EP4705181A1

EP4705181A1 - Ensemble de pompage de fluide dans un compartiment interne de turbomachine

Info

Publication number: EP4705181A1
Application number: EP24718223.1A
Authority: EP
Inventors: Charles Gérard Gabriel CAILLIEZ-TOMASI; Ludovic BENOIT
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2023-05-02
Filing date: 2024-04-11
Publication date: 2026-03-11
Also published as: CN121194928A; WO2024227580A1; FR3148415A1

Abstract

L'invention a trait à un ensemble (40) de pompage de fluide destiné à être disposé dans un compartiment (12) de turbomachine (2), comprenant : - un réservoir de fluide (42); - une pompe (44) accouplée fluidiquement au réservoir de fluide au moyen d'un dispositif de raccordement; remarquable en ce que le dispositif de raccordement comprend : - un clapet normalement fermé, configuré pour être maintenu en position ouverte lorsque la pompe est accouplée et pour fermer le réservoir lorsque la pompe est désaccouplée dudit réservoir.

Description

ENSEMBLE DE POMPAGE DE FLUIDE DANS UN COMPARTIMENT INTERNE DE TURBOMACHINE

Domaine

L’invention se rapporte au domaine des réservoirs de turbomachine. Plus précisément, l’invention se rapporte au domaine des réservoirs de fluide utilisés pour lubrifier des composants de turbomachine, notamment comprenant une hélice non carénée à pas variable et/ou un redresseur à pas variable.

Art antérieur

Des turbomachines d’aéronef comprenant au moins une hélice non carénée sont connues sous le terme anglais « open rotor » ou « unducted fan ». Dans cette catégorie de turbomachine, il existe celles qui ont deux hélices non carénées et contrarotatives (connues sous l'acronyme anglais UDF pour « Unducted Dual Fan ») ou celles ayant une seule hélice non carénée et un redresseur comprenant plusieurs aubes de stator (connues sous l'acronyme anglais USF pour Unducted Single Fan).

Ces turbomachines sont des turbopropulseurs qui se distinguent des turboréacteurs par l'utilisation d'une hélice à l'extérieur de la nacelle (non carénée) au lieu d'une soufflante interne.

L'hélice ou les hélices formant la partie propulsive comprennent généralement un système d’actionnement du pas des aubes de(s) l’hélice(s), également désigné par système à calage variable. Un tel système permet aux aubes de l’hélice de s’orienter selon les besoins des phases de vol de l’aéronef (décollage, croisière, atterrissage, etc.) afin d’assurer une gestion de la poussée dans tous les cas de vol de la turbomachine.

Dans le cas des turbomachines avec une seule hélice non carénée et un redresseur, ce dernier peut aussi comprendre un système à calage variable de manière à améliorer les performances de la turbomachine. Un exemple d’une telle turbomachine est divulgué par le document de brevet publié FR 3 107 319 A1.

Les systèmes à calage variables nécessitent une alimentation permanente en huile afin de permettre l’actionnement du pas des aubes et la gestion de la poussée du moteur dans tous les cas de vol de la turbomachine nominaux et extrêmes pouvant demander, par exemple, la mise en drapeau des aubes.

A cet égard, les turbomachines exigent la présence d’un réservoir de fluide idéalement au plus proche des systèmes à calage variable afin d’assurer l’action de mise en drapeau des aubes en toute situation de vol. Toutefois, sur les turbomachines comprenant au moins une hélice non carénée, il y a une forte densité d’équipements dans un espace relativement restreint, ce qui complexifie la disposition d’un réservoir de fluide proche de ces systèmes.

Le document de brevet publié FR 3 082 552 A1 divulgue un réservoir agencé dans un compartiment inter-veines d’une turbomachine à double flux carénée, le document propose une solution pour le remplissage du réservoir avec une trappe d’accès déportée vers un capot délimitant intérieurement une veine secondaire de la turbomachine.

Cependant, la solution proposée par le document présente une marge d’amélioration, car elle n’est pas adaptée à l’architecture d’une turbomachine à hélice non carénée, qui présente un espace d’installation plus réduit. De plus, la turbomachine divulguée ne comprend pas de système d’actionnement de pas des aubes.

La présente invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de proposer un moyen d’alimentation continue en fluide d’au moins un système d’actionnement du pas des aubes, dans un encombrement restreint de la turbomachine.

