FR3021375A1 - Palier du type roulement et turbomachine a helice(s) dont les pales sont montees tourillonnantes dans au moins un tel palier. - Google Patents

Abstract

Le palier (41) du type roulement est destiné à être monté entre une pièce tournante et une pièce de référence, et comporte au moins deux rangées concentriques intérieure (45) et extérieure (47) d'éléments roulants agencés, pour la rangée intérieure, entre une bague interne (42) et une bague intermédiaire (43) et, pour la rangée extérieure, entre la bague intermédiaire (43) et une bague externe (44). Avantageusement, le palier (41) comporte un moyen de blocage sélectif (50) de la bague intermédiaire (43) avec l'une des bagues interne (42) ou externe (44).

Description

Palier du type roulement et turbomachine à hélice(s) dont les pales sont montées tourillonnantes dans au moins un tel palier La présente invention concerne un palier du type roulement destiné à être monté entre une pièce tournante et une pièce de référence (qui peut elle-même être tournante), ainsi qu'une turbomachine à hélice(s) pour aéronef avec un système pour changer le pas des pales de l'hélice, lesdites pales étant montées tourillonnantes dans au moins un palier de l'invention.

Plus particulièrement, quoique non exclusivement, la turbomachine est un turbomoteur équipé d'un doublet d'hélices de propulsion contrarotatives, et désigné par l'expression anglaise « open rotor » ou « unducted fan », mais elle pourrait être également, sans sortir du cadre de l'invention, un turbopropulseur à une ou plusieurs hélices propulsives ou un turboréacteur à simple ou double hélices carénées comprenant un ensemble de pales ou deux ensembles contrarotatifs de pales à calage variable carénées. Un turbomoteur 1 à doublet d'hélices contrarotatives amont 2 et aval 3, tel que celui représenté partiellement et schématiquement sur la figure 1, comporte principalement, selon un axe longitudinal central A, deux parties distinctes. Une partie « générateur de gaz » G est située à l'intérieur d'une nacelle cylindrique fixe 4 portée par la structure de l'aéronef (comme la partie arrière du fuselage d'un avion), et une partie « propulsion » P avec le doublet d'hélices contrarotatives 2, 3 disposées dans des plans parallèles radiaux, perpendiculaires à l'axe A, et constituant la soufflante non carénée (open rotor) du turbomoteur. Cette partie P prolonge, dans cet exemple de turbomoteur, la partie générateur de gaz G et la nacelle 4. La partie générateur de gaz G du turbomoteur 1 comporte usuellement, d'amont en aval selon le sens d'écoulement, par rapport à l'axe A, du flux gazeux F entrant dans la nacelle 4 du turbomoteur, un ou deux compresseurs 5 selon l'architecture du générateur de gaz à simple ou double corps, une chambre annulaire de combustion 6, une ou plusieurs turbines 7 à pression distincte selon ladite architecture, dont l'arbre 8 de l'une d'elles entraîne, par l'intermédiaire d'un dispositif de réduction de vitesses ou réducteur à trains épicycloïdaux 9 (désigné par l'acronyme anglais PGB pour Power Gear Box) et de façon contrarotative, les arbres concentriques et coaxiaux 10 et 11 des deux hélices amont 2 et aval 3 alignées, selon l'axe A du turbomoteur. Une tuyère 12 termine de façon usuelle le turbomoteur 1. 302 1 3 7 5 2 En fonctionnement, le flux d'air F entrant dans le turbomoteur 1 est comprimé, puis mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion 6. Les gaz de combustion engendrés passent ensuite dans la partie à turbines 7 pour entraîner en rotation inverse, via le réducteur épicycloïdal 9, les hélices 2, 3 qui fournissent la 5 majeure partie de la poussée. Les gaz de combustion sont expulsés à travers la tuyère 12 augmentant ainsi la poussée du turbomoteur 1. Par ailleurs, chaque hélice comprend usuellement un moyeu à anneau polygonal extérieur 14 prolongeant de façon rotative la nacelle fixe 4 et ayant des logements cylindriques radiaux 15 répartis à sa périphérie autour de l'axe A du 10 turbomoteur. Dans les logements 15 de chaque anneau 14 sont reçus les pivots ou pieds 16, 17 d'axes B, perpendiculaires à l'axe A, des pales 18, 19 des hélices respectives 2, 3. Aussi, pour assurer la performance de la partie propulsion et permettre un fonctionnement optimal du turbomoteur selon les différentes phases de vol rencontrées, 15 les pales 18, 19 des hélices contrarotatives doivent être calées sous différents angles. Pour cela, un système de commande 20, 21 pour faire varier le calage des pales selon les différentes phases de vol rencontrées, c'est-à-dire le pas des hélices contrarotatives, est prévu sur chacune des hélices. Ce système de changement 20, 21 du pas des pales des hélices couvre une 20 plage angulaire de rotation comprise entre deux positions extrêmes, à savoir une position extrême dite de « reverse ou inversion de poussée » pour laquelle les pales dépassent par exemple de 30° le plan transversal à l'axe du turbomoteur (la direction d'avance de l'avion) pour participer au freinage de l'aéronef, à la manière des inverseurs de poussée usuels, et une position extrême dite de « mise en drapeau » 25 pour laquelle les pales sont alors effacées au mieux par rapport à la direction d'avance de l'avion, par exemple, en cas de panne moteur et offrir ainsi le moins de résistance (traînée) possible. La course angulaire des pales entre les positions drapeau et reverse est par exemple de l'ordre