EP4735740A1 - Dispositif d'accouplement de deux pieces de turbomachine d'aeronef - Google Patents

Abstract

Un dispositif d'accouplement (80) de deux pièces (10, 20) de rotor de turbine (1) d'axe longitudinal (X) comprend un écrou (30) pour bloquer longitudinalement la seconde pièce (20) sur la première pièce (10) par vissage sur la première pièce (10). Le dispositif d'accouplement (80) comporte un frein (40) qui comporte un premier organe d'accouplement en rotation (41) qui coopère avec un premier organe complémentaire d'accouplement en rotation (31) prévu sur l'écrou (30) dans une première position d'accouplement où le frein (40) est libre en translation longitudinale par rapport à l'écrou (30), qui comporte un second organe d'accouplement en rotation (42) qui coopère avec un second organe complémentaire d'accouplement en rotation (22) de la seconde pièce (20) dans une seconde position d'accouplement pendant la première position d'accouplement, et qui comporte un élément de blocage longitudinal (50) qui bloque longitudinalement le frein (40) sur l'écrou (30) dans la seconde position d'accouplement.

Description

Description

Titre : Dispositif d’accouplement de deux pièces de turbomachine d’aéronef

[0001] L’invention concerne le domaine des dispositifs d’accouplement de deux pièces de rotor de turbine, tel qu’une turbomachine d’aéronef, par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur.

[0002] Dans certaines architectures de turbomachine, un tel dispositif d’accouplement peut comprendre un écrou de serrage des deux pièces de rotor, l’écrou étant alors pourvu d’un filetage coopérant avec un autre filetage pratiqué sur la première des deux pièces de rotor à accoupler, par exemple un arbre de rotor.

[0003] Ainsi, la présente invention concerne un dispositif d’accouplement entre une première pièce rotative de rotor et une seconde pièce rotative de rotor de turbine s’étendant selon un axe longitudinal X, la première pièce de rotor étant munie d’un premier filetage, le dispositif d’accouplement comprenant un écrou qui est pourvu d’un filetage d’écrou destiné à coopérer avec le premier filetage, cet écrou étant destiné à bloquer la seconde pièce de rotor sur la première pièce de rotor selon l’axe longitudinal.

[0004] Dans un exemple de réalisation connu, illustré en figures 11 et 12, afin de limiter l’encombrement radial du dispositif d’accouplement, on utilise un écrou 130 de type « shur-lock » ® et un élément de blocage 140. L’écrou 130 se visse sur un premier filetage de la première pièce 110 qui est un arbre de rotor. L’écrou 130 comporte sur sa circonférence plusieurs encoches 131 selon l’axe longitudinal X. On emmanche sur l’arbre de rotor 110 un élément de blocage 140 qui est une bague comportant sur sa circonférence plusieurs doigts 141 qui s’étendent selon l’axe longitudinal X et qui sont en même nombre que les encoches 131. L’élément de blocage 140 présente sur sa face radialement interne des dents. L’arbre de rotor 110 présente sur toute la circonférence d’une portion de sa face radialement externe, qui est une portion adjacente à l’écrou 130, des cannelures 111 longitudinales. Ces cannelures 111 ont été usinées sur toute cette circonférence. Les dents de l’élément de blocage 140 sont aptes à coulisser longitudinalement (selon l’axe X) dans ces cannelures 111. On translate longitudinalement l’élément de blocage 140 jusqu’à ce que chacun des doigts 141 soient sensiblement en regard d’une des encoches 131. Cette situation est représentée en figure 11 (la seconde pièce n’est pas représentée). Puis on continue de translater longitudinalement l’élément de blocage 140 jusqu’à ce que les dents commencent à s’engager dans les cannelures 111. Pour que les doigts 141 puissent s’engagent dans les encoches 131 , il est nécessaire d’appliquer un surcouple à l’écrou 130 de façon que les encoches 131 se situent exactement en regard longitudinalement des doigts 141. On continue ensuite de translater longitudinalement l’élément de blocage 140 jusqu’à ce que les doigts 141 se logent dans les encoches 131. Cette situation est représentée en figure 12. Ainsi, l’élément de blocage 140 vient empêcher la rotation de l’écrou 130 relativement à la première pièce (arbre de rotor 110) en se solidarisant avec cette première pièce par l’intermédiaire des cannelures 111.

[0005] Cependant cette solidarisation de l’élément de blocage sur la première pièce impose un usinage de cette première pièce (en l’espèce un usinage des cannelures), ce qui engendre un coût supplémentaire et une perte de temps.

