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Cer
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DANS
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Bou
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Physical
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46 s
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54 s
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1 l
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Disease
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Ruptures
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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511081A1
Family ID 2957241
Probable Assignee Gen Electric
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE MODULATION DE DEBIT
Abstract
_________________________________________________________________
DISPOSITIF PERMETTANT UNE MODULATION UNIFORME D'AIR DE REFROIDISSEMENT
AUTOUR D'UN ORIFICE ANNULAIRE.
CE DISPOSITIF COMPREND:
A.UNE PIECE 24 DANS LAQUELLE EST REALISE L'ORIFICE 36 GENERALEMENT
ANNULAIRE;
B.UNE BAGUE DE SOUPAPE 38 POUVANT ETRE POSITIONNEE, AGENCEE DE MANIERE
QU'EN POSITION FERMEE, ELLE VIENNE APPUYER SUR LA PIECE 24 EN COUVRANT
L'ORIFICE 36 ET ARRETANT, DE LA SORTE, LE FLUX DE FLUIDE A TRAVERS CET
ORIFICE 36, ET QU'EN POSITION OUVERTE, ELLE SOIT ECARTEE DE LA PIECE
24 ET DE L'ORIFICE 36, PERMETTANT AINSI AU FLUIDE DE TRAVERSER CE
DERNIER; ET
C.UN MOYEN DE MANOEUVRE DESTINE A POSITIONNER LA BAGUE DE SOUPAPE 38.
APPLICATION AUX MOTEURS D'AVION.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un dispositif de modulation de debit
et,
plus particulierement, un nouveau dispositif ameliore destine a
obtenir autour d'un orifice
annulaire une modulation uniforme du debit du fluide tra-
versant l'orifice. La possibilite de moduler ou de faire varier la
quantite de fluide s'ecoulant dans une structure peut etre tres
profitable Par exemple, un moteur a turbine a gaz fonctionne a de
hautes temperatures et des composants -tels la turbine a l'interieur
du moteur doivent etre
refroidis afin de les maintenir dans des limites de tempe-
rature acceptables On utilise normalement de l'air a haute pression
provenant du compresseur du moteur pour effectuer ce refroidissement
Cependant, la plupart des moteurs courants emploient des systemes de
flux d'air de refroidissement a geometrie fixe Un tel systeme a
geometrie fixe est dimensionne pour fournir une proportion fixe de
l'air "haute pression" aux composants du moteur pour tous les reglages
de puissance de celui-ci La quantite d'air de refroidissement fournie
est celle qui est necessaire au reglage de plus haute puissance du
moteur Aux reglages a basse puissance, la temperature dans le moteur
est, par voie de consequence, plus faible et moins d'air "haute
pression" est necessaire au refroidissement alors que le systeme de
refroidissement a geometrie fixe continue de fournir la meme
proportion d'air de refroidissement que
pour le reglage a la plus haute puissance L'air de refroi-
dissement "haute pression" en excedent est ainsi gaspille ce qui se
traduit par une baisse du rendement du moteur etant donne qu'autrement
cet air aurait pu etre introduit dans la
chambre de combustion et detendu dans la turbine pour four-
nir un travail Ainsi, un systeme d'air de refroidissement sans
modulation peut reduire le rendement du moteur et ne
peut exploiter la totalite du potentiel d'economie d'ener-
gie de la gamme des puissances d'utilisation.
Des dispositifs de modulation du debit d'air ont ete mis au point pour
utilisation sur les moteurs en vue d'ameliorer leur rendement
Toutefois, lorsqu'on utilise un
tel dispositif classique pour moduler le flux d'air traver-
sant un orifice annulaire a l'interieur du circuit d'air de
refroidissement, la modulation autour de cet orifice n'est pas
uniforme, car elle est realisee en obstruant des sec-
-teurs d'orifice, plutot que l'orifice en entier En conse-
quence, des parties de structure contigues aux secteurs
d'orifice non obstrues sont plus refroidies par l'air tra-
versant l'orifice que les parties contigues aux secteurs obstrues, ce
qui se traduit par des discontinuites et des contraintes thermiques De
telles contraintes thermiques, dues a une modulation non uniforme,
peuvent conduire a des
ruptures de structure et une duree de vie plus courte.
Une autre difficulte rencontree dans l'utilisa-
tion des systemes de modulation, notamment dans les moteurs a turbine
a gaz, provient de l'emplacement du dispositif de modulation Si l'air
de refroidissement module est soutire d'un circuit interne, tel qu'a
partir d'un compresseur du
moteur, et est amene dans un circuit d'air de refroidisse-
ment a l'interieur du moteur, la modulation de cet air est difficile
par suite de l'inaccessibilite du circuit de refroidissement De plus,
si l'on souhaite modifier un moteur existant sans modulation en
ajoutant un dispositif
de modulation a son circuit interne d'air de refroidisse-
ment, une telle modification peut entrainer une nouvelle
etude et une reconstruction onereuses en vue de l'adapta-
tion du dispositif de modulation.
