EP4751020A1 - Reducteur mecanique pour une turbomachine - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un réducteur mécanique comportant un solaire, une couronne, des satellites, et une porte-couronne, l'un des organes du réducteur parmi la couronne, la porte-couronne et un autre élément annulaire comportant une bride primaire (B1) de fixation à une bride secondaire (B2) de l'autre organe du réducteur par des vis, la bride primaire comprend des premières faces d'appui (B10) configurées pour coopérer par appui avec des secondes faces d'appui (B20) correspondantes de la bride secondaire, et des premières faces de rampe (B12) configurées pour coopérer avec des secondes faces de rampe (B22) de la bride secondaire pour qu'un couple transmis par la couronne dans une seconde direction (D2), provoque un écartement axial des brides (B1, B2) l'une de l'autre et un effort de traction sur des vis qui sont configurées pour se rompre lorsque cet effort de traction est supérieur à un seuil prédéterminé.

Description

DESCRIPTION TITRE : REDUCTEUR MECANIQUE POUR UNE TURBOMACHINE Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des réducteurs mécaniques pour une turbomachine en particulier d’aéronef, ainsi qu’une turbomachine comportant un tel réducteur mécanique. Arrière-plan technique L’état de la technique comprend notamment les documents US-A1-2018/038448, US-A1-2009/062058, FR-A1-3084427 et US-B2-10107378. Le rôle d’un réducteur mécanique est de modifier le rapport de vitesse et de couple entre l’axe d’entrée et l’axe de sortie d’un système mécanique. Les nouvelles générations de turbomachines à double flux, notamment celles ayant un haut taux de dilution, comportent un réducteur mécanique pour entraîner l’arbre d’une soufflante (aussi appelée fan). De manière usuelle, le réducteur de vitesse a pour but de transformer la vitesse de rotation dite rapide de l’arbre d’une turbine de puissance en une vitesse de rotation plus lente pour l’arbre entraînant la soufflante. Un tel réducteur comprend un pignon central, appelé solaire, une couronne et des pignons appelés satellites, qui sont en prise entre le solaire et la couronne. Les satellites sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Le solaire, la couronne et le porte-satellites sont des planétaires car leurs axes de révolution coïncident avec l’axe longitudinal X de la turbomachine. Les satellites ont chacun un axe de révolution différent et sont équirépartis sur le même diamètre de fonctionnement autour de l’axe des planétaires. Ces axes sont parallèles à l’axe longitudinal X. Il existe plusieurs architectures de réducteur. Dans l’état de l’art des turbomachines à double flux, les réducteurs sont de type planétaire ou épicycloïdal. Il existe dans d’autres applications similaires, des architectures dites différentielles ou compound. · Sur un réducteur planétaire, le porte-satellites est fixe et la couronne constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le sens inverse du solaire. · Sur un réducteur épicycloïdal, la couronne est fixe et le porte-satellites constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le même sens que le solaire. · Sur un réducteur différentiel, aucun élément n’est fixé en rotation. La couronne tourne dans le sens contraire du solaire et du porte-satellites. Les réducteurs peuvent être composés d’un ou plusieurs étages d’engrènement. Cet engrènement est assuré de différentes façons comme par contact, par friction ou encore par champs magnétique. Il existe plusieurs types d’engrènement par contact comme avec des dentures droites, hélicoïdales ou en chevron. En fonctionnement, une défaillance d’un palier de satellite (de type hydrodynamique ou à roulement) peut provoquer un blocage du réducteur et de la soufflante. Ceci peut entrainer une augmentation de la trainée de la turbomachine et nuire à la manœuvrabilité de l'aéronef. Pour empêcher un tel blocage du réducteur, il a été proposé dans le document FR- A1-3066 004 de former la couronne par deux demi-couronnes, la couronne étant destinée à se désaccoupler du satellite lorsque le satellite exerce sur chaque demi- couronne une action de débrayage dont l’amplitude est supérieure à une valeur d’amplitude déterminée. Pour cela, ce document propose d’intégrer une butée fusible reliée à la fois au porte-couronne et à l’une des demi-couronnes qui est destinée à se rompre par l’action de débrayage, dans laquelle l’amplitude correspond à un blocage d’un composant de la turbomachine (tel qu’un blocage d’un palier de satellite) et l’effort axial appliqué à la couronne est orienté vers l’extérieur du réducteur. Cependant, cette conception peut être complexe à mettre en œuvre notamment à cause des éléments supplémentaires à assembler dans le réducteur. Dans ce contexte, il est intéressant de pallier les inconvénients de l’art antérieur, en proposant une solution permettant de maintenir la rotation d’une soufflante pendant un blocage d’un réducteur mécanique d’une turbomachine (résultant par exemple d’une défaillance d’un palier de satellite ou d’un satellite par exemple). Résumé de l’invention La présente invention propose une solution simple et économique à au moins une partie des problèmes précités. A cet effet, l’invention concerne un réducteur mécanique pour une turbomachine, en particulier d’aéronef, ce réducteur comportant : - un solaire ayant un premier axe de rotation A, - une couronne qui s’étend autour du solaire et dudit premier axe A, la couronne comportant deux demi-couronnes annulaires qui sont fixées entre elles respectivement par des première et seconde brides annulaires, - des satellites qui sont disposés autour du premier axe A, entre le solaire et la couronne, et qui sont engrenés avec le solaire et la couronne, ces satellites ayant chacun un second axe B de rotation parallèle au premier axe A et étant maintenus par un porte-satellites mobile en rotation autour dudit premier axe A, - un porte-couronne ayant une forme générale annulaire autour du premier axe A, le porte-couronne comportant une troisième bride annulaire de fixation aux première et seconde brides, et une quatrième bride annulaire de fixation