EP4731908A1 - Outillage et procede de precharge d'un palier a roulement - Google Patents
Outillage et procede de precharge d'un palier a roulementInfo
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- EP4731908A1 EP4731908A1 EP24745993.6A EP24745993A EP4731908A1 EP 4731908 A1 EP4731908 A1 EP 4731908A1 EP 24745993 A EP24745993 A EP 24745993A EP 4731908 A1 EP4731908 A1 EP 4731908A1
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Abstract
Outillage (100) de précharge d'un palier à roulement (48), comprenant : - un tirant (104) ayant une extrémité d'accroche (104a), - un bloc annulaire (106) monté autour du tirant (104) et apte à être solidarisé au tirant (104), ce bloc (106) comportant : * un actionneur annulaire (114), * une couronne (126) fixée à l'actionneur (114) et comportant à une extrémité libre un bord annulaire (132) qui est configuré pour venir en appui axial sur un écrou externe (68b) d'un ensemble vis-écrou (68), * un anneau (136) mobile en rotation autour de l'axe A à l'intérieur de la couronne (126) et comportant à une extrémité libre un bord annulaire (138) denté qui est configuré pour être accouplé avec un vis interne (68a) dudit ensemble (68), et * un système (146) d'entrainement en rotation de l'anneau (136) à l'intérieur de la couronne (126).
Description
DESCRIPTION
TITRE : OUTILLAGE ET PROCEDE DE PRECHARGE D’UN PALIER A ROULEMENT
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un outillage et un procédé de précharge d’un palier à roulement, et a notamment une application dans le domaine des turbomachines d’aéronef et en particulier des hélices propulsives de ces turbomachines qui comportent des aubes à calage variable.
Arrière-plan technique
L’état de l’art comprend notamment les documents FR-A1 -3 017 163, FRAI -3 080 322, W0-A1 -2022/018353, US-B1 -6,415,489, JP-A-2008 240915 et US-A-1 ,579,737.
Une hélice de turbomachine d’aéronef peut être carénée, comme c’est le cas d’une soufflante par exemple, ou non carénée comme c’est le cas d’une architecture du type open-rotor par exemple.
Une hélice comprend des aubes qui peuvent être à calage variable. La turbomachine comprend alors un mécanisme permettant de modifier l’angle de calage des aubes afin d’adapter la poussée générée par l’hélice en fonction des différentes phases de vol.
La conception d’une aube d’hélice met en jeu plusieurs disciplines dont les objectifs sont généralement antagonistes. Elle doit permettre des performances aérodynamiques optimales (c’est-à-dire fournir une poussée en maximisant le rendement), garantir une tenue mécanique de l’aube (c’est- à-dire tenir les contraintes mécaniques résultant des chargements statiques et dynamiques) tout en limitant la masse ainsi que la signature acoustique. En particulier, l’amélioration des performances aérodynamiques de l’hélice tend vers une augmentation du BPR (By Pass Patio), ce qui se traduit par une augmentation de son diamètre externe et donc de l’envergure des aubes. Or l’augmentation du BPR va de pair avec la réduction du FPF (Fan
Pressure Patio). Par conséquent, un système de changement de pas (aube à calage variable) est généralement requis pour que l’hélice soit opérable sur tout le domaine de vol.
Il existe plusieurs technologies d’attache d’une aube d’hélice à calage variable et plusieurs technologies de commande du calage angulaire d’une aube d’hélice de ce type.
Une hélice comprend en général un moyeu qui porte des systèmes de retenue des aubes et de commande du calage angulaire de ses aubes. Le moyeu a une forme générale annulaire ou polygonale autour d’un premier axe qui est l’axe longitudinal de la turbomachine, et comprend des orifices répartis autour de ce premier axe et dans lesquels sont logés les pieds des aubes et les systèmes précités.
Chacun de ces orifices a une orientation sensiblement radiale par rapport au premier axe et reçoit des paliers de guidage du pied d’une aube autour d’un second axe radial par rapport au premier axe, et qui est un axe de calage de l’aube correspondante.
Chacune des aubes de l’hélice comprend une pale reliée à un pied, le pied de chaque aube étant monté dans un des orifices du moyeu et dans les paliers de cet orifice, et étant retenu dans cet orifice par un système de retenue. Chaque pied est également associé à un système de commande de son calage angulaire.
Les orifices du moyeu destinés à recevoir les pieds des aubes sont traversants en direction radiale de façon à autoriser le montage de l’hélice et en particulier les paliers de guidage selon une cinématique particulière.
Selon cette cinématique, le pied de chaque aube est engagé dans l’orifice correspondant du moyeu par translation le long de l’axe de calage de cette aube, radialement de l’extérieur vers l’intérieur vis-à-vis du premier axe. Le pied de l’aube est ensuite relié au système de commande qui peut être logé à l’intérieur du moyeu.
Une des problématiques de cette technologie concerne l’accessibilité de son système de retenue et de précharge du pied d’aube. Le système de retenue
doit en effet assurer une certaine précharge du pied le long de l’axe de calage. Le système de retenue n’est pas facilement accessible et nécessite en général pour son montage l’utilisation d’un outillage encombrant et complexe qui rend donc le procédé de montage/démontage d’une aube très complexe.
La Demanderesse a mis au point une nouvelle technologie dans laquelle un ensemble annulaire vis-écrou est monté autour du pied d’aube et est intercalé axialement entre une butée axiale du pied d’aube, et un palier à roulement monté autour du pied d’aube.
L’ensemble vis-écrou comporte une vis interne comprenant un filetage externe, et un écrou externe comportant un filetage interne de vissage sur le filetage externe de la vis interne. La vis interne est configurée pour être glissée autour du pied d’aube et prendre appui axialement sur la butée, et l’écrou externe est configuré pour prendre appui axialement sur le palier à roulement.
Pour améliorer la durée de vie du pied d’aube et du palier à roulement, en particulier lorsqu’il est à contacts obliques, il est nécessaire d’installer un effort de précharge très important (plusieurs dizaines de tonnes pour éviter les décollements). Cette précharge est appliquée par l’ensemble vis-écrou. Pour obtenir cette précharge, il faudrait pouvoir installer un couple de serrage énorme sur cet ensemble (plusieurs milliers de N.m). Or, ceci nécessiterait de renforcer ces pièces (de les surdimensionner et d’augmenter leur masse) et d’utiliser des outils très encombrants (tel qu’un démultiplicateur de couple) dans un espace très restreint. De plus, la valeur du couple à installer serait très dépendante de l’état du filetage (lubrifié ou non, difficile à maîtriser), et un écrou grippé serait probablement impossible à desserrer.
L’invention apporte une solution à au moins une partie de ces problèmes techniques.
Résumé de l'invention
L’invention concerne un outillage de précharge d’un palier à roulement, cette précharge étant destinée à être appliquée le long d’un axe A par un
ensemble annulaire vis-écrou qui est monté autour d’un organe et qui est intercalé axialement entre une butée axiale portée par cet organe, et un palier à roulement monté autour de cet organe, l’ensemble vis-écrou comportant une vis interne comprenant un filetage externe, et un écrou externe comportant un filetage interne de vissage sur le filetage externe de la vis interne, la vis interne étant configurée pour être glissée autour de l’organe et prendre appui axialement sur la butée, et l’écrou externe étant configuré pour prendre appui axialement sur le palier à roulement, caractérisé en ce qu’il comprend :
- un tirant de forme générale allongée le long de l’axe A, ce tirant ayant une extrémité d’accroche configurée pour être accrochée audit organe,
- un bloc annulaire monté autour du tirant et apte à être solidarisé au tirant, ce bloc comportant :
* un actionneur annulaire comportant une première partie destinée à être solidaire du tirant et une seconde partie destinée à être mobile en translation le long de l’axe A vis-à-vis de la première partie, l’actionneur étant configuré pour assurer le déplacement de la seconde partie vis-à-vis de la première partie et du tirant,
* une couronne destinée à s’étendre autour de l’axe A et du tirant, cette couronne étant fixée à la seconde partie de l’actionneur et comportant à une extrémité libre un bord annulaire qui est configuré pour venir en appui axial sur l’écrou externe,
* un anneau destiné à s’étendre autour de l’axe A et du tirant et à l’intérieur de la couronne, cet anneau étant mobile en rotation autour de l’axe A à l’intérieur de la couronne et comportant à une extrémité libre un bord annulaire denté qui est configuré pour être accouplé avec la vis interne, et
* un système d’entrainement en rotation de l’anneau à l’intérieur de la couronne.
