FR2987402A1 - Dispositif de lubrification d'un reducteur epicycloidal compatible d'un montage modulaire. - Google Patents

Abstract

Module fan d'un turboréacteur double flux à réducteur, comprenant un arbre fan (3), et une pièce de support (8) dudit arbre par l'intermédiaire de deux roulements (5, 6), ladite pièce de support comportant une première bride de fixation (9) dudit module conformée pour être rattachée à une seconde bride (26) portée par une pièce structurale (25) du turboréacteur, ledit module comprenant en outre un réducteur de la vitesse de rotation dudit arbre de support des aubes fan (3) par l'action d'un train d'engrenages entraînant ledit arbre de support des aubes fan et apte à être entraîné par un arbre de rotation (2) d'un des corps du turboréacteur, ledit réducteur (10) comportant un circuit d'alimentation desdits engrenages en un fluide de lubrification, caractérisé en ce que le réducteur est porté par un carter de support (22) comportant une bride conformée pour pouvoir se fixer sur ladite seconde bride (26) structurale du turboréacteur.

Description

DISPOSITIF DE LUBRIFICATION D'UN RÉDUCTEUR ÉPICYCLOÏDAL COMPATIBLE D'UN MONTAGE MODULAIRE Le domaine de la présente invention est celui de la propulsion aéronautique et plus particulièrement celui des turboréacteurs double flux à fort taux de dilution, ou turbofans. Les turbomachines modernes sont classiquement réalisées sous la forme d'un assemblage de modules qui peuvent comporter des parties fixes et des parties mobiles. Un module est défini comme un sous-ensemble d'une turbomachine qui présente des caractéristiques géométriques au niveau de ses interfaces avec les modules adjacents suffisamment précises pour qu'il puisse être livré individuellement et qui a subi un équilibrage particulier lorsqu'il comporte des parties tournantes. L'assemblage des modules permet de constituer un moteur complet, en réduisant au maximum les opérations d'équilibrage et d'appariement des pièces en interface.

Les turbofans comportent plusieurs étages de compresseur, notamment un compresseur basse pression (BP) et un compresseur haute pression (HP) qui appartiennent au corps primaire du moteur. En amont du compresseur basse pression est disposée une roue d'aubes mobiles de grande dimension, ou soufflante, qui alimente à la fois le flux primaire qui traverse les compresseurs BP et HP et le flux froid, ou flux secondaire, qui est dirigé directement vers une tuyère de flux froid, dite tuyère secondaire. La soufflante est entraînée par l'arbre de rotation du corps BP et tourne généralement à la même vitesse que lui. Il peut cependant être intéressant de faire tourner la soufflante à une vitesse de rotation inférieure à celle de l'arbre BP, notamment lorsque celle-ci est de très grande dimension, dans le but de mieux l'adapter aérodynamiquement. Pour cela on dispose un réducteur entre l'arbre BP et un arbre fan, qui est porteur de la soufflante. La soufflante, l'arbre fan et le réducteur font, de préférence, partie d'un même module, dénommé module fan ou module de soufflante. Un des problèmes rencontrés avec les réducteurs sur les turbofans est qu'ils nécessitent des débits d'huile importants, qui peuvent atteindre 6 à 7000 1/h au décollage, pour assurer leur lubrification et le refroidissement de leurs pignons et paliers. Pour limiter les pertes par barattage, il est nécessaire d'amener l'huile précisément aux endroits voulus, puis de l'évacuer aussitôt son action de lubrification effectuée. Et, parmi les types de réducteurs utilisés, on trouve les réducteurs à train épicycloïdaux, qui ont l'avantage d'offrir des taux importants de réduction de la vitesse de rotation, dans des encombrements réduits. En revanche ils présentent l'inconvénient d'avoir des pignons satellites qui se déplacent en tournant autour de l'axe de rotation de l'arbre d'entraînement du réducteur. Il faut donc imaginer des dispositifs pour, d'une part, amener l'huile, qui est issue d'un réservoir principal et d'une pompe de lubrification situés dans un repère fixe, sur ces pignons qui se situent dans un repère mobile et, d'autre part, récupérer cette huile après son passage sur les pignons et la ramener dans le repère fixe. Il convient en particulier de gérer la récupération de tels débits, en évitant, entre autres, que cette huile ne s'accumule dans le carter et ne s'échauffe par barattage. Sur les réducteurs actuellement en service, l'huile transite habituellement dans un système de joint tournant, monté entre le porte-satellite et le carter ; elle est en général introduite au niveau des pignons et est collectée vers le fond du carter où elle descend naturellement par gravité. Un réducteur de soufflante constitue une pièce qui est sujette à des phénomènes d'usure, de fatigue etc., et qui risque par conséquent de pénaliser fortement les coûts de maintenance d'un moteur à réducteur. Pour minimiser ces coûts, il est donc nécessaire de faciliter les opérations de montage / démontage du réducteur et idéalement d'adopter une procédure de montage qui soit modulaire, c'est à dire de pouvoir introduire le réducteur dans le turboréacteur en même temps que le reste du module fan, celui-là ayant déjà été assemblé au préalable Un système de lubrification classique interdit tout montage modulaire, car l'opération de montage du joint tournant nécessite un accès au réducteur par l'aval du carter, ce qui n'est pas possible si le réducteur est monté sur le module fan ou simultanément avec lui. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de lubrification d'un réducteur de turboréacteur qui soit compatible d'un montage modulaire du turboréacteur. A cet effet, l'invention a pour objet un module fan d'un turboréacteur double flux à réducteur, à assemblage modulaire, ledit module fan comprenant un arbre de rotation apte à recevoir des aubes de soufflante, et au moins une pièce de support dudit arbre par l'intermédiaire de deux roulements, ladite pièce de support comportant une première bride de fixation dudit module conformée pour être rattachée à une seconde bride portée par une pièce structurale du turboréacteur, ledit module comprenant en outre un réducteur de la vitesse de rotation dudit arbre de support des aubes fan par l'action d'un train d'engrenages entraînant ledit arbre de support des aubes fan et apte à être entraîné par un arbre de rotation d'un des corps du turboréacteur, ledit réducteur comportant un circuit d'alimentation desdits engrenages en un fluide de lubrification, caractérisé en ce que le réducteur est porté par un carter de support comportant une bride conformée pour pouvoir se fixer sur ladite seconde bride structurale du turboréacteur, de façon à pouvoir monter ledit réducteur sur ledit module fan préalablement ou simultanément à l'assemblage du module fan sur au moins un autre module du turboréacteur.