à une cinquième bride annulaire d’un autre élément annulaire s’étendant autour du premier axe A, lesdites première, seconde et troisième brides étant serrées axialement les unes contre les autres par des premières vis parallèles au premier axe, et lesdites quatrième et cinquième brides étant serrées axialement l’une contre l’autre par des secondes vis parallèles au premier axe. Selon l’invention, l’une des brides, appelée bride primaire, parmi les première, seconde et troisième brides, ou parmi les quatrième et cinquième brides, comprend des premières faces d’appui qui sont réparties autour du premier axe A et des premières faces de rampe qui sont réparties autour du premier axe A, les premières faces d’appui étant configurées pour coopérer par appui en direction tangentielle avec des secondes faces d’appui correspondantes d’une autre desdites brides, appelée bride secondaire, qui est en appui axial contre la bride primaire, de façon à transmettre un couple transmis par la couronne dans une première direction D1 autour du premier axe A, et les premières faces de rampe étant configurées pour coopérer avec des secondes faces de rampes de ladite bride secondaire de façon à ce qu’un couple transmis par la couronne dans une seconde direction D2 autour du premier axe A, opposée à la première direction D1, provoque un écartement axial des brides l’une de l’autre et un effort de traction sur les premières et/ou secondes vis qui sont configurées pour se rompre lorsque cet effort de traction est supérieur à un seuil prédéterminé. L’invention propose ainsi de modifier le porte-couronne de façon à maintenir la rotation d’une soufflante de la turbomachine pendant un blocage d’un composant du réducteur (par exemple d’un palier de satellite ou du satellite). Pour cela, le porte- couronne intègre des premières faces d’appui coopérant avec des secondes faces d’appui et des premières faces de rampe coopérant avec des secondes faces de rampe sur les brides primaire et secondaire. Ainsi, en fonctionnement normal du réducteur mécanique, les premières faces d’appui et de rampe sont, d’une part, en appui circonférentiel respectivement avec les secondaires faces d’appui et de rampe correspondantes, et d’autre part, les brides primaire et secondaire sont serrées axialement par des vis. Ceci maintien la liaison entre les brides primaire et secondaire. De plus, cette configuration permet de transmettre un couple transmis par la couronne suivant une première direction D1 autour du premier axe A. En fonctionnement anormal du réducteur mécanique (par exemple en cas de défaillance du ou des paliers de satellites ou du satellite), les faces d’appui sont en appui circonférentiel et les premières et secondes faces de rampes sont aptes à s’écarter axialement les unes des autres (notamment par effet de came) lorsque le couple transmis par la couronne est supérieur à un seuil prédéterminé et suivant une seconde direction D2 autour du premier axe A, opposée à la première direction D1. En effet, la direction de transmission du couple par la couronne au porte- couronne s’inverse par exemple pendant une défaillance du palier de satellites. Cette inversion de direction de transmission de couple génère des efforts supplémentaires sur les faces de rampes qui provoque des efforts de traction sur les vis. Ces efforts de traction lorsqu’ils sont supérieur au seuil prédéterminé (par exemple à une défaillance de palier de satellites), provoquent l’écartement axial des faces de rampe les unes des autres et également une rupture des vis, de façon à casser la liaison entre les brides primaire et secondaire. Ceci permet de désolidariser en premier lieu la liaison entre les brides primaire et secondaire. La rotation du ou des satellites ayant la défaillance reste bloqué. De cette façon, le solaire entraîne directement le porte-satellites et/ou la couronne à travers le ou les satellites bloqués, pour que la soufflante (reliée au porte-satellites et/ou à la couronne par exemple par l’intermédiaire d’un arbre d’entraînement) de la turbomachine puisse continuer à tourner. Par conséquent, en cas de blocage de satellite (par exemple lors d’une défaillance de palier de satellites), le blocage de la soufflante est empêché. Les problèmes de trainée de la turbomachine sur les ailes d’aéronef et de nuisance à la manœuvrabilité de l'aéronef sont donc limités. Les premières et secondes faces de rampe permettent ainsi d’assurer une fonction de fusible mécanique (en fonctionnement anormal décrit ci-dessus) tout en permettant d’avoir un système rigide lorsque les satellites ne sont pas bloqués (en fonctionnement normal). Le réducteur mécanique comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : - la bride primaire comprend une rangée annulaire de premières dents axiales qui sont engagées axialement entre des secondes dents axiales de la bride secondaire, pour former une liaison crabot entre les brides primaire et secondaire ; - les premières et secondes dents axiales de chacune des brides primaire et secondaire sont régulièrement réparties autour dudit premier axe A ; - les premières et secondes dents axiales de chacune des brides primaire et secondaire sont identiques ; - premières et secondes dents axiales de chacune des brides primaire et secondaire comprennent respectivement lesdites premières et secondes faces d’appui sur un premier côté, et lesdites premières et secondes faces de rampe sur un second côté, opposé au premier côté ; - chacune des brides primaire et secondaire comprend un nombre de dents compris entre 25 et 50 ; - les premières et secondes dents axiales ont chacune une forme générale parallélépipédique ; - les premières dent axiales de la bride primaire, respectivement de la bride secondaire, comprennent chacune une face radiale perpendiculaire audit premier axe A et s’étendant entre la face d’appui et la face de rampe de cette première dent, cette face radiale étant configurée pour prendre appui axialement entre les secondes dents axiales de la bride secondaire, respectivement de la bride primaire ; - les premières et/ou secondes vis traversent des premiers orifices formés dans les premières