L’invention a trait à un ensemble de pompage de fluide destiné à être disposé dans un compartiment de turbomachine, comprenant :
- un réservoir de fluide ;
- une pompe accouplée fluidiquement au réservoir de fluide au moyen d’un dispositif de raccordement ;
remarquable en ce que
le dispositif de raccordement comprend :
- un clapet normalement fermé, configuré pour être maintenu en position ouverte lorsque la pompe est accouplée et pour fermer le réservoir lorsque la pompe est désaccouplée dudit réservoir.

Préférentiellement, la pompe est entrainée électriquement, ladite pompe étant disposée extérieurement au réservoir de fluide. Avantageusement, la pompe est fluidiquement accouplée de façon amovible au réservoir de fluide.

Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif de raccordement comprend un siège et un ressort pressant le clapet vers ledit siège en position de fermeture du réservoir.

Selon un mode avantageux de l’invention, la pompe comprend un élément en saillie apte à contacter et déplacer le clapet vers la position ouverte lorsque ladite pompe est accouplée au réservoir.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’élément en saillie comprenant un anneau venant de matière avec la pompe au moyen d’au moins deux pieds formant au moins deux fenêtres de passage du fluide lorsque le clapet est en position ouverte.

Selon un mode avantageux de l’invention, le clapet et le ressort sont situés d’un côté du siège correspondant au réservoir.

Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif de raccordement comprend une cage apte à guider le clapet entre la position fermée et la position ouverte.

Avantageusement, le clapet est lié à une tige montée coulissante avec une paroi d’extrémité de la cage.

Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif de raccordement comprend une portion externe avec bride de fixation au réservoir, le siège étant formé sur ladite portion externe et la cage étant liée à ladite portion externe.

Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif de raccordement comprend une portion tubulaire s’étendant au travers de la bride de fixation et formant le siège à une extrémité intérieure de la portion externe.

Avantageusement, l’intérieur est en référence à un positionnement par rapport à une enceinte interne du réservoir de fluide.

Selon un mode avantageux de l’invention, la portion tubulaire comprend à une extrémité extérieure une bride d’accouplement avec la pompe.

Préférentiellement, la portion tubulaire s’étend suivant une direction verticale de montage et/ou s’étend suivant un axe principal du réservoir de fluide correspondant à la direction principale de l’étendue du réservoir et qui définit le sens de la plus grande dimension dudit réservoir. L’extérieur est en référence à un positionnement par rapport à l’enceinte interne du réservoir de fluide.

Selon un mode avantageux de l’invention, la pompe comprend, en outre, une nervure annulaire disposée entre l’élément en saillie et ladite pompe de manière à ce que lorsque la pompe est raccordée au réservoir, ladite nervure annulaire soit en appui direct contre la bride d’accouplement.

Selon un mode avantageux de l’invention, ledit ensemble comprend, en outre, un collier de maintien pourvu d’une gorge intérieure ayant une section en V, destiné à assurer un serrage axial entre la nervure annulaire et la bride d’accouplement lorsque la pompe est accouplée au réservoir.

Selon un mode avantageux de l’invention, au moins une des bride d’accouplement et la nervure annulaire comprend un pion d’indexation apte à s’engager dans un orifice correspondant.

L’invention a également trait à une turbomachine comprenant :
- une hélice non carénée propulsant un flux d’air entrant, ladite hélice comprenant un système à calage variable permettant d’actionner le pas des aubes de l’hélice ;
- un ensemble de pompage de fluide comprenant un réservoir de fluide ;
remarquable en ce que l’ensemble de pompage de fluide est selon l’invention.

Selon un mode avantageux de l’invention, l’ensemble de pompage de fluide est disposé radialement intérieurement à une veine de flux primaire, au droit d’un compartiment interne de la turbomachine.

Selon un mode avantageux de l’invention, le système à calage variable est un premier système à calage variable, et ladite turbomachine comprend, en outre, un redresseur comprenant une pluralité d’aubes statoriques s’étendant depuis un carter externe, ledit redresseur comprenant un deuxième système à calage variable, la pompe étant fluidiquement reliée aux composants du premier système et/ou du deuxième système à calage variable de la turbomachine.

