FR3075878B1 - Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef - Google Patents

Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef Download PDF

Info

Publication number
FR3075878B1
FR3075878B1 FR1763043A FR1763043A FR3075878B1 FR 3075878 B1 FR3075878 B1 FR 3075878B1 FR 1763043 A FR1763043 A FR 1763043A FR 1763043 A FR1763043 A FR 1763043A FR 3075878 B1 FR3075878 B1 FR 3075878B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
annular
shaft
shafts
screws
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1763043A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3075878A1 (fr
Inventor
Jeanne Pierrette Verdier Marion
Gilbert Roland Brault Michel
Laurent Jablonski
Nicolas Negri Arnaud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
Safran Aircraft Engines SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Aircraft Engines SAS filed Critical Safran Aircraft Engines SAS
Priority to FR1763043A priority Critical patent/FR3075878B1/fr
Publication of FR3075878A1 publication Critical patent/FR3075878A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3075878B1 publication Critical patent/FR3075878B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/30Arrangement of components
    • F05D2250/31Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/75Shape given by its similarity to a letter, e.g. T-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31Retaining bolts or nuts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/40Transmission of power
    • F05D2260/403Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Dispositif (20) d'accouplement de deux arbres (8a, 8b) de turbomachine d'aéronef, comportant des premier et second arbres s'étendant autour d'un même axe, le premier arbre comprenant une portion annulaire d'extrémité (8ab) qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une première paroi radiale comportant à sa périphérie externe une première bride annulaire de raccordement, le second arbre comprenant une portion annulaire d'extrémité (8ba) qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une seconde paroi radiale sensiblement parallèle à ladite première paroi radiale et comportant à sa périphérie externe une seconde bride annulaire de raccordement à ladite première bride annulaire, lesdites première et seconde brides étant traversées par des vis axiales, caractérisé en ce que lesdites première et seconde brides comprennent des rangées annulaires de dents axiales engagées les unes dans les autres et configurées pour assurer une transmission de couple entre les arbres, et en ce que lesdites vis sont configurées pour maintenir lesdites dents engagées les unes dans les autres et ne sont pas configurées pour assurer ladite transmission de couple.

Description

Dispositif d’accouplement de deux arbres de turbomachine d’aéronef
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne notamment un dispositif d’accouplement de deux arbres de turbomachine d’aéronef, en particulier à réducteur, par exemple épicycloïdal ou planétaire.
ETAT DE L’ART
L’état de l’art comprend notamment les documents FR-A12 979 121.
Une turbomachine, telle qu’un turboréacteur à double flux, comprend classiquement une entrée d’air comportant une soufflante dont le flux d’air en sortie se divise en un flux d’air qui pénètre dans le moteur et forme un flux chaud ou flux primaire, et en un flux d’air qui s’écoule autour du moteur et qui forme un flux froid ou flux secondaire.
Le moteur comprend typiquement d’amont en aval, dans le sens d’écoulement des gaz, au moins un compresseur, une chambre de combustion, au moins une turbine, et une tuyère d’éjection dans laquelle les gaz de combustion sortant de la turbine et formant le flux primaire sont mélangés au flux secondaire. Une turbomachine peut également être du type à « double-corps » ce qui signifie qu’elle comporte deux rotors agencés coaxialement. Un premier corps est appelé corps basse pression et un second corps est appelé corps haute pression. De façon connue, le moteur comporte dans ce cas, d’amont en aval, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, la chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression.
Dans le cas d’une turbomachine à réducteur, l’arbre de turbine entraîne l’arbre de soufflante par l’intermédiaire du réducteur qui est lubrifié et logé dans une enceinte de lubrification. Selon le type de réducteur utilisé, planétaire ou épicycloïdal, l’arbre de soufflante va tourner dans le même sens ou dans le sens contraire à l’arbre de turbine, et l’arbre de soufflante va tourner à une vitesse moins importante que celle de l’arbre de turbine.
L’arbre de turbine, qui est l’arbre de turbine basse pression dans le cas d’une turbomachine à double corps, est en général accouplé à un arbre du compresseur basse pression qui est lui-même accouplé à un arbre d’entrée du réducteur. Cet arbre d’entrée traverse le réducteur et engrène un solaire de ce dernier.