dents de la bride primaire, respectivement de la bride secondaire, et des seconds orifices formés entre les secondes dents de la bride secondaire, respectivement de la bride primaire ; - chacune des premières et secondes faces de rampe a un angle d’inclinaison par rapport à un plan passant par ledit premier axe A, qui est compris entre 5° et 75° ; - les premières et secondes dents axiales ont chacune une étendue autour du premier axe A qui est compris entre 5° et 10° ; - lesdites premières faces d’appui sont situées dans des plans passant par le premier axe A ; -- l’autre élément annulaire est un stator de turbomachine ou un arbre d’entraînement (tel qu’un arbre de soufflante) de turbomachine. L’invention concerne en outre une turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un réducteur mécanique selon l’une des particularités de l’invention. L’invention concerne en outre un aéronef équipé d’une telle turbomachine. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels : La figure 1 est une demi vue schématique en coupe axial d’un exemple de turbomachine selon l’invention ; La figure 2 est une demi vue schématique en coupe axial d’un exemple de réducteur mécanique type épicycloïdale de la turbomachine de la figure 1 ; La figure 3 est une demi vue schématique en coupe axial d’un exemple de réducteur mécanique type différentiel de la turbomachine de la figure 1 ; La figure 4 représente schématiquement en perspective une bride primaire et une bride secondaire du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 5 représente schématiquement une vue agrandie et en perspective de la bride primaire de la figure 4 ; La figure 6 représente schématiquement une vue agrandie et en perspective de la bride secondaire de la figure 4 ; La figure 7 représente schématiquement un premier exemple d’une liaison crabot entre les brides primaire et secondaire du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 8 représente schématiquement un second exemple d’une liaison crabot entre les brides primaire et secondaire du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 9 représente schématiquement un troisième exemple d’une liaison crabot entre les brides primaire et secondaire du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 10 est une demi vue schématique en coupe axial illustrant les différentes possibilités de liaison crabot dans le réducteur mécanique de la figure 2 ; La figure 11a représente schématiquement un fonctionnement normal du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 11b représente schématiquement un fonctionnement anormal du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3 ; La figure 12a est une vue schématique partielle et en coupe axial d’une liaison crabot entre les brides primaire et secondaire du réducteur mécanique de la figure 2 ou 3, en fonctionnement normal ; La figure 12b est une vue schématique partielle et en coupe axial de la liaison crabot de la figure 12a en fonctionnement anormal. Les éléments ayant les mêmes fonctions dans les différentes mises en œuvre ont les mêmes références dans les figures. Description détaillée de l’invention Par convention, dans la description ci-après, les termes « longitudinal » et « axial » qualifient l'orientation d'éléments structurels s'étendant selon la direction d’un axe longitudinal (tel que d’une turbomachine). Les termes « radial » ou « vertical » qualifient une orientation d'éléments structurels s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal. Les termes « intérieur » et « extérieur », et « interne » et « externe » sont utilisés en référence à un positionnement par rapport à l’axe longitudinal. Ainsi, un élément structurel s'étendant selon l'axe longitudinal comporte une face intérieure tournée vers l'axe longitudinal et une surface extérieure, opposée à sa surface intérieure. De même, par convention dans la présente demande, les termes « amont » et « aval » sont définis par rapport au sens de circulation des gaz dans la turbomachine. La figure 1 montre une vue en coupe axiale et partielle d’une turbomachine 1, en particulier d’aéronef, d’axe longitudinal X qui comprend un réducteur mécanique 3. La turbomachine 1 illustrée est une turbomachine double flux destinée à être montée sur un aéronef. Bien entendu, la turbomachine peut être un turboréacteur simple flux ou encore peut être un turbopropulseur équipé d’une seule hélice non carénée ou d’un doublet d’hélices contrarotatives, non carénées, et connus sous l’expression anglaise « open rotor ». L’invention peut s’appliquer à d’autres domaines dans lesquels un réducteur mécanique de vitesse est employé. La turbomachine 1 comporte, de manière classique et, d’amont en aval, une soufflante S, un compresseur basse pression 1a, un compresseur haute pression 1b, une chambre annulaire de combustion 1c, une turbine haute pression 1d, une turbine basse pression 1e et une tuyère d’échappement 1f. Le compresseur haute pression 1b et la turbine haute pression 1d sont reliés par un arbre haute pression 1bd et forment avec lui un corps haute pression (HP). Le compresseur basse pression 1a et la turbine basse pression 1e sont reliés par un arbre basse pression 1ae et forment avec lui un corps basse pression (BP). La soufflante S est carénée par un carter de soufflante 2s portée par une nacelle externe 2. La soufflante S génère, à partir d’un flux d’air F entrant dans la soufflante, un flux d’air primaire qui circule dans une veine primaire V1 débouchant dans la tuyère d’échappement 1f et un flux d’air secondaire qui circule dans une veine secondaire V2, autour de la veine primaire V1, débouchant dans une tuyère d’éjection 2f de la nacelle 2. La soufflante S est entraînée par un arbre de soufflante 1s qui est entrainé à l’arbre basse pression 1ae au moyen d’un réducteur mécanique 3. Le réducteur mécanique 3 peut être de type épicycloïdal ou différentiel. Dans le présent mode de réalisation, la turbomachine 1 est équipée du réducteur mécanique 3 formé d’un train d’engrenage et connu sous l'acronyme anglais RGB pour « Reduction Gear Box ». Le réducteur mécanique 3 est positionné dans la partie amont de la turbomachine 1 suivant