Un autre probleme pose par les systemes de modu-
lation, est celui de la fiabilite Si un tel systeme tom-
bait en panne en position fermee, il pourrait en resulter un
echauffement excessif des composants du moteur lorsque la puissance
et, par suite, la temperature du moteur
augmente Certains systemes de modulation courants dispo-
sent d'un moyen a sarete integree incorpore au moyen de manoeuvre du
systeme Un tel moyen assure la protection contre l'echauffement aussi
longtemps que le moyen de manoeuvre est couple a la vanne de
modulation Cependant, dans certaines conditions de panne, telles que
la separation q 2511081 du moyen de manoeuvre et de la vanne, la
protection a
surete integree serait inoperante.
Compte tenu des problemes precites, la presente invention a donc pour
objet d'ameliorer le rendement d'un moteur a turbine a gaz en lui
incorporant un dispositif destine a moduler la quantite d'air de
refroidissement
fourni aux composants du moteur suivant les besoins.
Un autre objet de la presente invention est de fournir un dispositif
de modulation destine a moduler de maniere uniforme, autour d'un
orifice annulaire, le debit de l'air de refroidissement traversant
l'orifice et de
reduire ainsi les discontinuites thermiques dans la struc-
ture contigue a cet orifice.
La presente invention a encore pour objet de
fournir un dispositif de modulation de l'air de refroidisse-
ment qui puisse etre incorpore facilement et a peu de frais
dans un moteur existant depourvu de systeme de modulation.
Un autre objet encore de la presente invention consiste a fournir un
dispositif de modulation de l'air de
refroidissement dote d'un moyen a surete integree, a fonc-
tionnement automatique intrinseque, independamment du moyen
de manoeuvre.
La presente invention consiste en un dispositif destine a moduler de
maniere uniforme, autour d'un orifice generalement annulaire, le debit
d'un fluide traversant cet orifice Le dispositif comprend un element
muni d'un orifice generalement annulaire; une bague de soupape a
laquelle on peut faire occuper differentes positions et qui, en
position fermee, vient appuyer contre ledit element et ferme l'orifice
alors qu'en position ouverte elle est ecartee de cet orifice et, de ce
fait, permet l'ecoulement du fluide a travers l'orifice; et un moyen
destine a la mise en place de la
bague de soupape.
Dans une realisation particuliere de l'invention,
il est egalement prevu des ouvertures dans l'element pre-
cite afin de permettre un ecoulement minimal de fluide lorsque la
bague de soupape est fermee Un moyen a surete integree et peut aussi
etre ajoute pour placer la bague de
soupape en position ouverte en cas d'etablissement de condi-
tions predeterminees.
La description suivante se refere aux figures
annexees qui representent respectivement:
figure 1, une vue en coupe de la moitie supe-
rieure d'une partie de moteur a turbine a gaz dote des
caracteristiques de la presente invention; figure 2, une vue agrandie
de l'agencement de la bague de soupape represente-en coupe dans la
figure 1; figure 3, une vue en plan de l'agencement de la bague de
soupape suivant la droite 3-3 de la figure 2; figure 4, une vue
arriere de l'agencement de
la bague de soupape suivant la droite 4-4 de la figure 2.
En examinant maintenant les dessins et, notamment,
la figure 1, on a represente une partie de la moitie supe-
rieure d'un moteur a turbine a gaz dotee d'une configura-
tion de la presente invention.
La figure 1 represente une chambre de combustion annulaire 10 Un
conduit annulaire externe 12 est situe radialement vers l'exterieur de
la chambre de combustion et un conduit annulaire interne 14 est situe
radialement vers l'interieur de cette chambre de combustion On entend
par "radialement" dans une direction generalement perpendi-
culaire a l'axe longitudinal du moteur represente sur la figure par la
ligne en tirets 15 Une partie de l'air "haute pression' sortant du
compresseur du moteur (non represente) arrive dans la chambre de
combustion 10 dans laquelle il est melange au combustible et brule La
plus grande partie de l'air "haute pression" restant passe dans les
conduits externe et interne 12 et 14, respectivement, et sert a
refroidir les parois de la chambre de combustion
et d'autres composants du moteur.