L’invention propose ainsi un outillage pour mettre en précharge un palier à roulement. La particularité de cet outillage est qu’il est conçu pour réaliser une traction et un étirement de l’organe le long de l’axe et que la précharge
du palier à roulement est obtenue par le maintien de cet étirement ou de cette élongation par l’intermédiaire de l’ensemble vis-écrou. L’ensemble vis- écrou est intercalé axialement entre le palier et la butée de l’organe et est donc en appui respectivement sur le palier et la butée. L’ensemble vis-écrou comprend une vis et un écrou qui coopèrent ensemble de façon à pouvoir ajuster la longueur de l’ensemble le long de l’axe A. Après étirement de l’organe, un jeu peut se créer entre l’ensemble et la butée, et la longueur de cet ensemble peut être augmentée pour rattraper ce jeu. L’étirement de l’organe provoque une précharge sur le palier à roulement. L’étirement de l’organe est maintenu par l’ensemble vis-écrou qui permet donc de conserver cette précharge même après l’arrêt des efforts nécessaires à l’étirement de l’organe.
L’outillage selon l’invention comprend pour l’essentiel deux parties. Tout d’abord un tirant puis un bloc annulaire destiné à être monté sur le tirant.
Comme son nom l’indique, le tirant est destiné à appliquer un effort de traction sur l’organe en vue de l’étirer le long de l’axe. Il est pour cela accroché sur l’organe.
Le bloc est monté sur le tirant, par exemple après accrochage du tirant à l’organe. Le bloc comprend un actionneur qui permet de fournir l’effort nécessaire à l’étirement de l’organe. Pour cela, une première partie de l’actionneur prend appui axialement sur l’écrou externe par l’intermédiaire de la couronne, et la seconde partie de l’actionneur est solidaire du tirant. On comprend donc que le déplacement des parties de l’actionneur, le long de l’axe A, va provoquer un déplacement et en particulier un éloignement du tirant vis-à-vis de l’ensemble vis-écrou, et un étirement axial de l’organe. L’anneau peut alors être déplacé en rotation à l’intérieur de la couronne pour déplacer la vis interne et la serrer contre la butée de l’organe pour maintenir la précharge liée à l’étirement de l’organe.
L’outillage peut ensuite être démonté et être utilisé pour précharger un autre palier à roulement.
La précharge obtenue par élongation de l’organe permet de minimiser les couples de serrage à appliquer sur l’ensemble vis-écrou, et de ne pas nécessiter le surdimensionnement et l’augmentation de la masse de cet ensemble.
Par ailleurs, l’outillage selon l’invention comprend un nombre limité de pièces et sa conception lui confère un faible encombrement lui permettant d’être utilisé dans des espaces difficiles d’accès tels qu’à l’intérieur d’une hélice de turbomachine d’aéronef.
L’outillage selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres :
- l’actionneur est hydraulique est comprend une chambre annulaire s’étendant autour de l’axe A et destinée à être alimentée en fluide, tel que de l’huile par exemple,
- le tirant comprend un filetage externe de vissage d’un écrou configuré pour prendre appui axialement sur le bloc, et en particulier sur la première partie de son actionneur,
- l’anneau est guidé en rotation à l’intérieur de la couronne par au moins un palier, par exemple à roulement, intercalé radialement entre l’anneau et la couronne,
- le bord annulaire de l’anneau comprend au moins une dent orientée axialement et de préférence une rangée annulaire de dents orientées axialement,
- le bord annulaire de la couronne est également denté et comprend au moins une dent orientée axialement,
- l’outillage comprend en outre un dispositif de détection de l’alignement axial de la dent ou de l’une des dents de la couronne avec la dent ou l’une des dents de l’anneau,
- le bord annulaire de la couronne comprend une surface cylindrique interne de centrage configurée pour coopérer avec une surface cylindrique externe complémentaire de l’écrou externe,
- l’anneau comprend une denture annulaire externe qui est configurée pour coopérer avec ledit système d’entrainement,
- le système d’entraînement comprend une vis sans fin,
- la vis sans fin a une forme générale allongée le long d’un axe B qui est tangent à une circonférence centrée sur l’axe A et qui est contenu dans un plan perpendiculaire à l’axe A, cette vis sans fin étant portée par la couronne et guidée en rotation dans des orifices de la couronne, au moins une des extrémités axiales de la vis sans fin étant reliée ou apte à être reliée à une manivelle, et la vis sans fin étant engrenée avec la denture de l’anneau,
- la couronne comprend au moins une lumière traversante en direction radiale et configurée pour permettre à un opérateur de voir le bord annulaire de l’anneau depuis l’extérieur à travers cette lumière,
-- l’extrémité du tirant est configurée pour être engagée axialement dans l’organe et comprend au moins un crochet ou un rebord radialement externe configuré pour coopérer avec l’organe, et par exemple une série de crochets externes configurés pour coopérer avec l’organe,
-- l’extrémité du tirant est configurée pour être montée axialement sur l’organe et comprend au moins un crochet ou un rebord radialement interne configuré pour coopérer avec l’organe, et par exemple une série de crochets internes configurés pour coopérer avec l’organe,
-- le tirant est monobloc ou est formé par l’assemblage de deux pièces ou plus ; il est par exemple sectorisé et comprend deux ou plus secteurs agencés autour de l’axe A,
- la butée est formée par un anneau, de préférence fendu ou sectorisé, et monté dans une gorge annulaire externe de l’organe,
-- la vis interne et l’écrou externe comprennent chacun une série de dents orientées radialement vers l’extérieur par rapport à l’axe de calage ;
-- le palier à roulement est un palier à billes ou à rouleaux et est par exemple à contacts obliques,
-- l’organe est un pied d’une aube d’hélice pour une turbomachine d’aéronef. La présente invention concerne également un dispositif comportant :
- un organe portant une butée axiale et autour duquel est monté un palier à roulement, ainsi qu’un ensemble annulaire vis-écrou intercalé entre la butée axiale et le palier à roulement, et
- un outillage tel que décrit ci-dessus, l’ensemble vis-écrou comportant une vis interne comprenant un filetage externe, et un écrou externe comportant un filetage interne de vissage sur le filetage externe de la vis interne, la vis interne étant configurée pour être glissée autour de l’organe et pour prendre appui axialement sur la butée, et l’écrou externe étant configuré pour prendre appui axialement sur le palier à roulement.
Avantageusement, l’organe est un pied d’une aube à calage variable pour une hélice de turbomachine d’aéronef, ou l’organe est un arbre d’une turbomachine d’aéronef.
De préférence, la butée est formée par un anneau sectorisé monté dans une gorge annulaire externe de l’organe.