la circulation des gaz de la turbomachine. Une structure fixe 4 comportant schématiquement, ici, une partie amont 4a et une partie aval 4b, compose un stator 5 (ou un carter) de turbomachine est agencée de manière à former une enceinte 40 entourant le réducteur mécanique 3. Le stator 5 peut être par exemple le carter d’entrée de la turbomachine. Un brouillard de lubrifiant règne dans l’enceinte 40. Cette enceinte 40 est de manière avantageuse mais non limitativement fermée en amont par des joints au niveau d’un palier amont P permettant la traversée de l’arbre de soufflante 1s, et en aval par des joints au niveau de la traversée de l’arbre basse pression 1ae. En référence à la figure 2, le réducteur mécanique 3 est ici du type épicycloïdal. Ce dernier comprend trois composants que sont un pignon solaire 31, des pignons satellites 32 et un porte-satellites 33 qui sont mobiles en rotation. La vitesse de rotation de l’un de ces composants dépend notamment de la différence de vitesses des deux autres composants. En entrée, le réducteur mécanique est relié à l’arbre basse pression 1ae, par exemple par l’intermédiaire de cannelures. Ainsi l’arbre basse pression 1ae entraîne le solaire 31 (ou planétaire interne). Classiquement, le solaire 31, dont un premier axe de rotation A qui est confondu avec celui de l’axe longitudinal X de la turbomachine, entraîne les satellites 32, qui sont équirépartis sur le même diamètre autour du premier A. Ce diamètre est égal au double de l’entraxe de fonctionnement entre le solaire et les satellites. Le nombre de satellites est généralement défini entre trois et sept pour ce type d’application. Le solaire 31 est solidaire en rotation de l’arbre basse pression 1ae et le porte- satellites 33 est solidaire en rotation de l’arbre de soufflante 1s. L’ensemble des satellites 32 est maintenu par un châssis appelé porte-satellites 33. Chaque satellite 32 tourne autour de son propre second axe de rotation B. Chaque second axe B est parallèle au premier axe A. Chaque satellite 32 engrène avec une couronne 35 (ou planétaire externe). La couronne 35 est préférentiellement fixe ou immobile en rotation par rapport au premier axe A. Le réducteur mécanique 3 peut comprendre un déflecteur annulaire 6 s’étendant autour du premier axe A. Ce déflecteur 6 peut être fixée à la couronne 35 et configuré pour acheminer de l’huile sortant radialement vers l’extérieur de la couronne grâce aux effets centrifuges. En sortie du réducteur épicycloïdal, l’ensemble des satellites 32 entraine en rotation le porte-satellites 33 autour du premier axe A. La couronne 35 est fixée au stator 5 via un porte-couronne 36. Le porte-satellites 33 est fixé et solidaire en rotation de l’arbre de soufflante 1s. Bien que la description qui précède concerne un réducteur du type épicycloïdal, elle s’applique également à un réducteur du type différentiel dans lequel les trois composants (porte-satellites, couronne et solaire) sont mobiles en rotation, la vitesse de rotation de l’un de ces composants dépendant notamment de la différence de vitesses des deux autres composants. Par conséquent et de manière alternative, le réducteur mécanique 3 peut être du type différentiel. Dans ce cas, l’entrée du réducteur mécanique 3 de la turbomachine 1 de la figure 1 peut être couplée à l’arbre basse pression 1ae tandis que la sortie du réducteur mécanique 3 peut être couplée à l’arbre de soufflante 1s. En particulier, au moins un parmi le porte-satellites 33 et/ou la couronne 35 est solidaire en rotation avec l’arbre de soufflante 1s autour de du premier axe A. Dans le réducteur mécanique 3 différentiel en fonctionnement, le solaire 31 est entraîné par l’arbre basse pression 1ae suivant une première vitesse. Les satellites 32 sont entraînés en rotation par le solaire 31 autour de leur second axe B suivant une seconde vitesse de rotation. La figure 3 illustre une configuration non limitative du réducteur mécanique 3 différentiel, dans lequel l’ensemble des satellites 32 entraine en rotation le porte- satellites 33 autour du premier axe A qui peut être relié à un premier organe de la turbomachine. Le porte-satellites 33 tourne suivant une troisième vitesse. La couronne 35 peut être reliée à l’arbre de soufflante 1s. La couronne 35 qui est engrené avec les satellites 32, est entraînée en rotation autour du premier axe A et entraine l’arbre de soufflante 1s. La couronne 35 tourne suivant une quatrième vitesse de rotation et dans un sens opposé à celui du solaire 31. Dans le cas du réducteur mécanique 3 épicycloïdal ou différentiel, chaque satellite 32 est monté libre en rotation à l'aide de palier 34, par exemple de type roulement ou palier hydrodynamique. De manière générale, un palier hydrodynamique est alimenté avec des pressions « faibles » (usuellement inférieures à 10 bars). La rotation du palier permet de faire monter en pression le coin d’huile et de séparer les satellites et les paliers. Chaque palier est monté sur un des axes du porte- satellites 33 et tous les axes sont positionnés les uns par rapport aux autres à l'aide d'un ou plusieurs châssis structurels du porte-satellites 33. Chaque satellite 32 engrène avec des dentures externes du solaire 31 et des dentures internes de la couronne 35. Les dentures internes de la couronne 35 peuvent être droites (parallèle à l’axe longitudinal) ou en chevron. Il existe un nombre d’axes et de paliers égal au nombre de satellites. Pour des raisons de fonctionnement, de montage, de fabrication, de contrôle, de réparation ou de rechange les axes et le châssis peuvent être séparés en plusieurs pièces. Pour les mêmes raisons citées précédemment, la denture d’un réducteur 3 peut être séparée en plusieurs hélices. Toujours en référence à la figure 2, la couronne 35 est séparée en deux demi- couronnes 35a, 35b : - une demi-couronne annulaire, dite « avant », 35a constituée d’une jante 35aa et d’une première bride annulaire de fixation 35ab (appelée première bride par la suite). Sur la jante 35aa se trouve l’hélice avant de la denture du réducteur. Cette hélice avant engrène avec celle du satellite 32 qui engrène avec celle du solaire 31. - une