FR3073558A1 - Bloc de palier equipe pour turbomachine - Google Patents

Abstract

Bloc de palier (20) configuré pour supporter un arbre (12) rotatif autour d'un axe (X) par rapport à une pièce de structure (14), le bloc de palier comprenant une enveloppe externe (22), annulaire, configurée pour être montée sur un premier élément parmi l'arbre (12) et la pièce de structure (14), une enveloppe interne (23), annulaire, configurée pour être montée sur un deuxième élément parmi l'arbre (12) et la pièce de structure (14), et un palier (24) comprenant une bague externe (26) solidaire en rotation de l'enveloppe externe (22), une bague interne (27) solidaire en rotation de l'enveloppe interne (23) et un élément de roulement (25) prévu entre la bague externe (26) et la bague interne (27) et permettant la rotation de la bague interne (27) par rapport à la bague externe (26), ledit bloc de palier (20) étant montable ou démontable en bloc sur l'arbre (12) et/ou la pièce de structure (14).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] Le présent exposé concerne le domaine des machines tournantes, telles que les turbomachines pouvant être utilisées dans les aéronefs, et plus particulièrement un bloc de palier configuré pour supporter un arbre rotatif autour d'un axe par rapport à une pièce de structure.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE [0002] Des paliers sont connus, par exemple de la demande de brevet FR 2 975 149 Al, de la Demanderesse, qui décrit un roulement pour turbomachine. De manière classique, un palier comprend une bague externe, une bague interne et au moins un élément de roulement, tel que des billes ou des rouleaux, logé entre la bague externe et la bague interne et permettant la rotation de la bague interne par rapport à la bague externe.

[0003] Toutefois, un palier nécessite généralement une lubrification et, par suite, des moyens d'étanchéité associés. Comme il ressort de la demande de brevet précitée, un palier a donc classiquement une structure complexe composée de nombreuses pièces imbriquées les unes dans les autres.

[0004] Ces pièces sont montées in situ en prenant appui sur la pièce de structure ou sur l'arbre, ce qui nécessite que la machine tournante offre un accès suffisant pour effectuer ce montage. Si l'arbre est supporté par plusieurs paliers, il peut même être nécessaire de disposer d'accès par plusieurs côtés de la machine, ce qui s'avère encore plus pénalisant pour la conception.

[0005] Par ailleurs, le montage des pièces imbriquées se fait alternativement du côté de l'arbre et du côté de la pièce de structure. Cela rend le démontage particulièrement long en cas de maintenance, et il est nécessaire d'immobiliser la machine tournante pendant tout le démontage et le remontage d'un nouveau palier.

[0006] Il existe donc un besoin pour un nouveau type de bloc de palier.

PRÉSENTATION DE L'INVENTION [0007] A cet effet, le présent exposé concerne un bloc de palier configuré pour supporter un arbre rotatif autour d'un axe par rapport à une pièce de structure, le bloc de palier comprenant une enveloppe externe, annulaire, configurée pour être montée sur un premier élément parmi l'arbre et la pièce de structure, une enveloppe interne, annulaire, configurée pour être montée sur un deuxième élément parmi l'arbre et la pièce de structure, et un palier comprenant une bague externe solidaire en rotation de l'enveloppe externe, une bague interne solidaire en rotation de l'enveloppe interne et un élément de roulement prévu entre la bague externe et la bague interne et permettant la rotation de la bague interne par rapport à la bague externe, ledit bloc de palier étant montable ou démontable en bloc sur l'arbre et/ou la pièce de structure.

[0008] Le bloc de palier supporte l'arbre par rapport à la pièce de structure tout en permettant leur rotation relative. L'arbre est rotatif autour d'un axe ; par suite, cet axe de rotation de l'arbre définit une direction axiale. Une direction radiale est une direction perpendiculaire à cet axe et coupant cet axe. De même, un plan axial est un plan contenant l’axe et un plan radial est un plan perpendiculaire à cet axe. Une circonférence s'entend comme un cercle appartenant à un plan radial et dont le centre appartient à l'axe. Une direction tangentielle ou circonférentielle est une direction tangente à une circonférence ; elle est perpendiculaire à l'axe mais ne passe pas par l'axe.

[0009] Sauf précision contraire explicite ou liée au contexte, les adjectifs intérieur (ou interne) et extérieur (ou externe) sont utilisés en référence à une direction radiale de sorte que la partie intérieure d’un élément est, suivant une direction radiale, plus proche de l’axe que la partie extérieure du même élément.

[0010] Dans la suite, par souci de concision mais sans perte de généralité, on considère que l'arbre et la pièce de structure appartiennent à une turbomachine. Toutefois, d'autres types de machines tournantes peuvent être envisagés. La pièce de structure peut être une pièce fixe dans le référentiel lié à la turbomachine, par exemple un carter, ou bien une pièce elle-même mobile, par exemple un autre arbre.