Avantageusement le module fan comprend en outre un carter de pressurisation entourant ledit réducteur, ledit carter comportant à son extrémité amont une bride conformée pour pouvoir se fixer sur ladite seconde bride structurale du turboréacteur. De façon encore plus avantageuse le carter de pressurisation s'étend axialement selon l'axe de rotation du turboréacteur et comporte à son extrémité aval un moyen de rattachement étanche à la structure du turboréacteur conformé pour coopérer avec ladite structure par une translation axiale en direction de l'aval du turboréacteur. La présence de ce carter de pressurisation permet de créer une dépression sur le circuit d'évacuation de l'huile du réducteur et de réduire les risques de barattage. Son rattachement à la structure du turboréacteur par une translation axiale permet de conserver le principe d'un montage modulaire, sans intervention d'assemblage après le montage du module fan. Dans un mode particulier de réalisation le réducteur est un réducteur à train épicycloïdal. De façon préférentielle ledit circuit de lubrification comporte un élément de recueil du fluide de lubrification conformé pour recevoir ledit fluide par projection à partir d'un dispositif d'éjection (33) non situé sur ledit module fan. La coupure pratiquée dans le circuit d'alimentation en huile du réducteur entre la partie structurale du turboréacteur et le module fan autorise un montage modulaire du turboréacteur, c'est-à-dire sans qu'il soit besoin d'intervenir pour assembler des éléments de ce circuit après le montage du module fan sur le turboréacteur.

Avantageusement ledit élément de recueil est une coupelle cylindrique, à section en U, dont l'ouverture est orientée en direction de l'axe de rotation dudit turboréacteur. De façon plus avantageuse ladite coupelle est mobile en rotation autour dudit axe de rotation du turboréacteur. Dans un mode particulier de réalisation le réducteur est un réducteur à train épicycloïdal.

De façon plus avantageuse le réducteur comporte un dispositif d'éjection du fluide de lubrification traversant de façon étanche ledit carter de pressurisation. L'invention porte enfin sur un turboréacteur double flux à réducteur comportant un module fan tel que décrit ci-dessus et sur un tel turboréacteur dans lequel le carter de pressurisation participe à la réalisation d'une enceinte étanche de pressurisation des paliers de l'arbre fan et des engrenages dudit réducteur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.

Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue générale d'un turboréacteur double flux à fort taux de dilution, - la figure 2 est un vue détaillée montrant l'intégration, dans un turbofan, d'un réducteur de la vitesse de rotation de l'arbre fan, à train épicycloïdal, - la figure 3 est une vue du module fan du turbofan de la figure 1, selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue détaillée du réducteur de la figure 2, équipé de son système d'alimentation en huile lubrification, - la figure 5 est une vue éclatée, en perspective, du dispositif de récupération d'huile du réducteur de la figure 4, et - la figure 6 est une vue éclatée, en perspective, du dispositif d'évacuation de l'huile de lubrification du réducteur de la figure 4 En se référant à la figure 1, on voit un turboréacteur 1 qui comporte, de manière classique, une soufflante S, un compresseur basse pression la, un compresseur haute pression lb, une chambre de combustion lc, une turbine haute pression ld, une turbine basse pression le et une tuyère d'échappement lh. Le compresseur haute pression lb et la turbine haute pression ld sont reliés par un arbre haute pression 1 et forment avec lui un corps haute pression (HP). Le compresseur basse pression la et la turbine basse pression le sont reliés par un arbre basse pression 2 et forment avec lui un corps basse pression (BP). Dans la configuration représentée qui concerne un turbofan classique, sans réducteur, le disque sur lequel sont montées les aubes de la soufflante S est entraîné par un arbre fan 3, ou tourillon BP, qui est lui-même entraîné directement par l'arbre BP 2. Dans l'invention représentée sur les figures 2 à 6, l'arbre fan 3 est entraîné par l'arbre BP 2 au travers d'un réducteur 10 à train épicycloïdal. La figure 2 montre le positionnement du réducteur 10 dans la partie avant du turboréacteur 1. Les aubes de la soufflante S sont portées par l'arbre fan 3 qui est relié à la structure du moteur par l'intermédiaire d'un roulement à billes 5, qui transmet les efforts de poussée, et d'un roulement à rouleaux 6, qui autorise les dilatations longitudinales de l'arbre fan. Les paliers de ces deux roulements sont fixés sur une ou plusieurs pièces formant support de l'arbre fan 8, qui est rattaché à la structure du turboréacteur par sa bride de support du module fan 9. L'arbre fan 3, qui appartient avec la pièce support 8, les aubes de soufflante S et les deux roulements 5 et 6 au module fan, est fixé à son extrémité aval sur le porte-satellites 13 du réducteur 10. De son côté l'arbre BP 2 est relié au planétaire 11 du réducteur 10 par ses cannelures 7, comme explicité plus loin en référence à la figure 4.

Le réducteur 10 est fixé, par l'intermédiaire de brides de fermeture et de support qui s'étendent radialement à partir de la couronne du train épicycloïdal, à une des extrémités d'un carter de support 22, qui assure ainsi le maintien en place du réducteur sur l'arbre fan 3 et son positionnement par rapport à l'arbre BP 2. L'autre extrémité du carter de support 22 est fixée à la structure du turboréacteur, sur une bride 26 de rattachement du module fan, qui s'étend radialement à partir d'une pièce structurale du turboréacteur, ou carter d'appui 25. Le carter de support 22 est cylindrique et comporte sur son extension longitudinale des ondulations axiales 23, représentées au nombre de deux, afin de donner une certaine souplesse radiale et assurer un montage souple au réducteur. Un tel degré de liberté évite que celui-ci soit bridé sur la structure et qu'il subisse des contraintes importantes lors des vibrations ou des déplacements par dilatation des divers éléments constitutifs du turboréacteur. Un jeu J est laissé circonférentiellement autour de la couronne pour permettre au réducteur de se déplacer radialement sans interférer avec la structure du turboréacteur. Il est dimensionné pour permettre au réducteur de flotter dans son carter en conditions normales et n'être consommé qu'en cas de perte ou de rupture d'une aube de la soufflante. Pour cela, en regard de la couronne extérieure du réducteur 10 est disposé le carter structural d'appui 25 qui comporte des nervures contre lesquelles la couronne peut venir buter si elle se déplace radialement d'une valeur supérieure au jeu J. Le carter d'appui 25 vient reprendre les efforts générés par l'appui de cette couronne lors de la rupture ou de la perte d'une aube de soufflante.

