EP4702219A2 - Carter pour une turbomachine d'aeronef - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un carter (8) comprenant : - une virole annulaire interne (19) définissant intérieurement une enceinte de lubrification (17) et une virole annulaire externe (18), - un bras s'étendant radialement entre les viroles annulaires interne et externe (19, 18) comportant : une cavité interne (200) comprenant un premier compartiment (21a) débouchant dans l'enceinte de lubrification (17) au travers d'une entrée d'huile (200a) ménagée dans la virole interne (19), et un second compartiment (21b), le second compartiment (21b) étant séparé de l'enceinte de lubrification (17) par un couvercle (22) s'étendant longitudinalement dans l'enceinte de lubrification (17) à partir du second bord annulaire (19b) de la virole annulaire interne (19) jusqu'à l'entrée d'huile (200a) et l'entrée d'huile (200a) est délimitée circonférentiellement par des premier et second murets (23a, 23b) s'étendant radialement de la virole interne (19), de part et d'autre de l'entrée d'huile (200a).

Description

DESCRIPTION

TITRE : CARTER POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF

Domaine technique de l'invention

L’invention concerne le domaine des carters pour les turbomachines d’aéronef.

Plus particulièrement, l’invention s’inscrit dans le domaine des carters définissant une enceinte de lubrification, pour les turbomachines comprenant un système de lubrification d’un réducteur de vitesse, comprenant des circuits principal et auxiliaire de lubrification.

Arrière-plan technique

L’état de la technique est illustré par le document US-A1 -2006/042223.

Une turbomachine d’aéronef, comprend typiquement, d’amont en aval dans le sens d’écoulement des gaz, une soufflante mobile en rotation autour d’un axe longitudinal, un compresseur basse pression et un compresseur haute pression, une chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression et une tuyère d’échappement des gaz.

La soufflante permet l’aspiration d’un flux d’air se divisant en un flux primaire et un flux secondaire. Le flux primaire traverse une veine primaire de la turbomachine tandis que le flux secondaire est dirigé vers une veine secondaire entourant la veine primaire.

La turbomachine comprend en outre un carter d’entrée centré sur l’axe longitudinal et définissant l’entrée de la veine primaire. Le carter d’entrée comprend une virole interne annulaire entourée par une virole externe annulaire reliées par des bras radiaux.

Le flux primaire est, vers l’aval, comprimé au sein des compresseurs. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brûlé au sein de la chambre de combustion. Les gaz issus de la combustion traversent les turbines puis s’échappent au travers de la tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion.

Le rotor de la turbine basse pression est relié au rotor du compresseur basse pression par un arbre basse pression et le rotor de la turbine haute pression est relié au rotor du compresseur haute pression par un arbre haute pression. Par ailleurs, la soufflante est entraînée en rotation par un arbre de soufflante qui est relié à l’arbre basse pression par un réducteur de vitesse ce qui permet d’entrainer la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de l’arbre basse pression. Le réducteur de vitesse est typiquement agencé dans une enceinte de lubrification pour la lubrification du réducteur de vitesse. L’enceinte de lubrification est typiquement agencée à l’intérieur de la virole interne.

Pour assurer la lubrification du réducteur de vitesse dans l’enceinte de lubrification, la turbomachine comprend en outre un circuit principal de lubrification du réducteur relié à l’enceinte de lubrification. Le circuit principal comprend une pompe d’alimentation en huile du réducteur reliée à un réservoir d’huile principal. La pompe d’alimentation en huile est typiquement entraînée en rotation par l’arbre haute pression par l’intermédiaire d’une boite d’entrainement d’accessoires.

Durant certaines phases de fonctionnement de la turbomachine, telles que les phases de rotation libre de la soufflante (connue sous le terme anglais « windmilling ») durant lesquelles l’arbre de soufflante est entraîné en rotation entraînant ainsi l’arbre basse pression, la vitesse de rotation de l’arbre haute pression est insuffisante pour entraîner la pompe d’alimentation à une vitesse suffisante pour fournir le débit nécessaire à la lubrification du réducteur. Or, il est nécessaire d’assurer une lubrification du réducteur de vitesse même durant ces phases de fonctionnement de la turbomachine.

Dans ce cadre, la turbomachine comprend un circuit auxiliaire de lubrification du réducteur. Le circuit auxiliaire comprend typiquement une pompe auxiliaire alimentée en énergie par un générateur électrique par exemple ou entraînée par l’arbre basse pression, ce qui permet un amorçage de la pompe auxiliaire même en cas de rotation libre de la soufflante et de vitesse de rotation faible de l’arbre haute pression.

Afin d’alimenter le circuit auxiliaire en huile, le document FR-A1 -3 075 875 propose de récupérer l’huile s’écoulant par gravité dans le fond d’enceinte. A cet effet, l’un des bras radiaux situé à 6h présente une cavité interne débouchant dans l’enceinte au travers d’une entrée d’huile. Le bras présente par ailleurs une première sortie d’huile reliée au circuit principal par une première conduite et une seconde sortie d’huile reliée au circuit auxiliaire par une seconde conduite. La première conduite est reliée à une pompe de récupération d’huile alimentant le réservoir principal et la seconde conduite est reliée à une pompe auxiliaire du circuit auxiliaire.