Description de l’invention

[0006] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.

[0007] L’invention vise à proposer un dispositif d’accouplement de deux pièces qui comprend un écrou, qui présente un encombrement radial le plus faible possible et qui évite un usinage ou une modification de la première pièce de rotor en supplément de filetage servant à visser l’écrou sur la première pièce de rotor.

[0008] Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif d’accouplement comporte un frein qui comporte un premier organe d’accouplement en rotation destiné à coopérer avec un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation prévu sur l’écrou dans une première position d’accouplement en rotation, le frein étant libre en translation longitudinale par rapport à l’écrou dans la première position d’accouplement en rotation, et qui comporte un second organe d’accouplement en rotation destiné à coopérer avec un second organe complémentaire d’accouplement en rotation prévu sur la seconde pièce dans une seconde position d’accouplement en rotation pendant la première position d’accouplement en rotation, le dispositif d’accouplement comprenant en outre un élément de blocage longitudinal qui est destiné à coopérer avec le frein et avec l’écrou pour bloquer longitudinalement le frein sur l’écrou dans la seconde position d’accouplement en rotation.

[0009] Grâce à ces dispositions, on réalise le blocage de l’écrou en rotation à l’aide d’une pièce, appelée un frein, qui n’est pas solidarisé directement sur la première pièce mais qui est solidarisé directement avec l’écrou (dans la première position d’accouplement) tout en étant libre en translation longitudinale par rapport à cet écrou et donc par rapport à la première pièce, puis qui est solidarisé avec la seconde pièce (dans la seconde position d’accouplement). En outre, on bloque longitudinalement le frein sur l’écrou par l’intermédiaire de l’élément de blocage longitudinal. On évite ainsi d’avoir à usiner ou à modifier la première pièce.

[0010] Par exemple, le premier organe d’accouplement en rotation est un ensemble de N dents distribuées régulièrement sur la circonférence du frein et le premier organe complémentaire d’accouplement en rotation est un ensemble de N encoches distribuées régulièrement sur la circonférence de l’écrou, de telle sorte que dans la première position d’accouplement en rotation chacune des dents est logée dans une des encoches

[0011] Ainsi, on assure un accouplement aisé entre le frein et l’écrou, et on contribue à minimiser l’épaisseur radiale du frein et donc du dispositif d’accouplement.

[0012] Par exemple, le second organe d’accouplement en rotation est un doigt et le second organe complémentaire d’accouplement en rotation est un ensemble de P logements distribuées régulièrement sur la circonférence de la seconde pièce avec P différent de N, de telle sorte que dans la seconde position d’accouplement en rotation le doigt est logé dans un des logements.

[0013] Ainsi, on assure un accouplement aisé entre le frein et la seconde pièce, et on contribue à minimiser l’épaisseur radiale du frein et donc du dispositif d’accouplement.

[0014] Par exemple, le frein est une bague qui recouvre radialement l’écrou, les dents étant disposées sur la face radialement interne du frein et les encoches étant disposées sur la face radialement externe de l’écrou.

[0015] Ainsi, on contribue à minimiser l’épaisseur radiale du frein. [0016] Par exemple, dans la seconde position d’accouplement en rotation le frein est bloqué en translation dans un sens par l’élément de blocage longitudinal et dans l’autre sens par la seconde pièce.

[0017] Ainsi, le frein est maintenu solidaire de l’écrou à la fois en rotation et en translation longitudinale.

[0018] Par exemple, dans la seconde position d’accouplement en rotation le frein est bloqué en translation dans un sens par l’élément de blocage longitudinal et dans l’autre sens par l’écrou.

[0019] Ainsi, le frein est maintenu solidaire de l’écrou à la fois en rotation et en translation longitudinale.

[0020] Par exemple, l’élément de blocage longitudinal est un joint torique fendu qui est logé dans une gorge de l’écrou.

[0021] Ainsi, l’assemblage de l’élément de blocage longitudinal avec l’écrou est facilité.

[0022] Par exemple, la première pièce est un arbre de rotor et la seconde pièce est un manchon qui est apte à coulisser sur la première pièce.

[0023] Par exemple, dans la première position d’accouplement et avant la seconde position d’accouplement, le frein n’est pas solidarisé en rotation avec la seconde pièce.

[0024] Par exemple, la turbine est une turbomachine d’aéronef.

[0025] L’invention concerne également un procédé d’accouplement d’une première pièce rotative de rotor de turbine qui est munie d’un premier filetage et d’une seconde pièce rotative de rotor de turbine qui comporte un second organe complémentaire d’accouplement en rotation, la turbine s’étendant selon un axe longitudinal X.