Entre le carter de support 22 et le carter d'appui 25 se trouve un carter 24 de pressurisation de l'enceinte du réducteur 10 pour faciliter l'évacuation de son huile de lubrification, comme cela sera expliqué plus loin. La figure 3 montre les divers éléments du module fan, qui sont assemblés au niveau d'un moyen de fixation 28, du type boulon, sur la bride 26 du carter d'appui 25. Ce boulon 28 a vocation à fixer sur la bride de rattachement 26, tant les pièces 8 de support des paliers 5 et 6 appartenant au module fan, et par suite la soufflante S, que les carters de support 22 et de pressurisation 24 du réducteur 10. On remarque que le montage du réducteur 10 sur la structure du module fan s'effectue dans le sens allant de l'aval vers l'amont du turboréacteur, son positionnement étant assuré par des doigts 17 de centrage sur l'arbre fan 3 comme cela sera expliqué plus loin, et par la coopération de son carter de support 22 avec la bride 26 et les moyens de fixation 28. Enfin le carter de pressurisation 24 qui est cylindrique et qui entoure le réducteur, peut être mis en place, lui aussi en provenance de l'aval jusqu'à ce que son extrémité amont vienne coopérer avec la bride de rattachement 26 et les moyens de fixation 28. Ce carter de pressurisation 24 a pour objet de créer une enceinte autour du réducteur qui soit à une pression supérieure à celle qui l'environne, celle-ci étant mise en dépression par une pompe d'aspiration de l'huile du réducteur 10. Le branchement du circuit de récupération de l'huile du réducteur sur cette enceinte extérieure permet de mieux évacuer l'huile du réducteur et ainsi d'éviter les phénomènes de barattage. Le carter de pressurisation comporte ainsi à son extrémité aval une rainure dans laquelle est positionné un joint torique 27 pour assurer l'étanchéité de cette enceinte après montage du module fan sur la structure du moteur. La figure 4 montre en demi-coupe radiale la partie supérieure du réducteur 10, la partie inférieure étant située symétriquement par rapport à l'axe de rotation 4 de la turbomachine, qui apparaît en bas de la figure. Le réducteur 10 est enfermé extérieurement dans sa couronne 14, qui n'est pas mobile en rotation et qui est fixée sur la structure du moteur au niveau de ses brides de fermeture et de fixation 20. La couronne 14 est en effet réalisée en deux parties pour permettre la mise en place de tous les éléments constituant le réducteur et ces deux parties sont attachées l'une à l'autre par une série de boulons d'assemblage 21, au niveau de brides 20 qui s'étendent radialement à partir de la couronne. L'extrémité correspondante du carter de support 22 est, elle aussi, fixée sur les brides de fermeture 20 par les boulons d'assemblage 21.

Le réducteur embraye, d'une part, sur des cannelures 7 de l'arbre BP 2 par l'intermédiaire des pignons d'engrenage du planétaire 11 du train épicycloïdal, et d'autre part sur l'arbre fan 3 qui est rattaché au porte-satellites 13 de ce même train épicycloïdal. Classiquement le pignon planétaire 11, dont l'axe de rotation est confondu avec celui 4 de la turbomachine, entraîne une série de pignons satellites 12, qui sont répartis régulièrement sur la circonférence du réducteur. Ces satellites 12 tournent eux aussi autour de l'axe 4 de la turbomachine, en roulant sur la couronne 14 qui est fixe et qui est rattachée à la structure de la turbomachine par le carter de support 22. Au centre de chaque satellite est positionné un axe de satellite 16 relié à un porte-satellites 13, le satellite tournant librement autour de cet axe à l'aide d'un palier qui peut être lisse, comme représenté sur la figure 4, ou comporter un roulement à rouleaux dans des configurations alternatives. La rotation des satellites autour de leur axe de satellite 16, du fait de la coopération de leurs pignons avec ceux de la couronne 14, entraîne la rotation du porte-satellites 13 autour de l'axe 4, et par conséquent celle de l'arbre fan 3 qui lui est lié, à une vitesse de rotation qui est inférieure à celle de l'arbre BP 2. L'entraînement de l'arbre fan 3 par le porte-satellites 13 est assuré par une série de doigts de centrage 17, répartis régulièrement sur la circonférence du réducteur, qui s'étendent à partir de l'arbre fan et qui s'enfoncent dans des alésages pratiqués dans le porte-satellites. Le porte-satellites 13 s'étend symétriquement de part et d'autre du réducteur pour refermer l'ensemble et former une enceinte, dans laquelle pourra être mise en oeuvre une fonction de lubrification. Des douilles 19 complètent la fermeture de cette enceinte en l'obturant au niveau des axes de satellites 16, de chaque côté du réducteur.