En outre, selon ce document, une cloison radiale est agencée dans la cavité interne et délimite un compartiment amont et un compartiment aval, la seconde conduite étant reliée au compartiment amont et la première conduite étant reliée au compartiment aval.

Ainsi, durant les phases par exemple de rotation libre de la soufflante durant lesquelles la pompe d’alimentation n’est pas amorcée, la pompe auxiliaire aspire l’huile s’écoulant par gravité dans le bras situé à 6h au travers de la seconde conduite. Le circuit auxiliaire peut donc être alimenté en huile pour lubrifier le réducteur durant ces phases.

Bien que cette solution permette de disposer d’un volume d’huile pour la lubrification auxiliaire du réducteur de vitesse en cas par exemple de rotation libre de la soufflante, le volume d’huile disponible pour ces phases de fonctionnement peut être augmenté. En effet, ce document enseigne que pour maximiser la récupération d’huile, l’entrée d’huile présente une dimension axiale maximale s’étendant sur toute la largeur axiale du bras, définie entre des bords amont et aval du bras. La combinaison de la configuration de l’entrée d’huile avec la présence de la paroi radiale fait obstacle à une récupération d’huile optimale dans la première conduite. En effet, l’huile s’écoulant par gravité dans le bras alimente aussi bien le compartiment amont que le compartiment aval. Le circuit principal peut donc être alimenté en huile alors même que le circuit auxiliaire ne bénéficie pas d’un volume maximal durant les phases de fonctionnement en rotation libre de la soufflante. Durant ces phases, bien que la lubrification du réducteur est garantie, elle peut être optimisée.

Il existe donc un besoin de fournir une solution pour optimiser la lubrification du réducteur de vitesse durant toutes les phases de fonctionnement de la turbomachine.

Résumé de l'invention

A cet effet, l’invention propose un carter pour une turbomachine d’aéronef, le carter s’étendant autour d’un axe longitudinal, et comprenant :

- une virole annulaire interne centrée sur l’axe longitudinal et définissant intérieurement une enceinte de lubrification, la virole annulaire interne présentant des premier et second bords annulaires axialement opposés,

- une virole annulaire externe agencée coaxialement autour de la virole annulaire interne,

- des bras s’étendant radialement entre les viroles annulaires interne et externe, l’un des bras, appelé bras 6h, étant tubulaire et situé à 6h, ce bras 6h comportant : une extrémité radialement externe reliée à la virole externe et une extrémité radialement interne reliée à la virole interne, une cavité interne comprenant un premier compartiment débouchant dans l’enceinte de lubrification au travers d’une entrée d’huile ménagée dans la virole interne, et un second compartiment, une première sortie d’huile située dans le second compartiment, une seconde sortie d’huile située dans le premier compartiment, les première et seconde sorties d’huile étant radialement décalées par rapport à l’extrémité radialement interne.

Le carter selon l’invention est remarquable en ce que le second compartiment est séparé de l’enceinte de lubrification par un couvercle s’étendant longitudinalement dans l’enceinte de lubrification à partir du second bord annulaire jusqu’à l’entrée d’huile et en ce que l’entrée d’huile est délimitée circonférentiellement par des premier et second murets s’étendant radialement de la virole interne, de part et d’autre de l’entrée d’huile.

Grâce au couvercle séparant le second compartiment du bras 6h du premier compartiment du bras 6h, en combinaison avec les premier et second murets délimitant l’entrée d’huile, l’huile s’écoule de manière privilégiée dans le premier compartiment qui est destiné à être relié à un réservoir auxiliaire d’un circuit de lubrification auxiliaire.

Le réservoir auxiliaire est donc alimenté en huile en priorité ce qui permet de garantir une lubrification du réducteur de vitesse lorsque le circuit auxiliaire est actif.

Grâce au carter de l’invention, un plus grand volume d’huile peut être stocké dans le réservoir auxiliaire pour alimenter le circuit auxiliaire. Le réducteur de vitesse peut donc être lubrifié de manière optimale, fiable et efficace durant toutes les phases de fonctionnement de la turbomachine.

L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- les premier et second murets s’étendent longitudinalement dans la virole interne du premier bord annulaire jusqu’au second bord annulaire,

- l’entrée d’huile est délimitée axialement par un troisième muret situé entre les premier et second murets et s’étendant radialement dans le premier compartiment,

- le troisième muret s’étend radialement jusqu’à la seconde sortie d’huile,

- des première et seconde goulottes agencées de part et d’autre des premier et second murets et configurées pour acheminer l’huile de l’enceinte de lubrification vers l’entrée d’huile,

- les première et seconde goulottes s’étendent sur un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal compris entre 5° et 10°, - le bras 6h comprend une cloison radiale agencée dans la cavité interne et séparant le premier compartiment du second compartiment,

- l’extrémité radialement externe du bras 6h présente une paroi de fond dans laquelle est ménagée la seconde sortie d’huile, la cloison s’étendant radialement vers l’intérieur du bras 6h à partir de la paroi de fond.