Pour assurer un bon fonctionnement de cette ligne d’arbres basse pression et notamment du réducteur, il faut transmettre le couple mais, en même temps, obtenir une certaine souplesse dans l’arbre d’entrée du réducteur pour ne pas perturber le fonctionnement de cette ligne d’arbres et des éléments internes du réducteur, mais aussi pour assurer un bon alignement des éléments internes du réducteur.
Les valeurs de souplesse de l’arbre peuvent être très élevées et la solution imaginée à l’origine consistait à faire des soufflets sur l’arbre. Cependant, pour respecter des valeurs de souplesse si élevées, il aurait fallu prévoir plusieurs soufflets adjacents, ce qui se traduirait par un encombrement radial et axial trop important et interdirait son intégration dans la turbomachine.
La présente invention apporte une solution simple, efficace et économique à ce problème au moyen d’un dispositif d’accouplement optimisé entre deux arbres ou portions d’arbre.
Parmi les dispositifs d’accouplement connus pour une turbomachine, on peut citer les technologies désignées par leurs dénominations anglaises « flex coupling » et « curvic coupling ».
Le document FR-A1-2 979 121 décrit un dispositif d’accouplement du type « flex coupling », les arbres reliés par ce dispositif comportant des portions en L portant des brides serrées l’une contre l’autre au moyen de vis qui assurent la transmission du couple entre les arbres. La transmission de couple est également assurée par le frottement des brides maintenues serrées par les vis. Dans un environnement huilé, il y a un risque que la transmission de couple ne se fasse pas par frottement mais uniquement par les vis travaillant en cisaillement. Or on cherche à éviter que les vis travaillent en cisaillement car leur résistance est faible sur ce type d’effort.
La présente invention propose un perfectionnement à la technologie « flex coupling », qui est particulièrement adapté mais non exclusivement à l’accouplement de deux arbres ou portions d’arbre d’une turbomachine à réducteur.
EXPOSE DE L’INVENTION
L’invention propose un dispositif d’accouplement de deux arbres de turbomachine d’aéronef, comportant des premier et second arbres s’étendant autour d’un même axe, le premier arbre comprenant une portion annulaire d’extrémité qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une première paroi radiale comportant à sa périphérie externe une première bride annulaire de raccordement, le second arbre comprenant une portion annulaire d’extrémité qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une seconde paroi radiale sensiblement parallèle à ladite première paroi radiale et comportant à sa périphérie externe une seconde bride annulaire de raccordement à ladite première bride annulaire, lesdites première et seconde brides étant traversées par des vis axiales, caractérisé en ce que lesdites première et seconde brides comprennent des rangées annulaires de dents axiales engagées les unes dans les autres et configurées pour assurer une transmission de couple entre les arbres, et en ce que lesdites vis sont configurées pour maintenir lesdites dents engagées les unes dans les autres et ne sont pas configurées pour assurer ladite transmission de couple.
Dans les dispositifs d’accouplement du type « curvic coupling», la transmission du couple entre les arbres est assurée par des rangées annulaires de dents axiales portées par les arbres et engagées les unes dans les autres.
L’invention propose ainsi de combiner les technologies connues sous les appellations « flex coupling » et « curvic coupling ». La technologie « flex coupling», avec les portions d’extrémité en L et leurs brides de raccordement, permet de conférer au dispositif une certaine souplesse, et la technologie « curvic coupling», avec les rangées de dents, permet d’assurer la transmission du couple tout en autorisant des désalignements entre les arbres. L’invention permet ainsi de bénéficier des avantages de ces deux technologies, le dispositif selon l’invention restant peut encombrant à la fois radialement et axialement.
Ce dispositif peut être multiplié autant que nécessaire sur une même ligne d’arbres. Dans le cas précité par exemple, l’arbre d’entrée du réducteur peut être remplacé par deux portions d’arbres accouplées par un dispositif selon l’invention ou trois portions d’arbres accouplées par deux dispositifs selon l’invention.
Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- lesdites dents sont en saillie sur des faces radiales en regard desdites brides ;
- lesdites vis traversent axialement une gorge annulaire formée sur chaque bride et s’étendant sensiblement au milieu des dents de cette bride ;
- lesdites vis sont situées sur une circonférence dont le diamètre est supérieur au double du plus petit diamètre desdits arbres ;
- lesdites dents s’étendent sensiblement sur toute la dimension radiale desdites brides ;
- lesdites vis et lesdites brides sont logées dans un capotage annulaire ;
- ledit capotage comprend un premier capot annulaire porté par le premier arbre et entourant des premières portions d’extrémité des vis, et un second capot annulaire porté par le second arbre et entourant des secondes portions d’extrémité des vis ;
- chacun desdits premier et second capots a en section une forme générale en U comportant deux branches cylindriques reliées entre elles par une âme sensiblement radiale, l’une des branches cylindriques, radialement interne, comportant un rebord radial appliqué axialement contre une face radiale de la paroi radiale de l’arbre correspondant, et l’autre des branches cylindriques, radialement externe, étant engagée axialement à l’intérieur d’un rebord cylindrique de l’un des arbres ;
- l’un des arbres comprend deux rebords cylindriques d’engagement respectif des branches cylindriques radialement externes desdits premier et second capots ;
- au moins l’un des rebords cylindriques et/ou l’un des capots comprend une rangée annulaire d’orifices de passage d’huile.
L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un dispositif tel que décrit ci-dessus, de préférence pour l’accouplement de deux arbres d’un arbre d’entrée d’un réducteur.
DESCRIPTION DES FIGURES
L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine à réducteur d’aéronef,
- la figure 2 est une vue schématique à plus grande échelle d’une partie de la figure 1 et représente un mode de réalisation de l’invention,
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 et qui représente une variante de réalisation de l’invention,
- la figure 4 est une demi-vue schématique en coupe axiale d’un dispositif d’accouplement selon l’invention,
- la figure 5 est une vue à plus grande échelle de certains éléments du dispositif de la figure 4,
- la figure 6 est une vue schématique partielle en perspective du dispositif de la figure 4, et
- la figure 7 est une vue schématique partielle en coupe du dispositif de la figure 4.
DESCRIPTION DETAILLEE
En se référant à la figure 1, on voit une turbomachine 1 à réducteur, qui comporte, de manière classique, une soufflante S, un compresseur basse pression 1a, un compresseur haute pression 1b, une chambre de combustion 1c, une turbine haute pression 1d et une turbine basse pression 1e. Les rotors du compresseur haute pression 1b et de la turbine haute pression 1d sont reliés par un arbre haute pression 5 et forment avec lui un corps haute pression (HP). Les rotors du compresseur basse pression 1a et de la turbine basse pression 1e sont reliés par un arbre basse pression 4 et forment avec lui un corps basse pression (BP). La soufflante est, quant à elle, portée par un arbre de soufflante 3 qui est relié par un réducteur 7 à l'arbre BP 4.
Les arbres HP et BP s'étendent suivant un axe qui est l'axe de rotation de la turbomachine 1. Dans la suite de la description, les notions de longitudinal ou radial, et d'intérieur ou extérieur, sont relatives à cet axe.
La turbomachine 1 comprend des carters structuraux. Le corps HP est tenu par deux carters structuraux : le carter inter-compresseur et le carter inter-turbine, et le corps BP est tenu par au moins deux carters structuraux : le carter intermédiaire 2 et le carter inter-turbine et/ou le carter d’échappement 6.
Le carter intermédiaire 2 soutient des paliers de l’arbre de turbine BP 4 qui sont logés dans une enceinte avant ou amont notée E1. Le carter d’échappement 6 soutient des paliers de l’arbre de turbine BP 4 qui sont logés dans une enceinte arrière ou aval notée E2. Les enceintes sont en général délimitées par des supports de paliers.
Le réducteur 7 est ici de type épicycloïdal. La figure 2 montre de manière très schématique l’encombrement du réducteur. Le réducteur 7 comprend un arbre d’entrée 8 s'étendant en amont de l'arbre BP 4 et qui est guidé par un palier 10 aval.
L’arbre d’entrée 8 comprend une extrémité axiale, ici amont, engagée dans le réducteur 7 et engrenée avec un solaire du réducteur, qui est lui-même engrené avec les satellites du réducteur. L’arbre d’entrée 8 a son extrémité aval qui est engrené avec un arbre 15 du compresseur basse pression qui est lui-même engrené avec l’arbre 4. Le palier 10 s’étend ici autour de l’arbre 15.