La figure 4 montre également l'acheminement de l'huile de lubrification vers le réducteur 10 et son cheminement à l'intérieur de celui-ci. Des flèches sur cette figure indiquent le cheminement suivi par l'huile depuis un réservoir d'huile spécifique, dit réservoir tampon 31, jusqu'aux pignons et aux paliers à lubrifier.

Le réservoir tampon 31 est positionné à côté du réducteur, en partie haute de façon que l'huile puisse s'écouler vers le centre du réducteur par gravité. Ce réservoir 31 est alimenté par une canalisation d'acheminement 30, en provenance du réservoir principal du moteur (non représenté). L'huile s'écoule du réservoir tampon 31 pour déboucher dans un injecteur 32 dont l'extrémité calibrée est resserrée pour former un gicleur 33. L'huile sort du gicleur sous la forme d'un jet 34, qui est formé par la pression produite par le poids de la colonne d'huile située au dessus de lui. Ce jet 34 est orienté avec une composante radiale dirigée vers l'extérieur du moteur et aboutit dans une coupelle cylindrique 35 à section radiale en U, dont l'ouverture du U est orientée en direction de l'axe de rotation 4. Alors que l'injecteur 32 et son gicleur 33 sont fixes, la coupelle 35 est mobile en rotation autour de l'axe 4 et présente à tout instant une partie en U en face du gicleur. L'ouverture du fond en U de la coupelle 35 se situant en face de l'axe de rotation 4 et les bords du U étant orientés en direction de cet axe, la coupelle 35 forme une cavité de retenue de l'huile, ce qui assure la réception de l'huile du jet 34. La séparation physique existant entre le gicleur 33 et la coupelle 35 permet un découplage du réducteur 10 du module du compresseur BP et offre ainsi la possibilité de fixer le réducteur sur le module fan. Cette configuration autorise un montage modulaire du turboréacteur, sans que le circuit d'alimentation en huile n'interfère lors de l'installation du module fan sur le carter structural 25 ou même ne nécessite une opération spécifique d'assemblage. L'huile est entraînée en rotation par la coupelle 35 dans le fond de laquelle elle se comprime sous l'action de la force centrifuge. Du fond de la coupelle partent une série de canalisations pour l'alimentation en huile des divers organes à lubrifier. Ces canalisations, telles que représentées sur la figure 4, sont essentiellement de deux types. Une première série de canalisations 36, qui sont régulièrement réparties sur la périphérie du réducteur et en nombre égal à celui des pignons satellites 12, partent du fond de la coupelle 35 et pénètrent dans l'enceinte interne de chaque arbre de satellite 16, qui est refermée par le porte-satellites 13.

Une seconde série de canalisations 37, qui sont également réparties régulièrement sur la périphérie du réducteur, partent du fond de la coupelle 35 pour se diriger dans l'espace situé entre deux pignons satellites 12 consécutifs. L'huile qui circule dans les premières canalisations 36 pénètre dans la cavité interne de chaque axe de satellite 16 puis passe, du fait de la force centrifuge, dans des canaux de guidage 38, qui traversent ces axes en étant orientés radialement. Ces canaux 38 débouchent à la périphérie des axes de satellites 16, au niveau de leurs paliers supportant les satellites 12 et ils assurent ainsi la lubrification de ces paliers. Les secondes canalisations 37 cheminent, depuis le fond de la coupelle 35 entre les satellites 12 et se divisent en plusieurs canaux 37a, 37b qui acheminent l'huile vers les engrenages formés par, d'une part, les pignons des satellites 12 et ceux du planétaire 11 et, d'autre part, les pignons des satellites 12 et ceux de la couronne 14. L'ensemble des paliers et engrenages du réducteur 10 est ainsi lubrifié par l'huile qui est issue du gicleur 33 et qui est récoltée par la coupelle 35 située en face de lui.