Un agencement pour le refroidissement des compo-
sants du moteur, tels que la turbine (non representee) situee en aval
de la chambre de combustion 10, a pour objet de devier une partie de
l'air haute pression du conduit
251108 1
interne 14 par un orifice 16 pratique dans l'enveloppe interne de la
chambre de combustion 18 Cet air "haute
pression" circule ensuite dans un conduit d'air de refroi-
dissement 20 vers le composant a refroidir Le conduit d'air de
refroidissement 20 peut etre defini de toute maniere appropriee Par
exemple, sur la figure 1, la partie du conduit d'air de
refroidissement representee est definie par un premier compartiment
22, limite par l'enveloppe
interne 18 de la chambre de combustion et le joint d'etan-
cheite sous pression 24; un second compartiment 26, limite
par le support de diffuseur 28, le support de joint d'etan-
cheite 30 et le joint d'etancheite sous pression 24; enfin, un
troisieme compartiment 32 limite par le joint d'etancheite
33 et le support de joint 30 Le conduit d'air de refroidis-
sement 20 est aussi defini par des compartiments supplemen-
taires (non representes) menant au composant a refroidir.
Le premier compartiment 22, le second compartiment 26, le
troisieme compartiment 32 et les compartiments supplemen-
taires communiquent avec les compartiments adjacents a tra-
vers plusieurs trous ou orifices de telle maniere que l'air "haute
pression" de refroidissement puisse traverser les compartiments en
direction des composants du moteur devant etre refroidis Par exemple,
l'enveloppe interne de la chambre de combustion 18 et le support de
joint d'etancheite 30 comportent chacun un orifice, 16 et 34
respectivement, cependant que le joint d'etancheite a pression 24, qui
est annulaire de preference, comprend un orifice generalement
annulaire 36 le traversant L'orifice annulaire 36, tel que represente
sur la figure 4, est configure de maniere a
comprendre plusieurs ouvertures espacees circonferentielle-
ment 37 qui, ensemble, definissent l'orifice annulaire 36.
Cet orifice 36 peut etre constitue d'une seule ouverture continue ou
comprendre plusieurs ouvertures 37 ayant des formes differentes de
celle qui est representee sur la figure 4 Bien qu'a des fins de
simplification et de clarte on fasse simplement reference, dans la
suite du texte, a un "orifice generalement annulaire 36 ", il est
evident qu'un
2511081 U
tel orifice peut etre realise suivant l'une quelconque des
configurations decrites ci-dessus De plus, etant donne
que l'orifice annulaire 36 pourrait, aussi bien, etre pra-
tic dans toute piece appropriee a l'interieur du conduit d'air de
refroidissement 20 autre que le joint d'etancheite 24, cet orifice 36
sera, dans la suite du texte, decrit
comme etant situe sur une "piece 24 ".
La presente invention consiste en un dispositif
destine a lamxodlation uniforme, autour d'un orifice generale-
ment annulaire tel que l'orifice 36, du debit d'un fluide
tel que de l'air de refroidissement "haute pression", tra-
versant cet orifice La modulation de la-quantite d'air de
refroidissement a travers l'orifice 36 permet de faire varier la
quantite d'air de refroidissement circulant dans le conduit d'air de
refroidissement 20 en direction des composants du moteur Aux reglages
a faible et moyenne puissances, o les composants du moteur ont besoin
d'un refroidissement moindre, le debit d'air de refroidissement peut
etre module a l'orifice 36-de maniere a ne fournir que la quantite
d'air de refroidissement necessaire Ainsi, l'exces d'air "haute
pression" qui n'est pas utile au refroidissement dans le cas des
reglages a faible et moyenne puissances et qui, dans un moteur sans
modulation
aurait ete de l'air nhaute pression" gaspille, est disponi-
ble pour introduction dans la chambre de combustion dans un moteur
dote de la presente invention En consequence, le compresseur n'a pas
besoin de travailler a puissance aussi elevee et le rendement du
moteur en est ameliore Bien que cette invention soit decrite en
fonction de la modulation de l'air de refroidissement "haute
pression", il est evident qu'elle peut etre appliquee avec profit a la
modulation du debit de tout autre fluide et dans des environnements
autres
que des conduits d'air de refroidissement.
En se referant a present a la figure 2, qui est une vue agrandie d'une
partie de la figure 1, on peut voir que la presente invention comprend
une piece 24 dotee d'un orifice generalement annulaire 36 la
traversant, une bague 2 t 1108 i 1 de soupape 38 a laquelle on peut
faire occuper differentes
positions et un moyen de manoeuvre de la bague de soupape.