d'environ 120°. Comme le montre schématiquement la figure 2, le système de changement 20 30 de pas destiné dans cet exemple à l'hélice amont 2 peut être celui décrit dans le brevet FR 2980770 de la Demanderesse, et comprend principalement : - un actionneur ou vérin linéaire annulaire 22 d'axe A, avec une partie fixe 23 solidaire d'un carter 24 du turbomoteur et une partie mobile en translation 25 sous l'action d'une source hydraulique non illustrée, et - un mécanisme de liaison 26 reliant la partie mobile 25 de l'actionneur linéaire 22 aux pivots 16 des pales, montés dans le moyeu à anneau rotatif 14 de l'hélice 2. Le mécanisme 26 du système 20 comporte un palier de transfert intermédiaire 27 fixé, d'un côté, à la partie mobile 25 du vérin et coopérant, de l'autre côté, avec un ensemble de bielles 28 solidaires en rotation de l'hélice, de manière à transformer la translation du vérin en une rotation des bielles autour de l'axe A et permettre ainsi le changement de repères entre le vérin coulissant et les bielles rotatives. Les bielles 28 sont ensuite reliées par des articulations 29 à des arbres ou bras radiaux 30 du mécanisme 26, lesquels traversent des carters du turbomoteur 1 pour coopérer coaxialement avec les pivots respectifs 16 des pales. Des paliers sont, par ailleurs, prévus pour guider la rotation des pales par rapport aux anneaux. Ainsi, un palier 31 est prévu au niveau de l'extrémité inférieure de chaque arbre radial 30, comme le montrent la figure 2 et la loupe L associée. La bague interne 32 du palier est montée sur l'arbre 30 (pivotant autour de l'axe B) et la bague externe 33 est solidaire d'un carter tournant (par rapport à l'axe A) 34 du moteur, une rangée d'éléments roulants 35 étant prévus entre les deux bagues. Deux autres paliers 36, 37 sont prévus en particulier entre le pivot 16 de chaque pale 18 et le logement 15 de l'anneau 14 de l'hélice recevant le pivot, au niveau de l'extrémité supérieure de l'arbre radial 30. Ces paliers sont à bagues interne 38 et externe 39 et éléments roulants 40. On sait que, durant le vol de l'aéronef, un effort aérodynamique s'applique aux pales et se transmet donc aux paliers de guidage. Pour un calage de pales donné, les paliers reprennent une charge, variable selon l'angle de calage en présence, dont la direction est constante. Aussi, pour que la durée de vie d'un palier de type roulement soit optimale, il est nécessaire que les efforts qui s'appliquent sur celui-ci soient répartis sur l'ensemble des éléments roulants, tels que des billes, du roulement. Or, dans l'application de ces paliers à un système de changement du pas des pales d'une hélice, les pales ont un mouvement oscillant autour des axes B des pivots 16, dans la plage angulaire de calage prévue, avec l'effort qui est continuellement dirigé 302 1 3 7 5 4 suivant l'axe du moteur. La conséquence de ce phénomène est que ce sont les mêmes éléments roulants (billes) qui vont supporter la charge en oscillant dans un sens ou dans l'autre, selon les angles de calage choisis de la plage angulaire. De ce fait, ces billes vont s'user beaucoup plus rapidement que les autres billes du roulement, moins 5 soumises à la charge, si bien que le remplacement du palier concerné se fera donc uniquement sur l'usure plus prononcée de quelques billes. En outre, on connaît, notamment par les documents FR 1148571 et 1284704, des paliers de type roulement, composés de deux rangées concentriques d'éléments roulants, et ayant une bague interne, une bague intermédiaire et une bague externe, les 10 rangées d'éléments roulants étant agencées entre les trois bagues superposées, concentriques. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients d'usure localisée de certains des éléments roulants d'au moins l'un des paliers de guidage des pales, et d'utiliser pour cela un palier à double rangée concentrique d'éléments roulants. 15 A cet effet, la présente invention concerne un palier du type roulement destiné à être monté entre une pièce tournante et une pièce de référence, et comportant au moins deux rangées concentriques intérieure et extérieure d'éléments roulants agencés, pour la rangée intérieure, entre une bague interne et une bague intermédiaire et, pour la rangée extérieure, entre la bague intermédiaire et une bague externe. 20 Selon l'invention, le palier est remarquable par le fait qu'il comporte un moyen de blocage sélectif de la bague intermédiaire avec l'une des bagues interne ou externe, de manière que, selon le sens de rotation imposé par la pièce tournante sur l'une des bagues interne ou externe, la bague intermédiaire soit rendue solidaire de l'une ou l'autre des bagues interne et externe, avec les éléments roulants de la rangée entre les 25 deux bagues solidaires qui restent fixes par rapport à celles-ci, tandis que les éléments roulants de la rangée entre l'autre bague et les bagues solidaires se déplacent dans le même sens de rotation. Ainsi, grâce au moyen de blocage sélectif formant le cliquet d'une roue à rochet, les éléments roulants de chaque rangée ont toujours le même sens de rotation 30 par rapport à leurs bagues périphériques, leur déplacement étant directement lié au sens de rotation imposé par la pièce tournante, ce qui évite le va-et-vient des éléments roulants avec un palier usuel à une rangée d'éléments roulants (et l'usure prématurée des mêmes éléments de roulement dans l'application décrite ci-dessus).