[0011] De manière non exhaustive, l'élément de roulement peut être une bille, un rouleau, ou un fluide assurant le glissement de la bague interne par rapport à la bague externe (pour des paliers de type palier fluide).

[0012] Le bloc de palier comprend non seulement le palier à proprement parler mais également les enveloppes interne et externe. Lesdites enveloppes peuvent former un boîtier délimitant, au moins radialement, le bloc de palier. En outre, lesdites enveloppes peuvent servir de supports à d'autres composants utiles au fonctionnement du palier, tels que des organes d'étanchéité ou de lubrification, de sorte que le bloc de palier soit montable ou démontable en bloc sur l'arbre et/ou sur la pièce de structure.

[0013] Par montable ou démontable en bloc, on comprend que le bloc de palier forme un ensemble de pièces mécaniquement assemblées les unes aux autres et qui peut être déplacé comme un seul bloc, indépendamment d'autres pièces qui n'appartiennent pas au bloc de palier.

[0014] Grâce à la présence des enveloppes interne et externe, qui rendent le bloc de palier montable et démontable en bloc, le bloc de palier peut être assemblé hors de la turbomachine, sans avoir à utiliser la pièce de structure ou l'arbre comme support, ce qui facilite significativement l'assemblage. De plus, le bloc de palier peut être monté sur ou démonté de la turbomachine comme un seul bloc. Ainsi, il est possible de remplacer directement un bloc de palier défectueux par un bloc de palier fonctionnel qui était en réserve, de façon à immobiliser la turbomachine le moins de temps possible, et de réparer indépendamment le palier défectueux, en parallèle. De surcroît, comme l'assemblage des différents composants du bloc de palier n'a plus lieu directement sur l'arbre et/ou la pièce de structure, il est possible de prévoir sur ces derniers des accès moins larges ou moins directs qu'auparavant, ce qui réduit les contraintes et offre une plus grande liberté pour la conception des arbres et/ou des pièces de structure.

[0015] Comme indiqué précédemment, les enveloppes interne et externe sont annulaires. Les bagues interne et externe peuvent être également annulaires.

[0016] Dans certains modes de réalisation, le palier est flanqué, de part et d'autre dans une direction radiale, respectivement par les enveloppes interne et externe.

[0017] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe interne et/ou l'enveloppe externe est munie d'au moins un organe d'étanchéité ou de lubrification, ledit organe faisant saillie du côté du palier. Ladite enveloppe présente, radialement, un côté où est disposé le palier et un côté opposé, et l'organe fait saillie du côté où est disposé le palier. Au sens du présent exposé, la lubrification recouvre l'apport de lubrifiant et/ou sa récupération. Ledit organe peut faire partie de ladite enveloppe ou bien être une pièce séparée qui y est fixée. Ainsi, le bloc de palier peut former un ensemble cohérent capable d'assurer les fonctions d'étanchéité et/ou de lubrification du palier, ces fonctions étant intégrées au bloc de palier.

[0018] Plus généralement, l'enveloppe interne et l'enveloppe externe peuvent être configurées pour définir entre elles un espace de réception d'au moins organe d'étanchéité ou de lubrification.

[0019] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe interne et l'enveloppe externe sont munies chacune d'au moins un tel organe, les organes des enveloppes respectives se chevauchant dans une direction radiale. En d'autres termes, au moins un organe d'une enveloppe chevauche radialement au moins un organe de l'autre enveloppe. Par exemple, l'enveloppe interne et l'enveloppe externe peuvent être munies chacune d'organes s'étendant respectivement de l'une vers l'autre, lesdits organes se chevauchant radialement.

[0020] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe interne est axialement plus longue que la bague interne et/ou l'enveloppe externe est axialement plus longue que la bague externe. Ainsi, les enveloppes peuvent délimiter axialement le bloc de palier.

[0021] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe externe est axialement plus courte que ledit premier élément parmi l'arbre et la pièce de structure, et/ou l'enveloppe interne est axialement plus courte que ledit deuxième élément.

[0022] Dans certains modes de réalisation, au moins l'une des enveloppes interne et externe comporte une gorge circonférentielle, sur sa surface opposée au palier, pour le passage de fluide. Le fluide peut être un lubrifiant ou de l'air pressurisé. Il peut être prévu une ou plusieurs gorges pour chaque type de fluide. Ainsi, la gorge circonférentielle peut être positionnée en face d'un passage de fluide prévu dans l'arbre ou dans la pièce de structure respectivement, sans nécessiter d'ajustement précis de la position angulaire. A l'extrême, afin de ne requérir aucun positionnement angulaire et simplifier le montage au maximum, la gorge circonférentielle peut être annulaire et s'étendre sur toute la circonférence de ladite enveloppe.

[0023] Alternativement ou en complément, au moins l'une des enveloppes interne et externe peut être munie, sur sa surface opposée au palier, d'un détrompeur angulaire pour son montage dans une position angulaire prédéterminée par rapport à l'arbre et/ou à la pièce de structure.