La piece 24 est une structure fixe qui peut etre montee, au moyen de
boulons par exemple, sur toute autre structure fixe telle que, par
exemple, l'enveloppe interne
18 de la chambre de combustion De preference, des ouvertu-
res 40 sont aussi pratiquees dans la piece 24; elles restent toujours
ouvertes et sont disposees de telle maniere que lorsque la bague de
soupape 38 est en position fermee comme cela va etre decrit plus loin,
les ouvertures 40 laissent passer un flux minimum d'air de
refroidissement a travers la piece 24 et donc a travers le conduit de
refroidissement Dans une autre realisation, les ouvertures 40 peuvent
etre situees ailleurs comme, par exemple, dans la bague de
soupape 38 elle-meme.
La bague de soupape 38, d'une seule piece de pre-
ference, dont on peut faire varier la position, est agencee
de telle maniere que, lorsqu'elle se trouve en position iron-
mee, elle vient appuyer sur la piece 24 et recouvre l'ori-
fice 36 empechant ainsi le passage de l'air de refroidisse-
ment a travers cet orifice Lorsque la bague de soupape 38
est dans une position ouverte, elle se trouve a une cer-
taine distance de la piece 24 et, de ce fait, permet le
passage d'un flux d'air de refroidissement a travers l'ori-
fice 36 La quantite d'air de refroidissement traversant
cet orifice 36 lorsque la bague de soupape 38 est en posi-
tion ouverte depend des dimensions de l'orifice 36 Elle
est predeterminee par le degre de refroidissement neces-
saire aux reglages a grande puissance du moteur Il est egalement
possible de faire occuper a la bague de soupape 38 n'importe quelle
position intermediaire, comme c'est le
cas sur la figure 2, entre la position ouverte et la posi-
tion fermee, lorsqu'une quantite d'air de refroidissement
intermediaire est necessaire.
Comme on peut mieux le voir en observant la figure 2, la face de la
bague de soupape 38 qui vient appuyer sur la piece 24 a hauteur de
l'orifice 36 a des
2511081.
dimensions radiales telles qu'elle recouvre completement l'orifice 36
lorsqu'elle est en position fermee De meme, la bague de soupape 38 a
des dimensions circulaires telles
qu'elle correspond a la forme annulaire de l'orifice 36.
Le principal avantage de la presente invention
est de permettre une modulation uniforme, autour de l'ori-
fice annulaire 36, de l'air de refroidissement traversant l'orifice
L'expression "modulation uniforme" signifie que, pratiquement,
l'orifice en entier est circonferentiellement, obstrue lorsque la
bague de soupape 36 est fermee et que, pratiquement, l'orifice en
entier est circonferentiellement decouvert et separe par un intervalle
uniforme de la face de la bague de soupape 38 lorsque celle-ci se
trouve dans une position intermediaire ou en position ouverte Une
telle modulation uniforme reduit considerablement les problemes de
contraintes thermiques rencontres dans les systemes
anterieurs a modulation non uniforme dans lesquels des sec-
teurs etaient obstrues et d'autres non Avec les agence-
ments de l'art anterieur, on obtenait un refroidissement plus pousse
de certaines parties de structure contigues a l'orifice par l'air
traversant cet orifice par rapport a
d'autres parties, ce qui provoquait des discontinuites ther-
miques ainsi que des contraintes thermiques.
La modulation uniforme de l'air de refroidisse-
ment est realisee par translation axiale de la totalite de la bague de
soupape 38 entre positions ouverte et fermee, avec eloignement ou
rapprochement de l'orifice 36 Par "axialement", il faut entendre dans
une direction parallele
a l'axe longitudinal 15 du moteur.
Un agencement destine a permettre la translation axiale de la bague de
soupape 38 et, par suite, l'ouverture
et la fermeture, est represente sur les figures 2 et 3.
La bague de soupape 38 comprend des brides 44 s'etendant
generalement axialement et qui peuvent -mais pas necessai-
rement presenter une continuite circonferentielle autour de la bague
de soupape 38 La piece 24 comprend aussi des brides 46 s'etendant
generalement axialement et qui, de la
2511081.
meme facon, peuvent -mais pas necessairement presenter
une continuite circonferentielle autour de la piece 24.
Plusieurs biellettes 48 relient la bague de soupape 38 a
la piece 24 De preference, une extremite de chaque biel-
lette 48 est reliee aux brides 44 de la bague de soupape 38 et l'autre
extremite de chaque biellette 48 est reliee aux brides 46 de la piece
24 La liaison entre chaque biellette 48 et les brides 44 et 46 peut
etre realisee au moyen des goujons 50 et 52, respectivement, inseres
dans des trous des biellettes et des brides, une extremite de
chaque goujon etant dotee d'une tete a grand diametre.