En effet, avec le palier à double rangée d'éléments roulants et moyen de blocage sélectif de l'invention, les éléments roulants de l'une des rangées vont se déplacer progressivement dans le même sens que celui imposé par la rotation de la pièce tournante (les éléments roulants de l'autre rangée restant en place puisque leurs bagues adjacentes sont rendues solidaires par le moyen de blocage), tandis que les éléments roulants de l'autre rangée se déplaceront à leur tour dans le même sens que celui imposé par la rotation de la pièce tournante lorsque celle-ci tournera dans le sens opposé. Par conséquent, au fur et à mesure de la rotation de la pièce tournante dans l'un ou l'autre sens de rotation, les éléments roulants de la rangée rendue mobile parcourent progressivement la circonférence du palier entre leurs bagues adjacentes, de sorte que ces éléments, en totalité, reprennent à tour de rôle la charge appliquée sur le palier, contrairement aux éléments roulants d'un palier à une rangée de billes qui vont et viennent entre les bagues lors de la rotation de la pièce tournante dans les deux sens, avec les conséquences rappelées précédemment. Dans l'invention, une rangée d'éléments se déplace entre les bagues correspondantes dans l'un des sens de rotation de la pièce tournante, et l'autre rangée d'éléments se déplace entre les bagues correspondantes dans l'autre sens de rotation. On dissocie ainsi, grâce au moyen de blocage sélectif constituant un inverseur de sens de rotation pour les rangées du palier, les deux sens de rotation de la pièce tournante pour permettre aux éléments roulants des deux rangées de circuler dans les sens correspondants respectifs. Tous les éléments de chaque rangée circulent progressivement sur la circonférence totale des bagues dans le sens de rotation correspondant de la pièce tournante, ce qui engendre une moindre usure desdits éléments roulants. Ces derniers roulent toujours dans le même sens sans faire un mouvement alternatif de va-et-vient, de sorte que l'usure se répartit sur l'ensemble des éléments roulants et non sur certains d'entre eux comme dans l'art antérieur. Dans un exemple préféré de réalisation (comme dans l'application aux pivots des pales de l'hélice), la bague interne est solidaire de la pièce tournante et la bague externe est solidaire de la pièce de référence, de sorte que, dans un sens de rotation de la pièce tournante et par le moyen de blocage sélectif, la bague intermédiaire et la bague interne sont rotatives et, dans le sens de rotation opposé, la bague intermédiaire et la bague externe sont fixes.

A contrario, la bague externe peut être rendue solidaire de la pièce tournante et la bague interne solidaire de la pièce de référence, de sorte que, dans un sens de rotation de la pièce tournante et par le moyen de blocage sélectif, la bague intermédiaire et la bague externe sont rotatives et, dans le sens de rotation opposé, la bague intermédiaire et la bague interne sont fixes. Dans un exemple de réalisation, le moyen de blocage sélectif comporte un élément de blocage, qui est monté pivotant autour d'un axe de pivot appartenant à la bague intermédiaire et parallèle à l'axe de celle-ci, et deux dentures prévues en regard l'une de l'autre respectivement sur les bagues interne et externe et avec lesquelles coopèrent sélectivement ledit élément de blocage pour solidariser, selon le sens de rotation de la pièce tournante, la bague intermédiaire avec l'une des bagues interne ou externe par la denture correspondante en entraînant l'élément de blocage, et permettre le libre passage de l'élément de blocage sur la denture de l'autre bague. Par exemple, ledit élément de blocage présente deux branches solidaires, dont les extrémités sont aptes à coopérer avec les dentures respectives des bagues interne et externe, de façon que, selon le sens de rotation imposé par la pièce tournante, l'une des branches solidarise en rotation la bague intermédiaire avec l'une des bagues interne et externe par l'intermédiaire de la denture correspondante, et que l'autre branche s'efface successivement de la denture de l'autre bague rendant celle-ci indépendante des deux bagues solidaires. De préférence, les dentures du moyen de blocage sélectif sont ménagées sur des couronnes rapportées latéralement, dans un même plan radial, sur les bagues interne et externe. Elles peuvent être aussi directement intégrées latéralement, dans un même plan radial, aux bagues interne et externe.