La présente invention concerne enfin un procédé de précharge d’un palier à roulement, au moyen d’un dispositif tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes de : a) accrochage de l’extrémité du tirant à l’organe, b) montage du bloc autour du tirant, de façon à ce que le bord annulaire de la couronne soit en appui axial sur l’écrou externe, et que le bord annulaire de l’anneau soit accouplé avec la vis interne, c) immobilisation de la première partie de l’actionneur vis-à-vis du tirant, d) déplacement en translation de la première partie de l’actionneur vis-à-vis de sa seconde partie, de façon à provoquer un étirement axial de l’organe le long de l’axe et l’apparition d’un jeu axial entre la vis interne et la butée de l’organe, et e) déplacement en rotation de l’anneau à l’intérieur de la couronne, de façon à déplacer en rotation la vis interne vis-à-vis de l’écrou externe et de l’organe, et à rattraper ledit jeu axial, la vis interne étant vissée avec un couple de serrage préalablement défini,
f) désactiver l’actionneur de façon ce que sa première partie revienne à sa position d’origine vis-à-vis de la seconde partie de l’actionneur, g) désolidarisation de la première partie de l’actionneur vis-à-vis du tirant, h) démontage et retrait du bloc vis-à-vis du tirant, et i) démontage et retrait du tirant vis-à-vis de l’organe.
Avantageusement, le procédé comprend, entre les étapes e) et f), une étape de calage angulaire de la vis interne avec l’écrou externe, par exemple pour aligner des dents de la vis interne avec des dents de l’écrou externe, par application d’un surcouple de serrage à la vis interne. Ceci permet le montage ultérieur d’un capot interne qui permet le verrouillage en rotation de l’ensemble vis-écrou. Un calage angulaire correct de l’ensemble vis-écrou peut être détecté par un dispositif de détection approprié intégré à l’outillage.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig.1 ] la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d’une hélice pour une turbomachine d’aéronef,
[Fig.2] la figure 2 est une vue à plus grande échelle d’une partie de la figure 1 et montre le pied d’une aube monté dans un orifice d’un moyeu de l’hélice, [Fig.3] la figure 3 est une vue à encore plus grande échelle d’une partie de la figure 2 et des systèmes de retenue et de commande du pied d’aube, [Fig.4] la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 et illustrant une variante de réalisation,
[Fig.5] la figure 5 est une vue schématique en perspective d’un ensemble vis-écrou et d’un capot interne de l’hélice,
[Fig.6] la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 2 et illustrant une première étape d’un procédé selon l’invention,
[Fig.7] la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 2 et illustrant une deuxième étape d’un procédé selon l’invention,
[Fig.8] la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 2 et illustrant une troisième étape d’un procédé selon l’invention,
[Fig.9] la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 2 et illustrant une quatrième étape d’un procédé selon l’invention,
[Fig.10] la figure 10 est une vue schématique en coupe axiale d’un outillage de précharge d’un palier à roulement,
[Fig.11] la figure 11 est une vue schématique en perspective de l’outillage de précharge,
[Fig.12] la figure 12 est une vue schématique partielle en perspective de l’intérieur d’une hélice, et montre un outillage de précharge positionné sur le pied d’une des aubes de cette hélice, et
[Fig.13] la figure 13 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’une variante de réalisation d’un pied d’aube pour une hélice.
Description détaillée de l'invention
La figure 1 montre une hélice 10 pour une turbomachine d’aéronef, cette hélice 10 étant carénée ou non carénée.
L’hélice 10 comprend un moyeu 12 et des aubes 14 portées par ce moyeu 12.
Le moyeu 12 a une forme générale annulaire ou polygonale et s’étend autour d’un premier axe non représenté.
Dans la figure 1 , une des aubes 14 de l’hélice 10 est visible et le moyeu 12 est vu en coupe axiale, le plan de coupe passant par le premier axe du moyeu 12.
Le moyeu 12 comporte des orifices 12a répartis autour du premier axe, chacun de ces orifices 12a ayant une orientation sensiblement radiale par rapport à ce premier axe. Chaque orifice 12a traverse radialement le moyeu 12 c’est-à-dire que chaque orifice 12a débouche respectivement radialement à l’extérieur et radialement à l’intérieur.
Les aubes 14 comportent chacune une pale 16 et un pied 18. Les pieds 18 des aubes 14 sont respectivement engagés dans les orifices 12a du moyeu 12.
La pale 16 a un profil aérodynamique et comprend un intrados 16a et un extrados (non visible) qui sont reliés par un bord amont d’attaque 16c et par un bord aval de fuite 16d, les termes amont et aval faisant référence à l’écoulement des gaz autour de la pale 16 en fonctionnement.
La pale 16 a une extrémité supérieure qui est libre, appelée sommet, et une extrémité inférieure qui est reliée au pied 18.
L’aube 14 peut être réalisée en matériau composite par un procédé d’injection appelé procédé RTM (acronyme de l’anglais Resin Transfer Molding). Ce procédé consiste à préparer une préforme fibreuse par tissage en trois dimensions puis à disposer cette préforme dans un moule et d’y injecter une résine polymérisable telle qu’une résine époxy, qui va imprégner la préforme. Après polymérisation et durcissement de la pale 16, son bord d’attaque 16c est en général renforcé par un bouclier métallique 20 rapporté et fixé, par exemple par collage.
Le bouclier 20 peut être en titane ou alliage de titane, inox, acier, aluminium, nickel, etc. L’intrados 16a voire l’extrados de la pale 16 peut être recouvert d’un film polyuréthane 22 pour la protection à l’érosion.
On désigne par A, l’axe d’allongement de l’aube 14 et de la pale 16 et en particulier l’axe de calage de l’aube 14, c’est-à-dire l’axe autour duquel la position angulaire de l’aube 14 est ajustée. C’est en général aussi un axe radial qui s’étend donc suivant un rayon par rapport au premier axe.
Comme cela est mieux visible à la figure 2, le pied 18 est creux et comprend un évidement interne 18a dans l’exemple représenté. Le pied 18 a une forme allongée et tubulaire, son évidement interne 18a étant fermé du côté de la pale 16 et ouvert du côté opposé à la pale 16.
L’évidement 18a du pied 18 permet de réduire sa masse, la forme et les dimensions du pied 18 étant optimisées pour assurer une bonne tenue mécanique de l’aube 14 en fonctionnement.
Le pied 18 comporte dans son évidement 18a des cannelures internes 24 qui sont configurées pour permettre un accouplement du pied 18 avec un
système de commande du calage de l’aube autour de son axe de calage A (figures 2 et 3).
Les cannelures 24 s’étendent autour de l’axe A. Dans l’exemple représenté, elles sont situées entre deux surfaces cylindriques internes 26a, 26b de l’évidement 18a, situées respectivement radialement à l’extérieur et à l’intérieur des cannelures 24 vis-à-vis du premier axe.
Le pied 18 de l’aube 14 comprend en outre à son extrémité libre radialement interne (vis-à-vis du premier axe), une surface annulaire 26c qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe A.
Le pied 18 de l’aube 14 comprend une ou plusieurs butées 28, 30. La ou chaque butée 28, 30 a une forme annulaire et s’étend autour de l’axe A et radialement vers l’extérieur par rapport à cet axe A.
Dans l’exemple représenté, la butée 28 est formée en saillie à une extrémité radialement externe du pied 18 vis-à-vis du premier axe, sensiblement au niveau de l’extrémité fermée de l’évidement 18a.
La butée 30 est formée en saillie sur une partie médiane du pied 18 vis-à-vis du premier axe, située entre la butée 28 et l’extrémité libre du pied 18.