Avantages de l’invention

L’invention est particulièrement avantageuse en ce que le dispositif de raccordement de l’ensemble de pompage de fluide permet d’assurer une interface optimisée entre la pompe et le réservoir, ce qui permet de réduire l’encombrement global et la masse de la turbomachine.

Avantageusement, la simplicité de l’architecture de l’ensemble de pompage de fluide de la présente invention lui permet d’assurer un fonctionnement fiable. De plus, ledit ensemble permet d’assurer un gain considérable de temps lors de la maintenance, car les étapes de montage et démontage de la pompe sont facilités et sécurisés.

La maintenance simplifiée de l’ensemble permet de favoriser sa disposition au droit du compartiment interne de la turbomachine de l’invention. Celle-ci étant ainsi capable d’assurer un fonctionnement continu et sécurisé de ses systèmes à calage variable, et cela sans aucune présence d’air et sans interruption d’alimentation.

Description des dessins

est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine d’aéronef selon l’invention ;

représente schématiquement une vue agrandie de la coupe axiale de la turbomachine de la comprenant un ensemble de pompage de fluide selon l’invention ;

représente une vue en perspective de l’ensemble de pompage comprenant une pompe accouplée à un réservoir de fluide ;

représente une vue éclatée de l’ensemble de pompage de la ;

représente une vue en coupe de l’ensemble de pompage dans lequel la pompe est accouplée au réservoir de fluide, et comprenant un clapet maintenu en position ouverte ;

représente une vue en coupe de l’ensemble de pompage dans lequel la pompe est désaccouplée du réservoir de fluide, et le clapet est en position fermée.

Description détaillée

Les figures montrent les éléments de manière schématique et ne sont pas représentées à l’échelle. En particulier, certaines dimensions sont agrandies pour faciliter la lecture des figures.

La illustre schématiquement une vue en coupe axiale d’une turbomachine d’aéronef selon l’invention. Il s’agit d’une turbomachine connue sous l’expression anglaise « open rotor » ou « unducted fan », et particulièrement d’une turbomachine USF « Unducted Single Fan ».

Dans la description qui va suivre, les termes « interne » et « externe » renvoient à un positionnement par rapport à l'axe de rotation d'une turbomachine, et ici suivant l’axe longitudinal X (et même de gauche à droite sur la ). Les termes « radial », « interne » et « externe » sont définis par rapport à une direction radiale perpendiculaire à l’axe longitudinal X. L'amont et l'aval sont en référence au sens d'écoulement d’un flux dans la turbomachine. Par ailleurs, les éléments illustrés dans les figures qui sont identiques ou sensiblement identiques et/ou avec les mêmes fonctions sont représentés par les mêmes références numériques.

La turbomachine 2 comprend typiquement d’amont en aval, un premier niveau de compression, dit compresseur basse pression 4, ainsi qu’un deuxième niveau de compression, dit compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8 suivie d’une turbine haute pression 9 et d’une turbine basse pression 10.

La turbomachine 2 comprend une hélice 14 agencée en amont d’un bec de séparation 16 porté par un carter externe 24 et apte à séparer le flux d’air F en un flux secondaire F2 et un flux primaire F1 circulant dans une veine primaire 18 et traversant les différents niveaux susmentionnés de la turbomachine 2.

La veine primaire 18 est délimitée radialement par une paroi radialement interne 20 et une paroi radialement externe 22. La paroi radialement interne 20 est portée par le carter interne 12. La paroi radialement externe 22 est portée par le carter externe 24. Le flux d’air primaire F1 entre dans la veine primaire 18 par une entrée d’air annulaire 17 et s’en échappe par une tuyère primaire 19 qui est disposée en aval de ladite veine primaire 18. Le flux primaire F1 peut être accéléré par la tuyère primaire 19 de sorte à générer une réaction de poussée nécessaire au vol de l’aéronef.

La turbomachine comprend un carter rotatif 26 centré sur l’axe longitudinal X et tournant autour de ce dernier. Le carter rotatif 26 porte une couronne de pales 28 mobiles formant l’hélice 14. Le carter rotatif 26 est monté mobile par rapport au carter interne 12 qui le porte.