[0026] Selon l’invention, le procédé comprend les étapes suivantes

(a) on fournit un écrou qui est pourvu d’un filetage d’écrou et d’un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation, un frein qui comporte un premier organe d’accouplement en rotation et un second organe d’accouplement en rotation, et un élément de blocage longitudinal ;

(b) on solidarise l’écrou avec la première pièce par vissage du filetage d’écrou sur le premier filetage de façon à bloquer la seconde pièce sur la première pièce selon l’axe longitudinal X ;

(c) on fait coopérer le premier organe d’accouplement en rotation avec le premier organe complémentaire d’accouplement en rotation par translation longitudinale du frein afin de solidariser le frein avec l’écrou dans une première position d’accouplement en rotation, le frein étant libre en translation longitudinale par rapport à l’écrou ;

(d) après l’étape (c), on fait coopérer le second organe d’accouplement en rotation avec le second organe complémentaire d’accouplement en rotation par rotation de l’ensemble formé par l’écrou et le frein afin de solidariser le frein avec la seconde pièce dans une seconde position d’accouplement en rotation ;

(e) on bloque longitudinalement le frein sur l’écrou dans la seconde position d’accouplement en rotation à l’aide de l’élément de blocage longitudinal.

[0027] L’invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d’exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels :

[0028] [Fig. 1] La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d’un turboréacteur.

[0029] [Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective et en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon l’invention, avant vissage de l’écrou sur la première pièce.

[0030] [Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective et en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon l’invention, après vissage de l’écrou sur la première pièce et avant réalisation de la première position d’accouplement.

[0031] [Fig. 4] La figure 4 est une vue en perspective et en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon l’invention, après réalisation de la première position d’accouplement et avant réalisation de la seconde position d’accouplement.

[0032] [Fig. 5] La figure 5 est une vue en perspective et en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement selon l’invention, après réalisation de la seconde position d’accouplement.

[0033] [Fig. 6] La figure 6 est une vue en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement de la figure 5. [0034] [Fig. 7] La figure 7 est une vue en perspective d’une partie du frein du dispositif d’accouplement de la figure 5.

[0035] [Fig. 8] La figure 8 est une vue en coupe longitudinale d’une variante du dispositif d’accouplement selon l’invention.

[0036] [Fig. 9] La figure 9 est une vue en coupe longitudinale d’un autre mode de réalisation du dispositif d’accouplement selon l’invention.

[0037] [Fig. 10] La figure 10 est une vue en perspective d’une partie du frein du dispositif d’accouplement de la figure 9.

[0038] [Fig. 11] La figure 11 , déjà décrite, est une vue en perspective d’un dispositif d’accouplement selon l’art antérieur, avant assemblage/blocage.

[0039] [Fig. 12] La figure 12, déjà décrite, est une vue en perspective du dispositif d’accouplement selon l’art antérieur de la figure 11 , après assemblage/blocage.

Description détaillée de l’invention

[0040] L’invention est décrite ci-dessous dans le cas d’une turbomachine d’aéronef. Cependant l’invention s’applique à toute turbine 1. La figure 1 illustre une turbomachine 1 d’aéronef qui est un turboréacteur à double flux et à double corps. Néanmoins, cette turbomachine 1 pourrait être d’un autre type, par exemple un turbopropulseur, sans sortir du cadre de l’invention.

[0041] La turbomachine 1 présente un axe longitudinal X autour duquel s’étendent ses différents composants. La turbomachine 1 comprend, d’amont en aval selon une direction principale D d’écoulement des gaz à travers cette turbomachine 1 , une soufflante 91 , un compresseur basse pression 92, un compresseur haute pression 93, une chambre de combustion 94, une turbine haute pression 95 et une turbine basse pression 96. En fonctionnement usuel, après avoir traversé la soufflante 91 , l’air se divise en un flux primaire central F1 et un flux secondaire F2 qui entoure le flux primaire F1. Le flux primaire F1 s’écoule dans une veine principale V1 de circulation des gaz qui traverse le compresseur basse pression 92 et le compresseur haute pression 93, la chambre de combustion 94, la turbine haute pression 95 et la turbine basse pression 96. Le flux secondaire F2 s’écoule quant à lui dans une veine secondaire V2 délimitée radialement vers l’extérieur par un carter moteur, entouré d’une nacelle 87. [0042] La figure 2 représente un dispositif d’accouplement 80 d’une première pièce rotative 10 de rotor de la turbomachine et d’une seconde pièce rotative 20 de rotor de la turbomachine 1 , présentant le même axe de rotation qui est l’axe longitudinal X. Par exemple cette première pièce 10 est un arbre de rotor. La seconde pièce 20 est montée coulissante sur la première pièce 10 tel un manchon.