Le pied 18 de l’aube 14 comprend de plus une gorge annulaire 32 qui débouche radialement vers l’extérieur et qui est ici formée au voisinage de l’extrémité libre du pied 18.
Entre la butée 28 et la gorge 32, et plus particulièrement entre la butée 30 et la gorge 32, le pied 18 comprend une surface cylindrique externe 34a.
Le pied 18 de l’aube 14 comprend plusieurs surfaces cylindriques externes de centrage S1 , S2 et S3 dans l’exemple représenté. Les surfaces S1 , S2 et S3 ont des diamètres D1 , D2 et D3 décroissants et sont réparties le long de l’axe A, radialement de l’extérieur vers l’intérieur vis-à-vis du premier axe.
La surface S1 de plus grand diamètre D1 est située entre les butées 28, 30. La surface S2 de diamètre intermédiaire D2 est située entre la butée 30 et la surface 34a.
La surface S3 de plus petit diamètre D3 est située entre la gorge 32 et l’extrémité libre du pied 18, et plus particulièrement entre la gorge 32 et le
filetage externe 34b du pied 18. Le filetage 34b a un diamètre inférieur à celui de la surface 34a.
La butée 28 est située à l’extrémité radialement externe de la surface S1 par rapport au premier axe. La butée 30 est située à l’extrémité radialement externe de la surface S2 par rapport au premier axe.
Le moyeu 12 peut comprendre des brides annulaires de fixation 36 à chacune de ses extrémités axiales, comme cela est visible à la figure 2.
Dans l’exemple représenté, chacun des orifices 12a du moyeu 12 comprend des butées 38, 40, 42, 44.
La ou chaque butée 38, 40, 42, 44 a une forme annulaire et s’étend autour de l’axe A et radialement vers l’intérieur par rapport à cet axe A.
Les butées 38, 40, 42, 44 sont respectivement disposés les unes après les autres le long de l’axe de calage A. Il y a ainsi une butée 38 radialement externe, une butée radialement interne 44 et deux butées intermédiaires 40, 42.
La butée 38 a un plus grand diamètre que la butée 40, et la butée 44 a un plus grand diamètre que la butée 42.
Les butées intermédiaires 40, 42 permettent d’accueillir des paliers 46, 48 de guidage des pieds 18 des aubes 14.
Les paliers 46, 48 sont ici au nombre de deux et sont montés dans l’orifice 12a du moyeu en étant disposés radialement l’un à l’extérieur de l’autre. On désigne ainsi par palier externe 46, le palier situé radialement à l’extérieur, et par palier interne 48, le palier situé radialement à l’intérieur.
Les paliers 46, 48 sont montés à l’intérieur de l’orifice 12a en prenant appui axialement (vis-à-vis de l’axe A) sur les butées intermédiaires 40, 42. Les paliers 46, 48 sont montés autour du pied 18, et en particulier autour des surfaces S1 et S2, en prenant appui axialement (vis-à-vis de l’axe A) sur les butées 28, 30.
Avantageusement, une pièce intermédiaire est prévue entre le palier 48 et le pied d’aube 18, et en particulier entre la bague interne du palier 48 et la
surface S2. Il s’agit d’une frette montée serrée sur le pied d’aube 18 qui permet d’avoir un matériau plus dur que celui (par exemple en titane) du pied 18 en tant que portée de roulement. En effet, la bague interne du palier 48 ne peut pas avoir un frettage important sur son axe car elle est déplacée lors de la mise en précharge. De ce fait, pour éviter un phénomène de fretting (arrachement de matière qui aurait pour conséquence une amorce de rupture sur le pied d’aube), on peut ajouter cette pièce intermédiaire dure.
Le palier externe 46 est configuré pour être engagé dans l’orifice 12a depuis l’extérieur du moyeu 12, en le déplaçant radialement de l’extérieur vers l’intérieur, jusqu'à venir en appui sur la butée 40. Le palier 46 est ici un palier à billes et à contact oblique et c’est sa bague externe qui prend appui sur la butée 40.
Le palier interne 48 est configuré pour être engagé dans l’orifice 12a depuis l’intérieur du moyeu, en le déplaçant radialement de l’intérieur vers l’extérieur, jusqu'à venir en appui sur la butée 42. Le palier 48 est ici un palier à billes, et en particulier à double rangée de billes, et à contact oblique et c’est sa bague externe qui prend appui sur la butée 42.
Comme on le voit aux figures 2 et 3, le pied 18 de l’aube 14 est configuré pour être engagé dans l’orifice 12a par translation le long de l’axe A, radialement de l’extérieur vers l’intérieur vis-à-vis du premier axe, à l’intérieur des paliers 46, 48, jusqu’à ce que la butée 28 prenne appui axialement (par rapport à l’axe A) sur le palier 46, et en particulier sa bague interne, et que la butée 30 prenne appui axialement (par rapport à l’axe A) sur le palier 48, et en particulier sa bague interne. Les paliers 46, 48, et en particulier leurs bagues internes, sont alors montés sur les surfaces S1 et S2.
On comprend donc que le palier externe 46 a un diamètre interne supérieur au diamètre interne du palier interne 48 pour permettre le montage du pied 18 dans l’orifice 12a, dans la mesure où les paliers 46, 48 sont montés préalablement au pied 18 dans l’exemple représenté.
La butée 28 du pied 18 peut être en appui direct (le long de l’axe A) sur le palier externe 46 et en particulier sa bague interne. Dans l’exemple représenté, la butée 28 est en appui sur le palier externe 46 par l’intermédiaire d’un capot annulaire externe 50 qui est monté autour du pied et qui recouvre au moins en partie le palier externe 46.
Ce capot externe 50 a sa périphérie interne qui est serrée entre la butée 28 et le palier externe 46, et en particulier sa bague interne. La périphérie externe du capot 50 est en appui en direction de l’axe A sur un joint annulaire 52 intercalé entre cette périphérie externe du capot 50 et le moyeu 12, et en particulier la butée 38. Ce montage autorise une rotation du capot vis-à-vis du moyeu, lors de la rotation du pied d’aube.
La butée 30 du pied 18 peut être en appui direct (le long de l’axe A) sur le palier interne 48 et en particulier sa bague interne. Dans l’exemple représenté, la butée 30 est en appui sur le palier interne 48 par l’intermédiaire d’une cale d’épaisseur réglable 54.
Un capot annulaire interne 56 peut également être monté autour du pied 18 et recouvrir au moins en partie le palier interne 48.
Le capot interne 56 a sa périphérie externe qui est en appui en direction de l’axe A sur un joint annulaire 58 intercalé entre cette périphérie externe du capot 56 et le moyeu 12, et en particulier la butée 44. Ce montage autorise une rotation du capot vis-à-vis du moyeu, lors de la rotation du pied d’aube. Le capot 56 a sa périphérie interne qui est en appui radialement vis-à-vis de l’axe A sur le pied 18, au voisinage de son extrémité libre, soit directement soit par l’intermédiaire d’un joint annulaire 60, sur une surface cylindrique externe S3, comme illustré dans le dessin.
Dans l’exemple représenté, le capot interne 56 comprend au moins deux dents 62, 64 orientées radialement vers l’axe A.
Le capot interne 56 peut en outre comprendre une surface cylindrique interne de centrage 56a qui est configurée pour coopérer avec une surface cylindrique externe complémentaire du palier interne 48, et par exemple de
la bague interne de ce palier. Cette surface 56a peut être située à la périphérie interne d’un voile annulaire interne du capot 56. Ce voile peut comprendre des orifices traversants 65 de passage de fluide et en particulier d’huile de lubrification des paliers 46, 48 (figure 3).