Le flux d’air F qui entre dans la turbomachine traverse les pales 28 de l’hélice 14 pour former le flux d’air secondaire F2. Ce dernier circule autour du carter externe 24. Chaque pale 28 de l’hélice 14 comprend un pied 30 et une partie aérodynamique s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le pied 30, ce dernier comprenant un pivot. En effet, le pied 30 est monté pivotant autour d’un axe A (perpendiculaire à X) permettant ainsi le pivotement des pales 28 de l’hélice 14. Ce pivotement est géré par un premier système à calage variable de la turbomachine 2 permettant un actionnement du pas des pales 28, pour notamment assurer leur mise en drapeau et contrôler leur pas, afin de pouvoir remettre lesdites pales 28 en fonctionnement (sortir de la position drapeau).

Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 10 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 11, ce dernier entraîne l’hélice 14 par l’intermédiaire d’un réducteur 32, l’hélice 14 comprime l’air à l’extérieur du carter externe 24 et fournit la majeure partie de la poussée de la turbomachine 2. Le réducteur 32 peut être de type à train planétaire.

La turbomachine 2 comprend un redresseur 34 traversé par le flux secondaire F2, ce dernier étant une partie du flux d’air F propulsée radialement extérieurement à l’axe longitudinal X. Le redresseur 34 comprend une pluralité d’aubes de stator 36 (ou aubes statoriques ou aubes fixes) connues sous l’acronyme anglais «OGV» (Outlet Guide Vane). Les aubes de stator 36 sont réparties régulièrement autour de l’axe longitudinal X et s’étendent radialement dans le flux d’air secondaire F2. Les aubes de stator 36 sont portées par une structure fixe solidaire du carter externe 24. En particulier, chaque aube de stator 36 s’étend radialement depuis un pied 38, ce dernier est monté pivotant autour d’un axe B (perpendiculaire à X) permettant le pivotement des aubes statoriques 36 du redresseur 34. Ce pivotent est géré par un deuxième système à calage variable de la turbomachine 2 permettant d’actionner le pas desdites aubes statoriques 36.

La turbomachine 2 comprend, en outre, un ensemble de pompage de fluide 40 pour la lubrification et/ou le refroidissement des composants de ladite turbomachine 2. A cet effet, l’ensemble 40 comprend un réservoir de fluide qui correspond préférentiellement à un réservoir d’huile auxiliaire de la turbomachine 2 agencé dans cette dernière en complément à un réservoir principal permettant d’alimenter ses composants, i.e. échangeurs de chaleur, enceintes de lubrification des roulements, des réducteurs, des paliers, etc. En effet, le réservoir d’huile auxiliaire permet quant à lui d’alimenter en huile les premier et deuxième systèmes à calage variable de la turbomachine 2. Alternativement, le réservoir d’huile auxiliaire peut, en outre, assurer la lubrification d’une partie des composants de la turbomachine.

De préférence, l’ensemble de pompage de fluide 40 est agencé radialement intérieurement à la veine de flux primaire 18, au droit d’un compartiment interne correspondant préférentiellement au carter interne 12. L’architecture et le fonctionnement de l’ensemble 40 seront détaillés plus loin dans la présente description.

La représente schématiquement une vue agrandie de la coupe axiale de la turbomachine 2 de la , comprenant l’ensemble de pompage de fluide 40 selon l’invention disposé dans le carter interne 12.

Dans cette configuration, le réservoir 42 de l’ensemble 40 est disposé directement sous la paroi interne 20, et ledit ensemble 40 comprend une pompe 44 accouplée fluidiquement au réservoir 42 et qui est disposée radialement sous ledit réservoir 42.

On peut voir à la un trait en pointillés 50 illustrant une connexion fluidique entre une sortie 46 de la pompe 44 et le pied 30 des pales 28 de l’hélice 14. Il s’agit d’une représentation schématique de l’alimentation du premier système à calage variable assurée par l’ensemble 40.

A cet égard, la pompe 44 peut correspondre à une pompe d’actionnement du pas pourvue d’une valve de by-pass permettant le choix entre une fonction de refroidissement ou d’actionnement du pas du système à calage variable. Ce dernier peut comprendre un actuateur hydraulique entraînant le pivotement des pieds 30.