[0024] Dans certains modes de réalisation, au moins l'une des enveloppes interne et externe peut être munie, sur une des surfaces de sa paroi adjacente au palier, d'un détrompeur angulaire pour le montage d'un composant dans une position angulaire prédéterminée par rapport à ladite enveloppe. Selon un exemple, le composant peut former tout ou partie d'un organe d'étanchéité ou de lubrification.

[0025] Dans certains modes de réalisation, au moins un orifice transversal peut être prévu dans l'enveloppe comportant la gorge, l'orifice transversal débouchant dans la gorge. L'orifice transversal est apte à conduire le lubrifiant entre la gorge et le palier. Ledit orifice peut être prévu dans un plan radial, voire s'étendre radialement. L'orifice transversal peut traverser l'enveloppe de façon à conduire le lubrifiant de part et d'autre de l'enveloppe, c'est-à-dire aussi entre l'extérieur et l'intérieur du bloc de palier. Un orifice transversal peut être prévu même si l'enveloppe ne comporte pas de gorge, notamment dans les modes de réalisation avec détrompeur angulaire seulement.

[0026] Dans certains modes de réalisation, ladite enveloppe comportant la gorge présente, sur la même surface, c'est-à-dire sur la surface comportant la gorge, au moins une rainure annulaire configurée pour accueillir un joint, de préférence des rainures de part et d'autre de la gorge. La même surface désigne la surface du côté de l'enveloppe sur lequel se trouve la gorge. La rainure annulaire peut être adjacente à la gorge. L'étanchéité de la gorge est ainsi assurée.

[0027] De manière similaire, alternativement ou en complément, ladite enveloppe comportant un orifice transversal peut présenter, sur la surface opposée au palier, une rainure annulaire configurée pour accueillir un joint, de préférence des rainures de part et d'autre de l'orifice.

[0028] Dans certains modes de réalisation, le bloc de palier comprend au moins une pièce de serrage configurée pour retenir axialement le palier sur l'enveloppe externe ou l'enveloppe interne. La pièce de serrage peut être annulaire, par exemple un écrou ou équivalent. Par serrage, la pièce de serrage plaque et tasse le palier, notamment l'une de ses bagues, contre l'enveloppe correspondante ou une pièce qui en est solidaire ; la friction qui en résulte peut, en outre, assurer la solidarisation en rotation de ladite bague avec l'enveloppe correspondante. Le serrage peut être mis en œuvre via d'autres pièces, par exemples des entretoises, cales, supports, etc. Notamment, un ou plusieurs organes d'étanchéité ou de lubrification peut être retenu par serrage entre la bague de palier et la pièce de serrage.

[0029] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe interne présente une surface interne cylindrique et/ou l'enveloppe externe présente une surface externe cylindrique. On rappelle qu'un cylindre est une surface définie par une droite de direction fixe (génératrice) décrivant une courbe fermée de forme quelconque. Le cylindre a de préférence une section circulaire. Une forme cylindrique est donc de section constante transversalement à son axe. Dans ces modes de réalisation, le fait que le bloc ait une section externe et/ou interne constante facilite son montage et son démontage, par exemple sur une turbomachine. Alternativement, l'enveloppe interne et/ou l'enveloppe externe peut présenter une surface interne/externe, respectivement, cylindrique par morceaux, ou en cylindre étagé.

[0030] Dans certains modes de réalisation, l'enveloppe interne et/ou l'enveloppe externe présente une nervure annulaire. Une telle nervure, parfois appelée cordon d'équilibrage, sert à modifier l'équilibre de l'enveloppe pour modifier sa réponse vibratoire en rotation. La nervure peut être prévue sur la surface interne de l'enveloppe externe et/ou sur la surface externe de l'enveloppe interne. Alternativement ou en complément, l'équilibrage d'une enveloppe peut être prévu sous la forme d'une extension axiale de ladite enveloppe, dont la dimension varie suivant la position angulaire, par exemple en enlevant localement de la matière à ladite extension. Dans tous les cas, la présence d'un équilibrage, sous la forme d'une nervure ou d'une extension notamment, est avantageusement associée à un détrompage angulaire, par exemple réalisé comme détaillé précédemment.

[0031] Le présent exposé concerne également une turbomachine comprenant une pièce de structure et un arbre rotatif, l'arbre étant supporté par rapport à la pièce de structure par un bloc de palier tel que précédemment décrit.