L’invention concerne également une turbomachine pour un aéronef, comprenant un carter selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes.

La turbomachine peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- une soufflante entraînée en rotation autour de l’axe longitudinal par un arbre de soufflante,

- un arbre basse pression relié à l’arbre de soufflante par un réducteur de vitesse mécanique agencé dans l’enceinte de lubrification,

- un système de lubrification du réducteur de vitesse comprenant un circuit principal de lubrification et un circuit auxiliaire de lubrification reliés à l’enceinte de lubrification du carter, le circuit auxiliaire étant relié à un réservoir auxiliaire, le réservoir auxiliaire étant situé à l’extérieur de la virole externe du carter, la première sortie d’huile étant reliée au circuit principal et la seconde sortie d’huile étant reliée au réservoir auxiliaire,

- le réservoir auxiliaire est directement raccordé à la seconde sortie d’huile du carter,

- le réservoir auxiliaire est logé dans un compartiment inter-veines qui est configuré pour séparer un flux d’air produit par la soufflante en un flux primaire et un flux secondaire. -- le compartiment inter-veines est situé radialement entre une veine primaire d’écoulement du flux primaire et une veine secondaire d’écoulement du flux secondaire.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit de modes de réalisation non limitatifs de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique en coupe longitudinale d’une turbomachine d’aéronef selon l’invention, la figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale d’un réducteur de vitesse équipant la turbomachine de la figure 1 , la figure 3 est une vue schématique d’un système de lubrification du réducteur de vitesse de la figure 2 selon un exemple de réalisation de l’invention, la figure 4 est une vue schématique en perspective d’un carter selon l’invention, la figure 5 est une autre vue schématique en perspective du carter de la figure 4, la figure 6 est une vue en coupe longitudinale du carter des figures 4 et 5.

Description détaillée de l'invention

Un exemple de turbomachine 1 d’aéronef selon l’invention est représenté sur la figure 1 . La turbomachine 1 s’étend autour et le long d’un axe longitudinal X.

Dans la présente demande, les termes « axial », « axialement >>, « radial >> et « radialement » sont définis par rapport à l’axe longitudinal X.

Les termes « amont », « aval » sont définis par rapport au sens de circulation des gaz dans la turbomachine 1 suivant l’axe longitudinal X. Les termes « interne », « intérieur >>, « externe >>, « extérieur >>,

« extérieurement » sont définis par rapport à l’éloignement de l’axe longitudinal X le long d’un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X. La turbomachine 1 comprend d’amont en aval, une soufflante 2, au moins un compresseur tel qu’un compresseur basse pression 3 et un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, au moins une turbine telle qu’une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7, et une tuyère pour l’échappement des gaz.

La soufflante 2 permet l’aspiration d’un flux d’air F se divisant en un flux primaire F1 et un flux secondaire F2. Le flux primaire F1 traverse une veine primaire 1 a de la turbomachine 1 tandis que le flux secondaire F2 est dirigé vers une veine secondaire 1 b entourant la veine primaire 1a.

Le flux primaire F1 est comprimé au sein du compresseur basse pression 3 puis du compresseur haute pression 4. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brûlé au sein de la chambre de combustion 5. Les gaz formés par la combustion traversent les turbines haute pression 6 et basse pression 7. Les gaz s’échappent enfin au travers de la tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion.

La soufflante 2 est mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X. La soufflante 2 comprend des aubes 2a régulièrement réparties autour d’un disque centré sur l’axe longitudinal X.

La soufflante 2 est par exemple carénée. La turbomachine 1 comprend alors une nacelle 2b annulaire centrée sur l’axe longitudinal X entourant la soufflante 2. La nacelle 2b est par exemple portée par un carter de soufflante (non représenté).

En outre, la turbomachine 1 comprend un carter 8. Le carter 8 est par exemple un carter d’entrée. Le carter 8 est par exemple agencé à l’intérieur de la nacelle 2b. Le carter 8 est par exemple agencé axialement entre la soufflante 2 et le compresseur basse pression 3. Le carter 8 forme un bec d’entrée de la veine primaire 1 a. Le carter 8 comprend une virole externe 18 annulaire et une virole interne 19 annulaire agencée dans la virole externe 18. Les viroles externe et interne 18, 19 sont centrées sur l’axe longitudinal X et reliées par des bras radiaux. Chacune des viroles externe et interne 18, 19 présente un premier bord annulaire 18a, 19a, en particulier un bord annulaire amont 18a, 19a et un second bord annulaire 18b, 19b, en particulier un bord annulaire aval 18b, 19b. Les premier et second bords annulaires 18a, 19a, 18b, 19b sont axialement opposés.

La veine primaire 1 a est délimitée en aval du bec d’entrée par un carter interne 110 agencés en aval de la virole externe 18 et de la virole interne 19. La veine secondaire 1 b est par ailleurs délimitée radialement par la nacelle 2b et un carter inter-veines 180 agencée radialement entre la nacelle 2b et le carter 8.