Pour permettre un fonctionnement simple et optimal du moyen de blocage, les dentures des bagues interne et externe sont en dents de scie et en opposition l'une de l'autre, avec une face de butée normale à chacune des bagues et une face de glissement inclinée permettant, selon le sens de rotation de la pièce tournante, la liaison en rotation de la bague intermédiaire à la bague liée à la pièce tournante ou la liaison de la bague intermédiaire à la bague liée à la pièce de référence, par l'élément de blocage agissant, d'un côté, contre la face de butée de la denture concernée et glissant, de l'autre côté, sur la face de glissement inclinée de l'autre denture.

Pour permettre notamment au moyen de blocage sélectif de passer aisément d'une bague à l'autre, celui-ci est rappelé élastiquement dans une position intermédiaire neutre par rapport aux deux dentures. Par exemple, le rappel élastique du moyen de blocage sélectif est un ressort de torsion monté autour de l'axe de pivot entre la bague intermédiaire et l'élément de blocage, ou un ressort de compression reliant la bague intermédiaire à l'une des branches de l'élément de blocage, ou deux ressorts de compression indépendants reliant respectivement les branches de l'élément à la bague, ou des languettes métalliques souples reliant respectivement les branches de l'élément de blocage à la bague intermédiaire. L'invention concerne également une turbomachine comportant au moins une hélice, dont les pales sont à calage variable sous l'action d'un système de changement du pas des pales, avec les pivots des pales montés tourillonnants dans des paliers de guidage, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des paliers de guidage de chaque pivot est tel que défini ci-dessus. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1, décrite ci-dessus, est une vue schématique en demi-coupe longitudinale d'une turbomachine à hélice, telle qu'un turbomoteur à doublet d'hélices contrarotatives du type « open rotor », incorporant pour chaque hélice un système de changement du pas des pales. La figure 2, décrite ci-dessus, représente, en demi-coupe longitudinale, le système de changement du pas des pales de l'hélice amont du turbomoteur, avec notamment les paliers de guidage de l'arbre de pivot de la pale, l'un des paliers, selon l'art antérieur, étant montré par la loupe L de la figure 2. La figure 3 représente, en vue de face, un palier à double rangée concentrique d'éléments de roulement, monté sur chaque arbre de pale, conformément à l'invention. La figure 4 est une vue agrandie d'un secteur angulaire dudit palier de la figure 3 avec le moyen de blocage sélectif, déplaçable, des bagues du palier. La figure 5 est une vue en coupe du palier selon la ligne V-V de la figure 4 montrant, schématiquement, un exemple de réalisation du moyen de blocage sélectif.

Les figures 6a, 6b, 6c, 6d et 6e représentent les phases de fonctionnement du palier à double rangée concentrique d'éléments de roulement et moyen de blocage sélectif. Les figures 7 et 8 représentent, en développé sur une droite, le fonctionnement du moyen de blocage sélectif entre les bagues externe, intermédiaire et interne du palier. La figure 9 montre les forces s'exerçant entre le moyen de blocage sélectif et la denture de la bague concernée du palier. Les figures 10, 11 et 12 montrent schématiquement d'autres exemples de réalisation du moyen de blocage sélectif. Le palier 41 de l'invention représenté sur la figure 3 est destiné à être monté au niveau de l'extrémité inférieure de chaque arbre radial rotatif 30 (en remplacement du palier 31 montré par la loupe L de la figure 2), là où les efforts aérodynamiques à reprendre sont plus élevés que ceux exercés sur les paliers 36, 37. Bien entendu, on pourrait également envisager de monter le palier de l'invention au niveau de chacun des paliers (figure 2) prévus dans l'anneau polygonal du moyeu de ladite hélice, mais les efforts étant moins excessifs, le risque d'endommagement des éléments roulants est limité. Le palier 41 est du type roulement et comprend trois bagues juxtaposées coaxiales à l'axe B et deux rangées concentriques d'éléments roulants, tels que des billes, entre les bagues adjacentes. En particulier, par rapport à l'axe B, se trouvent la bague interne 42, la bague intermédiaire 43 et la bague externe 44, et, entre la bague interne et intermédiaire, la rangée intérieure 45 d'éléments roulants 46 et, entre la bague intermédiaire et la bague externe, la rangée extérieure 47 d'éléments roulants 48. Dans l'application au turbomoteur 1 et donc au guidage et support des pivots des pales et des arbres radiaux permettant l'orientation des pales 18, via le système 20 de changement du pas des pales décrit précédemment, la bague interne 42 du palier 41 est montée sur l'arbre radial 30 en étant maintenue axialement par rapport à ce dernier, tandis que la bague externe 44 est reçue dans un logement de réception 49 solidaire du carter tournant 34 du moteur en étant également axialement immobilisée par rapport au carter.