[0032] Dans certains modes de réalisation, la turbomachine comprend un deuxième bloc de palier pour supporter l'arbre par rapport à la pièce de structure, les blocs de palier étant maintenus à distance l'un de l'autre par au moins une entretoise. Selon un exemple, le deuxième bloc de palier peut avoir tout ou partie des caractéristiques du premier bloc de palier décrit ci-dessus. L'entretoise peut s'étendre axialement entre les deux paliers. L'entretoise peut être annulaire. Selon un exemple, notamment pour des roulements à billes, l'entretoise peut prendre appui sur les enveloppes externes de chaque palier ou les enveloppes internes de chaque palier. Selon un autre exemple, notamment pour des roulements à rouleaux, la turbomachine peut comprendre deux telles entretoises, l'une prenant appui sur les enveloppes externes de chaque palier et l'autre prenant appui sur les enveloppes internes de chaque palier.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0033] L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 représente une vue schématique en section axiale d'une turbomachine ;

- la figure 2 est une demi-section axiale d'un bloc de palier selon un mode de réalisation, installé dans une partie de turbomachine représentée en pointillés ;

- la figure 3 est une vue partielle en perspective du bloc de palier de la figure 2 ;

- la figure 4 est une vue schématique, en section axiale, illustrant le montage de plusieurs blocs de paliers ;

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION [0034] La figure 1 illustre une turbomachine, plus précisément un turboréacteur à double flux et double corps, en tant qu'exemple de machine tournante comprenant une pièce de structure et un arbre rotatif par rapport à la pièce de structure. En l'espèce, la turbomachine 10 est une turbomachine d'aéronef comprenant un arbre 12, en l'occurrence un arbre de corps basse pression, rotatif autour d'un axe X définissant une direction axiale, et une pièce de structure 14, en l'occurrence un carter (ciaprès carter 14) parfois appelé carter intermédiaire. Dans cet exemple, la turbomachine 10 comprend également un autre arbre 16, en l'espèce un arbre de corps haute pression, monté coaxialement à l'extérieur de l'arbre de corps basse pression 12. Des blocs de palier 20 sont prévus pour supporter l'arbre rotatif 12 par rapport à la pièce de structure 14. Alternativement ou en complément, des blocs de palier similaires pourraient être prévus pour supporter l'arbre de corps basse pression 12 par rapport à l'arbre de corps haute pression 16. En outre, dans ce mode de réalisation, l'arbre 12 est rotatif radialement à l'intérieur de la pièce de structure 14, mais un bloc de palier 20 pourrait également être utilisé dans le cadre d'un arbre creux rotatif radialement à l'extérieur d'une pièce de structure.

[0035] Un premier mode de réalisation du bloc de palier 20 est représenté sur la figure 2, en demi-section axiale, et sur la figure 3 en perspective. Sur la figure 2, on a représenté les directions radiale R et tangentielle T, qui forment avec la direction axiale X un repère orthogonal. Par ailleurs, l'arbre 12 et la pièce de structure 14 apparaissent en pointillés.

[0036] Comme indiqué précédemment, le bloc de palier 20 comprend une enveloppe externe 22, annulaire, configurée pour être montée sur un premier élément, ici la pièce de structure 14, une enveloppe interne 23, annulaire, configurée pour être montée sur un deuxième élément, ici l'arbre 12. L'enveloppe externe 22 peut être solidaire en rotation de la pièce de structure 14, par exemple grâce à une pièce de serrage, typiquement un écrou, dont le serrage permet de tasser axialement l'enveloppe externe 22 contre la pièce de structure 14. La friction qui s'ensuit assure la rotation conjointe de l'enveloppe externe 22 et de la pièce de structure 14. Par ailleurs, l'enveloppe interne 23 peut être solidaire en rotation de l'arbre 12, éventuellement par le biais d'un système analogue.

[0037] Dans ce mode de réalisation, comme il ressort de la figure 2, l'enveloppe interne 23 présente une surface interne 23a cylindrique et l'enveloppe externe 22 présente une surface externe 22a cylindrique, abstraction faite des gorges 36, 38 et rainures 40 qui seront décrites par la suite et qui sont, en tout état de cause, radialement en retrait par rapport à la surface cylindrique 22a. Ainsi, les enveloppes 22, 23 délimitent le bloc de palier 20 et lui confèrent une forme générale de tronc de cylindrique creux, ce qui facilite son insertion axiale et son retrait, en bloc, de la turbomachine 10.

[0038] Le bloc de palier 20 comprend également un palier 24. Le palier 24 peut être un palier à roulement (à billes ou à rouleaux, par exemple) ou un palier fluide. Il comporte en l'espèce une bague externe 26, annulaire, une bague interne 27, annulaire, et un élément de roulement 25 prévu entre la bague externe 26 et la bague interne 27 et permettant la rotation de la bague interne 27 par rapport à la bague externe 26. L'élément de roulement 25 est ici une bille (ci-après bille 25), mais pourrait alternativement être un rouleau ou une couche de fluide. Plus exactement, comme on le voit sur la figure 3, le palier 24 comprend une pluralité de billes 25 enchâssées dans une bague perforée 25a et maintenues radialement entre les bagues externe et interne 26, 27. Des variantes sont toutefois possibles, par exemple mettant en œuvre plusieurs rangées de billes.