Le pied 18 est retenu dans l’orifice 12a du moyeu 12 par un système de retenue qui comprend pour l’essentiel une butée formée par un anneau 66 et un ensemble vis-écrou 68. C’est cet ensemble vis-écrou 68 qui permet d’appliquer une précharge au pied de l’aube.
L’anneau 66 est monté autour du pied 18 de l’aube et s’étend autour de l’axe A. L’anneau 66 est sectorisé et comprend donc des secteurs d’anneau disposés circonférentiellement bout à bout autour de l’axe A. Le nombre de secteurs n’est pas limitatif et peut être limité à deux. L’anneau 66 comprend alors deux demi anneaux.
En variante, l’anneau pourrait être continu et ne pas être sectorisé. Il pourrait alors comprendre une fente pour autoriser une déformation élastique de l’anneau par écartement de ses extrémités longitudinales
L’anneau 66 est configuré pour être engagé dans la gorge 32 du pied 18. On comprend que c’est la sectorisation de l’anneau 66 qui permet son montage dans la gorge 32. L’anneau 66 comprend une périphérie interne logée dans la gorge 32 et une périphérie externe destinée à rester à l’extérieur de la gorge 32 pour former une butée axiale (vis-à-vis de l’axe A).
L’ensemble vis-écrou 68 comporte une vis interne 68a et un écrou externe 68b. La vis interne 68a comporte un filetage externe 68a1 et une surface cylindrique interne 68a2. Cette surface cylindrique interne 68a2 est destinée à coopérer par glissement avec la surface 34a du pied lors du montage et du positionnement de l’ensemble 68 sur le pied.
L’écrou externe 68b comporte un filetage interne 68b1 de vissage sur le filetage externe 68a1 de la vis interne 68a.
Le positionnement (par simple coulissement) de la vis interne 68a sur le pied 18 permet de la déplacer axialement (vis-à-vis de l’axe A) sur le pied 18 et
de la positionner le long de l’axe A. La vis 68a est apte à prendre appui en direction de l’axe A sur l’anneau 66 du côté opposé à la pale 16.
Le vissage/dévissage de l’écrou externe 68b permet de le déplacer axialement (vis-à-vis de l’axe A) sur la vis interne 68a et de le positionner le long de l’axe A. L’écrou externe 68b est apte à prendre appui en direction de l’axe A sur le palier interne 48, et en particulier sur sa bague interne, du côté de la pale 16.
Le double appui de l’ensemble vis-écrou 68, respectivement sur l’anneau 66 et le palier 48, et le vissage de l’écrou externe 68b sur la vis interne 68a, permettent d’appliquer une certaine précharge du pied 18 de l’aube par le système de retenue.
Dans l’exemple représenté aux figures 2 et 3, la vis interne 68a comprend un rebord annulaire 70 qui est situé du côté opposé à la pale 16 et qui s’étend autour de la périphérie externe de l’anneau 66 pour éviter à l’anneau 66 de sortir accidentellement de la gorge 32.
La vis 68a et l’écrou 68b comprennent chacun une série de dents 72, 74 orientées radialement vers l’extérieur par rapport à l’axe A et configurées pour coopérer avec les dents 62, 64 du capot interne 56 afin d’immobiliser en rotation l’ensemble 68 autour de l’axe A.
La série de dents 74 de l’écrou externe 68b est située du côté de la pale 16 et est configurée pour coopérer avec la dent 64 du capot 56. La série de dents 72 de la vis interne 68a est située du côté opposé à la pale 16 et est configurée pour coopérer avec la dent 62 du capot 56.
Dans l’exemple représenté, la série de dents 72 a un diamètre externe inférieur à celui de la série de dents 74.
L’hélice 10 comporte en outre un système 76 de commande du calage de l’aube 14, qui est associé au pied 18 de cette aube. L’hélice 10 comprend donc autant de systèmes de commande 76 que d’aubes 14 de cette hélice.
Chaque système de commande 76 comporte un excentrique 78 dont une douille 80 est engagée par translation le long de l’axe A à l’intérieur de
l’évidement 18a du pied 18, radialement de l’intérieur vers l’extérieur vis-à- vis du premier axe.
La douille 80 comporte des cannelures externes 82 configurées pour être engagées dans les cannelures internes 24 du pied 18.
La douille 80 comporte en outre des surfaces cylindriques externes 80a, 80b de centrage coopérant avec les surfaces 26a, 26b de l’évidement 18a lors de l’insertion de la douille 80 dans l’évidement 18a. Ces surfaces 80a, 80b sont situées de part et d’autre des cannelures 82 le long de l’axe A.
Dans l’exemple représenté, la douille 80 comprend également un rebord annulaire externe 84 (figure 3).
Une bague filetée 86 est vissée sur le filetage 34b du pied, à son extrémité libre, et comprend un rebord annulaire interne 86a qui prend appui en direction de l’axe A sur le rebord externe 84 de la douille 80, et en direction de la pale 16 pour retenir la douille 80 dans l’évidement 18a du pied 18.
La bague filetée 86 prend appui en direction de l’axe A sur la périphérie interne du capot interne 56, directement ou par l’intermédiaire d’une cale de réglage 88. Cette cale 88 d’épaisseur réglable permet de maîtriser la compression du joint dynamique 58 en compensant les tolérances des pièces formant l’empilage entre ses deux faces d’étanchéité.
La bague filetée 86 peut comprendre une série de dents 90 s’étendant radialement vers l’extérieur vis-à-vis de l’axe A, pour permettre la mise en prise de la bague 86 avec un outil de vissage et dévissage de la bague.
La variante de réalisation de la figure 4 diffère du précédent mode de réalisation par le fait que le palier interne 48 à double rangée de roulement est remplacé par un palier interne 48 à simple rangée de roulement. Ceci permet de réduire la longueur du palier 48, le long de l’axe A, et donc de réduire l’encombrement axial de l’ensemble le long de cet axe. L’évidement 18a du pied 18 a en outre une forme différente en section.
La figure 5 montre l’ensemble 68 avec ses séries de dents 72, 74. Elles montrent également les dents 62, 64 du capot 56. La dent 62 est ici alignée axialement avec la dent 64. En variante, le capot 56 pourrait comprendre
deux dents 62 et deux dents 64, les dents 62, 64 étant par exemple diamétralement opposées par rapport à l’axe A.
Dans encore une autre variante non représentée, les paliers pourraient être des paliers à roulement à contacts obliques tels que des paliers à rouleaux coniques.
Selon l’invention, les paliers à roulement 46, 48 doivent être préchargés pour optimiser leur durée de vie et celle du pied d’aube 18. Cette précharge est réalisée le long de l’axe A au moyen d’un outillage 100 mis au point dans le cadre de la présente invention.
L’outillage 100 peut être utilisé pour précharger les paliers à roulement 46, 48 montés sur un organe, cet organe étant par exemple un pied d’aube 18 comme dans l’exemple décrit dans ce qui précède, ou un arbre de turbomachine. Ces exemples ne sont pas limitatifs.
Pour faciliter la description et la compréhension de l’invention, l’outillage 100 est décrit dans ce qui précède en relation avec des paliers à roulement 46, 48 sur un pied d’aube 18.
La figure 6 illustre donc un pied d’aube 18 tel que décrit dans ce qui précède et se distingue des figures 2 et 4 notamment en ce que le capot 56, le système de commande 76, et la bague filetée 86, ont été retirés.
L’ensemble vis-écrou 68 est donc accessible par l’intérieur et l’évidement interne 18a du pied 18 est également accessible depuis l’intérieur.
A son extrémité libre inférieure, le pied 18 comprend une gorge annulaire interne 102 dans l’exemple représenté.