L'agencement represente sur la figure 2, prevoit un moyen de retenir
les goujons 50 et 52 prisonniers ainsi que les biellettes 48 afin
d'eviter qu'ils ne soient deloges et introduits dans le circuit de
refroidissement Comme on peut le voir sur la figure 2, les brides 46
rattachees a la piece 24, empechent le deplacement radial des goujons
dans la bague de soupape 38 Une bague de retenue 54 peut etre fixee
sur la piece 24 de telle maniere qu'elle
s'avance au-dessus de la tete du goujon 52 afin de mainte-
nir ce dernier en place.
Quand la piece 24 comprend les brides 46 et une bague de retenue 54
s'y rattachant, les brides et la bague de retenue sont pourvus de
trous 56 et 58, respectivement, de telle sorte que l'air de
refroidissement traversant l'orifice 36, peut continuer a circuler
vers un second compartiment 26 et, par suite, a travers le conduit
d'air
de refroidissement 20.
Comme on peut mieux le voir en se referant aux figures 3 et 4, les
biellettes 48 sont disposees de telle maniere que, lorsqu'un mouvement
de rotation est imparti a la bague de soupape 38 par rapport a la
piece 24, les biellettes provoquent aussi le deplacement axial de la
bague de soupape 38 en l'eloignant ou en la rapprochant
de la piece 24 et de l'orifice 36.
La presente invention comprend un moyen de manoeuvre pour placer la
bague de soupape 38 De preference, ce moyen effectue un mouvement de
rotation de la bague de soupape 38 par rapport a la piece 24, ce qui
permet a l'agencement des biellettes 48 de commander egalement un
deplacement axial de la bague de soupape comme explique plus haut De
nombreux agencements du moyen de manoeuvre
peuvent etre utilises avec succes conjointement a la pre-
sente invention Cependant, le moyen de manoeuvre decrit
ci-apres est particulierement avantageux lorsque l'on sou-
haite placer la partie "verin" du moyen de manoeuvre a une certaine
distance de la bague de soupape 38 Par exemple, il peut etre
souhaitable de disposer la partie "verin" hors du conduit d'air de
refroidissement 20 afin de reduire le blocage du flux d'air de
refroidissement "haute
pression' a travers le conduit d'air de refroidissement.
De plus, il peut etre souhaitable de disposer la partie
"verin" a l'exterieur du moteur, au voisinage des compo-
sants de commandeet des tuyauteries associeespour faciliter
la maintenance et l'inspection periodique.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le moyen de commande comprend
un verin 60 et au moins une biellette de liaison pour relier le verin
60 a la bague de soupape
38 Plus particulierement, dans la configuration represen-
tee sur la figure 1, la tige de sortie 62 du verin 60 est
raccordee a une premiere biellette de liaison 64 et celle-
ci a une extremite d'un premier renvoi 66 Le premier renvoi 66 est
fixe en un point de pivot 68 sur un support et transforme le mouvement
generalement radial de la premiere biellette de liaison 64 en
mouvement generalement axial de la seconde biellette de liaison 72 a
laquelle est fixee l'autre extremite du renvoi 66 Comme on peut le
voir sur les figures 1, 2 et 3, la seconde biellette de liaison 72 est
reliee a l'une des extremites d'un second renvoi 74
qui est monte en un point de pivot 76 sur un support 78.
L'autre extremite de renvoi passe a travers l'orifice 36 et est reliee
a la bague de soupape 38 Si on le souhaite, il est possible (comme
represente sur la figure 3), d'utiliser un palier rotule a bille 80
pour relier le second renvoi 74 2511081 i 1 l a la bague de soupape 38
Le mouvement generalement axial de la seconde biellette de liaison 72,
est transforme par le second renvoi 74 en un mouvement de rotation
imprime a la bague de soupape 38 ce qui provoque, par l'intermediaire
de l'agencement des biellettes 48, le deplacement axial de
la bague de soupape 38 entre les positions ouverte et fermee.
La presente invention a comme avantage particulier de pouvoir etre
integree facilement a un moteur existant qui ne comporte pas de
modulation Comme on peut le voir sur les
figures 1 et 2, les supports 70 et 78 qui portent les ren-
vois 66 et 74, respectivement, sont boulonnes sur le bati du
moteur en des points o les boulons 79 et 81 sont deja utili-
ses a d'autres fins De meme, la bague de retenue 54 et la piece 24 qui
porte la bague de soupape 38 et les biellettes
48, sont boulonnees sur le bati du moteur au moyen du bou-
lon 81 De plus, le verin 60 peut etre fixe sur un montant creux 83 a
l'extremite aval du compresseur tandis que la tige de sortie 62 et la
premiere biellette de liaison 64, peuvent etre disposees de maniere a
se deployer dans le
montant creux 83 Ainsi, il suffit de quelques modifica-
tions relativement mineures du bati d'un moteur sans modu-
lation, pour le "rattraper" de maniere a y ajouter la pre-
sente invention Naturellement, dans le cas d'un moteur de
conception nouvelle, la presente invention peut etre incor-
poree en tant que partie integrante du systeme.