Le couple en sortie du réducteur 7 est transmis à l'arbre de soufflante 3, par une liaison classique, connue de l'homme du métier, comme par exemple une fixation de cet arbre de soufflante sur le portesatellites formant un arbre de sortie 9 du réducteur, dans le cas d'un réducteur épicycloïdal. Dans le cas d’un réducteur planétaire, l’arbre de soufflante serait entraîné par la couronne. Le réducteur est placé à l'intérieur de l’enceinte avant E1 de lubrification.
L’enceinte E1 comprend des parois fixes et des parois mobiles. Les parois fixes de l'enceinte E1 comprennent une paroi interne de la veine du flux primaire, d'un support amont de palier 11 et d'un support aval de palier
12. Les supports 11 et 12 s'étendent vers l'intérieur de la turbomachine et portent respectivement les paliers 13, et le palier 10. Ils assurent la structure entre les carters et les bagues externes fixes des paliers. Les parois mobiles de l'enceinte E1 comprennent les arbres d’entrée 8 et de sortie 9. Les paliers 10, 13, 14 sont logés dans l’enceinte E1. Des étanchéités, non visibles sur les schémas sont prévues entre les parois fixes et mobiles et sont par exemple des joints labyrinthe, joints à brosse, joint radiaux segmenté, etc.
Les paliers 10, 13 et 14 ainsi que le réducteur 7 sont lubrifiés pour leur bon fonctionnement. L’huile est amenée par des moyens appropriés tels que des gicleurs, des conduits d’amenée d’huile, etc. Le support de palier 11 comprend des trous de ventilation qui laissent passer de l’air de ventilation de l’enceinte. L’enceinte E1 est configurée pour que le mélange air-huile, qui forme un brouillard d’huile à l’intérieur de l’enceinte, soit contenu dans cette dernière. Entre les parois rotor et stator de l’enceinte, par exemple ici aux extrémités amont et aval de l’enceinte, des étanchéités (telles que des labyrinthes) sont placées pour contenir l’huile, et un circuit d’air vient pressuriser ces étanchéités pour éviter les fuites d’huile.
L’enceinte E1 se trouve alors pressurisée (de l’air y entre en continu, repoussant l’huile qui aurait pu sortir des étanchéités par capillarité) et les paliers fonctionnent dans un milieu d’huile et d’air mélangés. L’alimentation des paliers est assurée par un tube d’alimentation et la récupération est assurée par un tube de récupération spécifique. Pour éviter une surpression de l’enceinte, et permettre un flux constant d’air entrant, l’intérieur de l’enceinte est mise à l’air à pression plus faible que la pression de l’air entrant dans les étanchéités. Cet air chargé de particules d’huile, qui est évacué au niveau d’un puits de pression, doit d’abord être traité pour récupérer la quasi-totalité de l’huile qu’il véhicule. Pour cela, l’air huilé sera amené à un déshuileur qui séparera l’air de l’huile qu’il véhicule et rejettera l’air déshuilé à l’extérieur du moteur. C’est le principe de déshuilage d’une enceinte.
L’invention propose un dispositif d’accouplement 20 qui peut être utilisé dans une turbomachine telle qu’illustrée aux figures 1 et 2 et qui est particulièrement adaptée pour accouplé deux arbres ou portions d’arbres de la ligne d’arbres basse pression.
Dans l’exemple de la figure 2, le dispositif d’accouplement 20 est utilisé pour assurer la transmission de couple entre deux portions d’arbres formant l’arbre d’entrée 8 du réducteur 7. L’arbre 8 peut comprendre deux arbres ou portions d’arbre 8a, 8b, respectivement amont et aval, qui sont reliés entre eux par un dispositif 20.
Comme on le voit dans la variante de réalisation de la figure 3, l’arbre 8 peut comprendre plus de deux portions d’arbres, et par exemple trois 8a, 8b, 8c. Des arbres ou portions d’arbres amont 8a et intermédiaire 8b sont reliés entre eux par un premier dispositif 20, et l’arbre ou la portion d’arbre intermédiaire 8b est relié à un arbre ou une portion d’arbre aval 8c par un second dispositif 20.