[0043] La première pièce 10 est munie d’un premier filetage 18. Le dispositif d’accouplement 80 comprend un écrou 30 qui est pourvu d’un filetage d’écrou 38 destiné à coopérer avec le premier filetage 18 de façon à être vissé sur la première pièce 10. L’écrou 30 entoure un tronçon de la première pièce 10. Ainsi, cet écrou 30, lorsqu’il est vissé sur la première pièce 10, est apte à bloquer la seconde pièce 20 en translation longitudinale (c’est-à-dire selon la direction de l’axe longitudinal X) contre un épaulement de la première pièce 10 (par souci de clarté cet épaulement n’est pas représenté). La figure 2 montre l’écrou 30 avant son vissage, et la figure 3 montre l’écrou 30 après son vissage sur la première pièce 10. La seconde pièce 20 est ainsi bloquée dans un sens par cet épaulement et dans le sens opposé par l’écrou 30. Le dispositif d’accouplement 80 comporte en outre un frein 40. Le frein 40 est monté sur la première pièce 10 de façon à entourer un tronçon de la première pièce 10. Le frein 40 est libre en translation et en rotation par rapport à la première pièce 10 avec laquelle il n’est pas en contact.

[0044] Le frein 40 comporte un premier organe d’accouplement en rotation 41 qui est destiné à coopérer avec un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation 31 prévu sur l’écrou 30. Cette coopération constitue une première position d’accouplement en rotation entre le frein 40 et l’écrou 30, dans laquelle le frein 40 est bloqué en rotation par rapport à l’écrou 30. Par exemple l’écrou 30 est déjà vissé sur la première pièce 10 avant cet accouplement. Dans cette première position d’accouplement en rotation, le frein 40 est libre en translation longitudinale par rapport à l’écrou 30, au moins sur une certaine longueur.

[0045] Les figures 2 à 5 illustrent un exemple de réalisation du premier organe d’accouplement en rotation 41 et du premier organe complémentaire d’accouplement en rotation 31 . Ces figures sont des vues en perspective et en coupe longitudinale du dispositif d’accouplement 80 dans le plan vertical V passant par l’axe longitudinal X. Le premier organe d’accouplement en rotation 41 est un ensemble de N dents 415 distribuées régulièrement sur la circonférence du frein 40. N est un nombre entier. Le premier organe complémentaire d’accouplement en rotation 31 est un ensemble de N encoches 315 distribuées régulièrement sur la circonférence de l’écrou 30. Les encoches 315 sont séparées par des saillies 32, visibles sur les figures 2 et 3. La largeur circonférentielle de chaque encoche 315 est au moins égale à la largeur circonférentielle de chaque dent 415.

[0046] Dans la première position d’accouplement en rotation, chacune des dents 415 est engagée partiellement dans une des encoches 315 et est bloquée en rotation (autour de l’axe longitudinal X) de telle sorte que l’écrou 30 et le frein 40 sont solidaires en rotation. Dans cette première position d’accouplement en rotation, le frein 40 est libre en translation longitudinale par rapport à l’écrou 30 car les dents 415 ne sont pas engagées totalement dans les encoches 315. La figure 4 montre le dispositif d’accouplement 80 dans sa première position d’accouplement et avant sa seconde position d’accouplement (voir ci-dessous). Dans cette situation (avant la seconde position d’accouplement), le frein 40 n’est pas solidarisé en rotation avec la seconde pièce 20.

[0047] Le frein 40 comporte un second organe d’accouplement en rotation 42 qui est destiné à coopérer avec un second organe complémentaire d’accouplement en rotation 22 prévu sur la seconde pièce 20. Cette coopération constitue une seconde position d’accouplement en rotation entre le frein 40 et la seconde pièce 20, dans laquelle le frein 40 est bloqué en rotation par rapport à la seconde pièce 20. Cette seconde position d’accouplement en rotation a lieu alors que la première position d’accouplement en rotation est déjà réalisée. En conséquence, la seconde pièce 20 est également bloquée en rotation par rapport à l’écrou 30. La figure 5 montre le dispositif d’accouplement 80 dans sa seconde position d’accouplement.

