FR2979670A1 - Anneau elastique fendu de serrage de deux pieces de turbomachine, comprenant une gorge de serrage annulaire ouverte radialement vers l'exterieur - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un anneau fendu (1) de serrage de deux pièces (14, 16) de turbomachine, comprenant une gorge de serrage annulaire (10) ouverte radialement vers l'extérieur et destinée à recevoir deux brides annulaires (20, 22) appartenant respectivement aux deux pièces. De plus, l'anneau est conçu de manière à pouvoir être amené, par déformation élastique, d'une position déployée de serrage à une position rétractée permettant le passage des brides.

Description

ANNEAU ELASTIQUE FENDU DE SERRAGE DE DEUX PIECES DE TURBOMACHINE, COMPRENANT UNE GORGE DE SERRAGE ANNULAIRE OUVERTE RADIALEMENT VERS L'EXTERIEUR DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de serrage de pièces de turbomachine, de préférence pour aéronef. Elle concerne en particulier les dispositifs de serrage permettant de fixer deux brides 15 annulaires plaquées l'une contre l'autre, qui sont respectivement prévues sur les deux pièces à serrer. De tels dispositifs peuvent être employés pour assurer la fixation de nombreuses pièces de la turbomachine, comme par exemple des pièces de 20 connecteurs électriques, d'injecteurs, de doseurs, de filtres, de raccords mécaniques, de débitmètres, de pompes, etc. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE De l'art antérieur, il est connu de 25 réaliser l'assemblage de pièces d'éléments de turbomachine à l'aide de dispositifs de serrage logés intérieurement dans les pièces. La localisation à l'intérieur de ces pièces peut être motivée par des raisons fonctionnelles, de sécurité, aérodynamiques, ou bien même esthétiques. Elle peut également être retenue pour assurer une fonction anti-vandalisme. Pour ce faire, ces dispositifs de serrage intérieurs peuvent prendre différentes formes, comme un assemblage fileté, la pose de goupilles, ou encore un système à baïonnette. Néanmoins, ces dispositifs de serrage existants sont perfectibles, en particulier en termes de coûts, de facilité de montage/démontage, d'étanchéité, de fiabilité et de résistance mécanique. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de remédier au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus, relatifs aux réalisations de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a pour objet un anneau fendu de serrage de deux pièces de turbomachine, comprenant une gorge de serrage annulaire ouverte radialement vers l'extérieur et destinée à recevoir deux brides annulaires appartenant respectivement auxdites deux pièces, et conçu de manière à pouvoir être amené, par déformation élastique, d'une position déployée de serrage à une position rétractée permettant le passage des brides. L'invention est remarquable en ce qu'elle diminue le nombre de références en comparaison de celui requis pour les réalisations de l'art antérieur. Il en résulte une diminution des coûts, une baisse du temps de montage/démontage, ainsi qu'une plus grande facilité de mise en oeuvre.

De plus, en étant agencé à l'intérieur des pièces qu'il relie, l'anneau selon l'invention ne vient pas altérer l'esthétisme et/ou les performances aérodynamiques de celles-ci. Il présente par ailleurs un caractère imperdable et fiable, améliorant la qualité de la turbomachine. La fonction anti-vandalisme est également renforcée. En outre, lorsque la pression à l'intérieur des pièces assemblées est supérieure à la pression 10 extérieure, le différentiel de pression renforce également le serrage. Par ailleurs, l'anneau selon l'invention est également très satisfaisant pour assurer les fonctions d'étanchéité et de résistance mécanique. Il 15 permet également éventuellement une liberté de rotation entre les pièces assemblées, selon l'axe de l'anneau et des brides qu'il enserre. L'anneau selon l'invention présente donc deux extrémités circonférentielles en regard et à 20 distance l'une de l'autre, qui sont préférentiellement employées pour assurer le passage de la position déployée de serrage à la position rétractée, et inversement. En effet, le passage de la position déployée de serrage à la position rétractée s'effectue 25 de préférence en rapprochant les deux extrémités l'une de l'autre, par exemple à l'aide d'un outillage approprié. Le rapprochement des deux extrémités a pour conséquence que l'anneau se rétracte radialement, de manière élastique, pour présenter un diamètre moyen 30 plus faible que celui adopté en position déployée de serrage. Un simple relâchement de la contrainte appliquée permet de revenir automatiquement, par élasticité, à cette position déployée permettant le serrage des brides logées dans la gorge annulaire de serrage.