demi-couronne annulaire, dite « arrière », 35b constituée d’une jante 35bb et d’une seconde bride annulaire de fixation 35ba (appelée seconde bride par la suite). Sur la jante se trouve l’hélice arrière de la denture du réducteur. Cette hélice arrière engrène avec celle du satellite 32 qui engrène avec celle du solaire 31. Les première 35ab et seconde 35ba brides s’étendent radialement vers l’extérieur. Dans une variante (non illustrée), la première bride 35ab de la couronne avant et la seconde bride 35ba de la couronne arrière peut former une seule et unique bride de fixation 350 de la couronne 35. Cette bride de fixation 350 est annulaire et s’entend radialement vers l’extérieur. Toujours en référence à la figure 2 ou la figure 3, le réducteur mécanique 3 épicycloïdal ou différentiel comprend un porte-couronne 36. Le porte-couronne 36 est annulaire et centré sur le premier axe A. A cet effet, le porte-couronne 36 comprend une troisième bride annulaire de fixation 362 (appelée troisième bride par la suite) à la couronne 35, en particulier à la seconde bride 35ba (ou la bride de fixation 350), à l’aide d’un montage boulonné par exemple. Cette troisième bride 362 peut s’étendre radialement vers l’intérieur. De manière alternative, la troisième bride 362 s’étend radialement vers l’extérieur. Le porte-couronne 36 comprend une quatrième bride annulaire de fixation 364 (appelée quatrième bride par la suite). Cette quatrième bride 364 peut s’étendre radialement vers l’extérieur. De manière alternative, la quatrième bride 364 s’étend radialement vers l’intérieur. Le porte-couronne 36 peut comprendre une portion annulaire 366 apte à relier la troisième bride 362 et la quatrième bride 364. Les troisième et quatrième brides 362, 364 et la portion annulaire peuvent être monobloc (c’est-à-dire venue de matière). De manière avantageuse, le porte-couronne 36 peut comprendre des moyens de souplesse (non illustrés sur les figures) qui sont configurés de manière à, d’une part, limiter les surcharges dans la turbomachine dues aux déplacements de certains organes de celle-ci et/ou du réducteur mécanique 3, et d’autre part, obtenir une répartition uniforme et stable des charges dynamiques. Les moyens de souplesse peuvent comprendre au moins un soufflet. Le porte-couronne 36 peut comprendre une portion munie de plusieurs soufflets. En référence à la figure 2, le porte-couronne 36 peut relier la couronne 35 au stator 5 de la turbomachine par exemple dans la configuration du réducteur mécanique 3 épicycloïdal. Ainsi, la quatrième bride 364 peut être destinée à être fixée à une bride annulaire 50 de fixation du stator 5 à l’aide d’un montage boulonné par exemple. Le porte-couronne 36 permet de transférer le couple du réducteur mécanique 3 au stator 5 de la turbomachine. En référence à la figure 3, le porte-couronne peut relier la couronne 35 à l’arbre de soufflante 1s. Ainsi, la quatrième bride 364 peut être destinée à être fixée à une bride annulaire de fixation de l’arbre de soufflante 1s, à l’aide d’un montage boulonnée par exemple. En variante du réducteur mécanique 3 de la figure 3, le porte-couronne peut relier la couronne 35 à un second organe de la turbomachine (non illustré sur les figures). Le second organe peut être une des hélices amont ou aval d’une turbomachine non- carénée. La quatrième bride 364 peut être destinée à être fixée à une bride annulaire de fixation du second organe de turbomachine, à l’aide d’un montage boulonnée par exemple. Le stator 5 de turbomachine, l’arbre de soufflante 1s et/ou le second organe de turbomachine peut ou peuvent correspondre de manière générale à un « autre élément annulaire » E de la présente demande. Ainsi, la ou les brides annulaires de fixations du stator 5, de l’arbre de soufflante 1s et du second organe forme (ou forment) une (ou une pluralité de) cinquième(s) bride(s) annulaire(s) de fixation E0 (appelée cinquième bride par la suite). De cette façon, la quatrième bride 364 du porte-couronne 36 est reliée à la cinquième bride E0 de l’autre élément E, à l’aide d’un montage boulonné par exemple. Dans le cas du réducteur mécanique 3 épicycloïdal ou différentiel, les première 35ab, seconde 35ba et troisième 362 brides sont serrées axialement les unes contre les autres par des premières vis 72 parallèles au premier axe A. Les quatrième 364 et cinquième E0 brides sont serrées axialement l’une contre l’autre par des secondes vis 74 parallèles au premier axe A. Le réducteur mécanique 3 peut comprendre une ou plusieurs bride(s) appelée(s) primaire(s) B1 et une ou plusieurs bride(s) secondaire(s) B2 qui est en appui axial contre la bride primaire B1 correspondante. La bride primaire B1 peut être au moins une des brides parmi les première 35ab, seconde 35ba et troisième 362 brides (ou parmi les quatrième 364 et cinquième E0 brides. La bride secondaire B2 correspond ainsi à la bride de fixation (c’est à dire parmi les première 35ab, seconde 35ba, troisième 362, quatrième 364 et cinquième E0 brides) à la bride primaire B1. La figure 4 illustre de manière non limitative, un exemple de réalisation de bride primaire B1. La bride primaire B1 peut comprendre une rangée annulaire de premières dents axiales T1. Les premières dents axiales T1 peuvent être réparties autour du premier axe A. Les premières dents axiales T1 peuvent être identiques entre elles. La bride primaires B1 peut comprendre un nombre de premières dents axiales T1 compris entre 25 et 50. Les premières dents axiales T1 peuvent avoir chacune une forme générale parallélépipédique. Les premières dents axiales T1 peuvent avoir chacune une première étendue angulaire βD1 autour du premier axe A. Cette première étendue angulaire βD1 peut être compris entre 1° et 10°. La figure 5 illustre de manière non limitative, un exemple de réalisation de bride secondaire B2. La seconde bride B2 peut comprendre des secondes dents axiales T2. Les secondes dents axiales T2 peuvent être réparties autour du premier axe A. Les secondes dents axiales T2 peuvent être identiques entre elles. La bride seconde B2 peut comprendre un nombre de secondes dents axiales T2 compris entre 25 et 50. Les secondes dents