Bien que l’ensemble 40 est illustré à la comme alimentant uniquement le premier système à calage variable, l’ensemble 40 selon l’invention peut par exemple, alimenter à la fois le premier et le deuxième système à calage variable de la turbomachine 2. Ainsi, dans cette alternative non représentée, la sortie 46 de la pompe 4 peut être également reliée à un actuateur hydraulique entraînant le pivotement des pieds 38 des aubes statoriques 36 du redresseur 34 de la . Dans une autre alternative, l’ensemble 40 peut alimenter uniquement le deuxième système à calage variable avec une connexion direct depuis la sortie 46 vers ce dernier.

La disposition de la pompe 44 radialement sous le réservoir 42 permet avantageusement d’assurer un gavage permanent de la pompe 44 grâce à la pesanteur, ce qui permet d’éviter à ladite pompe 44 l’aspiration de bulles d’air. A cet effet, le premier système et/ou le deuxième système à calage variable de la turbomachine 2 est exempt de bulles d’air

En effet, le contrôle du pas des aubes doit être exempt de bulles d’air afin que le fluide reste essentiellement incompressible, de façon à éviter tout risque d’élasticité dans la chaîne d’actionnement des actuateurs hydraulique, pour assurer une commande fiable du pas des aubes.

De manière avantageuse, la position de l’ensemble 40 dans le carter interne 12 directement en dessous de la paroi interne 20 de la veine primaire 18, et préférentiellement dans une position axialement en amont du compresseur basse pression, permet à la fois audit ensemble 40 d’être proche des actuateurs hydrauliques des systèmes à calage variable, et d’être proche des autres composants de la turbomachine 2 ayant un besoin en refroidissement et/ou en lubrification. Cette proximité permet de réduire considérablement les pertes de charge en limitant la présence de liaisons fluidiques longues ou coudées. Toutefois, les systèmes de pompage traditionnels ne permettent pas d’accéder à une telle disposition dans la turbomachine 2.

Le supportage de l’ensemble 40 est réalisé, de préférence, via la fixation du réservoir 42 au carter interne 12, mais peut également se faire via la pompe 44, ou les deux.

Avantageusement, l’ensemble 40 de l’invention est apte à s’intégrer dans le compartiment interne de la turbomachine 2 ayant un espace limité, car celui-ci rassemble de manière compacte le réservoir 42 et la pompe 44, et cela grâce à un dispositif de raccordement visible aux figures 3 à 6.

La représente une vue en perspective de l’ensemble de pompage de fluide 40 avec la pompe 44 accouplée au réservoir 42 illustré en pointillés afin de pouvoir visualiser le dispositif de raccordement 52. La représente une vue éclatée de l’ensemble 4 de la .

En référence aux figures 3 et 4, le réservoir 42 comprend préférentiellement une partie inférieure 41 étroite recevant le dispositif de raccordement 52 par insertion à travers un orifice 43 formé dans le réservoir 42.

La pompe 44 est préférablement entraînée électriquement par un moteur électrique 45 directement rapporté à la pompe 44, ce qui permet d’optimiser davantage l’encombrement. Dans une alternative non représentée, le moteur électrique 45 peut être positionné de part et d’autre de la pompe 44, de façon à équilibrer l’ensemble et améliorer la tenue mécanique au droit du dispositif de raccordement 52.

De préférence, la pompe 44 comprend une entrée 47 pour le fluide pourvue d’un élément en saillie 48 s’étendant depuis ladite pompe 44 et formant un canal d’alimentation 49 destiné à acheminer le fluide depuis une enceinte interne pour le fluide du réservoir 42 vers la sortie 46.

Le dispositif de raccordement 52 correspond à une interface entre la pompe 44 et le réservoir 42, ledit dispositif 52 comprend une portion externe 54 pourvue d’une bride de fixation 56 assurant une fixation, de préférence, par vissage au réservoir 42. La portion externe 54 est destinée à demeurer extérieurement à l’enceinte du réservoir 42 lorsque la pompe 44 est accouplée audit réservoir 42.

Dans cette configuration, la portion externe 54 est pourvue d’une portion tubulaire s'étendant à travers la bride 56 et comprenant à une extrémité extérieure 55 une bride d’accouplement 58 permettant d’assurer un attachement à la pompe 44.

A cet égard, la pompe 44 comprend avantageusement une nervure annulaire 60 disposée entre l’élément en saillie 48 et la pompe 44, de manière à ce que lorsque la pompe est raccordée au réservoir 42, ladite nervure annulaire 60 soit en appui direct contre la bride d’accouplement 58. De préférence, la bride d’accouplement 58 et la nervure 60 comprennent un diamètre identique et une forme similaire.