Les figures 4 à 7 représentent un exemple de réalisation plus concret du dispositif d’accouplement 20 selon l’invention.
Le dispositif 20 comprend deux arbres ou portions d’arbre qui sont coaxiaux, et qui sont en général des arbres amont et aval, comme dans l’exemple précité. Les références 8a et 8b qui désignent les arbres ou portions d’arbre de l’arbre d’entrée du réducteur 7, sont reprises dans ce qui suit pour désigner les arbres amont et aval, respectivement, ou premier et second arbre, respectivement.
L’arbre amont 8a comprend une portion annulaire d’extrémité amont 8aa et une portion annulaire d’extrémité aval 8ab. La portion amont 8aa comprend des cannelures rectilignes d’engrènement avec le solaire du réducteur 7 et a un diamètre supérieur à la portion médiane cylindrique 8ac de l’arbre 8a qui s’étend entre les portions 8aa, 8ab.
La portion aval 8ab a en section une forme sensiblement en L et comporte une paroi radiale 22 s’étendant vers l’extérieur et comportant à sa périphérie externe une bride annulaire 24 de raccordement. La bride 24 a une épaisseur axiale supérieure à celle du reste de la paroi radiale 22 qui présente une certaine souplesse en particulier en flexion.
L’arbre aval 8b comprend une portion annulaire d’extrémité amont 8ba qui a en section une forme sensiblement en L et comporte une paroi radiale 26 s’étendant vers l’extérieur et comportant à sa périphérie externe une bride annulaire 28 de raccordement. La bride 28 a également une épaisseur axiale supérieure à celle du reste de la paroi radiale 26 qui présente une certaine souplesse en particulier en flexion.
Les parois radiales 22, 26 sont sensiblement parallèles et écartées axialement l’une de l’autre d’une distance prédéterminée suffisante pour permettre un travail de l’arbre en flexion. Au moins une partie des parois 22 26 peut se présenter sous la forme d’un voile avec une épaisseur inférieure à l’épaisseur de la partie médiane cylindrique 8ac, 8bc de l’arbre 8a, 8b correspondant. La réduction de section du voile se voit bien en bas de la figure 7.
Les brides 24, 28 comprennent des orifices axiaux 30 alignés de passage de moyens de fixation du type vis-écrou. Les vis 32 ont ici des têtes en appui axial sur une face radiale aval de la bride 28 et reçoivent des écrous en appui axial sur une face radiale amont de la bride 24.
L’ensemble formé par les parois radiales 22, 26, les brides 24, 28 et les vis 32 forment une liaison du type « flex-coupling » qui présente une certaine souplesse et autorise des déplacements relatifs entre les arbres 8a, 8b, ces déplacements relatifs générant des déformations élastiques des portions en L 8ab, 8ba.
Les brides 24, 28 comprennent des rangées annulaires de dents axiales 34, 36 engagées les unes dans les autres et configurées pour assurer une transmission de couple entre les arbres 8a, 8b par une liaison du type « curvic coupling », du fait du serrage axial des brides 24, 28.
Les dents 34 de la bride 24 sont ici formées en saillie sur une face radiale aval de la bride, qui fait face à la bride 28. Les dents 34 s’étendent sur toute la dimension radiale de la bride 24 et sont traversées par les orifices de passage des vis 32.
De la même façon, les dents 36 de la bride 28 sont ici formées en saillie sur une face radiale amont de la bride, qui fait face à la bride 24. Les dents 36 s’étendent sur toute la dimension radiale de la bride 28 et sont traversées par les orifices de passage des vis 32.
Les orifices de passage des vis 32 sont situés dans une gorge annulaire 37 débouchant en direction axiale et ménagée dans chaque bride 24, 28 (figure 7). Chaque gorge 37 traverse par le milieu les dents de la bride correspondante. Les gorges 37 des brides sont alignées axialement.
Les vis 32 sont préférentiellement au milieu des dents et pas entre deux séries de dents ou à côté d’une série de dents pour que l’effort s’applique bien sur toute la dent et qu’il n’y ait pas de concentration de contraintes sur une extrémité de dent.