[0039] La bague externe 26 est solidaire en rotation de l'enveloppe externe 22. En l'espèce, la bague externe 26 est maintenue entre un épaulement de l'enveloppe externe 22 et une cale 44. Un écrou 48, formant pièce de serrage, permet de maintenir ces pièces en position, ainsi que la base du bras 32 décrit ultérieurement. L'écrou 48 peut être assemblé à l'enveloppe externe 22 par un filetage.

[0040] De manière analogue mais indépendante, la bague interne 27 est solidaire en rotation de l'enveloppe interne 23. En l'espèce, la bague interne est maintenue entre un épaulement de l'enveloppe interne 23, ici à la base du déflecteur 35, et un support 45 portant des léchettes d'étanchéité. Un écrou 49, formant pièce de serrage, permet de maintenir ces pièces en position. L'écrou 49 peut être assemblé à l'enveloppe interne 23 par un filetage.

[0041] Comme illustré sur la figure 2, l'enveloppe externe 22 est axialement plus longue que la bague externe 26. Ainsi, l'enveloppe externe 22 est apte à servir de support pour le montage de la bague externe 26 et d'autres organes utiles au fonctionnement du palier 24, qui seront décrits par la suite. De manière indépendante mais analogue, l'enveloppe interne 23 est axialement plus longue que la bague interne 27. [0042] Dans ce mode de réalisation, le bloc de palier 20 comprend au moins un organe participant aux fonctions d'étanchéité et/ou de lubrification du palier 24. Ces organes peuvent chacun faire partie de l'une ou l'autre des enveloppes 22, 23, ou y être assemblés. En outre, afin de conserver la forme extérieure cylindrique du bloc de palier, lesdits organes sont de préférence prévus entre l'enveloppe externe 22 et l'enveloppe interne 23. Ainsi, les organes peuvent être prévus sur l'enveloppe externe 22 et/ou l'enveloppe interne 23, et faire saillie radialement en direction du palier 24 (ou de l'autre enveloppe), du côté du palier 24.

[0043] En l'espèce, comme organe de lubrification, le bloc de palier comprend au moins un injecteur ou gicleur 28, configuré pour apporter du lubrifiant à proximité du palier 24, plus particulièrement à proximité des billes 25. Le gicleur 28 peut s'étendre à partir de l'enveloppe montée sur la pièce de structure 14, ici l'enveloppe externe 22. Dans ce mode de réalisation, le gicleur 28 est directement taillé dans l'enveloppe externe 22, toutefois il pourrait être conçu comme une pièce séparée et fixée, par exemple vissée ou soudée, à l'enveloppe externe 22. Le gicleur 28 comporte un trou traversant 28a dans l'enveloppe externe 22, ce trou étant surmonté d'un conduit 28b saillant vers l'intérieur du bloc de palier 20, essentiellement radial, le conduit saillant 28b se terminant par une buse 28c inclinée par rapport au conduit saillant 28b et dirigée vers le palier 24. Le trou traversant 28a débouche sur une gorge circonférentielle 38 configurée pour être installée en vis-à-vis d'un orifice correspondant de la pièce de structure 14, afin de permettre l'amenée de lubrifiant, depuis la pièce de structure 14, dans le sens repéré par la flèche L.

[0044] Le palier 24 et le gicleur 28 sont entourés, axialement, d'organes d'étanchéité, plus précisément de joints d'étanchéité, ici des joints labyrinthes 30. Toutefois, d'autres types de joints pourraient être employés. Dans ce mode de réalisation, chaque joint labyrinthe 30 comprend des léchettes d'étanchéité 33, venues de matière avec l'enveloppe interne 23 (voir à droite sur la figure 2) ou prévues sur une pièce distincte fixée sur l'enveloppe interne 23 (voir à gauche sur la figure

2), en tout état de cause supportées par l'enveloppe interne 23 et solidaires en rotation de cette enveloppe interne 23. Les léchettes 33 sont annulaires et placées en vis-à-vis d'un revêtement abradable 32a disposé sur un bras 32 annulaire et solidaire en rotation, quant à lui, de l'autre enveloppe, ici l'enveloppe externe 22. Le bras 32 peut être venu de matière avec l'enveloppe externe 22 ou, comme illustré sur les figures 2 et 3, rapporté sur cette enveloppe. Bien que ce ne soit pas le cas ici, le bras 32 pourrait former une seule pièce avec la cale 44. Par ailleurs, les positions des bras 32 et des léchettes d'étanchéité 33 pourraient être échangées, de sorte que les bras 32 soient solidaires en rotation de l'enveloppe interne 23 et que les léchettes 33 soient solidaires en rotation de l'enveloppe externe 22.