[0048] Par exemple, le second organe d’accouplement en rotation 42 est un doigt 425 et le second organe complémentaire d’accouplement en rotation 22 est un ensemble de P logements 225 distribués régulièrement sur la circonférence de la seconde pièce 20 et séparés par des dents 23. P est un nombre entier différent de N, de telle sorte que dans la seconde position d’accouplement en rotation le doigt 425 est logé dans un des logements 225. [0049] Dans la première position d’accouplement, le doigt 425 n’est pas nécessairement en regard (c’est-à-dire aligné longitudinalement) avec un des logements 225. Dans ce cas, étant donné que le frein 40 est solidaire en rotation de l’écrou 30, il est nécessaire d’appliquer un surcouple à l’écrou 30 afin d’amener le doigt 425 en regard d’un des logements 225. Par « application d’un surcouple » on entend un vissage supplémentaire de l’écrou 30 sur la première pièce 10. On peut alors translater le frein 40 longitudinalement par rapport à l’écrou 30 pour engager le doigt 425 dans un des logements 225, afin de réaliser la seconde position d’accouplement. Dans cette translation, les dents 415 sont engagées plus profondément dans les encoches 315 que dans la première position d’accouplement, comme illustré en figure 5. Ainsi, les dents 415 sont engagées sur toute leur longueur dans les encoches 315. Les dents 415 ne viennent pas en butée contre le fond des encoches 315 lorsque ces encoches 315 sont borgnes. Alternativement les encoches 315 sont débouchantes, c’est-à-dire qu’elles s’étendent sur toute la longueur de l’écrou 30.

[0050] La figure 6 est une vue en coupe dans le plan longitudinal vertical V (plan de coupe) de la figure 5, c’est-à-dire dans la seconde position d’accouplement en rotation.

[0051] Il est avantageux que le surcouple appliqué à l’écrou 30 soit le plus faible possible. Or à partir d’une position angulaire quelconque du frein 40, l’angle dont il faut faire pivoter le frein 40 afin de placer le doigt 425 en regard d’un des P logements 225 est au maximum égal à 0 = |P - N| / (NP) ou |x| est la valeur absolue de x. Avantageusement, le nombre P est proche du nombre entier N, idéalement est distinct de N par 1 , ce qui minimise l’angle maximum 0. Par exemple l’entier P est un nombre premier.

[0052] Avantageusement, le frein 40 est une bague qui recouvre radialement l’écrou 30. Cette bague comporte un anneau 43, et les dents 415 sont régulièrement réparties sur la face radialement interne de l’anneau 43. Les encoches 315 sont régulièrement réparties sur la face radialement externe de l’écrou 30. Dans la première et la seconde position d’accouplement la face radialement interne de l’anneau 43 épouse la face radialement externe de l’écrou 30. Ainsi, l’encombrement radial de l’ensemble formé par le frein 40 et l’écrou 30 dans la seconde position d’accouplement est minimal. La figure 7 illustre un tel frein 40 en perspective (seule une portion circonférentielle du frein 40 est représentée compte tenu de la symétrie). Le doigt 425 s’étend dans le prolongement de l’anneau 43 selon l’axe longitudinal X. Entre chaque paire de dents 415 adjacentes la face radialement interne de l’anneau 43 est libre de tout relief afin que les saillies 32 de l’écrou 30 puissent coulisser librement entre les dents 415.

[0053] Dans la seconde position d’accouplement, le bord longitudinal de l’anneau 43 du côté du doigt 425 vient en butée contre le bord longitudinal des dents 23 de la seconde pièce 20.

[0054] Le dispositif d’accouplement 80 comprend en outre un élément de blocage longitudinal 50 qui est destiné à coopérer avec le frein 40 et avec l’écrou 30 pour bloquer longitudinalement le frein 40 sur l’écrou 30 dans la seconde position d’accouplement en rotation. Par exemple, cet élément de blocage longitudinal 50 est un joint torique fendu qui est logé dans une gorge 35 de l’écrou 30. La gorge 35 est formée sur la face radialement interne des saillies 32 de l’écrou 30, et est donc interrompue régulièrement au niveau des encoches 315. Ainsi, lorsque les dents 415 du frein 40 s’engagent dans les encoches 315, elles rencontrent ce joint torique 50. Les dents 415 présentent sur leur face radialement interne une protubérance 416 (visible sur les figures 6 et 7). Dans la translation du frein 40 de la première position d’accouplement à la seconde position d’accouplement, les protubérances 416 engagent et franchissent le joint torique 50 de telle sorte que le frein 40 est clipsé sur le joint torique 50. Ainsi, dans la seconde position d’accouplement, le frein 40 est bloqué en translation longitudinale dans un sens par les dents 23 et dans l’autre sens par le joint torique 50.