De préférence, ladite gorge de serrage présente une section en forme de V ou de trapèze. Quoi qu'il en soit, cette section est de forme complémentaire de celle des brides annulaires plaquées l'une contre l'autre, destinées à être logées serrées dans ladite gorge. De préférence, l'anneau est réalisé en acier, dont le choix est effectué en fonction de la géométrie et de l'application. Il peut s'agir d'un acier fortement allié, comme l'acier A286 (Z3CNT25), ou d'un acier plus indiqué pour les ressorts comme l'acier 60SC7 présentant une haute limite d'élasticité lui évitant de plastifier trop rapidement. Il peut encore s'agir d'un acier XC80. L'invention a également pour objet un ensemble pour turbomachine comprenant deux pièces assemblées entres elles par un anneau tel que décrit ci-dessus. Les pièces peuvent par exemple être des pièces de connecteurs électriques, d'injecteurs, de doseurs, de filtres, de raccords mécaniques, de débitmètres, de pompes. De préférence, les pièces à assembler présentent chacune une forme globale de révolution, d'axe correspondant à celui de leur bride de fixation. A titre d'exemple, les pièces peuvent être cylindriques de section circulaire.

Enfin, l'invention a pour objet une turbomachine d'aéronef comprenant au moins un tel ensemble. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue en perspective d'un anneau fendu de serrage selon un mode de réalisation préféré de la présente invention ; - la figure 2 représente une demi-vue en coupe axiale d'un ensemble pour turbomachine selon l'invention, incorporant l'anneau montré sur la figure 1 ; - les figures 3 et 4 montrent différentes étapes pour le montage de l'anneau ; - les figures 5 et 6 représentent des 20 alternatives de réalisation pour l'anneau fendu de serrage ; - la figure 7 représente une alternative de réalisation pour l'ensemble montré sur la figure 2 ; et - les figures 8 et 9 montrent des 25 applications privilégiées pour la présente invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence à la figure 1, il est représenté un anneau élastique fendu 1 selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, cet 30 anneau servant au serrage de deux pièces de turbomachine. L'anneau 1 est fendu de manière à présenter deux extrémités circonférentielles en regard et à distance l'une de l'autre. Ces extrémités 2 sont équipées de moyens permettant leur préhension, ici des trous traversants 4 s'étendant selon des axes parallèles à l'axe principal 6 de l'anneau. Ces trous 4 sont destinés à recevoir un outillage approprié, telle qu'une pince, pour pouvoir amener l'anneau 1 d'une position déployée de serrage 10 montrée sur la figure 1, à une position rétractée radialement dans laquelle les extrémités circonférentielles 2 sont rapprochées, de sorte que l'anneau présente un diamètre moyen plus faible. Le passage de l'une à l'autre des deux 15 positions précitées s'effectue par déformation élastique de l'anneau, qui est de préférence réalisé d'une seule pièce en acier, par exemple un acier à ressort comme A286 (Z3CNT25), 60SC7, ou encore XC80. Le retour à la position déployée de 20 serrage s'effectue en revanche en libérant la contrainte appliquée par la pince, par élasticité. L'anneau 1 présente une surface radialement externe conformée de manière à définir une gorge annulaire de serrage 10 ouverte radialement vers 25 l'extérieur. Cette gorge 10 est de section transversale en forme de V ou de trapèze, s'évasant radialement vers l'extérieur. En référence à présent à la figure 2, il est représenté un ensemble 12 de deux pièces 14, 16 30 d'un élément de turbomachine, assemblées entre elles par l'anneau 1. Ces deux pièces sont préférentiellement cylindriques de section circulaire, d'axes confondus avec l'axe 6 de l'anneau. Pour assurer leur assemblage, ces deux pièces présentent chacune une bride annulaire de fixation centrée sur l'axe 6, respectivement référencées 20, 22 sur la figure 2. La bride 20 est agencée à l'extrémité aval de la pièce amont 14, tandis que la bride 22 est agencée à l'extrémité amont de la pièce aval 16. Elles sont plaquées l'une contre l'autre selon un plan d'interface 24 agencé transversalement, et présentent également une périphérie conformée pour permettre un guidage radial 25 de l'une par rapport à l'autre. Les brides 20, 22 sont maintenues serrées l'une contre l'autre à l'aide de l'anneau 1, placé intérieurement par rapport aux pièces 14, 16 qu'il enserre. En effet, la gorge 10 reçoit les brides 20, 22 qui se projettent quant à elles radialement vers l'intérieur. L'association de ces deux brides présente une forme complémentaire de celle de la gorge 10, de sorte que le déplacement relatif des brides vers l'intérieur de la gorge accentue le serrage de ces brides 20, 22 l'une contre l'autre. Pour assurer le montage de la pièce 14 sur la pièce 16, celles-ci sont d'abord rapprochées axialement afin d'obtenir le contact et le centrage des brides 20, 22. Ensuite, comme cela a été schématisé sur la figure 3, les extrémités d'une pince 30 sont insérées dans les trous 4 des extrémités circonférentielles 2 de l'anneau, qui est amené en 30 position rétractée par déformation élastique résultant du rapprochement de ces extrémités 2. Dans cette position à diamètre réduit, l'anneau est déplacé axialement au droit des brides 20, 22 situées radialement vers l'extérieur, comme cela a été schématisé que la figure 4. En effet, dans cette position, l'anneau 1 présente un diamètre suffisamment faible pour autoriser le passage des brides selon la direction axiale. Le relâchement de la contrainte appliquée par la pince permet ensuite d'obtenir l'insertion des brides 20, 22 dans la gorge 10, lorsque l'anneau tend à retrouver sa positon déployée montrée sur la figure 2, du fait de l'élasticité. Grâce à la coopération de forme entre les brides 20, 22 et la gorge 10, les brides 20, 22 sont fermement serrées l'une contre l'autre selon la direction axiale 6. La figure 5 montre une alternative de réalisation pour l'anneau 1, dans laquelle le trou 4 de chaque extrémité circonférentielle 2 est réalisé à partir d'un rebord enroulé 34 issu de cette extrémité.