En outre, un compartiment inter-veines 1c est agencé radialement entre la veine secondaire 1 b et la veine primaire 1a. Le compartiment inter-veines 1c présente une première zone Z1 délimitée intérieurement par la virole externe 18 et extérieurement par le carter inter-veines 180. Le compartiment interveines 1c comprend une seconde zone Z2 en aval de la première zone Z1 .

Dans l’exemple particulier de la figure 1 , le rotor de la turbine basse pression 7 est relié au rotor du compresseur basse pression 3 par un arbre basse pression 10. Le rotor de la turbine haute pression 6 est quant à lui relié au rotor du compresseur haute pression 4 par un arbre haute pression 9. L’arbre basse pression 10 est agencé à l’intérieur de l’arbre haute pression 9 de manière coaxiale et s’étend le long de l’axe longitudinal X.

L’arbre basse pression 10 est guidé en rotation par des paliers. Un palier intermédiaire 10a est par exemple agencé radialement entre l’arbre basse pression 10 et un premier support palier 10b relié par exemple à la virole interne 19. Le palier intermédiaire 10a est par exemple un palier à billes.

La soufflante 2 est entraînée en rotation par un arbre de soufflante 11 . L’arbre de soufflante 11 est relié au disque pour son entrainement en rotation. L’arbre de soufflante 11 est soutenu par un palier aval 11 a agencé radialement entre l’arbre de soufflante 11 et un second support palier 11 b relié à la virole interne 19. Le palier aval 11a est par exemple un palier à billes. Il est agencé en amont du palier intermédiaire 10a. Le palier aval 11 a est agencé sur une extrémité aval de l’arbre de soufflante 11 .

L’arbre de soufflante 11 est par ailleurs relié à l’arbre basse pression 10 par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse 12. Le réducteur de vitesse 12 est de type mécanique.

Comme mieux visible sur la figure 2, le réducteur de vitesse 12 comprend un solaire 13, une couronne 14, au moins un satellite 15 qui engrène avec la couronne 14 et le solaire 13, et un porte-satellite 16.

Le solaire 13 est couplé en rotation avec l’arbre basse pression 10. Il forme l’entrée du réducteur 12.

Le réducteur de vitesse 12 comprend avantageusement une pluralité de satellites 15. Chaque satellite 15 présente un axe central X’ parallèle à l’axe longitudinal X.

La couronne 14 est annulaire et est agencée autour de l’axe longitudinal X. Selon l’exemple de la figure 1 , la couronne 14 est couplée en rotation avec l’arbre de soufflante 11 . La couronne 14 comprend par exemple une bride de fixation 14a reliée à l’arbre de soufflante 11 par exemple par le bais de tiges de fixation 14b tels que des vis. La couronne 14 forme la sortie du réducteur 12.

Le porte-satellite 16 est fixe en rotation autour de l’axe longitudinal X. Le porte-satellite 16 est relié à une structure fixe de la turbomachine 1. Selon l’exemple de la figure 2, le porte-satellite 16 est relié à la virole interne 19, par exemple par le biais d’un support souple 11c.

Le réducteur de vitesse 12 est composé d’engrenages et de roulements qui nécessitent une lubrification. A cet effet, de l’huile de lubrification est projetée sur le réducteur de vitesse 12. Afin de préserver les autres organes de la turbomachine 1 de cette huile, le réducteur de vitesse 12 est agencé dans une enceinte de lubrification 17 annulaire. L’enceinte de lubrification 17 est par exemple une enceinte amont. L’enceinte de lubrification 17 est située à l’intérieur de la virole interne 19. L’enceinte de lubrification 17 est ainsi définie par la virole interne 19. Elle peut comprendre le palier amont 11 a et le palier intermédiaire 10a.

L’enceinte de lubrification 17 présente un fond d’enceinte F. Le fond d’enceinte F est situé au point le plus bas de l’enceinte de lubrification 17, c’est-à-dire de la virole interne 19. L’huile de lubrification s’écoule par gravité dans le fond d’enceinte F.

En référence à la figure 3, parmi les bras radiaux s’étendant radialement entre la virole externe 18 et la virole interne 19, un bras 20 tubulaire est situé à 6h (six heures) par analogie à la position correspondante sur le cadran d’une horloge. Par simplification, dans la suite de la description, ce bras 6h sera désigné par « bras ».

Le bras 20 comprend une extrémité radialement interne 20a reliée à la virole interne 19, notamment reliée à l’enceinte de lubrification 17, en particulier au fond d’enceinte F. L’extrémité radialement interne 20a est par exemple ouverte. Le bras 20 comporte en outre une extrémité radialement externe 20b reliée à la virole externe 18 et opposée à l’extrémité radialement interne 20a. L’extrémité radialement externe 20b présente par exemple une paroi de fond 20b’ préférentiellement formée par la virole externe 18.

Le bras 20 présente par ailleurs une première face et une seconde face opposées et s’étendant radialement entre l’extrémité radialement externe 20b et l’extrémité radialement interne 20a. Les première et seconde faces s’étendent avantageusement axialement entre les bord annulaires des viroles externe et interne 18, 19. Les première et seconde faces se rejoignent en un premier bord 201 , en particulier en un bord amont 201 et un second bord 202, en particulier un bord aval 202. Les bords amont et aval 201 , 202 sont reliés axialement entre eux à leur extrémité externe par la paroi de fond 20b’.

