FR3013768A1 - Systeme d'alimentation en huile comportant un filtre auto lavable - Google Patents

Systeme d'alimentation en huile comportant un filtre auto lavable Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un circuit hydraulique (10) d'une turbomachine comportant : - un premier tronçon (14) d'alimentation pour la lubrification et/ou le refroidissement comportant une pompe principale (18) à cylindrée fixe ; - un deuxième tronçon (24) d'alimentation d'un système (26) de commande du pas d'hélices de la turbomachine comportant une pompe (28) à cylindrée variable ; - un réservoir (12) alimentant chacun des deux tronçons (14, 24) en liquide de lubrification ; - des moyens (20, 36) de filtration du liquide de lubrification, caractérisé en ce que les moyens de filtration comportent un filtre auto-lavable (36) comportant un conduit principal (38) dans lequel le flux de liquide provenant du réservoir (12) circule et qui alimente le premier tronçon (14), une portion (40) du conduit principal (38) permettant le prélèvement d'une quantité (42) de fluide à partir du flux principal, qui alimente le deuxième tronçon (24), ladite portion (40) du conduit principal (38) consistant en un élément filtrant.

Description

SYSTEME D'ALIMENTATION EN HUILE COMPORTANT UN FILTRE AUTO LAVABLE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un circuit hydraulique pour la lubrification et l'alimentation en huile d'un dispositif d'une turbomachine tel que par exemple un système d'alimentation et de lubrification d'un dispositif hydraulique de modification du pas d'hélices à calage variable de la turbomachine, qui comporte des moyens de filtration améliorés. L'invention concerne plus particulièrement un circuit hydraulique comprenant deux tronçons d'alimentation en huile, un tronçon alimentant en huile destinée à la lubrification, l'autre tronçon alimentant en huile d'actionnement du réglage du pas des hélices et qui ne comporte pas de filtre. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans une turbomachine d'aéronef telle qu'un turboréacteur, le circuit hydraulique comporte notamment deux tronçons de circulation d'huile. Un premier tronçon alimente l'enceinte propulseur, pour la lubrification des roulements et autres pièce mobiles et pour le refroidissement de celle-ci. Le deuxième tronçon alimente un système hydraulique de modification du pas d'hélices du turboréacteur, en fonction de ses conditions de fonctionnement.
Chaque tronçon comporte une pompe adaptée ainsi qu'un dispositif de filtration du liquide de lubrification. Chaque dispositif de filtration retient des éléments polluants qui, au fur et à mesure de l'utilisation du turboréacteur, s'accumulent et peuvent obturer ou colmater le dispositif de filtration.
Chaque tronçon comporte à cet effet un clapet de sécurité permettant de court-circuiter le dispositif de filtration ainsi qu'un capteur électronique de détection de colmatage relié à un calculateur, permettant d'informer que le colmatage du dispositif de filtration est imminent ou effectif, en vue d'engager une opération de maintenance pour remplacer le dispositif de filtration. L'invention a pour but de simplifier le circuit hydraulique pour limiter le nombre d'interventions et le nombre de capteurs électroniques.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention propose un circuit hydraulique d'une turbomachine comportant un premier tronçon d'alimentation pour la lubrification et/ou le refroidissement comportant une pompe principale à cylindrée fixe, un deuxième tronçon d'alimentation d'un système de commande du pas d'hélices de la turbomachine comportant une pompe à cylindrée variable, un réservoir alimentant chacun des deux tronçons en liquide de lubrification, des moyens de filtration du liquide de lubrification, caractérisé en ce que les moyens de filtration comportent un filtre auto-lavable comportant un conduit principal dans lequel le flux de liquide provenant du réservoir circule et qui alimente le premier tronçon, une portion du conduit principal permettant le prélèvement d'une quantité de fluide à partir du flux principal, qui alimente le deuxième tronçon, ladite portion du conduit principal consistant en un élément filtrant. L'utilisation d'un tel filtre auto-lavable permet de filtrer le flux de liquide alimentant le deuxième tronçon par un élément filtrant à la jonction entre les deux tronçons. Le circuit hydraulique peut ainsi comporter seulement un élément filtrant associé à un clapet de sécurité et un capteur électronique de détection de colmatage qui sont agencés dans le premier tronçon assurant le refroidissement et la lubrification. De préférence, les moyes de filtration comportent un filtre agencé dans le premier tronçon d'alimentation, en aval du filtre auto-lavable. De préférence, les moyes de filtration comportent des moyens de détection de l'obturation du filtre agencé dans le premier tronçon d'alimentation. De préférence, un système de gavage de la pompe à cylindrée variable est agencé dans le deuxième tronçon, en aval du filtre auto-lavable. De préférence, un système de gavage de la pompe à cylindrée variable est agencé en amont du filtre auto-lavable.