[0055] Dans les figures 2 à 7 ci-dessus (cas principal), le doigt 425 se situe dans le prolongement longitudinal du reste du frein 40 et les P logements 225 se situent dans le prolongement longitudinal de l’anneau du frein 40.

[0056] En variante, le doigt 425 s’étend radialement vers l’extérieur et les P logements 225 se situent sur une couronne 24 de la seconde pièce 20 qui est située radialement vers l’extérieur par rapport à l’anneau 43 du frein 40. Cette couronne 24 constitue le second organe complémentaire d’accouplement en rotation 22. La seconde position d’accouplement en rotation est ainsi réalisée par engagement du doigt 425 avec un des P logements 425 de la couronne 24. Cette variante est représentée en figure 8. Le reste de la géométrie du frein 40 est inchangé par rapport au cas principal. Dans la seconde position d’accouplement, le frein 40 est bloqué en translation longitudinale dans un sens par la seconde pièce 20 et dans l’autre sens par le joint torique 50.

[0057] Le mode de réalisation décrit ci-dessus, en référence aux figures 2 à 8, représente un premier mode de réalisation dans lequel, dans la seconde position d’accouplement en rotation, le frein 40 est bloqué en translation dans un sens par l’élément de blocage longitudinal 50 et dans l’autre sens par la seconde pièce 20.

[0058] Dans un deuxième mode de réalisation, dont un exemple est illustré en référence aux figures 9 et 10, le frein 40 est bloqué en translation dans la seconde position d’accouplement dans un sens par l’élément de blocage longitudinal 50 et dans l’autre sens par l’écrou 30. La figure 9 est une vue en coupe du dispositif d’accouplement 80 dans le plan longitudinal vertical V. Le frein 40 est identique au frein 40 dans le premier mode de réalisation mais possède en outre un rebord 44 circonférentiel qui est orienté radialement vers l’intérieur (vers l’axe longitudinal X) et qui s’étend sur toute la circonférence de l’anneau 43 sur le bord longitudinal de l’anneau 43 qui est opposé au doigt 425. Dans la translation du frein 40 de la première position d’accouplement à la seconde position d’accouplement, les protubérances 416 engagent et franchissent le joint torique 50 de telle sorte que le frein 40 est clipsé sur le joint torique 50, et le rebord 44 vient en butée contre les saillies 32 de l’écrou 30. Ainsi, dans la seconde position d’accouplement, le frein 40 est bloqué en translation longitudinale dans un sens par l’écrou 30 (via les saillies 32) et dans l’autre sens par le joint torique 50.

[0059] Dans le premier mode et dans le deuxième mode de réalisation, et dans tous les cas, dans la seconde position d’accouplement le frein 40 est bloqué en translation dans un premier sens. Le frein 40 est ensuite bloqué en translation dans un sens opposé à ce premier sens par l’élément de blocage longitudinal.

[0060] La figure 10 illustre le frein 40 de la figure 9 en perspective (seule une portion circonférentielle du frein 40 est représentée pour raisons de symétrie).

[0061] On résume ci-après le procédé d’accouplement de la première pièce 10 et de la seconde pièce 20 avec le dispositif d’accouplement selon l’invention tel que décrit ci-dessus. [0062] Dans une étape (a) on fournit un écrou 30 qui est pourvu d’un filetage d’écrou 38 et d’un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation 31 , un frein 40 qui comporte un premier organe d’accouplement en rotation 41 et un second organe d’accouplement en rotation 42, et un élément de blocage longitudinal 50. Un exemple de cette situation est illustré en figure 2.

[0063] Dans une étape (b) on solidarise l’écrou 30 avec la première pièce 10 par vissage du filetage d’écrou 38 sur un premier filetage 18 de la première pièce 10 de façon à bloquer la seconde pièce 20 sur la première pièce 10 selon l’axe longitudinal X. A cette étape, le frein 40 ne coopère ni avec l’écrou 30 ni avec la seconde pièce 20. Un exemple de cette situation est illustré en figure 3.

[0064] Dans une étape (c) on fait coopérer le premier organe d’accouplement en rotation 41 (par exemple des dents 415) avec le premier organe complémentaire d’accouplement en rotation 31 (par exemple des encoches 315) par translation longitudinale du frein 40 afin de solidariser le frein 40 avec l’écrou 30 dans une première position d’accouplement en rotation, le frein 40 étant libre en translation longitudinale par rapport à l’écrou 30. A cette étape, le frein 40 ne coopère pas avec la seconde pièce 20. Un exemple de cette situation est illustré en figure 4, dans le cas où l’étape (c) a lieu après l’étape (b).