Dans l’exemple représenté, les vis 32 sont situées sur une circonférence dont le diamètre D1 est supérieur au double du plus petit diamètre D2 des arbres 8a, 8b.
Les vis 32 sont ici configurées pour maintenir les dents 34, 36 engagées les unes dans les autres et ne sont pas configurées pour assurer la transmission de couple entre les arbres 8a, 8b. Les vis 32 n’ont donc pas besoin d’être surdimensionnées pour tenir un tel couple. La liaison « curvic « curvic coupling » n’est pas affectée la présence d’huile dans son environnement.
Dans l’exemple représenté à la figure 7, les vis 32 et les brides 24, 28 sont logées dans un capotage annulaire 38. Le capotage 38 est ici formé en deux parties, et plus exactement par deux capots annulaires 38a, 38b, respectivement amont et aval.
Le capot annulaire amont 38a est porté par l’arbre amont 8a et entoure les écrous. Le capot 38a a une forme générale en U en section axiale dont l’ouverture annulaire est orientée axialement vers l’aval et reçoit les écrous ainsi que les portions d’extrémité des vis 32 de vissage de ces écrous.
Le capot 38a comprend deux branches cylindriques 40a, 40b reliées entre elles par une âme 42 sensiblement radiale. La branche cylindrique, radialement interne 40a comporte à son extrémité aval un rebord radial 40aa appliqué axialement contre une face radiale amont de la paroi 22 de l’arbre 8a. Le rebord 40aa comprend une rangée annulaire d’encoches axiales qui sont destinées à être traversées par des crochets 43 solidaires de la paroi 22 et situés en saillie sur la face radiale amont de cette dernière. Les crochets 43 ont une forme générale en L et sont destinés à coopérer avec un anneau fendu 45 de verrouillage, bien connu de l’homme du métier, afin d’immobiliser axialement le capot 38a vis-à-vis de l’arbre 8a. Les crochets assurent le blocage en rotation du capot 38a.
La branche cylindrique radialement externe 40b a son extrémité aval libre qui est engagée axialement à l’intérieur d’un rebord cylindrique 44 de l’arbre 8a. Ce rebord 44 s’étend vers l’amont depuis la périphérie externe de la bride 24. Le bord annulaire aval libre de la branche 40b est écarté axialement de la face radiale amont de la bride 24 et laisse libre un espace annulaire axial, situé radialement à l’intérieur du rebord 44. Le rebord 44 assure la retenue radiale du capot 38a. Ce rebord comprend une rangée annulaire d’orifices 46 de passage d’huile qui sont orientés radialement et débouchent radialement à l’intérieur, dans cet espace, et radialement à l’extérieur, sur la surface cylindrique externe du rebord 44. Le capot ne recouvre ainsi pas les orifices 46 et l’huile piégée entre le capot et le rebord 44 peut s’échapper par centrifugation.
Le capot annulaire aval 38b est porté par l’arbre aval 8b et entoure les têtes des vis 32. Le capot 38b a une forme générale en U en section axiale dont l’ouverture annulaire est orientée axialement vers l’amont et reçoit les têtes de vis.
Le capot 38b comprend deux branches cylindriques 40a, 40b reliées entre elles par une âme 42 sensiblement radiale. La branche cylindrique, radialement interne 40a comporte à son extrémité aval un rebord radial 40aa appliqué axialement contre une face radiale aval de la paroi 26 de l’arbre 8b. Le rebord 40aa comprend une rangée annulaire d’encoches axiales qui sont destinées à être traversées par des crochets 43 solidaires de la paroi 26 et situés en saillie sur la face radiale aval de cette dernière. Les crochets 43 ont une forme générale en L et sont destinés à coopérer avec un anneau fendu 45 de verrouillage, afin d’immobiliser axialement le capot 38b vis-à-vis de l’arbre 8b. Les crochets assurent le blocage en rotation du capot 38b.
La branche cylindrique radialement externe 40b a son extrémité aval libre qui s’étend autour de la bride 28 et d’une partie de la bride 24, et qui est engagée axialement à l’intérieur d’un rebord cylindrique 48 de l’arbre 8a. Le rebord 48 assure la retenue radiale du capot 38b. Ce rebord 48 s’étend vers l’aval depuis la périphérie externe de la bride 24. La branche 40b comprend une rangée annulaire d’orifices 50 de passage d’huile qui sont orientés radialement et situés sensiblement au droit des dents 36 de l’arbre 8b (figure 7).