La figure 5 montre le détail du dispositif de récupération d'huile au niveau de l'engrenage formé par les pignons d'un satellite 12 et de la couronne 14. Autour de la couronne 14 sont disposées deux gouttières symétriques 40 de récupération de l'huile qui font le tour du réducteur et qui se terminent en un point de la circonférence par deux écopes 41 qui se détournent de leur gouttière 40 pour évacuer l'huile collectée qui sera récupérée dans l'enceinte de lubrification avant du moteur et qui sera renvoyée vers le réservoir principal du moteur. L'huile s'écoule le long des dents des pignons, et est dirigée vers l'extérieur par les pignons du satellite 12 dont les dents sont orientées obliquement. La partie supérieure du porte-satellites 13 a sensiblement la forme d'un quart de tore qui se déploie axialement en s'éloignant de la partie haute du satellite, en dessous de l'engrenage satellite-couronne, puis qui se redresse pour s'orienter radialement en face de la couronne 14. Ce faisant il constitue un réceptacle pour les gouttelettes d'huile projetées par l'engrenage. Des palettes tournantes sont disposées à l'intérieur de ce quart de tore, sensiblement dans un plan radial du tore. Elles sont cependant incurvées par rapport à ce plan radial pour faciliter leur détachement et leur éjection dans le plan du porte-satellites 13.

En face de ces palettes tournantes sont positionnées des palettes fixes qui sont attachées sur chaque gouttière 40 pour former des moyens de captation de l'huile et de redressement de son écoulement. Elles sont soudées sur la gouttière 40 au niveau de l'extrémité radiale extérieure du porte-satellites. Ces palettes fixes ont la forme de petites plaques incurvées qui sont positionnées circonférentiellement en partie basse de la gouttière 40, avec un angle d'incidence par rapport au cercle de la partie basse de la gouttière. Radialement ces palettes fixes s'étendent suffisamment pour recouvrir toute l'extension radiale du porte-satellites et ainsi capter toutes les gouttelettes d'huile que celui-ci éjecte. Ces palettes permettent de rediriger le flux d'huile, pour le canaliser tangentiellement dans le sens de la gouttière, afin de maximiser la vitesse d'écoulement de cette huile.

Chaque gouttière enveloppe, du côté extérieur, la partie haute du porte-satellites 13 puis comporte, en se rapprochant du plan médian, une surface conique qui est destinée à renvoyer l'huile vers le fond de la gouttière. Il se poursuit ensuite par une forme en demi-tore dont le fond forme un canal pour l'écoulement de l'huile autour du réducteur 10. Dans le mode de réalisation présenté sur la figure 5, chaque gouttière s'étend enfin vers l'intérieur jusqu'à revenir radialement au niveau de la couronne 14, de façon à fournir une protection contre les projections d'huile sur les brides 20 et les boulons d'assemblage 21. Enfin sur la figure 6 est représentée la partie basse du réducteur 10 et de ses moyens de récupération de l'huile. L'huile éjectée par le porte-satellites au niveau de chacun des engrenages formés par des pignons de satellites 12 et de la couronne 14, parvient dans une des gouttières 40 et est entraînée circulairement dans cette gouttière du fait de son inertie. A leur point bas les gouttières s'ouvrent vers le bas et comportent une ouverture en forme d'écope 41 par laquelle l'huile récupérée peut s'extraire du réducteur 10. Cette écope traverse tout d'abord le carter de support 22, puis le carter de pressurisation 24 avec lequel elle est en contact étanche de façon à bénéficier de l'aspiration créée par une mise en dépression de la cavité externe à ce carter de pressurisation. Un dispositif, non représenté, peut alors l'acheminer en retour vers le réservoir principal d'huile, après un éventuel dégazage et un passage au travers d'un échangeur de chaleur. L'absence de liaison physique entre les gouttières 40 et le carter structural 25, permet un assemblage du réducteur sur le module fan sans interférence avec la structure du turboréacteur et donc un montage modulaire de ce module fan. On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit de lubrification selon l'invention, en premier lieu pour l'alimentation en huile des paliers et engrenages du réducteur et, en second lieu, pour la récupération de cette huile, après utilisation.

L'huile s'écoule par gravité depuis le réservoir tampon 31 dans l'injecteur 32. Sous la pression de la pompe d'alimentation et de la colonne d'huile située au dessus du gicleur 33, l'huile est éjectée et est récupérée par la coupelle tournante 35 dans laquelle elle se répand sous l'action du champ de forces centrifuges qui y règne. Elle passe ensuite dans les premières et secondes canalisations 36 et 37 de chaque satellite 12.