Le bras 20 comprend en outre une cavité interne 200 comprenant un premier compartiment 21 a, en particulier un compartiment amont 21a et un second compartiment 21 b, en particulier un compartiment aval 21 b. Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le bras 20 comprend une cloison radiale 21 agencée dans la cavité interne 200 et qui sépare les premier et second compartiments 20a, 20b. La cloison radiale 21 s’étend par exemple radialement vers l’intérieur à partir de la paroi de fond 20b’. Les premier et second compartiments 21 a, 21 b présentent chacun un volume prédéterminé. Le premier compartiment 21 a débouche dans l’enceinte de lubrification 17 au travers d’une entrée d’huile 200a. L’huile de lubrification peut donc s’écouler par gravité en dehors de l’enceinte de lubrification 17 dans le bras 20. L’entrée d’huile 200a est ménagée par exemple dans la virole interne 19 et débouche dans le premier compartiment 21 a.

En référence aux figures 4 et 5, selon l’invention, l’entrée d’huile 200a est délimitée circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X par des premier et second murets 23a, 23b. Les premier et second murets 23a, 23b sont agencés de part et d’autre de l’entrée d’huile 200a. Les premier et second murets 23a, 23b sont situés dans la virole interne 19 et s’étendent radialement à partir de la virole interne 19. Ils s’étendent radialement vers l’intérieur à partir de la virole interne 19. Ils forment par exemple une seule pièce avec la virole interne 19. La virole interne 19 et les premier et second murets 23a, 23b sont venus de matière.

Préférentiellement, les premier et second murets 23a, 23b s’étendent radialement dans le prolongement du bras 20, c’est-à-dire dans le prolongement des première et seconde faces du bras 20. Les premiers et second murets 23a, 23b s’étendent longitudinalement dans la virole interne 19. Ils s’étendent entre le premier bord annulaire 19a et le second bord annulaire 19b, préférentiellement du premier bord annulaire 19a jusqu’au second bord annulaire 19b de la virole interne 19. Les premier et second murets 23a, 23b sont parallèles entre eux. Les premier et second murets 23a, 23b présentent une hauteur h1 telle que mesurée selon l’axe radial Z qui est préférentiellement identique.

En référence aux figures 4 à 6, selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’entrée d’huile 200a est délimitée axialement par un troisième muret 23c. Le troisième muret 23c est agencé entre les premier et second murets 23a, 23b. Il s’étend radialement vers l’intérieur à partir de la virole interne 19 et perpendiculaire aux premier et second murets 23a, 23b. Le troisième muret 23c s’étend radialement dans le premier compartiment 21 a. Il est agencé en amont de la cloison 21 .

Selon l’invention, le second compartiment 21 b est séparé de l’enceinte de lubrification 17 par un couvercle 22. Le couvercle 22 permet ainsi de fermer le second compartiment 21 b à son extrémité interne afin que l’huile s’écoule exclusivement dans le premier compartiment 21 a.

Le couvercle 22 s’étend longitudinalement dans l’enceinte de lubrification 17 à partir du second bord annulaire 19b jusqu’à l’entrée d’huile 200a. Le couvercle 22 présente ainsi une extrémité amont 22a située du côté de l’entrée d’huile 200a et une extrémité aval 22b axialement opposée. Ainsi, le troisième muret 23c est décalé axialement vers l’aval par rapport à l’extrémité amont 22a du couvercle 22. Ceci permet de limiter encore le risque d’écoulement d’huile à partir de l’enceinte de lubrification 17 dans le second compartiment 21 b.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le couvercle 22 est solidaire des premier et second murets 23a, 23b. Le couvercle 22 est fixé au premier et second murets 23a, 23b par boulonnage. Par exemple, des oreilles 23c s’étendent en saillie des premier et second murets 23a, 23b. Les oreilles 23c du premier muret 23a sont orientées vers les oreilles 23c du second muret 23b. Les oreilles 23c des premier et second murets 23a, 23b sont par exemple agencées en quinconce. Le couvercle 22 est relié aux oreilles 23c par des boulons 22c.

Avantageusement, le couvercle 22 présente une largeur circonférentielle égale à une largeur circonférentielle du bras 20. Le couvercle 22 s’étend circonférentiellement entre les première et seconde faces du bras 22. Ceci permet d’éviter que de l’huile ne s’écoule par gravité dans le second compartiment 21 b.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le carter 8 comprend en outre des première et seconde goulottes 32a, 32b agencées de part et d’autre des premier et second murets 23a, 23b. Les première et seconde goulottes 32a, 32b sont configurées pour acheminer l’huile de l’enceinte de lubrification 17 vers l’entrée d’huile 200a et ainsi favoriser l’écoulement d’huile dans le premier compartiment 21 a. Les première et seconde goulottes 32a, 32b s’étendent à partir des premier et second murets 23a, 23b, à l’opposé du second bord annulaire 19b de la virole interne 19. Elles sont ainsi situées du côté de l’entrée d’huile 200a. Les première et seconde goulottes 32a, 32b s’étendent autour de l’axe longitudinal X sur un secteur angulaire compris entre 5° et 10°.