Le verin 60 du moyen de commande peut etre n'im-
porte quel type de verin imprimant le mouvement souhaite a la bague de
soupape 38 Par exemple, le verin 60 represente
sur la figure 1, est un verin a commande pneumatique rece-
vant de l'air "haute pression" en provenance de toute source
disponible, telle que le compresseur du moteur Le verin 60 comprend un
piston 82 prolonge par la tige de sortie 62 De preference, le piston
82 est a deux faces actives et le verin 60 comporte un orifice de mise
sous pression 84 pour le deploiement et un orifice de mise sous
pression 86 pour le retrait pour fournir de l'air "haute pression" aux
faces respectives du piston 82 Un tel
251108 1.
systeme comprend un agencement des orifices de mise sous pression
reducteur des vibrations car, au moyen d'une vanne appropriee, une
difference de pressions d'air s'exerce en permanence sur le piston 82
En consequence, la charge du piston 82, de la tige de sortie 62, des
premiere et seconde biellettes de liaison 64 et 72, des
premier et second renvois 66 et 74 et de la bague de sou-
pape 38, est toujours commandee La charge commandee reduit le
tremblement ou le mouvement vibratoire relatif entre composants et,
par consequent, diminue l'usure et prolonge
leur duree de vie.
La presente invention peut comprendre un ou plu-
sieurs verins et jeux associes de biellettes de liaison et de renvois
Plusieurs verins peuvent etre souhaitables pour assurer un mouvement
de rotation approprie de bagues de soupape 38 plus grandes En outre, a
titre d'exemple et
comme indique plus haut, il peut etre souhaitable d'agen-
cer le moyen de manoeuvre comme-represente sur la figure l
o le verin 60 est place hors du conduit d'air de refroidis-
sement 20 Un tel agencement reduit les interactions avec l'air
circulant dans le conduit d'air de refroidissement
de meme qu'il simplifie l'installation de la presente in-
vention De meme, le montage de verins a 1 'exterieur du moteur au
voisinage des composants de commande et conduites de verin est
souhaitable envue de faciliter la mainteance et 1 ' inspection.
De preference, le moyen de manoeuvre est confi-
gure pour mettre en place la bague de soupape 38 en reponse
a des conditions predeterminees.
Une telle condition predeterminee pourrait etre, par exemple, la
temperature d'entree de la turbine du moteur Lorsque cette temperature
d'entree est elevee, la turbine demande une plus grande quantite d'air
de refroidissement et, par consequent, le verin 60 deplace la bague de
soupape 38 vers la position ouverte Quand la temperature d'entree de
la turbine est basse, la turbine demande moins d'air de
refroidissement et le verin 60
deplace la bague de soupape 38 vers la position fermee.
2511081.
De telles conditions predeterminees peuvent etre
recues sous forme d'un signal d'entree par un regulateur 88.
En se basant sur ce signal d'entree, le regulateur provoque la mise en
place de la bague de soupape 38 Si le verin 60 est a commande
pneumatique comme represente sur la figure 1, le regulateur 88 envoie
un signal a la vanne 90 pour assurer
la fourniture de la quantite d'air "haute pression" appro-
priee aux orifices de mise sous pression pour le deploie-
ment 84 et pour le retrait 86.
Le moyen de manoeuvre peut incorporer des disposi-
tifs de securite Par exemple, il peut etre dote d'un moyen de
verification de la position de la bague de soupape afin de controler
et d'indiquer la position du verin 60 et ainsi,
celle de la bague de soupape 38 La figure 1 montre un agen-
cement du moyen de verification constitue d'un "tambour" de soupape de
signalisation 92 monte sur un prolongement de tige mobile 94 solidaire
de la tige de sortie 62 du piston 82 De l'air "haute pression" est
injecte par l'orifice 96 a un acces d'entree 98 par l'intermediaire
d'une conduite
d'alimentation 99 L'air "haute pression" circule a l'inte-
rieur du verin 60 autour du "tambour" de soupape de signa-
lisation 92 et ressort par un event 100 Un capteur de pres-
sion 102 est insere entre l'orifice 96 et l'acces d'entree
98; il detecte les contre-pressions dans la tubulure d'ali-
mentation 99 La contre-pression dans la conduite 99 varie suivant
l'ampleur du recouvrement de l'acces d'entree 98 par le "tambour"
desoupape de signalisation 92, ce qui indique la position dudit
"tambour" et ainsi, la position de la bague de soupape 38 Le capteur
de pression 102 envoie alors son information de pression sous forme
d'un signal d'entree de reaction au regulateur 88 et, si on le,
souhaite, a un indicateur pour verification de la position.