L'outillage 100 selon l’invention est représenté seul aux figures 10 et 11 . Les figures 7 à 9 illustrent des étapes d’un procédé de précharge selon l’invention.
L’outillage 100 comprend pour l’essentiel deux parties à savoir un tirant 104 et un bloc annulaire 106 monté autour du tirant 104 et apte à être solidarisé au tirant 104.
Le tirant 104 a une forme générale allongée le long de l’axe A et a une extrémité d’accroche 104a configurée pour être accrochée à l’organe et en particulier au pied d’aube 18.
On voit dans l’exemple représenté que le tirant a une forme générale tubulaire et que son extrémité 104a est engagée dans l’extrémité libre du pied d’aube 18 et coopère avec la gorge 102 de cette extrémité.
Le tirant 104 comprend par exemple au moins un crochet externe 108 configuré pour être engagé dans la gorge 102, et par exemple une série de crochets externes 108 configurés pour être engagé dans la gorge 102. En variante, le tirant 104 pourrait par exemple comprendre un rebord annulaire externe d’accrochage destiné à être engagé dans la gorge 102.
Le tirant 104 peut être monobloc ou être formé par l’assemblage de deux pièces ou plus, en fonction par exemple du mode d’accrochage du tirant 104 sur le pied d’aube 18. Le tirant 104 est par exemple sectorisé et comprend deux ou plus secteurs agencés autour de l’axe A. C’est notamment le cas lorsqu’il comprend un rebord annulaire externe d’accrochage. En variante, il est formé d’une seule pièce et est engagé par crabotage dans le pied d’aube 18. C’est par exemple le cas lorsque les crochets externes 108 du tirant sont complémentaires à des crochets internes (non représentés) de l’extrémité libre du pied d’aube 18.
Le tirant 104 comprend en outre un filetage externe 110 de vissage d’un écrou 112. Dans l’exemple représenté, ce filetage 1 10 est située à une extrémité du tirant 104 opposée à son extrémité d’accrochage 104a.
La figure 7 illustre une première étape a) du procédé selon l’invention dans laquelle on accroche l’extrémité du tirant 104 à l’organe et donc en particulier au pied d’aube 18.
La figure 13 montre une variante de réalisation du pied d’aube 18 dans laquelle la gorge annulaire interne est remplacée par une gorge annulaire externe 102’. On comprend donc que le tirant 104 sera engagé autour du pied 18 pour venir coopérer avec cette gorge 102’.
On va maintenant décrire le bloc annulaire 106 en référence aux figures 10 et 11.
Le bloc 106 comporte un actionneur annulaire 114, une couronne 126, un anneau 136 et un système 146 d’entrainement en rotation de l’anneau à l’intérieur de la couronne 116.
L’actionneur 114 s’étend autour de l’axe A et du tirant 104 et a une forme générale annulaire. Il comprend une première partie 114a destinée à être solidaire du tirant 104 et une seconde partie 114b destinée à être mobile en translation le long de l’axe A vis-à-vis de la première partie 114a.
Dans l’exemple représenté, les parties 114a, 114b définissent entre elles une chambre annulaire 116 qui est destinée à être alimenté en fluide, et par exemple en huile, en vue de l’activation de l’actionneur 114 qui est donc ici du type hydraulique.
La première partie 114a a en section axiale une forme générale en U et comprend deux parois cylindriques, respectivement interne 118a et externe 118b, qui s’étendent l’une autour de l’autre. Ces parois cylindriques 118a, 118b sont reliées ensemble par une paroi radiale 118c dont la périphérie interne est reliée à une bague 120 montée de manière ajustée sur le tirant 104.
L’écrou 112 est destiné à prendre appui axialement sur la partie 114a et en particulier sa bague 120 pour l’immobiliser axialement sur le tirant 104. La partie 114a peut en outre être immobilisée en rotation autour de l’axe A vis- à-vis du tirant 104, par exemple par complémentarité de formes de la bague 120 avec le tirant 104.
La seconde partie 114b a en section axiale une forme générale en U et comprend deux parois cylindriques, respectivement interne 122a et externe 122b, qui s’étendent l’une autour de l’autre. Ces parois cylindriques 122a, 122b sont reliées ensemble par une paroi radiale 122c dont la périphérie externe est reliée à une bride annulaire externe 124.
Dans l’exemple représenté, la paroi interne 122a est intercalée radialement entre le tirant 104 et la paroi interne 118a, et la paroi externe 122b s’étend radialement à l’extérieur de la paroi externe 118b.
La chambre 116 précitée est délimitée axialement entre les parois 118c et 122c, et radialement entre les parois 118a, 118b, 122a, 122b.
L’alimentation en huile de la chambre 116 provoque une augmentation de la pression dans cette chambre et le déplacement des parties 114a, 114b, l’une vis-à-vis de l’autre le long de l’axe A. Si on se positionne dans le repère du tirant 104, la partie 114a reste fixe et la partie 114b se déplace. Si on se positionne dans le repère du pied d’aube 18, la partie 114b reste fixe et la partie 114a se déplace avec le tirant 104.
La chambre 116 peut être reliée à une pompe manuelle manœuvrée par l’opérateur, et à un manomètre.
La couronne 126 du bloc 106 est destinée à s’étendre autour de l’axe A et du tirant 104. Elle est fixée à la partie 114b de l’actionneurl 14.
Dans l’exemple représenté, la couronne 126 a une forme générale cylindrique et comprend à une première extrémité axiale une bride annulaire 128 qui est appliquée et fixée sur la bride 124. La fixation est assurée par des boulons 130 ou analogue, qui s’étendent de préférence parallèlement à l’axe A.
Du côté opposé à l’actionneurl 14, la couronne 126 comprend une extrémité libre qui comporte un bord annulaire 132 configuré pour venir en appui axial sur l’écrou externe 68b précité. Ce bord 132 comprend une surface radiale d’appui 132a et une surface cylindrique interne de guidage 132b.
Ce bord 132 comprend de préférence au moins une dent 134 qui s’étend axialement depuis la surface d’appui 132a. Avantageusement, plusieurs dents 134, de préférence régulièrement réparties autour de l’axe A, s’étendent axialement depuis la surface d’appui 132a du bord 132.
La ou les dents 134 sont destinées à coopérer avec les dents 74 de l’écrou 68b afin de solidariser en rotation la couronne 126 vis-à-vis de l’écrou 68b.
La surface cylindrique interne 132b de la couronne 126 est destinée à coopérer avec la surface cylindrique externe 68b1 complémentaire de l’écrou externe 68b (figure 6).
La couronne 126 peut en outre comprendre au moins une lumière 135 traversante en direction radiale et configurée pour permettre à un opérateur de voir l’anneau 136 depuis l’extérieur à travers cette lumière 135.
L’anneau 136 est destiné à s’étendre autour de l’axe A et du tirant 104 et à l’intérieur de la couronne 126.
Cet anneau 136 est mobile en rotation autour de l’axe A à l’intérieur de la couronne 126. L’anneau 136 comporte à une extrémité libre située du côté de l’extrémité libre de la couronne 126 un bord annulaire denté 138 qui est configuré pour être accouplé avec la vis interne 68a précitée.
Le bord 138 comprend au moins une dent 140 qui est orientée axialement. Avantageusement, plusieurs dents 140, de préférence régulièrement réparties autour de l’axe A, s’étendent axialement depuis le bord 138.
La ou les dents 140 sont destinées à coopérer avec les dents 72 de la vis interne 68a afin de solidariser en rotation l’anneau 136 vis-à-vis de la vis interne 68a.