axiales T2 peuvent avoir chacune une forme générale parallélépipédique. Les secondes dents axiales T2 peuvent avoir chacune une seconde étendue angulaire βD2 autour du premier axe A. Cette seconde étendue angulaire βD2 peut être compris entre 1° et 10°. L’une des particularités de l’invention est que la bride primaire B1 comprend des premières faces d’appui et des premières faces de rampe, et que la bride secondaire B2 comprend des secondes faces d’appui et des secondes faces de rampe. Telles qu’illustrées sur les figures 4 et 5, les premières et secondes faces d’appui sont réparties autour du premier axe A. Les premières faces d’appui peuvent être situées dans des plans passant par le premier axe A. Les secondes faces d’appui peuvent être situées dans des plans passant par le premier axe A. Les premières et secondes faces de rampe peuvent également être réparties autour du premier axe A. En particulier, les premières dents axiales T1 de la bride primaire B1 peuvent comprendre les premières faces d’appui B10 sur un premier côté et les premières faces de rampes B12 sur un second côté qui est opposé au premier côté. Les premières faces de rampes B12 peuvent chacune être inclinée d’un premier angle d’inclinaison αB12 par rapport à un plan passant par le premier axe A. Ce premier angle d’inclinaison αB12 peut être compris entre 5° et 75°. A titre d’exemple, le premier angle d’inclinaison αB12 est d’environ 25°. Les premières dents axiales T1 peuvent comprendre chacune une première face radiale B14. Ces premières faces radiales B14 sont perpendiculaires au premier axe A. Chacune des premières faces radiales B14 s’étend entre la première face d’appui B10 et la première face de rampe B12 de la première dent T1 correspondante. Selon la configuration de la figure 4, les premières faces radiale B14 peuvent comprendre chacune un premier orifice B18. Ces premiers orifices B18 sont configurés pour recevoir au moins une partie des premières 72 ou des secondes 74 vis. La bride primaires B1 peut comprendre des premières faces creuses B16. Chaque première face creuse B16 peut s’étendre entre une première face d’appui B10 et une première face de rampe B12. Chaque première face creuse B16 peut être située entre deux premières faces radiales B14 adjacentes. Dit autrement, chaque première face creuse B16 peut être située entre deux premières dents axiales T1 adjacentes. En variante non illustrée, les premiers orifices B18 peuvent être ménagés dans les premières faces creuses B16, au lieu des premières faces radiales B14 (ou entre deux premières dents axiales T1 adjacentes), par exemple dans le cas des seconds orifices B28 alignés aux premiers orifices B18 sont ménagés dans les secondes faces radiales d’appui B24 de la bride secondaire B2. Les premières faces creuses B16 peuvent avoir chacune une troisième étendue angulaire βB16 autour du premier axe A. Cette troisième étendue angulaire βB16 peut être compris entre 1° et 10°. La première étendue angulaire βD1 peut être identique ou différente de la troisième étendue angulaire βB16. Les secondes dents axiales T2 de la bride secondaire B2 peuvent comprendre les secondes faces d’appui B20 sur un premier côté et les secondes faces de rampes B22 sur un second côté qui est opposé au premier côté. Les secondes faces de rampes B22 peuvent chacune être inclinée d’un second angle d’inclinaison αB22 par rapport à un plan passant par le premier axe A. Ce second angle d’inclinaison αB22 peut être compris entre 5° et 75°. A titre d’exemple, le second angle d’inclinaison αB22 est d’environ 25°. Les secondes dents axiales T2 peuvent comprendre chacune une seconde face radiale B24. Ces secondes faces radiale B24 sont perpendiculaires au premier axe A. Chacune des secondes faces radiale B24 s’étend entre la seconde face d’appui B20 et la seconde face de rampe B22 de la seconde dent T2 correspondante. La bride secondaire B2 peut comprendre des secondes faces creuses B26. Chaque seconde face creuse B26 peut s’étendre entre une seconde face d’appui B20 et une seconde face de rampe B22. Chaque seconde face creuse B26 peut être située entre deux secondes faces radiales B24 adjacentes. Dit autrement, chaque seconde face creuse B26 peut être située entre deux secondes dents axiales T2 adjacentes. Selon la configuration de la figure 5, des seconds orifices B28 peuvent être formés entre les secondes dents axiales T2. En particulier, ces seconds orifices B28 sont ménagés dans chacune des secondes faces creuses B24. Ces seconds orifices B28 sont configurés pour recevoir au moins une partie des premières 72 ou des secondes 74 vis. En variante non illustrée, les seconds orifices B28 peuvent être ménagés dans les secondes faces radiales B24, au lieu des secondes faces creuses B24, par exemple dans le cas les premiers orifices B18 alignés aux seconds orifices B28 sont ménagés dans les premières faces creuses B14 de la bride primaire B1. Les secondes faces creuses B26 peuvent avoir chacune une quatrième étendue angulaire βB26 autour du premier axe A. Cette quatrième étendue angulaire βB26 peut être compris entre 1° et 10°. La seconde étendue angulaire βD2 peut être identique ou différente de la quatrième étendue angulaire βB26. Les brides primaire et secondaire B1, B2 sont configurées pour être en appui axial l’une contre l’autre. Pour cela, les premières faces d’appui B10 sont configurées pour coopérer par appui en direction tangentielle avec les secondes faces d’appui B20 correspondantes de la bride secondaire B2. Les premières faces de rampe B12 sont configurées pour coopérer avec des secondes faces de rampe B22. Les premières et secondes dents axiales T1, T2 peuvent être complémentaires entre elles. Les première et seconde étendues angulaires βD1, βD2 peuvent être identiques ou différentes. Les premier et second angles d’inclinaison αB12, αB22 peuvent être identiques ou différentes. Ainsi, avantageusement, les premières dents axiales T1 peuvent être engagées axialement entre les secondes dents axiales T2 pour former une liaison crabot entre les brides primaire B1 et secondaire B2. Les figures 7 à 10 illustrent schématiquement et de manière non