De préférence, le premier tronçon et le deuxième tronçon sont raccordés au réservoir par l'intermédiaire du filtre auto-lavable. L'invention propose aussi une turbomachine d'aéronef comportant des systèmes de lubrification et/ou de refroidissement et un système de commande du pas d'hélices de la turbomachine caractérisé en ce que lesdits systèmes sont alimentés par un circuit hydraulique selon l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un circuit hydraulique selon l'invention - la figure 2 est une représentation d'un circuit hydraulique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une représentation de principe du filtre auto nettoyant utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS On a représenté à la figure 1 un circuit hydraulique 10 tel qu'un circuit de lubrification pour une turbomachine d'aéronef telle qu'un turboréacteur.
Le circuit hydraulique 10 comporte un réservoir 12 dans lequel le liquide de lubrification tel que par exemple de l'huile, est accumulé, qui alimente la totalité du circuit hydraulique 10. Le circuit hydraulique 10 comporte aussi un premier tronçon 14 d'alimentation d'un ensemble de composants 16 tels que par exemple des moyens de lubrification de l'enceinte propulseur ou de lubrification de composants mobiles de la turbomachine. Le premier tronçon 14 comporte une pompe 18 dite principale qui est une pompe à cylindrée fixe et qui alimente la totalité du premier tronçon 14. La pompe principale 18 permet de mettre le liquide de lubrification circulant dans le premier tronçon 14 à une pression et un débit suffisamment importants. Un filtre 20 est agencé en aval de la pompe principale 18 pour retenir les éléments polluants présents dans le liquide de lubrification provenant du réservoir 12, avant qu'ils n'atteignent les composants 16 alimentés par le premier tronçon 14. Ces éléments polluants proviennent par exemple de la pollution générée dans l'enceinte propulseur ou par les composants mobiles. L'accumulation des éléments polluants dans le filtre 20 au fur et à mesure de l'utilisation de la turbomachine a pour conséquence un colmatage du filtre.
Pour éviter que ce colmatage présente un risque sur le fonctionnement de la turbomachine, un clapet 22 est monté en parallèle du filtre 20 et il est apte à s'ouvrir soit lorsque le filtre 20 est colmaté, soit lorsque le colmatage du filtre 20 est proche. Un capteur de surveillance du colmatage du filtre 20 est associé au filtre 20 et est raccordé à un dispositif électronique pour informer un technicien de maintenance que le filtre 20 est colmaté ou est sur le point d'être colmaté, afin de remplacer le filtre 20. Le circuit hydraulique 10 comporte un deuxième tronçon 24 d'alimentation d'un système hydraulique 26 de commande du pas des hélices de la turbomachine.
Le deuxième tronçon 24 comporte une pompe à cylindrée variable 28 alimentant le système hydraulique 26, qui est gavée en liquide de lubrification par une pompe centrifuge 30 située en amont. Les deux tronçons 14, 24 sont raccordés au réservoir 12 par un tronçon de raccordement 32 et un raccord à trois voies 34 dit en "T".
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, la pompe centrifuge 30 de gavage de la pompe à cylindrée variable 28 est située dans le deuxième tronçon 24, en amont de la pompe à cylindrée variable 28. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la figure 2, la pompe centrifuge 30 de gavage de la pompe à cylindrée variable 28 est située dans le tronçon de raccordement 32, en amont du premier tronçon 14, et du deuxième tronçon 24. Il sera compris que le gavage de la pompe à cylindrée variable 28 peut être réalisé par tout autre système de gavage qu'une pompe centrifuge 30.
Le circuit hydraulique 10 comporte aussi des moyens de filtration 36 du liquide de lubrification alimentant la pompe à cylindrée variable 28. Comme on peut le voir plus en détails à la figure 3, ces moyens de filtration 36 consistent en un filtre auto-lavable comportant un conduit principal 38 dont l'extrémité amont 38a communique avec le tronçon de raccordement 32 et dont l'extrémité aval 38b communique avec le premier tronçon 14. Le conduit principal 38 comporte une portion intermédiaire 40 qui consiste en un filtre au travers duquel une certaine quantité de liquide de lubrification peut circuler. Cette quantité de liquide est représentée par la flèche 42 à la figure 3. La portion intermédiaire 40 du conduit principal 38 est en outre entourée par un carter 44 comportant une ouverture communiquant avec le deuxième tronçon 24. Ainsi, la quantité de liquide 42 qui traverse la portion intermédiaire 40 filtrante alimente le deuxième tronçon 24 du circuit. Cette quantité de liquide de lubrification 42 a été filtrée, elle peut ainsi alimenter sans risque la pompe à cylindrée variable 28. Le reste du flux de liquide de lubrification qui traverse le conduit principal 38 s'écoule le long de la face annulaire interne de la portion intermédiaire filtrante 40 et rince cette face annulaire interne de la portion intermédiaire filtrante 40 et prélève les éléments polluants qui auraient été retenus par celle-ci.