[0045] Pour compléter la fonction d'étanchéité, les joints labyrinthes 30 peuvent comprendre en outre, comme organe d'étanchéité, des déflecteurs ou lance-gouttes 35, positionnés axialement entre le palier 24 et les léchettes 33. Les déflecteurs 35 peuvent être supportés par l'enveloppe qui ne porte pas les bras 32. Lors du fonctionnement de la turbomachine 10, les enceintes à l'opposé du palier 24 par rapport aux joints labyrinthes 30 peuvent être mises en surpression par rapport à l'enceinte délimitée entre les joints labyrinthes 30, de sorte que de l'air s'écoule dans les joints 30 dans le sens des flèches A, limitant ainsi les fuites de lubrifiant vers l'extérieur du bloc de palier 20. Les déflecteurs 35 dirigent l'air et l'excès de lubrifiant vers des orifices d'évacuation 34, ici des orifices traversants prévus dans l'enveloppe externe 22. Les orifices d'évacuation 34 sont des exemples d'orifices transversaux.

[0046] Comme on le voit sur la figure 2, la structure des organes de lubrification et d'étanchéité est telle que certains organes de lubrification et d'étanchéité prévus sur l'enveloppe externe 22, notamment le gicleur 28 et les bras 32, chevauchent certains organes de lubrification et d'étanchéité prévus sur l'enveloppe interne 23, notamment les déflecteurs 35. C'est pourquoi le montage du bloc de palier 20 doit se faire en assemblant alternativement les parties destinées être solidaires en rotation de l'arbre 12 et les parties destinées à être solidaires en rotation de la pièce de structure 14. Il est alors particulièrement avantageux de prévoir comme supports de montage les enveloppes externe 22 et interne 23, de façon à pouvoir assembler le bloc de palier 20 hors de la turbomachine 10 et l'y monter ou l'en démonter en bloc.

[0047] En résumé, pour la lubrification du palier 24, du lubrifiant est amené via le gicleur 28, maintenu au voisinage du palier 24 par les joints d'étanchéité 30 situés de part et d'autre, axialement, du gicleur 28 et du palier 24, et évacué par les orifices d'évacuation 34.

[0048] Il est possible de prévoir une pluralité de gicleurs 28 et orifices d'évacuations 34 répartis angulairement, éventuellement de manière uniforme, sur la circonférence du bloc de palier 20. Idéalement, il est prévu suffisamment d'orifices transversaux tels que les orifices d'évacuation 34 de sorte que le fluide puisse circuler par gravité quelle que soit l'orientation angulaire du bloc de palier.

[0049] Comme on le voit plus nettement sur la figure 3, afin d'assurer la bonne circulation de lubrifiant entre, ici l'enveloppe externe 22 et la pièce de structure 14, l'enveloppe externe 22 comporte au moins une gorge circonférentielle, sur sa surface opposée au palier 24, pour le passage de fluide. Plus précisément, les orifices d'évacuation 34 et le trou traversant 28a du gicleur débouchent, à l'extérieur du bloc de palier 20, sur des gorges circonférentielles respectives 36, 38, dans lesquelles le fluide peut ruisseler, notamment lorsque les orifices d'évacuation 34 et le trou traversant 28a ne sont pas positionnés, angulairement, exactement en vis-à-vis d'orifices correspondants dans la pièce de structure 14 (voir figure 2). Ainsi, les gorges 36, 38 assurent la bonne communication fluidique entre le bloc de palier 20 et la pièce de structure 14 sans imposer de contrainte lourde sur le positionnement angulaire du bloc de palier 20 par rapport à la pièce de structure 14. A l'extrême, la taille et la position des orifices et des gorges peuvent être prévues pour que le bloc de palier puisse être placé dans n'importe quelle position angulaire par rapport à la pièce de structure 14, par exemple via des gorges 36, 38 annulaires (voir figure 3) ou une pluralité de gorges prévues sur une même circonférence mais distinctes les unes des autres, et de longueur circonférentielle supérieure à la distance entre deux orifices de la pièce de structure 14.

[0050] D'autres gorges peuvent être prévues suivant le même principe, par exemple les gorges 36a, 36b, prévues respectivement à l'intérieur de l'enveloppe externe 22 et à l'extérieur de la cale 44, afin de permettre la circulation de fluide entre les orifices 34a, 34b respectifs de l'enveloppe externe 22 et de la cale 44, formant un orifice d'évacuation 34, sans nécessiter de détrompage.

[0051] L'étanchéité des gorges 36, 38, ou a minima des orifices d'évacuation 34 et du trou traversant 28a du gicleur 28, peut être assurée comme suit : l'enveloppe présentant la gorge 36, 38, l'orifice 34 ou le trou 28a, ici l'enveloppe externe 22, présente, sur la même surface, c'est-à-dire la surface opposée au palier 24, en l'espèce la surface 22a, une rainure annulaire 40 configurée pour accueillir un joint 42. Le joint 42 peut être un joint torique. La rainure annulaire 40 peut s'étendre circonférentiellement autour de l'axe X, comme c'est le cas sur la figure 3, ou s'étendre sur une surface tangente uniquement autour de l'orifice ou de la gorge concernée, lorsque ladite gorge n'est pas annulaire, c'est-à-dire autour d'une direction radiale.