De manière avantageuse, l’accouplement de la pompe 44 avec le réservoir 42 est maintenu de manière sûre au moyen d’un collier de maintien 62 pourvu d’une gorge intérieure ayant une section en V. Le collier 62 correspond préférentiellement à un collier de type « V-band », et permet d’assurer un serrage axial entre la nervure annulaire 60 et la bride d’accouplement 58 lorsque la pompe 44 est accouplée au réservoir 42 (le terme axial se réfère ici à un axe de révolution de chacune des bride 58 et nervure 60).

La fixation directe de la pompe 44 au réservoir 42 sécurisée par le collier de maintien 62, permet avantageusement à l’ensemble 40 d’être dépourvu de canalisations entre ces deux éléments. Ainsi, l’ensemble 40 nécessite peu de composants, ce qui lui permet d’être compact. De plus, le démontage (désaccouplement) de la pompe 44 est possible par un simple dévissage d’une vis de serrage montée sur le collier 62. Alternativement, le collier de maintien 62 peut être dépourvu de vis de serrage et peut comprendre à la place un système manuel de serrage rapide de type bride et/ou levier. Cela permettrait d’assurer un désaccouplement manuel et sans outils de la pompe 44.

Parallèlement au système d’attache entre la pompe 44 et le réservoir 42, le dispositif de raccordement 52 comprend, en outre, une cage 64 de guidage d’un clapet 66 auto-obturant de sécurité, ce dernier étant normalement fermé et configuré pour être maintenu en position ouverte lorsque la pompe 44 est accouplée au réservoir 42 et pour fermer le réservoir 42 lorsque la pompe 44 est désaccouplée dudit réservoir 42. Le fonctionnement du clapet 66 est ci-après détaillé suivant les figures 5 et 6.

La représente une vue en coupe de l’ensemble 40 dans lequel la pompe 44 est accouplée au réservoir 42, le clapet 66 étant maintenu en position ouverte.

On peut voir que la cage 64 du dispositif de raccordement 52 s’étend intégralement dans l’enceinte du réservoir 42, ladite cage 64 comprend une paroi d’extrémité 65 permettant d’assurer le guidage du clapet 66 entre la position ouverte et fermée.

Le clapet 66 correspond de préférence à un disque rigidement lié à un ressort 68 s’étendant dans l’enceinte du réservoir 42, le ressort 68 étant centré autour d’une tige 70 fixée au clapet 66 et montée coulissante avec la paroi d’extrémité 65.

Le dispositif de raccordement 52 comprend un siège 72 formé à une extrémité intérieure 57 de la portion externe 54. Ainsi, le clapet 66 est en position fermée quand il est en contact direct avec le siège 72 (comme illustré à la ).

Dans la configuration illustrée à la , le canal d’aspiration 49 est inséré dans la portion tubulaire 53 jusqu’à l’appui de la nervure annulaire 60 avec la bride d’accouplement 58 pour un maintien des deux derniers par le collier 62. L’élément en saillie 48 pousse le clapet 66 afin d’assurer un raccordement fluidique entre la pompe 44 et le réservoir 42.

A cet égard, l’élément en saillie 48 comprend préférentiellement un anneau venant de matière avec la pompe 44 au moyen d’au moins deux pieds 74 formant au moins deux fenêtres 76 de passage du fluide lorsque le clapet 66 est en position ouverte. Plus préférentiellement, l’élément en saillie 48 s’étend dans le prolongement de l’étendue du canal d’aspiration 49, au moyen de trois ou quatre pieds 74.

Les fenêtres 76 de passage du fluide sont préférablement au nombre de quatre, et peuvent être recouvertes par une crépine ou un filtre apte à éviter la circulation d’éventuels impuretés vers les systèmes à calage variable de la turbomachine.

De manière avantageuse, les fenêtres 76 permettent de maximiser la section de passage du fluide pour assurer des débits d’aspiration allant de 1 à 2000 l/h, et permet également d’atteindre une pression pouvant aller jusqu’à 10 bars.

Avantageusement, le raccordement fluidique entre la pompe 44 et le réservoir 42 peut être optimisé selon le besoin, par exemple, les longueurs des pieds 74 peuvent être plus grandes pour présenter des fenêtres 76 de plus grandes sections et ainsi assurer un plus grand débit de circulation de fluide, et vice versa.