La presente invention comprend de preference un moyen a surete
integree grace auquel la bague de soupape 38 est amenee en position
ouverte en cas d'etablissement de
conditions predeterminees afin d'empecher ainsi l'echauffe-
ment excessif des composants du moteur La configuration representee
sur les figures l et 2 divulgue un exemple d'un tel moyen a surete
integree Ce moyen est constitue par une disposition appropriee de la
bague de soupape 38 par rapport a la piece 24 et a l'orifice 36 Plus
precisement, la bague de soupape 38 est placee du cote aval de
l'orifice 36, c'est-a- dire du cote de cet orifice 36 d'o l'air "haute
pression" de refroidissement sort de l'orifice, et elle est
reliee directement aux biellettes 48 qui assurent le depla-
cement axial de la bague de soupape Si une condition pre-
determinee survient, telle qu'une perte d'air "haute pres-
sion" sur le verin 60, provoquant une panne de verin ou bien un
desaccouplement du verin 60 ou des biellettes de
liaisons 64 ou 72, et de la bague de soupape 38, la diffe-
rence de pressions naturelle appliquee a la bague de sou-
pape 38 et a l'agencement de liaison entre bague de sou-
pape et biellettes 48, est telle que l'air "haute pression' traversant
l'orifice repousse la bague de soupape 38 en position ouverte Ainsi,
le moyen a surete integree est-il de preference intrinseque dans cette
realisation, agissant de ce fait independamment du moyen de manoeuvre,
pour
ouvrir la bague de soupape 38.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif destine a la modulation uniforme, autour d'un orifice (
36) generalement annulaire, du debit d'un fluide traversant cet
orifice ( 36), caracterise en ce qu'il comprend: a) une piece ( 24)
dans laquelle est realise l'orifice ( 36) generalement annulaire;
b) une bague de soupape ( 38) pouvant etre posi-
tionnee, agencee de maniere qu'en position fermee, elle vienne appuyer
sur la piece ( 24) en couvrant l'orifice ( 36) et arretant, de la
sorte, le flux de fluide a travers cet orifice ( 36), et qu'en
position ouverte, elle soit ecartee de la piece ( 24) et de l'orifice
( 36), permettant ainsi au fluide de traverser ce dernier; et c) un
moyen de manoeuvre destine a positionner
la bague de soupape ( 38).
2 Dispositif selon la revendication 1, caracte-
rise en ce que la piece ( 24) comprend, en outre, des ouver-
tures ( 40) la traversant afin de permettre un debit de fluide minimal
a travers la piece ( 24) lorsque la bague de
soupape ( 38) est en position fermee.
3 Dispositif selon la revendication 2, compre-
nant, en outre, un moyen a surete integree destine a la mise en place
de la bague de soupape ( 38) en position
ouverte en cas d'etablissement d'une condition predeter-
minee.
4 Dispositif selon la revendication 3, caracte-
rise en ce que la bague de soupape ( 38) est reliee a la piece ( 24)
par l'intermediaire de plusieurs biellettes ( 48), ces dernieres etant
agencees de telle sorte qu'un mouvement de rotation de la bague de
soupape ( 38) par rapport a la piece ( 24) entraine, par
l'intermediaire de ces biellettes ( 48), un deplacement axial de la
bague de soupape ( 38)
entre les positions ouverte et fermee.
5 Dispositif selon la revendication 4, caracte-
rise en ce que le moyen de manoeuvre est configure en vue de faire
tourner la bague de soupape ( 38) de maniere selective et ainsi,
entrainer son mouvement axial entre
les positions ouverte et fermee.
6 Dispositif selon la revendication 5, caracte-
rise en ce que le moyen de manoeuvre est configure en vue de
positionner la bague de soupape ( 38) en reponse a des
conditions predeterminees.