En référence à la figure 3, le bras 20 comporte en outre une première sortie 20c d’huile et une seconde sortie 20d d’huile opposées radialement à l’entrée d’huile 200a. Elles sont par exemple ménagées dans la paroi de fond 20b’ et/ou le bord aval 202. La première sortie 20c est par exemple ménagée dans le bord aval 202 et la seconde sortie 20d est par exemple ménagée dans la paroi de fond 20b’.

La première sortie 20c est située dans le second compartiment 21 b, donc le compartiment aval 21 b et la seconde sortie 20d est située dans le premier compartiment 21 a donc le compartiment amont 21 a. Préférentiellement, le troisième muret 23c s’étend jusqu’à la seconde sortie 20d.

Afin d’assurer la lubrification du réducteur de vitesse 12 dans l’enceinte de lubrification 17, la turbomachine 1 comprend un système de lubrification du réducteur de vitesse 12.

Le système de lubrification comprend un circuit principal 24 de lubrification, un circuit auxiliaire 25 de lubrification, les circuits principal et auxiliaire 24, 25 étant reliés à l’enceinte de lubrification 17. Le système de lubrification 23 peut comprendre en outre un dispositif sélectif de projection 26 de l’huile de lubrification dans l’enceinte de lubrification 17, ce dispositif sélectif de projection 26 étant relié au circuit principal 24 et au circuit auxiliaire 25.

Le circuit principal 24 comprend typiquement un circuit d’alimentation 240 reliant un réservoir principal 240b à l’enceinte de lubrification 17. Le circuit d’alimentation 240 comprend une pompe d’alimentation 240a montée entre le réservoir principal 240b et l’enceinte de lubrification 17, en particulier entre le réservoir principal 240b et le dispositif sélectif de projection 26. La pompe d’alimentation 240a est par exemple entraînée mécaniquement par l’arbre haute pression 9. Avantageusement, la pompe d’alimentation 240a est reliée à l’arbre haute pression 9 par l’intermédiaire d’une boite d’accessoire (AGB pour « accessory gearbox » en langue anglaise). La boite d’accessoire est par exemple logée dans le compartiment inter-veines 1c. Ainsi, lorsque l’arbre haute pression 9 est entraîné en rotation, il amorce la pompe d’alimentation 240a qui aspire l’huile du réservoir principal 240b et alimente en huile le dispositif sélectif de projection 26. Le circuit d’alimentation 240 peut comprendre en outre au moins un échangeur air/huile 240c agencé par exemple entre le dispositif sélectif de projection 26 et la pompe d’alimentation 240a.

Le circuit principal 24 comprend en outre un circuit retour 241 reliant le réservoir principal 240b au second compartiment 21 b du bras 20. Le circuit retour 241 comprend une pompe de récupération 241 a qui est avantageusement agencée dans le compartiment inter-veines 1c. La pompe de récupération 241 a est reliée au réservoir principal 240b et à la première sortie 20c du bras 20. En particulier, la pompe de récupération 241 a présente une ligne hydraulique d’entrée 242a reliée à la première sortie 20c et une ligne hydraulique de sortie 242b qui est reliée au réservoir principal 240b. Dans certains cas, l’arbre haute pression 9 n’est pas entrainé en rotation ou entrainé à une vitesse de rotation insuffisante pour entrainer en rotation la pompe d’alimentation 240a. Par exemple, lorsque la soufflante 2 est en rotation libre (ou auto rotation, également connue sous l’expression anglaise « windmilling >>), ou lors des phases de démarrage ou d’arrêt de la turbomachine 1 , la pompe d’alimentation 240a n’est pas amorcée et n’est plus capable d’alimenter en huile le dispositif sélectif de projection 26. Le réducteur de vitesse 12 n’est alors plus lubrifié par le circuit principal 24. La lubrification du réducteur de vitesse 12 est assurée dans un tel cas par le circuit auxiliaire 25. Le circuit auxiliaire 25 est un circuit fermé de lubrification de l’enceinte de lubrification 17. Il comprend une pompe auxiliaire 28 reliée à un réservoir auxiliaire 31 et à l’enceinte de lubrification 17, en particulier au dispositif sélectif de projection 26.

Le réservoir auxiliaire 31 est situé à l’extérieur de la virole externe 18. De manière préférée, le réservoir auxiliaire 31 est agencé dans le compartiment inter-veines 1 c, par exemple dans la première zone Z1 . Le réservoir auxiliaire 31 étant situé en dehors de la veine primaire 1 a, le réservoir auxiliaire 31 peut présenter un volume interne important sans impacter les performances aérodynamiques de la turbomachine 1. Un grand volume d’huile peut ainsi être stocké.

Le réservoir auxiliaire 31 est relié à la seconde sortie 20d d’huile du bras 20. Ainsi, le réservoir auxiliaire 31 et le premier compartiment 21 a sont communicants. L’huile s’écoulant par gravité dans le premier compartiment 21 a est stockée dans le réservoir auxiliaire 31 .