[0065] Dans une étape (d), après l’étape (c) on fait coopérer le second organe d’accouplement en rotation 42 (par exemple un doigt 425) avec le second organe complémentaire d’accouplement en rotation 22 (par exemple des logements 225) par rotation de l’ensemble formé par l’écrou 30 et le frein 40 (par rapport à la première pièce 10) afin de solidariser le frein 40 avec la seconde pièce 20 dans une seconde position d’accouplement en rotation. Pour effectuer cette rotation de l’ensemble formé par l’écrou 30 et le frein 40 on applique un surcouple de vissage sur le frein 30 jusqu’à ce que le second organe d’accouplement en rotation 42 soit aligné (selon l’axe longitudinal X) avec le second organe complémentaire d’accouplement en rotation 22. Puis on accouple ces deux seconds organes par translation longitudinale du frein 40 par rapport à la seconde pièce 20. Ainsi, à cette étape, le frein 40 coopère à la fois avec l’écrou 30 et avec la seconde pièce 20, c’est-à-dire qu’à la fois la première position d’accouplement en rotation et la seconde position d’accouplement en rotation sont réalisées. [0066] Dans une étape (e) on bloque longitudinalement le frein 40 sur l’écrou 30 dans la seconde position d’accouplement en rotation à l’aide de l’élément de blocage longitudinal 50. Dans cette position le frein 40 vient en butée soit contre la seconde pièce 20 soit contre l’écrou 30 afin d’être bloqué en translation longitudinale dans un sens par cette butée et dans l’autre sens par l’élément de blocage 50. Un exemple de cette situation est illustré en figure 5.

[0067] Dans la description ci-dessus en référence aux figures, l’étape (c) a lieu après l’étape (b), c’est-à-dire que l’écrou 30 est vissé sur la première pièce 10 avant que le frein 40 soit solidarisé en rotation avec l’écrou 30 (première possibilité). Alternativement, l’étape (b) a lieu après l’étape (c), c’est-à-dire que le frein 40 est solidarisé avec l’écrou 30 dans la première position d’accouplement en rotation avant que l’écrou soit vissé sur la première pièce 10 (seconde possibilité). On vient ensuite visser l’écrou 30 sur la première pièce 10 ce qui entraine la rotation simultanée du frein 40. Les deux possibilités sont couvertes par le procédé selon l’invention.

[0068] Dans la description ci-dessus en référence aux figures, l’étape (e) est simultanée avec l’étape (d) (première option), c’est-à-dire que dans la translation longitudinale du doigt 425 dans les logements 225 le frein 40 vient se bloquer avec l’élément de blocage 50. Alternativement, l’étape (e) a lieu après l’étape (d) (seconde option), c’est-à-dire que le blocage longitudinal du frein 40 par l’élément de blocage 50 n’est effectué qu’après que le frein 40 est solidarisé en rotation avec la seconde pièce 20. Le procédé selon l’invention couvre ces deux options.

Claims

Revendications

[Revendication 1] Dispositif d’accouplement (80) entre une première pièce (10) rotative de rotor de turbine (1 ) et une seconde pièce (20) rotative de rotor de turbine (1) s’étendant selon un axe longitudinal (X), ladite première pièce (10) de rotor étant munie d’un premier filetage (18), ledit dispositif d’accouplement (80) comprenant un écrou (30) qui est pourvu d’un filetage d’écrou (38) destiné à coopérer avec ledit premier filetage (18), ledit écrou (30) étant destiné à bloquer ladite seconde pièce (20) de rotor sur ladite première pièce (10) de rotor selon ledit axe longitudinal (X), ledit dispositif d’accouplement (80) étant caractérisé en ce qu’il comporte un frein (40) qui comporte un premier organe d’accouplement en rotation (41 ) destiné à coopérer avec un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation (31 ) prévu sur ledit écrou (30) dans une première position d’accouplement en rotation, ledit frein (40) étant libre en translation longitudinale par rapport audit écrou (30) dans ladite première position d’accouplement en rotation, et qui comporte un second organe d’accouplement en rotation (42) destiné à coopérer avec un second organe complémentaire d’accouplement en rotation (22) prévu sur ladite seconde pièce (20) de rotor dans une seconde position d’accouplement en rotation pendant la première position d’accouplement en rotation, ledit dispositif d’accouplement (80) comprenant en outre un élément de blocage longitudinal (50) qui est destiné à coopérer avec ledit frein (40) et avec ledit écrou (30) pour bloquer longitudinalement ledit frein (40) sur ledit écrou (30) dans ladite seconde position d’accouplement en rotation.