La cage 64 est liée à la portion externe 54, et particulièrement à son extrémité intérieure 57. A cet effet, la cage 64 est rapportée à la portion externe 54 ou formée avec elle. Préférentiellement, la cage 64 est venue de matière avec le dispositif 52.

Dans cette configuration, la paroi d’extrémité 65 s’étend dans le prolongement de l’étendue de la portion tubulaire 53, au moyen d’au moins deux supports 78 formant des fenêtres auxiliaires 80, ces dernières étant plus larges que les fenêtres 76 formées au niveau de l’entrée du fluide 47 de la pompe 44. Les supports 78 peuvent être au nombre de trois ou quatre, voire plus, et sont de préférence au même nombre que les pieds 74.

L’accouplement de la pompe 44 avec le réservoir 42 est étanche. En effet, l’étanchéité est garantie par l’intégration de joints toriques dans des gorges 82 pourvues autour du canal d’aspiration 49, l’étanchéité est également assurée au niveau de la fixation de la bride 56 comprenant une plaque d’étanchéité interposée entre le réservoir 42 et ladite bride 56.

Par ailleurs, la bride d’accouplement 58 et/ou la nervure annulaire 60 peut comprendre un pion d’indexation (non représenté) apte à s’engager dans un orifice correspondant, ledit pion peut faciliter l’accouplement de la pompe 44 au réservoir 42 et permet de garantir une position fixe et précise dans laquelle l’ensemble 40 ne risque pas de rentrer en conflit avec son environnement au sein de la turbomachine.

Dans une alternative, et selon le besoin, la pompe 44 est apte à inverser de sens et ainsi remplir le réservoir 42 de fluide. A cet égard, le dispositif de raccordement 52 permet avantageusement d’assurer une circulation du fluide à travers les fenêtres 76 dans les deux sens (vers et depuis le réservoir 42).

La représente une vue en coupe de l’ensemble 4 dans lequel la pompe 44 est désaccouplée du réservoir 42, et le clapet 66 est en position fermée.

Dans cette configuration, le clapet 66 est plaqué par le ressort 68 contre le siège 72 et épouse sa forme. Le contact entre le clapet 66 et le siège 72 est préférablement de type métal contre métal ne permettant pas le passage de fluide à travers la portion tubulaire 53.

De façon avantageuse, le désaccouplement de la pompe 44 se fait par un simple retrait du collier de maintien et un désengagement manuel du canal d’aspiration 49 du réservoir 42. Cela induit de façon directe le plaquage du clapet 66 contre le siège 72. Ainsi, l’ensemble de pompage 40 n’a nul besoin d’une sécurité secondaire ni la nécessité de vidanger le réservoir 42 préalablement au désaccouplement de la pompe 44.

Afin d’éviter toute fuite mineure de fluide lors du désaccouplement de la pompe 44, le collier de maintien peut comprendre une collerette ayant, par exemple, une forme de gouttière placée sous sa gorge intérieure en V, pour récupérer le fluide pouvant s’échapper entre la bride 58 et la nervure 60.

L’ensemble de pompage de fluide 40 permet d’assurer un gain considérable de temps lors de la maintenance, car les étapes de montage et démontage de la pompe 44 sont facilités et sécurisés, ce qui permet de favoriser une présence de l’ensemble 40 au droit du compartiment interne qui présentait auparavant un espace difficile pour les ensembles traditionnels dont la maintenance n’est pas autant facilitée que celle de l’ensemble 40 de l’invention.

De manière avantageuse, l’ensemble 40 comprend des jeux d’installation réduits au moyen du dispositif de raccordement 52 assurant une interface optimisée entre la pompe 44 et le réservoir 42 qui ne nécessitent aucun routage de canalisations supplémentaires. L’ensemble 40 assure avantageusement un gain en masse et en compacité.

La turbomachine de l’invention est capable d’assurer un fonctionnement continu et sécurisé de ses systèmes à calage variable grâce à l’ensemble de pompage de fluide 40 selon l’invention permettant d’assurer une alimentation de tels systèmes en fluide pure sans aucune présence d’air et sans interruption d’alimentation.