L'huile qui passe par la première canalisation 36 pénètre dans la cavité interne du pignon satellite 12 correspondant et est alors soumise simultanément au champ de forces centrifuges précédent et au champ dû à la rotation du pignon satellite autour de son axe de satellite 16. Elle traverse l'épaisseur du pignon 12 grâce aux canaux de guidage 38 de ce satellite et vient lubrifier le palier situé entre le satellite 12 et son axe de satellite 16. Il est à noter que le champ d'accélération centrifuge donne lieu à un gradient de pression le long du tuyau et que ce gradient se traduit par une pression suffisamment importante (environ 5 bars) au niveau du palier, pour pouvoir l'alimenter. De son côté, l'huile qui passe par la seconde canalisation 37, se divise entre la canalisation 37a d'alimentation du planétaire et la canalisation 37b d'alimentation de l'engrenage satellite- couronne. La canalisation 37a éjecte de l'huile sur toute la largeur des deux pignons grâce à sa rampe de lubrification. La canalisation 37b remonte le long du pignon satellite jusqu'au niveau de son engrenage sur la couronne 14 et se termine par un gicleur qui lubrifie ce dernier. De préférence, l'huile est envoyée sur les dents qui sortent de l'engrènement, de façon à les refroidir immédiatement après leur échauffement. L'orientation oblique donnée aux dents du satellite 13 provoque l'écoulement de l'huile depuis le milieu du pignon vers l'extérieur et assure, donc, une lubrification répartie de façon homogène pour tout cet engrenage. L'ensemble des engrenages et paliers du réducteur, qui pour la plupart sont mobiles en rotation autour de l'axe du turboréacteur, est ainsi lubrifié à partir d'un réseau d'alimentation en huile qui est situé sur la partie fixe de ce même turboréacteur et qui n'a pas de liaison physique avec le réducteur. La récupération de l'huile repose principalement sur l'utilisation de la force centrifuge qui s'exerce sur elle en sortie de l'engrenage constitué par les pignons du satellite 12. Elle est éjectée radialement de cet engrenage et tombe sur l'extrémité radiale extérieure du porte- satellites 13. Elle est récupérée par cette extrémité en quart de tore et se dirige vers le haut de ce quart de tore pour être éjectée radialement, du fait de la vitesse de rotation du porte-satellite. Elle est éjectée vers l'extérieur du porte-satellite par l'accélération centrifuge, qui atteint 1200g, avec une vitesse linéaire typiquement de l'ordre de 230 km/h. Les palettes tournantes, qui sont montées optionnellement à l'extérieur du porte-satellite 13, font office d'éjecteur centrifuge et facilitent ce mouvement d'éjection. Elles empêchent ainsi que des gouttes d'huile ne retombent à l'intérieur du réducteur 10 et ne produise du barattage. L'huile est récupérée par les palettes fixes des gouttières 40 qui sont situées axialement en vis-à-vis des palettes tournantes. L'huile arrive ainsi tangentiellement aux surfaces coniques des gouttières, qui se situent en vis-à-vis des palettes tournantes du porte-satellite 13. Ces surfaces coniques redirigent l'huile vers le fond de la gouttière 40 et éloignent l'huile des engrenages, éliminant tout risque de barattage. Là encore la présence de palettes est optionnelle, la récupération de l'huile pouvant se faire, dans une version simplifiée, directement sur la partie conique des collecteurs. Mais elles présentent l'avantage, en étant positionnées en vis à vis des palettes tournantes, de mieux diriger le filet d'huile vers le fond de la gouttière 40.

L'huile glisse circonférentiellement sur les palettes fixes, du fait de la vitesse qu'elle a acquise lors de sa rotation sur le porte-satellites 13, pour passer dans la gouttière 40. Elle vient alors se loger dans le fond de cette gouttière, tout en conservant une vitesse circonférentielle, puis elle décrit la partie de la circonférence qui l'amène de son point d'extraction du porte-satellites au point bas du réducteur. Elle est alors extraite du réducteur 10, en étant détournée par l'écope 41 qui s'étend à partir de la gouttière 40 en direction de l'extérieur du réducteur 10. Elle traverse, par cette écope 41, le carter de support 22 et le carter de pressurisation 24 pour se retrouver dans l'enceinte extérieure du réducteur, grâce à sa vitesse propre et à l'aspiration créée dans cette enceinte extérieure par la pompe à huile.