[Revendication 2] Dispositif d’accouplement (80) selon la revendication 1 tel que ledit premier organe d’accouplement en rotation (41 ) est un ensemble de N dents (415) distribuées régulièrement sur la circonférence dudit frein (40) et ledit premier organe complémentaire d’accouplement en rotation (31 ) est un ensemble de N encoches (315) distribuées régulièrement sur la circonférence dudit écrou (30), de telle sorte que dans ladite première position d’accouplement en rotation chacune desdites dents (415) est logée dans une desdites encoches (315).

[Revendication 3] Dispositif d’accouplement (80) selon la revendication 2 tel que ledit second organe d’accouplement en rotation (42) est un doigt (425) et ledit second organe complémentaire d’accouplement en rotation (22) est un ensemble de P logements (225) distribués régulièrement sur la circonférence de ladite seconde pièce (20) de rotor avec P différent de N, de telle sorte que dans ladite seconde position d’accouplement en rotation ledit doigt (425) est logé dans un desdits logements (225).

[Revendication 4] Dispositif d’accouplement (80) selon la revendication 2 ou 3 tel que ledit frein (40) est une bague qui recouvre radialement ledit écrou (30), lesdites dents (415) étant disposées sur la face radialement interne dudit frein (40) et lesdites encoches (315) étant disposées sur la face radialement externe dudit écrou (30).

[Revendication 5] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 tel que dans ladite seconde position d’accouplement en rotation ledit frein (40) est bloqué en translation dans un sens par ledit élément de blocage longitudinal (50) et dans l’autre sens par ladite seconde pièce (20) de rotor.

[Revendication 6] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 tel que dans ladite seconde position d’accouplement en rotation ledit frein (40) est bloqué en translation dans un sens par ledit élément de blocage longitudinal (50) et dans l’autre sens par ledit écrou (30).

[Revendication 7] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 tel que ledit élément de blocage longitudinal (50) est un joint torique fendu qui est logé dans une gorge (35) dudit écrou (30).

[Revendication 8] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 tel que ladite première pièce (10) de rotor est un arbre de rotor et ladite seconde pièce (20) est un manchon qui est apte à coulisser sur ladite première pièce (10).

[Revendication 9] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 tel que dans ladite première position d’accouplement et avant ladite seconde position d’accouplement, ledit frein (40) n’est pas solidarisé en rotation avec ladite seconde pièce (20).

[Revendication 10] Dispositif d’accouplement (80) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 tel que ladite turbine (1 ) est une turbomachine d’aéronef. [Revendication 11] Procédé d’accouplement d’une première pièce (10) rotative de rotor de turbine (1) qui est munie d’un premier filetage (18) et d’une seconde pièce (20) rotative de rotor de turbine (1) qui comporte un second organe complémentaire d’accouplement en rotation (22), ladite turbine (1 ) s’étendant selon un axe longitudinal (X), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

(a) on fournit un écrou (30) qui est pourvu d’un filetage d’écrou (38) et d’un premier organe complémentaire d’accouplement en rotation (31 ), un frein (40) qui comporte un premier organe d’accouplement en rotation (41 ) et un second organe d’accouplement en rotation (42), et un élément de blocage longitudinal (50);

(b) on solidarise ledit écrou (30) avec ladite première pièce (10) de rotor par vissage dudit filetage d’écrou (38) sur ledit premier filetage (18) de façon à bloquer ladite seconde pièce (20) de rotor sur ladite première pièce (10) de rotor selon ledit axe longitudinal (X) ;

(c) on fait coopérer ledit premier organe d’accouplement en rotation (41 ) avec ledit premier organe complémentaire d’accouplement en rotation (31 ) par translation longitudinale dudit frein (40) afin de solidariser ledit frein (40) avec ledit écrou (30) dans une première position d’accouplement en rotation, ledit frein (40) étant libre en translation longitudinale par rapport audit écrou (30) ;

(d) après l’étape (c), on fait coopérer ledit second organe d’accouplement en rotation (42) avec ledit second organe complémentaire d’accouplement en rotation (22) par rotation de l’ensemble formé par ledit écrou (30) et ledit frein (40) afin de solidariser ledit frein (40) avec ladite seconde pièce (20) de rotor dans une seconde position d’accouplement en rotation ;

(e) on bloque longitudinalement ledit frein (40) sur ledit écrou (30) dans ladite seconde position d’accouplement en rotation à l’aide dudit élément de blocage longitudinal (50).