Le palier 41 à double rangée concentrique d'éléments roulants, tels que des billes, comprend un moyen de blocage sélectif 50 de la bague intermédiaire 43 avec l'une ou l'autre des bagues 42, 44 selon le sens de rotation imposé par le système 20 à la pale à orienter 18 dans la position angulaire voulue en fonction de la phase de vol de l'aéronef. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le moyen de blocage sélectif 50 est agencé sur l'une des faces latérales 51 du palier 41, et comporte principalement un élément de blocage 52 et deux dentures 53, 54. La face latérale 51 est formée des faces latérales coplanaires des trois bagues 42, 43 et 44.

En particulier, l'élément de blocage sélectif 52 est lié, de façon mobile et par un pivot 55, à la face latérale 51 de la bague intermédiaire 43, de sorte à pouvoir pivoter par rapport à celle-ci. Dans cet exemple de réalisation, l'élément de blocage 52 comporte deux branches ou pattes solidaires 56, 57 issues de la partie centrale 58 de l'élément, et qui s'étendent respectivement en direction des dentures 53, 54.

Un ressort de torsion 59, schématisé sur les figures 5, 7 et 8, est par ailleurs prévu entre la partie centrale 58 de l'élément 52 et la bague intermédiaire 43 pour tendre à rappeler spontanément ledit élément dans une position d'équilibre intermédiaire entre les bagues interne et externe, et permettre audit élément de coopérer sans problème avec les dentures, lors d'un changement de sens de rotation du pivot de pale, via l'arbre radial du système 20. Les dentures 53, 54 du moyen de blocage sélectif 50 sont, dans la réalisation illustrée, ménagées sur des couronnes ou roues dentées 60, 61 rapportées, par tout moyen de fixation approprié, sur les faces latérales 51 respectives des bagues interne 42 et externe 44 du palier 41. La couronne 60 liée latéralement à la bague interne 42 a une denture extérieure 53, tandis que la couronne 61 liée latéralement à la bague externe 44 a une denture intérieure 54. Les deux couronnes sont disposées dans un même plan perpendiculaire à l'arbre radial 30 et, donc, à l'axe B du pivot de la pale 18, avec les dentures 53, 54 en regard l'une de l'autre. En variante, on pourrait envisager de ménager directement les dentures sur les bagues du palier par usinage ou une autre opération appropriée. A propos des dentures, on remarque, notamment sur les figures 4, 7 et 8, qu'elles sont en opposition l'une de l'autre avec une forme en dents de scie. Chaque dent a une face de butée 62 qui est normale à l'axe du palier de guidage 41 et qui sert 3 0 2 1 3 7 5 10 de butée d'entraînement de la bague intermédiaire 43 par l'une des branches de l'élément de blocage 52, et une face inclinée de glissement 63 qui permet le libre passage de l'autre branche de l'élément par rapport à la bague interne ou externe, comme on le verra ci-après. 5 Pour assurer une coopération entre les dentures 53, 54 et les branches 56, 57 et un fonctionnement optimisé, les extrémités libres des branches sont biseautées avec, pour chacune d'elles, également une face 64 normale à la bague intermédiaire et une face inclinée 65. Pour un engrènement approprié, les extrémités biseautées des branches correspondent aux dents formant les dentures des bagues, notamment l'angle 10 entre les faces normales et inclinées. La cinématique avec les phases de fonctionnement du palier de guidage 41 à double rangée 45, 47 de billes (ou de rouleaux) et moyen de blocage sélectif 50 de l'invention est décrite ci-après et montre la circulation de toutes les billes entre les bagues en évitant ainsi l'usure prématurée de certaines d'entre elles avec un palier 15 usuel à simple rangée de billes, comme dans l'art antérieur précédemment décrit. Seul un secteur angulaire en plan du palier 41 est représenté sur les figures 4 et 6a à 6e pour la compréhension du