Ces éléments polluants sont par la suite retenus par le filtre 20 agencé dans le premier tronçon 14. Le filtre auto-lavable 36 ne présente quasiment aucun risque de colmatage, il permet par conséquent de ne pas avoir à utiliser de moyens de protection de la pompe à cylindrée variable 28 tels qu'un filtre, un clapet et un capteur de surveillance du colmatage du filtre dans le deuxième tronçon 24.. Cela permet par conséquent de simplifier les connexions électriques de la turbomachine et ainsi réduire les couts de fabrication et d'entretien. Le filtre auto lavable 36 est ainsi agencé à la liaison entre les trois tronçons 14, 24, 32, il forme par conséquent le raccord à trois voies 34.
Lors du fonctionnement de la turbomachine, un débit minimum de fluide de lubrification circule toujours dans le deuxième tronçon 24, quelles que soient les conditions de fonctionnement. Ce débit minimum correspond aux fuites du système 26 de commande du pas des hélices lorsqu'il n'y a aucune modification du pas des hélices. Le débit de fluide de lubrification dans le deuxième tronçon 24 est augmenté lors de la modification du pas des hélices. L'augmentation du débit dans le deuxième tronçon 24 est de courte durée, ce qui ne risque pas de perturber le fonctionnement des composants alimentés par le premier tronçon 14. Selon une variante de réalisation (non représentée) permettant d'améliorer le nettoyage de la face interne de la portion intermédiaire 40, la vitesse du liquide de lubrification est augmentée par l'intermédiaire d'un noyau axial positionné dans la portion intermédiaire 40. Ce noyau permet de réduire la section de passage pour le liquide de lubrification et par conséquent d'augmenter sa vitesse pour améliorer le lavage.20

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Circuit hydraulique (10) d'une turbomachine comportant : - un premier tronçon (14) d'alimentation pour la lubrification et/ou le refroidissement comportant une pompe principale (18) à cylindrée fixe ; un deuxième tronçon (24) d'alimentation d'un système (26) de commande du pas d'hélices de la turbomachine comportant une pompe (28) à cylindrée variable ; - un réservoir (12) alimentant chacun des deux tronçons (14, 24) en liquide de lubrification ; - des moyens (20, 36) de filtration du liquide de lubrification, caractérisé en ce que les moyens de filtration comportent un filtre auto- lavable (36) comportant un conduit principal (38) dans lequel le flux de liquide provenant du réservoir (12) circule et qui alimente le premier tronçon (14), une portion (40) du conduit principal (38) permettant le prélèvement d'une quantité (42) de fluide à partir du flux principal, qui alimente le deuxième tronçon (24), ladite portion (40) du conduit principal (38) consistant en un élément filtrant.
  2. 2. Circuit hydraulique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyes de filtration comportent un filtre (20) agencé dans le premier tronçon d'alimentation (14), en aval du filtre auto-lavable (36).
  3. 3. Circuit hydraulique (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyes de filtration comportent des moyens de détection de l'obturation du filtre (20) agencé dans le premier tronçon d'alimentation (14).
  4. 4. Circuit hydraulique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que un système (30) de gavage de la pompe à cylindrée variable (28) est agencé dans le deuxième tronçon (24), en aval du filtre auto-lavable (36).
  5. 5. Circuit hydraulique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que un système (30) de gavage de la pompe à cylindrée variable (28) est agencé en amont du filtre auto-lavable (36).
  6. 6. Circuit hydraulique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier tronçon (14) et le deuxième tronçon (24) sont raccordés au réservoir (12) par l'intermédiaire du filtre auto-lavable (36).
  7. 7. Turbomachine d'aéronef comportant des systèmes (16) de lubrification et/ou de refroidissement et un système (26) de commande du pas d'hélices de la turbomachine caractérisé en ce que lesdits systèmes (16, 26) sont alimentés par un circuit hydraulique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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