limitative, les différentes possibilités et positions de liaison crabot dans le réducteur mécanique 3. Par exemple, le réducteur mécanique 3 peut comprendre au moins une ou plusieurs des liaisons crabots suivantes : - une première liaison crabot L1 entre les première et seconde brides 35ab, 35ba (figure 7), - une seconde liaison crabot L2 entre l’une des première et seconde brides 35ab, 35ba et troisième 362 brides (figure 8), et - une troisième liaison crabot L3 entre les quatrième et cinquième brides 364, E0 (figure 9), dans lesquelles l’une des brides forme la bride primaire B1 et l’autre des brides forme la bride secondaire B2 qui ont été décrites ci-dessus en référence notamment aux figures 4 et 5. La figure 10 illustre un exemple de réducteur mécanique 3 épicycloïdal pouvant comporter ces trois liaisons crabots L1, L2 et L3. Le réducteur mécanique 3 différentiel peut comprendre également au moins une des liaisons crabots L1, L2 et L3. On va maintenant décrire le fonctionnement du réducteur mécanique 3 de l’invention en référence aux figures 11a, 11b, 12a et 12b. Selon l’invention, les premières faces d’appui B10 de la bride primaire B1 sont configurées pour coopérer par appui en direction tangentielle avec les secondes faces d’appui B20 correspondantes de la bride secondaire B2, qui est en appui axial contre la bride primaire B1, de façon à transmettre un couple transmis par la couronne 35 dans une première direction D1 autour du premier axe A. Les premières faces radiales B14 de la bride primaire B1 peuvent être configurées pour prendre appui axialement entre les secondes dents axiales T2 de la bride secondaire B2, en particulier sur les secondes faces creuses B26. En variante, les secondes faces radiales B24 de la bride secondaire B2 peuvent être configurées pour prendre appui axialement entre les premières dents axiales T1 de la bride primaire B1, en particulier sur les premières faces creuses B16. Selon l’invention, les premières faces de rampe B12 de la bride primaire B1 sont configurées pour coopérer avec des secondes faces de rampe B22 de la bride secondaire B2, de façon à ce qu’un couple transmis par la couronne 35 dans une seconde direction D2 autour du premier axe A, opposée à la première direction D1, provoque, d’une part, un écartement axial des brides primaire et secondaire B1, B2 l’une de l’autre, et d’autre part, un effort de traction sur les vis 72, 74 qui sont configurées pour se rompre lorsque cet effort de traction est supérieur à un seuil prédéterminé. On entend par « seuil prédéterminé », le moment où le couple transmis par la couronne 35 au porte-couronne 36 est suivant la première direction D1 en fonctionnement normal du réducteur mécanique 3. Par exemple, ce seuil prédéterminé est dépassé lorsque le porte-couronne 36 est soumis à un couple suivant la seconde direction D2, notamment en cas de défaillance du palier 34 de satellites. Les figures 11a et 12a représentent de façon schématique le fonctionnement normal du réducteur mécanique 3, et en particulier les efforts exercés sur chacun des composants du réducteur mécanique 3 (illustrés par des flèches simples sur les figures). Tel que décrit ci-dessus en référence au réducteur mécanique 3 de la figure 2 ou de la figure 3, la rotation du solaire 31 (entraînée par l’arbre basse pression 1ae) entraîne en rotation les satellites 32 à l’intérieur de la couronne 35 qui est immobile ou en rotation. La rotation des satellites 32 entraîne en rotation soit le porte-satellites 33 ou la couronne 5, de façon à faire tourner la soufflante S par l’intermédiaire de l’arbre de soufflante 1s. Les satellites 32 en rotation transmettent un effort axial sur la couronne 35 qui est dirigé vers l’extérieur du réducteur mécanique. La couronne 35 transmet à son tour un couple au porte-couronne 36 suivant la première direction D1 autour du premier axe A. Dans cette première direction D1 (illustrée par des doubles flèches sur les figures) de transmission de couple, les premières faces d’appui et de rampe B10, B12 sont, d’une part, en appui circonférentiel respectivement avec les secondaires faces d’appui et de rampe B20, B22 correspondantes, et d’autre part, les brides primaire et secondaire B1, B2 sont serrées axialement par des vis 72, 74. Ceci maintien la liaison entre les brides primaire et secondaire B1, B2 de façon robuste. Les premières et secondes faces d’appui B10, B20 permettent de reprendre le couple transmis par la couronne 35. Les figures 11b et 12b représentent de façon schématique le fonctionnement anormal du réducteur mécanique 3, et en particulier les efforts exercés sur chacun des composants du réducteurs mécanique. Par exemple en cas de défaillance du ou des paliers 34 de satellite, la direction de transmission du couple par la couronne 35 au porte-couronne 36 s’inverse. Ainsi, la couronne 35 transmet un couple au porte-couronne 36 selon la seconde direction D2 autour du premier axe A. Cette seconde direction D2 (illustrée par des doubles flèches sur la figure 11b et 12b) de transmission de couple peut générer des efforts supplémentaires (illustrés par des flèches en pointillé sur la figure 11b) sur les premières et secondes faces de rampes B12, B22 qui provoque des efforts de traction sur les premières et/ou secondes vis 72, 74. Ces efforts de traction lorsqu’ils sont supérieur au seuil prédéterminé (par exemple à une défaillance de palier de satellites), provoquent l’écartement axial des faces de rampe B12, B22 les unes des autres et également une rupture de ces vis 72, 74, de façon à casser la liaison entre les brides primaire et secondaire B1, B2. Ceci permet de désolidariser la liaison entre les brides primaire et secondaire B1, B2 (par exemple les demi-couronnes 35a, 35b, la couronne 35, 35a, 35b et le porte- couronne 36 et/ou entre le porte-couronne 36 et l’autre élément E). La rotation du ou des satellites ayant la défaillance reste bloqué. De cette façon, le solaire 31 permet d’entraîner directement en rotation le porte-satellites 33 ou la couronne 35 à travers le ou les satellites 32 bloqués, pour faire tourner la soufflante S (par l’intermédiaire de l’arbre de soufflante 1s).