fonctionnement. En regard des figures 4 et 6a, on a représenté par la flèche E l'effort aérodynamique s'exerçant sur la pale et repris au niveau de la bague externe du palier 20 41, et on a numéroté les billes visibles 46, 48 des deux rangées intérieure et extérieure avec le chiffre 0 pour les deux billes des rangées situées à l'aplomb de l'effort E, puis 1, 2, 3 et 4 pour les billes se trouvant à droite et -1, -2, -3 et -4 pour les billes se trouvant à gauche. Pour rappel, la bague externe 44 du palier est solidaire du carter tournant (par rapport à l'axe A) 34 (pièce formant stator du point de vue du roulement), et la bague 25 interne 42 est solidaire de l'arbre rotatif 30 (pièce formant rotor du point de vue du roulement) relié au pivot 16 de chaque pale. Lorsque l'on souhaite modifier le calage du pas des pales, le système de changement 20 est commandé de sorte que chaque arbre radial 30 du système tourillonne dans les paliers pour simultanément entraîner le pivotement de la pale 30 autour de l'axe B. Le sens de rotation choisi des pales est indiqué par la flèche 51 sur la figure 6b. La bague intermédiaire 43 est alors rendue solidaire en rotation de la bague interne 42 par le moyen de blocage sélectif 50, dont la face normale 64 de la branche 56 est entraînée par la face normale 62 de la dent concernée de la denture 53 ménagée dans la couronne 60. La figure 7 montre une telle liaison du palier en développé partiel sous forme de droite. La rotation des bagues solidaires interne 42 et intermédiaire 43 se poursuit jusqu'à la valeur de changement souhaitée du pas des pales pour l'hélice amont, comme le montre la figure 6c. Entre les représentations des figures 6b à 6 c, comme les bagues interne 42 et intermédiaire 43 sont liées en rotation, ce qui est symbolisé par un trait T reliant ces bagues, les billes 46 «-3 à +3» de la rangée intérieure 45 n'ont pas bougé, tandis que les billes 48 de la rangée extérieure 47 se sont déplacées ou décalées dans le même sens de rotation S1, puisqu'elles sont en contact avec la bague intermédiaire rotative 43 et que la bague externe 44 du palier 41 est fixe. Ainsi, la bille 48 «-4» est venue en regard de la flèche E et aux extrémités du secteur du palier se trouvent les billes 48 «-8 et 0». Comme la branche 56 de l'élément de blocage sélectif 52 solidarise en rotation la bague intermédiaire 43 et la bague interne 42, l'autre branche 57 dudit élément de blocage est inactive vis-à-vis de la bague externe 44. En effet, cette branche 57 étant au contact, par sa face inclinée 65, de la face inclinée 63 de la denture 54 fixée à la bague externe 44, elle s'efface successivement sur les dents en glissant sur les faces inclinées 63 de celles-ci, sans faire obstacle, comme le montre la figure 7. Le moyen de blocage sélectif 50 est donc indépendant de cette bague externe.

Le triangle des forces sur une dent (de la denture 53 sur l'extrémité biseautée de la branche correspondante de l'élément de blocage) lors du glissement est représenté sur la figure 9 avec FG symbolisant la force de glissement, RM la résultante du mouvement de la bague selon le sens de la flèche de la figure et RF la résultante des forces.

De la position des pales représentée sur la figure 6c, on effectue maintenant une modification du calage des pales dans l'autre sens de rotation S2 par le biais du système de changement 20 (le vérin coulissant alors dans l'autre sens), comme le montrent la figure 6d et la figure 8. Chaque arbre radial 30 du système 20 tourne alors dans le sens inverse, et entraîne en rotation, dans le sens S2, la bague interne 42 du palier 41, de sorte que ce changement de sens de rotation de la bague interne se traduit par l'effacement du moyen de blocage sélectif 50 vis-à-vis de cette bague interne 42, c'est-à-dire la désolidarisation de celle-ci d'avec la bague intermédiaire 43.