Claims

Ensemble (40) de pompage de fluide destiné à être disposé dans un compartiment (12) de turbomachine (2), comprenant :
- un réservoir de fluide (42) ;
- une pompe (44) accouplée fluidiquement au réservoir de fluide (42) au moyen d’un dispositif de raccordement (52) ;
caractérisé en ce que
le dispositif de raccordement (52) comprend :
- un clapet (66) normalement fermé, configuré pour être maintenu en position ouverte lorsque la pompe (44) est accouplée et pour fermer le réservoir (42) lorsque la pompe (44) est désaccouplée dudit réservoir (42).
Ensemble (40) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de raccordement (52) comprend un siège (72) et un ressort (68) pressant le clapet (66) vers ledit siège (72) en position de fermeture du réservoir (42).
Ensemble (40) selon la revendication 2, dans lequel la pompe (44) comprend un élément en saillie (48) apte à contacter et déplacer le clapet (66) vers la position ouverte lorsque ladite pompe (44) est accouplée au réservoir (42).
Ensemble (40) selon la revendication 3, dans lequel l’élément en saillie (48) comprenant un anneau venant de matière avec la pompe (44) au moyen d’au moins deux pieds (74) formant au moins deux fenêtres (76) de passage du fluide lorsque le clapet (66) est en position ouverte.
Ensemble (40) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel le clapet (66) et le ressort (68) sont situés d’un côté du siège (72) correspondant au réservoir (42).
Ensemble (40) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de raccordement (52) comprend une cage (64) apte à guider le clapet (66) entre la position fermée et la position ouverte.
Ensemble (40) selon l’une des revendications 2 à 5 et selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de raccordement (52) comprend une portion externe (54) avec bride de fixation (56) au réservoir (42), le siège (72) étant formé sur ladite portion externe (54) et la cage (64) étant liée à ladite portion externe (54).
Ensemble (40) selon la revendication 7, dans lequel le dispositif de raccordement (52) comprend une portion tubulaire (53) s’étendant au travers de la bride de fixation (56) et formant le siège (72) à une extrémité intérieure (57) de la portion externe (54).
Ensemble (40) selon la revendication 8, dans lequel la portion tubulaire (53) comprend à une extrémité extérieure (55) une bride d’accouplement (58) avec la pompe (44).
Ensemble (40) selon la revendication 9, dans lequel la pompe (44) comprend, en outre, une nervure annulaire (60) disposée entre l’élément en saillie (48) et la pompe (44), de manière à ce que lorsque la pompe (44) est raccordée au réservoir (42), ladite nervure annulaire (60) soit en appui direct contre la bride d’accouplement (58).
Ensemble (40) selon la revendication 10, dans lequel ledit ensemble (40) comprend, en outre, un collier de maintien (62) pourvu d’une gorge intérieure ayant une section en V, destiné à assurer un serrage axial entre la nervure annulaire (60) et la bride d’accouplement (58) lorsque la pompe (44) est accouplée au réservoir (42).
Ensemble (40) selon la revendication 11, dans lequel au moins une des bride d’accouplement (58) et la nervure annulaire (60) comprend un pion d’indexation apte à s’engager dans un orifice correspondant.
Turbomachine (2) comprenant :
- une hélice (14) non carénée propulsant un flux d’air entrant (F), ladite hélice (14) comprenant un système à calage variable permettant d’actionner le pas des aubes (28) de l’hélice (14) ;
- un ensemble (40) de pompage de fluide comprenant un réservoir de fluide (42) ;
caractérisé en ce que l’ensemble de pompage de fluide est selon l’une des revendications 1 à 12.
Turbomachine (2) selon la revendication 13, dans laquelle l’ensemble (40) de pompage de fluide est disposé radialement intérieurement à une veine de flux primaire (18), au droit d’un compartiment interne (12) de la turbomachine (2).
Turbomachine (2) selon l’une des revendications 13 ou 14, dans laquelle le système à calage variable est un premier système à calage variable, et ladite turbomachine (2) comprend, en outre, un redresseur (34) comprenant une pluralité d’aubes statoriques (36) s’étendant depuis un carter externe (24), ledit redresseur (34) comprenant un deuxième système à calage variable, la pompe (44) étant fluidiquement reliée aux composants du premier système et/ou du deuxième système à calage variable de la turbomachine (2).