Dans l’environnement décrit plus haut, on comprend que le dispositif 20 sera situé dans l’enceinte de lubrification E1 et sera exposé à un brouillard d’huile. De l’huile peut se déposer sur les pièces du dispositif et être centrifugée radialement vers l’extérieur. Du fait des jeux classiques de montage et de conception entre les dents 34, 36, de l’huile pourra traverser radialement de l’intérieur vers l’extérieur les brides 24, 28, en passant au préalable entre les parois 22, 26 des arbres 8a, 8b. L’huile passe entre le sommet d’une dent d’une bride et le fond entre les deux dents adjacentes de l’autre bride. Les parois latérales des dents sont maintenues en appui les unes sur les autres par les vis. Cette huile sera alors évacuée par les orifices 50, comme indiqué par la flèche 52 à la figure 7. Les capots 38a, 38b empêchent l’huile d’atteindre les vis et les brides. Si de l’huile passe toutefois dans les capots, elle s’écoulera à travers les orifices 46, 50, comme indiqué par les flèches 54, 56.
Le dispositif selon l’invention, qui combine les technologies « flex coupling » et « curvic coupling » peut ainsi être considérée comme une nouvelle technologie « flex-curvic coupling » et assure, d’une part, la fonction du passage de couple entre les arbres, et d’autre part, la fonction de souplesse demandée par la dynamique d’ensemble pour les aspects de maîtrise des modes et de rotulage pour reprendre les désalignements d’arbres.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Dispositif (20) d’accouplement de deux arbres (8a, 8b) de turbomachine (1) d’aéronef, comportant des premier et second arbres s’étendant autour d’un même axe, le premier arbre comprenant une portion annulaire d’extrémité (8ab) qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une première paroi radiale (22) comportant à sa périphérie externe une première bride annulaire (24) de raccordement, le second arbre comprenant une portion annulaire d’extrémité (8ba) qui a en section une forme sensiblement en L et qui comporte une seconde paroi radiale (26) sensiblement parallèle à ladite première paroi radiale et comportant à sa périphérie externe une seconde bride annulaire (28) de raccordement à ladite première bride annulaire, lesdites première et seconde brides étant traversées par des vis (32) axiales, caractérisé en ce que lesdites première et seconde brides comprennent des rangées annulaires de dents (34, 36) axiales engagées les unes dans les autres et configurées pour assurer une transmission de couple entre les arbres, et en ce que lesdites vis sont configurées pour maintenir lesdites dents engagées les unes dans les autres et ne sont pas configurées pour assurer ladite transmission de couple.
  2. 2. Dispositif (20) selon la revendication 1, dans lequel lesdites dents (34, 36) sont en saillie sur des faces radiales en regard desdites brides (24, 28).
  3. 3. Dispositif (20) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdites vis (32) traversent axialement une gorge annulaire (37) formée sur chaque bride (24, 28) et s’étendant sensiblement au milieu des dents (34, 36) de cette bride.
  4. 4. Dispositif (20) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites vis (32) sont situées sur une circonférence dont le diamètre (D1) est supérieur au double du plus petit diamètre (D2) desdits arbres (8a, 8b).
  5. 5. Dispositif (20) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdites vis (32) et lesdites brides (24, 28) sont logées dans un capotage annulaire (38).
  6. 6. Dispositif (20) selon la revendication 5, dans lequel ledit capotage (38) comprend un premier capot annulaire (38a) porté par le premier arbre (8a) et entourant des premières portions d’extrémité des vis (32), et un second capot annulaire (38b) porté par le second arbre (8b) et entourant des secondes portions d’extrémité des vis.