Claims

REVENDICATIONS 1. Réducteur mécanique (3) pour une turbomachine (1), en particulier d’aéronef, ce réducteur comportant : - un solaire (31) ayant un premier axe de rotation (A), - une couronne (35) qui s’étend autour du solaire et dudit premier axe (A), la couronne comportant deux demi-couronnes annulaires qui sont fixées entre elles respectivement par des première et seconde brides annulaires (35ab, 35ba), - des satellites (32) qui sont disposés autour du premier axe (A), entre le solaire et la couronne, et qui sont engrenés avec le solaire (31) et la couronne (35), ces satellites (32) ayant chacun un second axe (B) de rotation parallèle au premier axe (A) et étant maintenus par un porte-satellites (33) mobile en rotation autour dudit premier axe (A), - un porte-couronne (36) ayant une forme générale annulaire autour du premier axe (A), le porte-couronne (36) comportant une troisième bride annulaire de fixation (362) aux première et seconde brides (35ab, 35ba), et une quatrième bride annulaire de fixation (364) à une cinquième bride annulaire (E0) d’un autre élément annulaire s’étendant autour du premier axe (A), lesdites première, seconde et troisième brides (35ab, 35ba, 362) étant serrées axialement les unes contre les autres par des premières vis (72) parallèles au premier axe (A), et lesdites quatrième (364) et cinquième (E0) brides étant serrées axialement l’une contre l’autre par des secondes vis (74) parallèles au premier axe, caractérisé en ce que l’une des brides, appelée bride primaire (B1), parmi les première, seconde et troisième brides (35ab, 35ba, 362), ou parmi les quatrième et cinquième brides (362, E0), comprend des premières faces d’appui (B10) qui sont réparties autour du premier axe (A) et des premières faces de rampe (B12) qui sont réparties autour du premier axe (A), les premières faces d’appui (B10) étant configurées pour coopérer par appui en direction tangentielle avec des secondes faces d’appui (B20) correspondantes d’une autre desdites brides, appelée bride secondaire (B2), qui est en appui axial contre la bride primaire (B1), de façon à transmettre un couple transmis par la couronne (35) dans une première direction (D1) autour du premier axe (A), et les premières faces de rampe (B12) étant configurées pour coopérer avec des secondes faces de rampe (B22) de ladite bride secondaire (B2) de façon à ce qu’un couple transmis par la couronne (35) dans une seconde direction (D2) autour du premier axe (A), opposée à la première direction (D1), provoque un écartement axial des brides (B1, B2) l’une de l’autre et un effort de traction sur les premières et/ou secondes vis (72, 74) qui sont configurées pour se rompre lorsque cet effort de traction est supérieur à un seuil prédéterminé.

2. Réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride primaire (B1) comprend une rangée annulaire de premières dents axiales (T1) qui sont engagées axialement entre des secondes dents axiales (T2) de la bride secondaire (B2), pour former une liaison crabot (L1, L2, L3) entre les brides primaire et secondaire (B1, B2).

3. Réducteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premières et secondes dents axiales (T1, T2) de chacune des brides primaire et secondaire (B1, B2) sont régulièrement réparties autour dudit premier axe (A).

4. Réducteur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les premières et secondes dents axiales (T1, T2) de chacune des brides primaire et secondaire (B1, B2) sont identiques.

5. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les premières et secondes dents axiales (T1, T2) de chacune des brides primaire et secondaire (B1, B2) comprennent respectivement lesdites premières et secondes faces d’appui (B10, B20) sur un premier côté, et lesdites premières et secondes faces de rampe (B12, B22) sur un second côté, opposé au premier côté.

6. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chacune des brides primaire et secondaire (B1, B2) comprend un nombre de dents compris entre 25 et 50.

7. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les premières et secondes dents axiales (T1, T2) ont chacune une forme générale parallélépipédique.

8. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les premières dent axiales (T1) de la bride primaire (B1), respectivement de la bride secondaire (B2), comprennent chacune une face radiale (B14, B24) perpendiculaire audit premier axe (A) et s’étendant entre la face d’appui (B10, B20) et la face de rampe (B12, B22) de cette première dent (T1), cette face radiale (B14, B24) étant configurée pour prendre appui axialement entre les secondes dents axiales (T2) de la bride secondaire (B2), respectivement de la bride primaire (B1).

9. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les premières (72) et/ou secondes (74) vis traversent des premiers orifices (B18) formés dans les premières dents (T1) de la bride primaire (B1), respectivement de la bride secondaire (B2), et des seconds orifices (B28) formés entre les secondes dents (T2) de la bride secondaire (B2), respectivement de la bride primaire (B1).

10. Réducteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des premières et secondes faces de rampe (B12, B22) a un angle d’inclinaison (αB12, αB22) par rapport à un plan passant par ledit premier axe (A), qui est compris entre 5° et 75°.

11. Réducteur selon l’une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les premières et secondes dents axiales (T1, T2) ont chacune une étendue angulaire (βT1, βT2) autour du premier axe (A) qui est compris entre 5° et 10°.

12. Réducteur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites premières faces d’appui (B10) sont situées dans des plans passant par le premier axe (A).

13. Turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un réducteur mécanique selon l’une quelconque des revendications précédentes.