[0052] Comme indiqué précédemment, l'écrou 48 plaque la bague externe 26 du palier 24 sur l'épaulement de l'enveloppe externe 22 par l'intermédiaire de la cale 44. L'écrou 48 est pourvu d'une rondelle frein 46 solidaire de l'enveloppe externe 22. Il en va de même de l'écrou 49 et de la rondelle frein 47, vis-à-vis de l'enveloppe interne 23. Ces éléments constituent un système de blocage, dans lequel les rondelles freins 46, 47 bloquent les écrous 48, 49 en rotation de sorte qu'ils ne se desserrent pas en fonctionnement.

[0053] Grâce au fait que les enveloppes externe et interne 22, 23 forment des supports indépendants de l'arbre 12 et de la pièce de structure 14 pour supporter le palier 24 et les organes de lubrification et d'étanchéité, le bloc de palier 20 forme un ensemble annulaire cohérent pouvant être déplacé d'un bloc, si bien que le bloc de palier 20 est montable ou démontable en bloc sur l'arbre 12 et/ou la pièce de structure

14.

[0054] La figure 4 illustre schématiquement, en section axiale, un exemple de montage de plusieurs blocs de paliers dans une turbomachine, dans lequel le caractère montable et démontable en bloc des blocs de palier est mis à profit. Toutefois, un bloc de palier tel que précédemment proposé peut s'avérer avantageux dans d'autres types de montages.

[0055] Dans ce mode de réalisation, outre le bloc de palier 20 (premier bloc de palier) décrit ci-dessus, un deuxième bloc de palier 60 est prévu pour supporter l'arbre 12 par rapport à la pièce de structure 14. Pour réaliser le montage, on insère le premier bloc de palier 20 au fond d'un logement prévu entre l'arbre 12 et la pièce de structure. En référence à l'orientation de la figure 4, il n'est pas possible d'insérer le premier bloc de palier 20 par la droite ; en revanche, le premier bloc de palier 20 peut être inséré à une extrémité (à gauche) et poussé vers l'extrémité opposée (à droite), si profond soit le logement dans le sens axial, éventuellement jusqu'à prendre appui sur une pièce ou un épaulement prévu à cet effet. Ceci est rendu possible par le fait que le premier bloc de palier 20 est luimême préassemblé et qu'il n'est plus nécessaire de prévoir un accès, sur l'arbre 12 ou la pièce de structure 14, directement à l'emplacement du bloc de palier pour l'assembler in situ.

[0056] Selon un exemple, la poussée du premier bloc de palier 20 peut être faite au moyen d'un poussoir s'appuyant à la fois sur l'enveloppe externe 22 et l'enveloppe interne 23.

[0057] Afin de maintenir la position axiale du premier bloc de palier 20, la turbomachine comprend en outre au moins une entretoise, en l'espèce deux entretoises, à savoir une entretoise externe 62 et une entretoise interne 63. Les entretoises sont ici annulaires. Le fait de prévoir plusieurs entretoises coaxiales permet de maintenir respectivement l'enveloppe externe 22 et l'enveloppe interne 23 du premier bloc de palier. Dans cet exemple, si l'on ne dispose pas de poussoir adapté pour pousser le premier bloc de palier, il est possible d'utiliser à la place l'une des entretoises 62, 63 pour pousser l'enveloppe correspondante, qui entraînera l'autre enveloppe avec elle ; puis, l'autre entretoise peut être utilisée pour remettre les enveloppes 22, 23 en place l'une par rapport à l'autre.

[0058] Après l'insertion des entretoises 62, 63, on monte, entre l'arbre 12 et la pièce de structure 14, le deuxième bloc de palier 60. Le deuxième bloc de palier 60 peut avoir tout ou partie des caractéristiques du premier bloc de palier 20 tel que précédemment décrit.

[0059] Le deuxième bloc de palier 60 peut être fixé axialement et en rotation à l'arbre 12 et à la pièce de structure 14, par exemple via ses enveloppes interne et externe respectivement. Cette fixation peut être réalisée, selon un exemple, par des écrous, ou plus généralement des pièces de serrage. La fixation du deuxième bloc de palier 60 sur l'arbre 12 et la pièce de structure 14 permet, via les entretoises 62, 63, de verrouiller indirectement la position axiale et angulaire, par friction, du premier bloc de palier 20 par rapport à l'arbre 12 et à la pièce de structure

14.

[0060] Ce mode de réalisation permet donc de mettre en œuvre facilement le supportage de l'arbre 12 par les blocs de palier 20, 60 en n'ayant accès qu'à un côté dudit arbre 12. Toutefois, dans d'autres modes de réalisation, il serait possible de prévoir un épaulement de chaque côté de l'arbre 12 et la pièce de structure 14, auquel cas le montage de chaque bloc de palier 20, 60 peut s'effectuer par une extrémité différente. Dans ce cas, les entretoises 62, 63 ne sont pas nécessaires. Il existe en outre d'autres types de montages dans lesquels les entretoises ne sont pas nécessaires, par exemple lorsqu'un bloc de palier a un diamètre interne supérieur au diamètre externe de l'autre bloc de palier. Ainsi, ces blocs de palier peuvent passer l'un autour de l'autre et, dans ce cas, chaque bloc de palier peut être maintenu indépendamment de l'autre.