L'invention se caractérise donc par une double coupure entre les éléments constitutifs du module fan et la structure du moteur, ce qui permet un montage autonome du réducteur sur le module fan, et la suppression du besoin de raccorder le circuit d'alimentation en huile de celui-ci au module adjacent, après l'assemblage du module fan sur le turboréacteur. Une première coupure se situe entre le gicleur fixe 33 et la coupelle tournante 35, qui porte sur le circuit d'alimentation en huile, et une seconde coupure se situe au niveau du carter de pressurisation 24 qui assure une étanchéité avec la structure du moteur au niveau de son joint torique 27. La coupure sur le circuit d'alimentation en huile est située en aval du réducteur ce qui fait que celui-ci peut être fixé sur le module fan avant le montage de ce module sur la structure du turboréacteur, sans qu'il soit besoin d'imaginer des moyens de fixation du circuit d'huile sur ce réducteur a posteriori. De même le carter de pressurisation 24 présente à son extrémité aval un moyen de rattachement 27 à la structure du turboréacteur qui se met en place par simple enfoncement, à la suite d'une translation longitudinale lors du montage du module fan sur ladite structure. Là encore le rattachement du module fan au reste du moteur ne nécessite aucune opération d'assemblage postérieurement à la mise en place du module fan.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Module fan d'un turboréacteur double flux à réducteur, à assemblage modulaire, ledit module fan comprenant un arbre de rotation (3) apte à recevoir des aubes de soufflante, et au moins une pièce de support (8) dudit arbre par l'intermédiaire de deux roulements (5, 6), ladite pièce de support comportant une première bride de fixation (9) dudit module conformée pour être rattachée à une seconde bride (26) portée par une pièce structurale (25) du turboréacteur, ledit module comprenant en outre un réducteur de la vitesse de rotation dudit arbre de support des aubes fan (3) par l'action d'un train d'engrenages entraînant ledit arbre de support des aubes fan et apte à être entraîné par un arbre de rotation (2) d'un des corps du turboréacteur, ledit réducteur (10) comportant un circuit d'alimentation desdits engrenages en un fluide de lubrification, caractérisé en ce que le réducteur est porté par un carter de support (22) comportant une bride conformée pour pouvoir se fixer sur ladite seconde bride (26) structurale du turboréacteur, de façon à pouvoir monter ledit réducteur sur ledit module fan préalablement ou simultanément à l'assemblage du module fan sur au moins un autre module du turboréacteur.
2. 2. Module fan selon la revendication 1 comprenant en outre un carter de pressurisation (24) entourant ledit réducteur, ledit carter comportant à son extrémité amont une bride conformée pour pouvoir se fixer sur ladite seconde bride (26) structurale du 20 turboréacteur.
3. 3. Module fan selon la revendication 2 dans lequel le carter de pressurisation (24) s'étend axialement selon l'axe de rotation du turboréacteur et comporte à son extrémité aval un moyen de rattachement étanche (27) à la structure du turboréacteur conformé pour coopérer avec ladite structure par une translation axiale en direction de l'aval du turboréacteur. 25
4. 4. Module fan selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le réducteur est un réducteur à train épicycloïdal.
5. 5. Module fan selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel ledit circuit de lubrification comporte un élément de recueil (35) du fluide de lubrification conformé pour recevoir ledit fluide par projection à partir d'un dispositif d'éjection (33) non situé sur ledit 30 module fan.
6. 6. Module fan selon la revendication 5 dans lequel ledit élément de recueil est une coupelle cylindrique (35), à section en U, dont l'ouverture est orientée en direction de l'axe de rotation (4) dudit turboréacteur.
7. 7. Module fan selon la revendication 6 dans lequel ladite coupelle est mobile en 35 rotation autour dudit axe de rotation du turboréacteur.
8. 8. Module fan selon l'une des revendications 2 à 7 dans lequel le réducteur (10) comporte un dispositif d'éjection du fluide de lubrification (41) traversant de façon étanche ledit carter de pressurisation (24).
9. 9. Turboréacteur double flux à réducteur comportant un module fan selon l'une des revendications 1 à 8.
10. 10. Turboréacteur double flux à réducteur comportant un module fan selon l'une des revendications 2 à 8 dans lequel le carter de pressurisation (24) participe à la réalisation d'une enceinte étanche de pressurisation des paliers de l'arbre fan (3) et des engrenages dudit réducteur.10