En effet, lors de l'inversion du sens de rotation, les faces inclinées 63 des dents formant la denture 53 de la bague interne 42 entrent successivement au contact de la face inclinée 65 de la branche correspondante 56 de l'élément de blocage, et glissent sur celle-ci sans faire obstacle et donc rendant la bague intermédiaire 43 indépendante de la bague interne rotative 42. En revanche, la face normale 64 de l'autre branche 57 du moyen sélectif 50 entre au contact de la face normale de butée 62 de l'une des dents formant la denture 54 de la bague externe fixe 44 du palier. De plus, le passage dudit élément de blocage 52 entre les deux bagues interne et externe est facilité par le ressort de rappel 59 entre l'élément et la bague intermédiaire. La bague intermédiaire 43 est ainsi liée à la bague externe fixe 44, comme cela est indiqué par le trait T des figures 6d et 8. Les deux bagues sont donc fixes. L'élément 52 agit donc comme un double cliquet de roue à rochet, en liant en rotation deux des bagues du palier et en libérant la troisième. La rotation de la bague interne 42 se poursuit selon l'angle de calage souhaité imposé par le système 20, jusqu'à la position représentée sur la figure 6e. On remarque ainsi que les billes 46 de la rangée intérieure 45 du palier 41 se sont déplacées dans le même sens S2 puisqu'elles sont entraînées par la bague interne tournante 42, alors que la bague intermédiaire 43 est immobile. Ainsi, par rapport à l'angle de calage demandé, la bille 46 «3» se trouve en face de l'effort aérodynamique E avec, aux extrémités du secteur angulaire représenté du palier de l'invention, les billes 0 et 6. En revanche, les billes 48 de la rangée extérieure 47 n'ont pas bougé puisque les bagues intermédiaire 43 et externe 44 sont immobiles, liées l'une à l'autre par le moyen de blocage sélectif 50. On comprend donc que, lorsque qu'un nouveau changement du pas des pales est imposé, par exemple dans le sens S1, les billes 48 de la rangée extérieure 47 vont continuer à se déplacer dans le même sens entre les bagues intermédiaire tournante 43 et externe fixe 44, sur toute la circonférence du palier 41, toutes les billes de la rangée circulant au fur et à mesure entre ces bagues. Par conséquent, l'ensemble de ces billes reprend et supporte les efforts ou charges s'exerçant sur le palier.

II en va de même lorsque le changement du pas des pales s'effectue dans le sens S2. Les billes 46 de la rangée intérieure 45 vont continuer à se déplacer dans le sens S2 entre la bague interne tournante 42 et la bague intermédiaire fixe 43, de sorte que toutes les billes de la rangée 45 circulent au fur et à mesure entre ces bagues sur 302 1 3 7 5 13 toute la circonférence du palier. Par conséquent, les billes reprennent et supportent, par leur déplacement successif dans le même sens, les charges s'exerçant sur le palier et provenant notamment de l'effort E. Grâce au palier 41 de l'invention à deux rangées superposées d'éléments 5 roulants et moyen de blocage sélectif permettant la rotation alternée des bagues, le déplacement des éléments roulants est lié directement au sens de rotation de l'arbre de la pale, les éléments roulants parcourant toute la circonférence des bagues dans un sens pour l'une des rangées, dans le sens opposé pour l'autre rangée. De la sorte, la charge appliquée notamment due à l'effort aérodynamique sur le 10 palier est reprise par des éléments roulants toujours différents au fur et à mesure des changements de pas successifs des pales dans un sens ou dans l'autre, ce qui réduit considérablement l'usure des éléments roulants et évite le va-et-vient des mêmes éléments roulants d'un palier usuel à une rangée d'éléments roulants, et l'usure prématurée de celui-ci. Le palier assure donc une plus grande fiabilité de 15 fonctionnement avec une longévité accrue, limite les cas de blocage du système de commande du calage des pales par la dissociation des sens de rotation des billes (ou rouleaux) du palier double, et limite aussi la maintenance de ces paliers. D'autres réalisations du moyen de blocage 50 sont montrées sur les figures 10, 11 et 12.

20 Le moyen de blocage sélectif 50 de la figure 10 comporte le même élément de blocage 52 à deux branches solidaires 56, 57 autour du pivot 55, que celui précédemment décrit, mais diffère de celui-ci par le fait que le ressort de torsion est remplacé par un ressort de compression 66 qui relie la bague intermédiaire 43 à l'une des branches de l'élément de blocage, par exemple, la branche 56. Le rappel en 25 position d'équilibre intermédiaire de l'élément de blocage est ainsi assuré. En regard de la figure 11, l'élément de blocage 52 du moyen sélectif 50 comprend deux branches ou pattes 56, 57 désolidarisées l'une de l'autre et reliées au même pivot 55. Les deux branches sont toutes deux contraintes par des ressorts de compression respectifs, indépendants 67, 68 reliés à la bague intermédiaire 43.