La figure 6 montre que le fond de la gorge 10 peut être revêtu d'une couche 36 d'un matériau d'amortissement de vibrations, tandis que la figure 7 montre qu'au niveau du plan d'interface 24 entre les brides 20, 22, il peut être logé un joint d'étanchéité 40 centré sur l'axe de l'anneau 1, de manière à assurer l'étanchéité entre les deux pièces. Sur la figure 8, il est représenté une première application pour la présente invention. Il s'agit de serrer deux pièces 14, 16 d'un connecteur électrique 100 pour turbomachine à l'aide de l'anneau 1. La pièce 14 peut être le corps du connecteur, tandis que la pièce 16 peut être une bague de serrage à rotation libre, autorisée par la rotation de sa bride 22 dans la gorge 10 de l'anneau, selon l'axe 6. Sur la figure 9, il est représenté une 5 seconde application pour la présente invention. Il s'agit de serrer deux pièces 14, 16 d'un injecteur hydraulique 200 pour turbomachine à l'aide de l'anneau 1. Les pièces 14, 16 constituent ici deux tronçons cylindriques du corps extérieur d'injecteur, assemblées 10 par l'anneau 1. Ici également, au besoin, les brides 20, 22 peuvent être pivotées dans la gorge 10 selon l'axe 6, notamment dans le but d'appliquer un calage angulaire particulier à la pièce terminale 16, par exemple pour modifier l'orientation / la puissance du 15 jet 46. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. 20

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Anneau fendu (1) de serrage de deux pièces (14, 16) de turbomachine, caractérisé en ce 5 qu'il comprend une gorge de serrage annulaire (10) ouverte radialement vers l'extérieur et destinée à recevoir deux brides annulaires (20, 22) appartenant respectivement auxdites deux pièces, et en ce qu'il est conçu de manière à pouvoir être amené, par déformation 10 élastique, d'une position déployée de serrage à une position rétractée permettant le passage des brides.
2. 2. Anneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite gorge de serrage (10) 15 présente une section en forme de V ou de trapèze.
3. 3. Anneau selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est réalisé en acier. 20
4. 4. Ensemble (12) pour turbomachine comprenant deux pièces (14, 16) assemblées entre elles par un anneau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 25
5. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que qu'il fait partie intégrante d'un connecteur électrique, d'un injecteur, d'un doseur, d'un filtre, d'un raccord mécanique, d'un débitmètre, 30 ou encore d'une pompe.
6. 6. Turbomachine (1) d'aéronef comprenant au moins un ensemble (12) selon la revendication 4 ou la revendication 5.5