[0061] En maintenance, le retrait du premier bloc de palier 20 peut être effectué ainsi, après avoir retiré de manière classique le deuxième bloc de palier 60 et les entretoises 62, 63 : en ayant prévu une nervure ou de préférence une rainure, de préférence annulaire, sur l'une des enveloppes du bloc de palier 20, il est possible d'insérer entre l'arbre 12 et la pièce de structure 14 un ou plusieurs bras d'extraction munis chacun d'un crochet à son extrémité et d'engager les crochets avec ladite rainure, puis de tirer les bras d'extraction pour extraire le premier bloc de palier 20. Aussi bien pour le montage que pour le démontage du premier bloc de palier 20, le fait que certains organes prévus sur des enveloppes différentes se chevauchent radialement permet que l'une des enveloppes entraîne l'autre enveloppe dans son mouvement axial.

[0062] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, des modifications peuvent être apportées à ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications.

[0063] Par exemple, des organes de lubrification et d'étanchéité ont été présentés selon une configuration particulière, mais d'autres configurations sont possibles en ce qui concerne leur taille, leur nombre, leur agencement, l'enveloppe sur laquelle ils sont fixés, etc.

[0064] En outre, sauf mention contraire, dans la description qui précède, les enveloppes interne 23 et externe 22 pourraient être interverties. Toutefois, il est préférable que, comme dans le mode de réalisation ci-dessus, les passages de fluide tels que les orifices 5 d'évacuation 34 et le trou traversant 28a soient prévus pour être en contact avec l'élément, parmi la pièce de structure 14 et l'arbre 12, qui a la vitesse de rotation la plus faible par rapport à la turbomachine dans son ensemble.

[0065] Plus généralement, des caractéristiques individuelles des 10 différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Bloc de palier (20) configuré pour supporter un arbre (12) rotatif autour d'un axe (X) par rapport à une pièce de structure (14), le bloc de palier comprenant une enveloppe externe (22), annulaire, configurée pour être montée sur un premier élément parmi l'arbre (12) et la pièce de structure (14), une enveloppe interne (23), annulaire, configurée pour être montée sur un deuxième élément parmi l'arbre (12) et la pièce de structure (14), et un palier (24) comprenant une bague externe (26) solidaire en rotation de l'enveloppe externe (22), une bague interne (27) solidaire en rotation de l'enveloppe interne (23) et un élément de roulement (25) prévu entre la bague externe (26) et la bague interne (27) et permettant la rotation de la bague interne (27) par rapport à la bague externe (26), ledit bloc de palier (20) étant montable ou démontable en bloc sur l'arbre (12) et/ou la pièce de structure (14).
2. 2. Bloc de palier (20) selon la revendication 1, dans lequel l'enveloppe interne (23) et/ou l'enveloppe externe (22) est munie d'au moins un organe d'étanchéité ou de lubrification (28, 32, 33, 35), ledit organe faisant saillie du côté du palier (24).
3. 3. Bloc de palier (20) selon la revendication 2, dans lequel l'enveloppe interne (23) et l'enveloppe externe (22) sont munies chacune d'au moins un tel organe (28, 32, 33, 35), les organes (28, 32, 33, 35) des enveloppes respectives (22, 23) se chevauchant dans une direction radiale (R).
4. 4. Bloc de palier (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'enveloppe interne (23) est axialement plus longue que la bague interne (27) et/ou l'enveloppe externe (22) est axialement plus longue que la bague externe (26).
5. 5. Bloc de palier (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins l'une des enveloppes interne et externe (22) comporte une gorge circonférentielle (36, 38), sur sa surface (22a) opposée au palier (24), pour le passage de fluide.
6. 6. Bloc de palier (20) selon la revendication 5, dans lequel ladite enveloppe (22) comportant la gorge (36, 38) présente, sur la même surface (22a), une rainure annulaire (40) configurée pour accueillir un joint (42).
7. 7. Bloc de palier (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant au moins une pièce de serrage (48, 49) configurée pour retenir axialement le palier (24) sur l'enveloppe externe (22) ou l'enveloppe interne (23).
8. 8. Bloc de palier (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'enveloppe interne (23) présente une surface interne (23a) cylindrique et/ou l'enveloppe externe (22) présente une surface externe (22a) cylindrique.
9. 9. Turbomachine (10) comprenant une pièce de structure (14) et un arbre (12) rotatif, l'arbre (12) étant supporté par rapport à la pièce de structure (14) par un bloc de palier (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
10. 10. Turbomachine (10) selon la revendication 9, comprenant un deuxième bloc de palier (60) pour supporter l'arbre par rapport à la pièce de structure, les blocs de palier (20, 60) étant maintenus à distance l'un de l'autre par au moins une entretoise (62, 63).