  7. 7. Dispositif (20) selon la revendication 6, dans lequel chacun desdits premier et second capots (38a, 38b) a en section une forme générale en U comportant deux branches cylindriques (40a, 40b) reliées entre elles par une âme (42) sensiblement radiale, l’une des branches cylindriques, radialement interne (40a), comportant un rebord radial (40aa) appliqué axialement contre une face radiale de la paroi radiale (22, 24) de l’arbre (8a, 8b) correspondant, et l’autre des branches cylindriques, radialement externe (40b), étant engagée axialement à l’intérieur d’un rebord cylindrique (44, 48) de l’un des arbres (8a).
  8. 8. Dispositif (20) selon la revendication 7, dans lequel l’un des arbres (8a) comprend deux rebords cylindriques (44, 48) d’engagement respectif des branches cylindriques radialement externes (40b) desdits premier et second capots (38a, 38b).
  9. 9. Dispositif (20) selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel au moins l’un des rebords cylindriques (44, 48) et/ou l’un des capots (38a, 38b) comprend une rangée annulaire d’orifices (46, 50) de passage d’huile.
  10. 10. Turbomachine d’aéronef, comportant au moins un dispositif (20) selon l’une des revendications précédentes, pour l’accouplement de deux arbres (8a, 8b) d’un arbre d’entrée (8) d’un réducteur (7).
FR1763043A 2017-12-22 2017-12-22 Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef Active FR3075878B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763043A FR3075878B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1763043A FR3075878B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef
FR1763043 2017-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3075878A1 FR3075878A1 (fr) 2019-06-28
FR3075878B1 true FR3075878B1 (fr) 2019-11-22

Family

ID=61258505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1763043A Active FR3075878B1 (fr) 2017-12-22 2017-12-22 Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3075878B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11085329B2 (en) * 2018-09-24 2021-08-10 Safran Aircraft Engines Aircraft turbine engine with reduction gear

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3118790A1 (fr) * 2021-01-14 2022-07-15 Safran Aircraft Engines Module de turbomachine comportant des plaques de verrouillage mutuel.

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8585538B2 (en) * 2006-07-05 2013-11-19 United Technologies Corporation Coupling system for a star gear train in a gas turbine engine
FR3022890B1 (fr) * 2014-06-25 2018-01-05 Snecma Turbomachine comportant un moyen de decouplage d'une soufflante

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11085329B2 (en) * 2018-09-24 2021-08-10 Safran Aircraft Engines Aircraft turbine engine with reduction gear

Also Published As

Publication number Publication date
FR3075878A1 (fr) 2019-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3075874B1 (fr) Turbomachine a reducteur pour un aeronef
CA2929798C (fr) Enceinte avant etanche lors du desassemblage modulaire d'un turboreacteur a reducteur
EP3071792B1 (fr) Moteur modulaire
EP3137741B1 (fr) Turbomachine d'aéronef a prélèvement de puissance mécanique amélioré
EP3857040B1 (fr) Turbomachine à réducteur pour un aéronef
FR3075878B1 (fr) Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef
EP2576995A2 (fr) Boite d'engrenages dans une turbomachine
EP3728792B1 (fr) Ensemble d'arbres pour une turbomachine d'aéronef
EP3728798B1 (fr) Étanchéité dynamique entre deux rotors d'une turbomachine d'aéronef
FR3086341A1 (fr) Turbomachine a reducteur pour un aeronef
EP3705705B1 (fr) Réducteur mécanique de turbomachine d'aéronef
EP3755894B1 (fr) Assemblage de maintien d'un train d'engrenages dans une turbomachine
EP3728795B1 (fr) Etancheite dynamique entre deux rotors d'une turbomachine d'aeronef
FR3075880A1 (fr) Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef
FR3075866A1 (fr) Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur
FR3075868B1 (fr) Tube de degazage pour une turbomachine d'aeronef a reducteur
FR3108947A1 (fr) Module a reducteur pour une turbomachine d’aeronef
WO2022195191A1 (fr) Module de soufflante equipe d'un dispositif de transfert d'huile
EP4308795A1 (fr) Module de soufflante equipe d'un dispositif de transfert d'huile
FR3113701A1 (fr) Assemblage pour turbomachine d’aéronef, comprenant des moyens de rétention axiale et radiale de soufflante
FR3041934A1 (fr) Ensemble de propulsion d'un aeronef
FR3082875A1 (fr) Turbomachine d'aeronef a au moins deux corps et prelevement de puissance

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190628

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7