Grâce au couvercle 22 de l’invention, le réservoir auxiliaire 31 est rempli en priorité. Les risques de sous alimenter le réservoir auxiliaire 31 en huile sont limités. Ceci assure la lubrification du réducteur de vitesse 12 de manière optimale et fiable quelles que soient les phases de fonctionnement de la turbomachine 1 .

Préférentiellement, le réservoir auxiliaire 31 est directement raccordé à la seconde sortie 20d d’huile du bras 20.

La pompe auxiliaire 28 est entraînée par exemple par un moteur électrique 29. La pompe auxiliaire 28 et le moteur électrique 29 sont par exemple agencés dans le compartiment inter-veines 1c. Le moteur électrique 29 est alimenté en énergie électrique par un générateur électrique (non représenté) par exemple situé dans l’enceinte de lubrification 17. Le générateur électrique permet de fournir une énergie électrique au moteur électrique 29 à partir d’une énergie mécanique. Le générateur électrique prélève par exemple de l’énergie mécanique sur l’arbre de soufflante 11. Par exemple, le générateur électrique est relié à l’arbre de soufflante 11 par l’intermédiaire d’engrenages 30.

Le moteur électrique est par exemple piloté par une unité de contrôle 290. L’unité de contrôle 290 permet de moduler le régime de la pompe auxiliaire 28 via le moteur électrique. L’unité de contrôle est par exemple un FADEC (pour « Full Automatic Digital Engine Control » en langue anglaise).

Selon un autre exemple, la pompe auxiliaire 28 est entraînée par l’arbre basse pression 10.

Le dispositif sélectif de projection 26 comprend par exemple un organe de sélection 27’ et au moins un gicleur 27 qui est agencé dans l’enceinte de lubrification 17. L’organe de sélection 27’ est par exemple une vanne de sélection reliée aux circuits principal et auxiliaire 24, 25.

Le gicleur 27 permet de projeter l’huile de lubrification dans l’enceinte de lubrification 17. Le dispositif sélectif de projection 26 comprend avantageusement deux gicleurs 27, un premier gicleur projetant l’huile de lubrification sur le réducteur de vitesse 12 et un second gicleur projetant l’huile sur les engrenages 30. Les gicleurs sont reliés à l’organe de sélection 27’ et sont alimentés en huile de lubrification par l’un des circuits 24, 25 selon la position de la vanne de sélection.

Le fonctionnement des circuits principal et auxiliaire 24, 25 va maintenant être décrit.

Dans une première phase de fonctionnement, la turbomachine 1 est à l’arrêt. Les circuits principal et auxiliaire 24, 25 sont donc à l’arrêt. Dans cette première phase, le réservoir auxiliaire 31 comprend de l’huile restante d’un vol précédent.

Dans une première phase de fonctionnement nominal de la turbomachine 1 , le circuit auxiliaire 25 est inactif c’est-à-dire que la pompe auxiliaire 28 est inactive. Le circuit principal 24 est actif c’est-à-dire que la pompe d’alimentation 240a est active et aspire l’huile du réservoir principal 240b. L’huile est acheminée jusqu’à l’enceinte de lubrification 17 par le circuit principal 24. Dans cette première phase, l’huile de lubrification s’écoule par gravité dans le fond d’enceinte F et s’écoule dans le bras 20. Grâce au couvercle 22, l’huile s’écoule préférentiellement dans le premier compartiment 21a. Cette huile est stockée dans le réservoir auxiliaire 31. Dans cette phase, le volume d’huile dans le premier compartiment 21 a est inférieur au volume maximal du premier compartiment 21 a. La pompe de récupération 241 a est par ailleurs par exemple active.

Dans une deuxième phase de fonctionnement nominal de la turbomachine 1 , le circuit principal 24 est toujours actif mais le volume d’huile dans le réservoir auxiliaire 31 est supérieur au volume maximal du réservoir auxiliaire 31 et au volume maximal du premier compartiment 21 a. L’huile est transvasée par exemple par débordement dans le second compartiment 21 b. La pompe de récupération 241 a dans cette deuxième phase aspire alors de l’huile du second compartiment 21 b et permet alors la circulation de l’huile dans le circuit retour 241 du circuit principal 24 pour alimenter en huile le réservoir principal 240b.

Dans une troisième phase de fonctionnement de la turbomachine 1 , par exemple en cas de rotation libre de la soufflante 2 et arrêt ou vitesse de rotation insuffisante de l’arbre haute pression 10, la pression dans le circuit principal 24 diminue de telle sorte que l’organe de sélection 27’ devient alimenté par le circuit auxiliaire 25 dans lequel la pression d’huile est supérieure. En effet, la pompe d’alimentation 240a est alors désamorcée ou fournit un débit insuffisant, tandis que le circuit auxiliaire 25 est actif. La pompe auxiliaire 28 aspire l’huile du réservoir auxiliaire 31 et permet sa circulation dans le circuit auxiliaire 25 pour la lubrification du réducteur 12 dans l’enceinte de lubrification 17

Grâce à l’invention, il est possible d’augmenter le volume du réservoir auxiliaire 31 sans impacter les performances aérodynamiques et l’encombrement de la turbomachine 1.