7 Dans un moteur a turbine a gaz comprenant un circuit ( 20) d'air de
refroidissement en vue de fournir de
l'air de refroidissement aux-composants du moteur, une par-
tie du conduit ( 20) d'air de refroidissement etant definie
par un orifice ( 36) generalement annulaire, dispositif des-
tine a moduler uniformement, autour de l'orifice ( 36), le flux d'air
de refroidissement le traversant, caracterise en ce qu'il comprend:
a) une piece ( 24) dans laquelle est realise l'ori-
fice ( 36) generalement annulaire la traversant;
b) une bague de soupape ( 38) pouvant etre position-
nee, reliee a la piece ( 24) par plusieurs biellettes ( 48), la bague
( 38) et les biellettes ( 48) etant agencees de telle sorte qu'en
position fermee la bague de soupape ( 38) vienne appuyer sur la piece
( 24) et recouvre entierement l'orifice ( 36) arretant ainsi le flux
d'air traversant l'orifice et de telle sorte qu'un mouvement de
rotation de la bague ( 38)
de soupape par rapport a la piece ( 24) effectue, par l'inter-
mediaire des biellettes ( 48), le deplacement axial de la
bague de soupape ( 38) entre la position ouverte et la posi-
tion fermee, la bague de soupape ( 38) etant, en position ouverte,
ecartee de la piece ( 24) et de l'orifice ( 36) afin de permettre au
flux d'air de traverser celui-ci; et c) un moyen de manoeuvre destine
a realiser le mouvement de rotation de la bague ( 38) de soupape et
ainsi sa mise en position, le moyen de commande comprenant au moins un
verin ( 60) et au moins une biellette de liaison ( 64) destinee a
l'accouplement du verin ( 60) avec la bague
de soupape ( 38).
8 Dispositif selon la revendication 7, compre-
nant, en outre, un moyen a srete integree destine au-
positionnement de la bague de soupape ( 38) en position
ouverte en cas d'etablissement de conditions predeterminees.
9 Dispositif selon la revendication 8, caracte-
rise en ce qu'on a pratique dans la piece ( 24) des ouvertu-
res ( 40) destinees a permettre un flux minimal d'air a tra- vers le
conduit d'air de refroidissement lorsque la bague de
soupape est en position fermee.
Dispositif selon la revendication 9, caracte-
rise en ce que le moyen de manoeuvre est agence de sorte que le verin
( 60) soit monte en dehors du conduit ( 20) d'air
de refroidissement.
11 Dispositif selon la revendication 10, caracte-
rise en ce que le verin ( 60) est manoeuvre pneumatiquement.
12 Dispositif selon la revendication 11, caracte-
rise en ce que le verin ( 60) est dote d'un piston interne ( 82) a
deux faces actives pouvant effectuer un mouvement
de translation, le deplacement du piston ( 82) etant trans-
mis a la biellette de liaison ( 64) et caracterise en ce que le verin
( 60) comprend, en outre, un agencement d'orifices ( 84, 86) de mise
sous pression reducteur de vibrations, constitue par un orifice de
mise sous pression ( 84) pour le deploiement et un orifice de mise
sous pression ( 86) pour le retrait du piston, destine a appliquer une
difference de
pressions sur le piston ( 82) a tout moment.
13 Dispositif selon la revendication 10, caracte-
rise en ce que le moyen de manoeuvre comprend au moins un renvoi ( 66)
dont une extremite est reliee a la biellette de liaison ( 64) et
l'autre extremite a la bague de soupape ( 38) pour lui imprimer un
mouvement de rotation a partir de
la biellette de liaison ( 64).
14 Dispositif selon la revendication 13, caracte-
rise en ce que le moyen de manoeuvre comprend plusieurs
orifices et biellettes de liaison ( 64).
Dispositif selon la revendication 14, caracte-
rise en ce que chacun des renvois ( 74) est relie a la bague
de soupape ( 38) au moyen d'un palier rotule a bille ( 80).
16 Dispositif selon la revendication 7, caracterise 25110 as 1
en ce qu'il comprend, en outre, un moyen ( 92) de verifica-
tion de la position de la bague de soupape.
17 Dispositif selon la revendication 8, caracte-
rise en ce que le moyen a surete integree est constitue par
l'agencement de la bague de soupape ( 38) du cote aval de l'orifice (
36) et le rattachement de la bague ( 38) aux
biellettes ( 48) ce qui, dans le cas d'une panne predetermi-
nee du moyen de manoeuvre, entraine le placement de la bague de
soupape ( 38) en position ouverte sous l'effet
d'une difference de pression qui lui est appliquee.
18 Dispositif selon la revendication 10, caracte-
rise en ce que chacune des biellettes ( 48) est reliee a la piece (
24) au moyen d'un goujon ( 24) insere dans des trous de la piece ( 24)
et de la biellette ( 48), les goujons ( 50, 52) etant munis d'une tete
a grand diametre, et en ce que la piece ( 24) comprend une bague de
retenue ( 54) pouvant etre fixee sur elle de maniere a venir toucher
la tete a grand diametre des goujons afin de maintenir chacun d'eux
en place.
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