Dans l’exemple représenté, l’anneau 136 est guidé en rotation à l’intérieur de la couronne 126 par au moins un palier 142, par exemple à roulement, intercalé radialement entre l’anneau 136 et la couronne 126. Les paliers 142 sont ici au nombre de deux et sont disposés côte à côte.
L’anneau 126 comprend en outre une denture annulaire externe 144 qui est configurée pour coopérer avec le système d’entrainement 146.
Dans l’exemple représenté, le système d’entraînement 146 comprend une vis sans fin 148.
La vis sans fin 148 a une forme générale allongée le long d’un axe B qui est tangent à une circonférence centrée sur l’axe A et qui est contenu dans un plan perpendiculaire à l’axe A.
Cette vis sans fin 148 est portée par la couronne 126 et guidée en rotation dans des orifices 149 de la couronne 126.
Au moins une des extrémités axiales 148a de la vis 148 sans fin peut avoir une forme générale hexagonale comme visible à la figure 11 , et être destinée à être reliée ou apte à être reliée à une manivelle (non représentée) qui peut être directement actionnée par un opérateur par exemple.
La vis sans fin 148 est engrenée avec la denture 144 précitée de l’anneau 136.
L’outillage 100, et en particulier le bloc 106, comprend en outre un dispositif 150 de détection de l’alignement axial de la dent 134 de la couronne 126 avec l’une des dents 140 de l’anneau 136. Il peut par exemple s’agir d’un dispositif 150 optique, mécanique ou magnétique qui comprend un premier élément porté par la partie 114b et un second élément porté par l’anneau 136. L’alignement axial entre ces éléments est détecté par le dispositif 150 et correspond à un alignement des dents 134, 140 précitées par exemple. Les figures 8 et 9 illustrent d’autres étapes du procédé selon l’invention.
La figure 8 illustre une étape b) de montage du bloc 106 autour du tirant 104, de façon à ce que le bord annulaire 132 de la couronne 126 soit en appui axial sur les dents 74 de l’écrou externe 68b, et que le bord annulaire 138 de l’anneau 136 soit accouplé avec la vis interne 68a.
La lumière 135 traversante de la couronne 126 est configurée pour permettre à un opérateur de voir le bord annulaire 138 de l’anneau 136 depuis l’extérieur à travers cette lumière. L’opérateur peut ainsi vérifier que l’anneau 136 est bien accouplé avec la vis interne 68a.
La figure 9 illustre une étape c) d’immobilisation du bloc 106 et de la première partie 114a de l’actionneur 114 vis-à-vis du tirant 104. Pour cela, l’écrou 112 est vissé sur le filetage 110 du tirant 104 et prend appui axialement contre le bloc 106 et en particulier la bague 120 de la partie 114a de l’actionneur 114, le bloc 106 étant alors serré axialement entre l’écrou 112 et l’écrou externe 68b.
Le procédé selon l’invention comprend d’autres étapes de : d) déplacement en translation de la première partie 114a de l’actionneur 114 vis-à-vis de sa seconde partie 114b, de façon à provoquer un étirement axial
de l’organe et donc du pied 18 le long de l’axe A, et l’apparition d’un jeu axial J entre la vis interne 68a et la butée formée par l’anneau 66 (figure 9), et e) déplacement en rotation de l’anneau 136 à l’intérieur de la couronne 126, de façon à déplacer en rotation la vis interne 68a vis-à-vis de l’écrou externe 68b et de l’organe 18 et donc du pied 18, et à rattraper ce jeu J, avec application d’un premier couple de serrage à la vis interne préalablement défini, f) désactiver l’actionneur 114 de façon ce que sa première partie 114a revienne à sa position d’origine vis-à-vis de la seconde partie 114b, g) désolidarisation de la première partie 114a de l’actionneur 114 vis-à-vis du tirant 104, h) démontage et retrait du bloc 106 vis-à-vis du tirant 104, et i) démontage et retrait du tirant 104 vis-à-vis de l’organe et donc du pied 18. En ce qui concerne l’étape d), elle provoque un étirement du pied et l’apparition d’une précharge en direction axiale sur le palier 48, c’est-à-dire un effort axial sur le palier 48. Cette précharge est de préférence de plusieurs tonnes et peut être supérieure à la précharge souhaitée au final pour le palier pour tenir compte de la perte de charge liée à la suppression de l’effort d’étirement sur l’organe.
Le jeu axial peut correspondre à la longueur d’étirement du pied et est par exemple de quelques millimètres ou dixièmes de millimètre.
Ce jeu est rattrapé lors de l’étape e) suivante qui consiste à déplacer en rotation l’anneau 136 à l’intérieur de la couronne 126. La vis interne 68a étant accouplée à l’anneau 136, on comprend que la mise en rotation de l’anneau 136 va provoquer la mise en rotation de la vis 68a puisque la couronne 126 et l’écrou 68b sont accouplés et immobiles en rotation.
La rotation de l’anneau 136 se fait dans le sens de vissage ou dévissage de l’écrou 68a de sorte que celui-ci rattrape et annule le jeu J.
On poursuit avec la séquence d’alignement des dents 72, 74 de l’ensemble vis/écrou 68. Pour cela, un surcouple de serrage dans une plage préalablement définie est appliqué à la vis interne 68a et l’alignement des
dents 72, 74 est détecté par le dispositif 150 intégré à l’outillage, afin de permettre le montage ultérieur du capot interne 56 qui fera office de frein de l’ensemble vis/écrou 68.
On comprend alors que l’ensemble vis-écrou 68 est alors destiné à conserver et à appliquer la précharge préalablement obtenue grâce à l’étirement du pied d’aube 18.
Il suffit alors de désactiver l’actionneur 114 et de démonter l’outillage 100 lors des étapes d) à g).
Le procédé selon l’invention s’intégre naturellement dans le procédé de montage de l’hélice 10.
Le procédé de montage de l’hélice 10 comprend : a) le montage des paliers 46, 48 dans l’orifice 12a du moyeu 12 ; comme évoqué dans ce qui précède, le palier 48 est engagé depuis l’intérieur du moyeu 12 dans l’orifice 12a, et le palier 46 est engagé depuis l’extérieur du moyeu dans l’orifice 12a. b) l’insertion du pied 18 de l’aube 14 dans l’orifice 12a, de l’extérieur vers l’intérieur, jusqu’à ce que notamment la butée 28 du pied 18 prenne appui sur le palier externe 46 ou le capot externe 50 préalablement monté. c) le montage de l’ensemble vis-écrou 68 sur le pied 18, entre la butée 28 et la gorge 32, par simple déplacement sur la surface 34a, d) le montage de l’anneau sectorisé 68 dans la gorge 32 du pied 18, formant la butée, e) le positionnement ou le dévissage de l’ensemble vis-écrou 68, et en particulier de la vis interne 68a, pour que la vis interne 68a prenne appui sur l’anneau sectorisé 66 formant la butée, f) le vissage de l’écrou externe 68b sur la vis interne 68a pour que l’écrou externe 68b prenne appui sur le palier interne 48.
Ces étapes sont réalisées avant le procédé de précharge selon l’invention.
Le procédé de précharge selon l’invention peut être suivi des étapes suivantes :
- une étape g) de montage du capot interne 56,
- une étape h) de montage du système de commande 76,
- une étape i) de montage de la bague filetée 86.
La figure 12 montre les dimensions et l’encombrement de l’outillage 100 selon l’invention. On constate que cet outillage 100 est relativement de petites dimensions et peut être utilisé directement à l’intérieur d’une hélice de turbomachine. Le montage de l’outillagel 00 sur un pied d’aube 18 est en effet possible malgré la proximité des pieds d’aube les uns des autres. Après la précharge d’un palier à roulement de l’un des pieds d’aubes, l’outillage 100 peut être démonté pour précharger le palier à roulement d’un autre pied d’aube de l’hélice.