30 En regard de la figure 12, l'élément de blocage 52 du moyen sélectif 50 est identique aux deux réalisations précédentes, seul le ou les ressorts sont remplacés par des languettes ou lames métalliques souples 69 garantissant le même résultat que les ressorts.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Palier du type roulement destiné à être monté entre une pièce tournante et une pièce de référence, et comportant au moins deux rangées concentriques intérieure (45) et extérieure (47) d'éléments roulants agencés, pour la rangée intérieure, entre une bague interne (42) et une bague intermédiaire (43) et, pour la rangée extérieure, entre la bague intermédiaire (43) et une bague externe (44), caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de blocage sélectif (50) de la bague intermédiaire (43) avec l'une des bagues interne (42) ou externe (44), de manière que, selon le sens de rotation imposé par la pièce tournante sur l'une des bagues interne ou externe, la bague intermédiaire (43) soit rendue solidaire de l'une ou l'autre des bagues interne (42) et externe (44), avec les éléments roulants (46 ou 48) de la rangée entre les deux bagues solidaires qui restent fixes par rapport à celles-ci, tandis que les éléments roulants (48 ou 46) de la rangée entre l'autre bague et les bagues solidaires se déplacent dans le même sens de rotation.
2. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel la bague interne (42) est solidaire de la pièce tournante et la bague externe (44) est solidaire de la pièce de référence, de sorte que, dans un sens de rotation de la pièce tournante et par le moyen de blocage sélectif (50), la bague intermédiaire (43) et la bague interne (42) sont rotatives et, dans le sens de rotation opposé, la bague intermédiaire (43) et la bague externe (44) sont fixes.
3. 3. Palier selon la revendication 1, dans lequel la bague externe (44) est solidaire de la pièce tournante et la bague interne (42) est solidaire de la pièce de référence, de sorte que, dans un sens de rotation de la pièce tournante et par le moyen de blocage sélectif (50), la bague intermédiaire (43) et la bague externe (44) sont rotatives et, dans le sens de rotation opposé, la bague intermédiaire (43) et la bague interne (42) sont fixes.
4. 4. Palier selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, dans lequel le moyen de blocage sélectif (50) comporte un élément de blocage (52), qui est monté pivotant autour d'un axe de pivot (55) appartenant à la bague intermédiaire et parallèle à l'axe de celle-ci, et deux dentures (53, 54) prévues en regard l'une de l'autre respectivement sur les bagues interne (42) et externe (44) et avec lesquelles coopèrent ledit élément de blocage (52) pour solidariser, selon le sens de rotation de la piècetournante, la bague intermédiaire (43) avec l'une des bagues interne (42) ou externe (44) par la denture correspondante (53 ou 54) en entraînant l'élément de blocage (52), et permettre le libre passage de l'élément de blocage sur la denture de l'autre bague.
5. 5. Palier selon la revendication 4, dans lequel ledit élément de blocage (52) présente deux branches solidaires (56, 57), dont les extrémités sont aptes à coopérer avec les dentures respectives (53, 54) des bagues interne (42) et externe (44), de façon que, selon le sens de rotation imposé par la pièce tournante, l'une des branches solidarise en rotation la bague intermédiaire avec l'une des bagues interne et externe par l'intermédiaire de la denture correspondante, et que l'autre branche s'efface successivement de la denture de l'autre bague rendant celle-ci indépendante des deux bagues solidaires.
6. 6. Palier selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les dentures (53, 54) du moyen de blocage sélectif (50) sont ménagées sur des couronnes (60, 61) rapportées latéralement, dans un même plan radial, sur les bagues interne (42) et externe (44), ou sont directement intégrées latéralement, dans un même plan radial, aux bagues interne et externe.
7. 7. Palier selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel les dentures (53, 54) des bagues interne (42) et externe (44) sont en dents de scie et en opposition l'une de l'autre, avec une face de butée (62) normale à chacune des bagues et une face de glissement (63) inclinée permettant, selon le sens de rotation de la pièce tournante, la liaison en rotation de la bague intermédiaire à la bague liée à la pièce tournante ou la liaison de la bague intermédiaire à la bague liée à la pièce de référence, par l'élément de blocage agissant, d'un côté, contre la face de butée de la denture concernée et glissant, de l'autre côté, sur la face de glissement inclinée de l'autre denture.
8. 8. Palier selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel le moyen de blocage sélectif (50) est rappelé élastiquement dans une position intermédiaire neutre par rapport aux deux dentures (53, 54).
9. 9. Palier selon la revendication 8, dans lequel le rappel élastique du moyen de blocage sélectif est un ressort de torsion (59) monté autour de l'axe de pivot entre la bague intermédiaire (43) et l'élément de blocage (52), ou un ressort de compression (66) reliant la bague intermédiaire (43) à l'une des branches (56 ou 57) de l'élément de blocage (52), ou deux ressorts de compression indépendants (67, 68) reliant respectivement les branches de l'élément (52) à la bague (43), ou des languettesmétalliques souples (69) reliant respectivement les branches de l'élément de blocage (52) à la bague intermédiaire (43).
10. 10. Turbomachine comportant au moins une hélice, dont les pales (18, 19) sont à calage variable sous l'action d'un système de changement (20, 21) du pas des pales, avec les pivots des pales montés tourillonnants dans des paliers de guidage, caractérisé par le fait qu'au moins l'un (41) des paliers de guidage de chaque pivot (16) est tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9.