Grâce à l’invention, il est possible de garantir un volume d’huile optimal dans le réservoir auxiliaire 31 pour la lubrification du réducteur de vitesse 12 dans l’enceinte de lubrification 17 en cas d’arrêt de la pompe d’alimentation 240a du circuit principal 24, par exemple en cas de rotation libre de la soufflante 2.

Claims

REVENDICATIONS

1. Carter (8) pour une turbomachine (1 ) d’aéronef, le carter (8) s’étendant autour d’un axe longitudinal (X), et comprenant :

- une virole annulaire interne (19) centrée sur l’axe longitudinal (X) et définissant intérieurement une enceinte de lubrification (17), la virole annulaire interne (19) présentant des premier et second bords annulaires (19a, 19b) axialement opposés,

- une virole annulaire externe (18) agencée coaxialement autour de la virole annulaire interne (19),

- des bras s’étendant radialement entre les viroles annulaires interne et externe (19, 18), l’un des bras, appelé bras 6h (20), étant tubulaire et situé à 6h, ce bras 6h (20) comportant : une extrémité radialement externe (20b) reliée à la virole externe (18) et une extrémité radialement interne (20a) reliée à la virole interne (19), une cavité interne (200) comprenant un premier compartiment (21 a) débouchant dans l’enceinte de lubrification (17) au travers d’une entrée d’huile (200a) ménagée dans la virole interne (19), et un second compartiment (21 b), une première sortie d’huile (20c) située dans le second compartiment (21 b), une seconde sortie d’huile (20d) située dans le premier compartiment (21 a), les première et seconde sorties d’huile (20c, 20d) étant radialement décalées par rapport à l’extrémité radialement interne (20a), caractérisé en ce que le second compartiment (21 b) est séparé de l’enceinte de lubrification (17) par un couvercle (22) s’étendant longitudinalement dans l’enceinte de lubrification (17) à partir du second bord annulaire (19b) jusqu’à l’entrée d’huile (200a) et en ce que l’entrée d’huile (200a) est délimitée circonférentiellement par des premier et second murets (23a, 23b) s’étendant radialement de la virole interne (19), de part et d’autre de l’entrée d’huile (200a).

2. Carter selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les premier et second murets (23a, 23b) s’étendent longitudinalement dans la virole interne (19) du premier bord annulaire (19a) jusqu’au second bord annulaire (19b).

3. Carter selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’entrée d’huile (200a) est délimitée axialement par un troisième muret (23c) situé entre les premier et second murets (23a, 23b) et s’étendant radialement dans le premier compartiment (21 a).

4. Carter selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le troisième muret (23c) s’étend radialement jusqu’à la seconde sortie d’huile (20d).

5. Carter selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des première et seconde goulottes (32a, 32b) agencées de part et d’autre des premier et second murets (23a, 23b) et configurées pour acheminer l’huile de l’enceinte de lubrification (17) vers l’entrée d’huile (200a).

6. Carter selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les première et seconde goulottes (32a, 32b) s’étendent sur un secteur angulaire autour de l’axe longitudinal (X) compris entre 5° et 10°.

7. Carter selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras 6h (20) comprend une cloison (21 ) radiale agencée dans la cavité interne (200) et séparant le premier compartiment (21 a) du second compartiment (21 b).

8. Carter selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’extrémité radialement externe (20b) du bras 6h (20) présente une paroi de fond (20b’) dans laquelle est ménagée la seconde sortie d’huile (20d), la cloison (21 ) s’étendant radialement vers l’intérieur du bras 6h (20) à partir de la paroi de fond (20b’).

9. Turbomachine (1 ) pour un aéronef, caractérisée en ce qu’elle comprend un carter (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes.

10. Turbomachine selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre :

- une soufflante (2) entraînée en rotation autour de l’axe longitudinal (X) par un arbre de soufflante (11 ),

- un arbre basse pression (10) relié à l’arbre de soufflante par un réducteur de vitesse (12) mécanique agencé dans l’enceinte de lubrification (17),

- un système de lubrification du réducteur de vitesse (12) comprenant un circuit principal (24) de lubrification et un circuit auxiliaire (25) de lubrification reliés à l’enceinte de lubrification (17) dudit carter (8), le circuit auxiliaire (25) étant relié à un réservoir auxiliaire (31 ), le réservoir auxiliaire (31 ) étant situé à l’extérieur de la virole externe (18) dudit carter (8), la première sortie d’huile (20c) étant reliée au circuit principal (24) et la seconde sortie d’huile (20d) étant reliée au réservoir auxiliaire (31 ).

11 . Turbomachine selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le réservoir auxiliaire (31 ) est directement raccordé à la seconde sortie d’huile (20d) dudit carter (8).

12. Turbomachine selon la revendication 10 ou 11 , caractérisée en ce que le réservoir auxiliaire (31 ) est logé dans un compartiment inter-veines (1c) qui est configuré pour séparer un flux d’air (F) produit par la soufflante (2) en un flux primaire (F1 ) et un flux secondaire (F2).