Typiquement, l’outillage a un diamètre externe maximal compris entre 100 et 300mm.
Claims
1. Outillage (100) de précharge d’un palier à roulement (48), cette précharge étant destinée à être appliquée le long d’un axe A par un ensemble annulaire vis-écrou (68) qui est monté autour d’un organe et qui est intercalé axialement entre une butée axiale portée par cet organe, et un palier à roulement (48) monté autour de cet organe, l’ensemble vis-écrou (68) comportant une vis interne (68a) comprenant un filetage externe (68a1 ), et un écrou externe (68b) comportant un filetage interne (68b1 ) de vissage sur le filetage externe (68a1 ) de la vis interne (68a), la vis interne (68a) étant configurée pour être glissée autour de l’organe et prendre appui axialement sur la butée, et l’écrou externe (68b) étant configuré pour prendre appui axialement sur le palier à roulement (48), caractérisé en ce qu’il comprend :
- un tirant (104) de forme générale allongée le long de l’axe A, ce tirant (104) ayant une extrémité d’accroche (104a) configurée pour être accrochée audit organe,
- un bloc annulaire (106) monté autour du tirant (104) et apte à être solidarisé au tirant (104), ce bloc (106) comportant :
* un actionneur annulaire (114) comportant une première partie (114a) destinée à être solidaire du tirant (104) et une seconde partie (114b) destinée à être mobile en translation le long de l’axe A vis-à-vis de la première partie (114a), l’actionneur (114) étant configuré pour assurer le déplacement de la seconde partie (114b) vis-à-vis de la première partie (114a) et du tirant (104),
* une couronne (126) destinée à s’étendre autour de l’axe A et du tirant (104), cette couronne (126) étant fixée à la seconde partie (114b) de l’actionneur (114) et comportant à une extrémité libre un bord annulaire (132) qui est configuré pour venir en appui axial sur l’écrou externe (68b),
* un anneau (136) destiné à s’étendre autour de l’axe A et du tirant (104) et à l’intérieur de la couronne (126), cet anneau (136) étant mobile en rotation autour de l’axe A à l’intérieur de la couronne (126) et comportant à une
extrémité libre un bord annulaire (138) denté qui est configuré pour être accouplé avec la vis interne (68a), et
* un système (146) d’entrainement en rotation de l’anneau (136) à l’intérieur de la couronne (126).
2. Outillage (100) selon la revendication 1 , dans lequel l’actionneur (114) est hydraulique est comprend une chambre annulaire (116) s’étendant autour de l’axe A et destinée à être alimentée en fluide, tel que de l’huile par exemple.
3. Outillage (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le tirant (104) comprend un filetage externe (110) de vissage d’un écrou (112) configuré pour prendre appui axialement sur le bloc (106), et en particulier sur la première partie (114a) de son actionneur (114).
4. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’anneau (136) est guidé en rotation à l’intérieur de la couronne (126) par au moins un palier (142), par exemple à roulement, intercalé radialement entre l’anneau (136) et la couronne (126).
5. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le bord annulaire (138) de l’anneau (136) comprend au moins une dent (140) orientée axialement et de préférence une rangée annulaire de dents (140) orientées axialement.
6. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le bord annulaire (132) de la couronne (126) est également denté et comprend au moins une dent (134) orientée axialement.
7. Outillage (100) selon la revendication précédente, dans lequel il comprend en outre un dispositif (150) de détection de l’alignement axial de la dent ou de l’une des dents (134) de la couronne (126) avec la dent ou l’une des dents (140) de l’anneau (136).
8. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le bord annulaire (132) de la couronne (126) comprend une surface cylindrique interne (132b) de centrage configurée pour coopérer avec une surface cylindrique externe (68b1 ) complémentaire de l’écrou externe (68b).
9. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’anneau (136) comprend une denture annulaire externe (144) qui est configurée pour coopérer avec ledit système d’entrainement (146).
10. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système d’entraînement (146) comprend une vis sans fin (148).
11. Outillage (100) selon l’ensemble des revendications 9 et 10, dans lequel la vis sans fin (148) a une forme générale allongée le long d’un axe B qui est tangent à une circonférence centrée sur l’axe A et qui est contenu dans un plan perpendiculaire à l’axe A, cette vis sans fin (148) étant portée par la couronne (126) et guidé en rotation dans des orifices (149) de la couronne (126), au moins une des extrémités axiales de la vis sans fin (148) étant reliée ou apte à être reliée à une manivelle, et la vis sans fin (148) étant engrenée avec la denture (144) de l’anneau (136).
12. Outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la couronne (126) comprend au moins une lumière (135) traversante en direction radiale et configurée pour permettre à un opérateur de voir le bord annulaire (138) de l’anneau (136) depuis l’extérieur à travers cette lumière (135).
13. Dispositif comportant :
- un organe portant une butée axiale et autour duquel est monté un palier à roulement (48), ainsi qu’un ensemble annulaire vis-écrou (68) intercalé entre la butée axiale et le palier à roulement (48), et
- un outillage (100) selon l’une des revendications précédentes, l’ensemble vis-écrou comportant une vis interne (68a) comprenant un filetage externe (68a1 ), et un écrou externe (68b) comportant un filetage interne (68b1 ) de vissage sur le filetage externe (68a1 ) de la vis interne (68a), la vis interne (68a) étant configurée pour être glissée autour de l’organe et pour prendre appui axialement sur la butée, et l’écrou externe (68b) étant configuré pour prendre appui axialement sur le palier à roulement (48).
14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel l’organe est un pied (18) d’une aube (14) à calage variable pour une hélice (10) de turbomachine d’aéronef, ou l’organe est un arbre d’une turbomachine d’aéronef.
15. Procédé de précharge d’un palier à roulement, au moyen d’un dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes de : a) accrochage de l’extrémité (104a) du tirant (104) à l’organe, b) montage du bloc (106) autour du tirant (104, de façon à ce que le bord annulaire (132) de la couronne (126) soit en appui axial sur l’écrou externe (68b), et que le bord annulaire (138) de l’anneau (136) soit accouplé avec la vis interne (68a), c) immobilisation de la première partie (114a) de l’actionneur (114) vis-à-vis du tirant (104), d) déplacement en translation de la première partie (114a) de l’actionneur (114) vis-à-vis de sa seconde partie (114b), de façon à provoquer un étirement axial de l’organe le long de l’axe et l’apparition d’un jeu axial (J) entre la vis interne (68a) et la butée de l’organe, et e) déplacement en rotation de l’anneau (136) à l’intérieur de la couronne (126), de façon à déplacer en rotation la vis interne (68a) vis-à-vis de l’écrou externe (68b) et de l’organe, et à rattraper ledit jeu axial (J), avec un couple de serrage préalablement défini, f) désactiver l’actionneur (114) de façon ce que sa première partie (114a) revienne à sa position d’origine vis-à-vis de la seconde partie (114b) de l’actionneur (114), g) désolidarisation de la première partie (114a) de l’actionneur (114) vis-à- vis du tirant (104), h) démontage et retrait du bloc (106) vis-à-vis du tirant (104), et i) démontage et retrait du tirant (104) vis-à-vis de l’organe.
16. Procédé selon la revendication 15, comprenant, entre les étapes e) et f), une étape de calage angulaire de la vis interne avec l’écrou externe, par
exemple pour aligner des dents de la vis interne avec des dents de l’écrou externe, par application d’un surcouple de serrage à la vis interne.
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