’éléments d’amortissement (100) comprend en outre un second élément d’amortissement (102) espacé radialement de l’ensemble d’aubes (90) et définissant une limite radiale (130) pour l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 14, dans lequel au moins un parmi l’élément d’amortissement (101) ou le second élément d’amortissement (102) comprend au moins un parmi un matériau métallique, un matériau composite, un matériau polymère, un matériau abradable, de l’acier, de l’aluminium, du nickel, un alliage de nickel, de la céramique, du graphite, ou du silicium.
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 14, dans lequel la limite axiale (120) est espacée de l’élément turbine (80) d’une distance de 1 à 15 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 16, dans lequel la limite radiale (130) est espacée de l’élément turbine (80) d’une distance de 0,1 à 3 cm durant une rotation équilibrée de l’élément turbine (80).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 14, dans lequel le second élément d’amortissement (102) comprend un carter de protection entourant l’élément turbine (80) et définissant la limite radiale (130).
- Démarreur de turbine à air (10) selon la revendication 10, dans lequel l’élément d’amortissement (101) définit au moins partiellement le trajet d’écoulement (36).
- Démarreur de turbine à air (10) pour démarrer un moteur (14), comprenant :
un boîtier (30) de démarreur ayant une admission (32), une évacuation (34), et un trajet d’écoulement (36) s’étendant entre l’admission (32) et l’évacuation (34) ;
un élément turbine (80) rotatif comprenant un moyeu central (82) définissant une plateforme (84), et un ensemble d’aubes (90) espacées de manière circonférentielle autour de la plateforme (84) et s’étendant radialement à partir de la plateforme (84) dans le trajet d’écoulement (36) ;
un premier élément d’amortissement (101) comprenant au moins une partie butée axiale (114) se trouvant face à au moins un parmi la plateforme (84) ou l’ensemble d’aubes (90) et définissant une limite axiale (120) confinant l’élément turbine (80) ; et
un second élément d’amortissement (102) espacé radialement de l’ensemble d’aubes (90) et définissant une limite radiale (130) confinant l’élément turbine (80).
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Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3048364A (en) | 1957-05-27 | 1962-08-07 | Bendix Corp | Turbine brake |
US2987296A (en) | 1957-12-02 | 1961-06-06 | Bendix Corp | Safety device for starter turbine |
US3097824A (en) | 1958-11-26 | 1963-07-16 | Bendix Corp | Turbine, wheel containment |
US3261228A (en) | 1964-04-02 | 1966-07-19 | United Aircraft Corp | Disk fragment energy absorption and containment means |
US4509896A (en) | 1982-03-01 | 1985-04-09 | Tech Development Inc. | Turbine rotor |
US4914906A (en) | 1988-05-24 | 1990-04-10 | Allied-Signal Inc. | Turbine starter device |
US4955192A (en) | 1988-12-12 | 1990-09-11 | Sundstrand Corporation | Containment ring for radial inflow turbine |
FR2640684B1 (fr) | 1988-12-15 | 1994-01-28 | Snecma | Turbomachine comportant un dispositif de freinage entre rotor de turbine et carter d'echappement |
JP2593578B2 (ja) | 1990-10-18 | 1997-03-26 | 株式会社東芝 | コンバインドサイクル発電プラント |
US6623238B2 (en) * | 1998-08-21 | 2003-09-23 | Honeywell International, Inc. | Air turbine starter with seal assembly |
US6533541B1 (en) | 2001-12-04 | 2003-03-18 | Honeywell International, Inc. | High energy particle arrestor for air turbine starters |
SE528115C2 (sv) | 2004-11-23 | 2006-09-05 | Atlas Copco Tools Ab | Axialflödesturbin med övervarvsskyddande anordning |
US7232289B2 (en) * | 2005-05-12 | 2007-06-19 | Honeywell International, Inc. | Shroud for an air turbine starter |
FR2941743B1 (fr) | 2009-02-05 | 2011-03-04 | Microturbo | Demarreur a air pour turbomachine. |
US20120006035A1 (en) | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Turbine rim cutter for air turbine starter |
US8932002B2 (en) * | 2010-12-03 | 2015-01-13 | Hamilton Sundstrand Corporation | Air turbine starter |
US10316756B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-06-11 | Honeywell International Inc. | Deformable turbine bearing mount for air turbine starter |
US10724444B2 (en) | 2017-07-26 | 2020-07-28 | Unison Industries, Llc | Air turbine starter |
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