FR3075880A1 - Dispositif d'accouplement de deux arbres de turbomachine d'aeronef - Google Patents

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 (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 de serrage axial et de fixation des brides, caractérisé en ce que lesdites vis (32) sont logées dans un capotage annulaire (38) recouvrant au moins en partie lesdites brides (24, 28).

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 le document FR-A1 -2 979 121.

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 la technologie désignée par sa dénomination anglaise « flex 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 des brides l’une contre l’autre, 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.

Cependant, l’utilisation de cette technologie dans l’environnement d’un réducteur pose problème. En effet, un tel dispositif d’accouplement serait exposé dans l’enceinte de lubrification du réducteur à un brouillard d’huile. Comme dans tout fluide visqueux, les pièces tournantes sont génératrices de traînées et d’échauffements par frottements visqueux, d’autant plus avec un rotor basse pression rapide, ce qui conduit à une dégradation prématurée des propriétés de l’huile. La forme des pièces en rotation est donc idéalement à optimiser pour diminuer ces puissances parasites.

La présente invention propose un perfectionnement à la technologie précitée, 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 de serrage axial et de fixation des brides, caractérisé en ce que lesdites vis sont logées dans un capotage annulaire recouvrant au moins en partie lesdites brides. L’invention propose ainsi de capoter un dispositif d’accouplement du type « flex coupling » pour son utilisation préférée en environnement huileux tel que dans une enceinte de lubrification d’un réducteur. Le capotage permet de limiter les puissances parasites générées par les vis susceptibles de générer des traînées importantes.

Le dispositif d’accouplement 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 : - 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, - chacun desdits premier et second capots comporte deux branches cylindriques reliées entre elles par une âme sensiblement radiale, l’une des branches cylindriques, radialement interne, comportant un rebord interne 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 avec 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, - lesdites branches sont engagées à l’intérieur des rebords cylindriques, - au moins l’un des rebords cylindriques et/ou l’un des capots comprend une rangée annulaire d’orifices de passage d’huile. - lesdites branches cylindriques radialement externes comprennent des rangées annulaires de dents axiales qui sont engagées les unes dans les autres et retenues axialement en position d’engagement au moyen d’un jonc annulaire élastiquement déformable s’étendant radialement à l’intérieur des rangées de dents, - ledit jonc est déformable élastiquement depuis une position contrainte radialement dans laquelle il a un diamètre D1 et autorise l’engagement et le désengagement des dents, jusqu’à une position de libération de contrainte dans laquelle il a un diamètre D2 supérieur à D1 et coopère avec les dents pour les maintenir en position d’engagement, - le rebord interne de la branche interne de chacun desdits capots est configuré pour être en appui élastique sur ladite face radiale, ou est immobilisé axialement contre cette face par un anneau fendu de verrouillage retenu par des crochets solidaires de l’arbre correspondant, - lesdites brides comprennent des faces radiales en appui axial l’une sur l’autre, au moins une de ces faces comportant une rangée annulaire de lunules sensiblement radiales de passage d’huile. L’invention concerne également une enceinte de lubrification pour une turbomachine d’aéronef, comportant un réducteur, au moins un palier de guidage, et un arbre d’entrée pour l’entraînement en rotation d’un élément du réducteur, caractérisé en ce que ledit arbre d’entrée comprend deux portions d’arbre reliées par un dispositif d’accouplement tel que décrit ci-dessus. 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 ou portions d’arbre en 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 un environnement privilégié de l’invention, - la figure 3 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’un dispositif d’accouplement selon l’invention, - la figure 4 est une autre vue schématique partielle en perspective et en coupe axiale du dispositif de la figure 3, - la figure 5 est une autre vue schématique partielle en perspective du dispositif de la figure 3, - les figures 6 et 7 sont d’autres vues schématiques partielles avec arrachement partiel du dispositif de la figure 3, - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 3 et illustrant une variante de réalisation du dispositif, - la figure 9 est une vue schématique partielle en perspective d’une bride du dispositif de la figure 8, - la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 3 et illustrant une autre variante de réalisation du dispositif, et - les figures 11 à 14 sont des vues schématiques partielles en perspective ou en coupe axiale de la variante de la figure 10.

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-compresseurs et le carter inter-turbines, 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 de turbine BP 4. Le palier 10 s’étend ici autour de l’arbre 15 du compresseur basse pression.

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 porte-satellites 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 E1a de la veine du flux primaire, un support amont de palier 11 et 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 entre en continu à travers les étanchéités, 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 en huile ou un gicleur 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 à travers 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 quasitotalité 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 accoupler 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.

Les figures 3 à 7 représentent un premier mode de réalisation 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 aval 8ab qui 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 et suffisante pour permettre un travail de l’arbre en flexion.

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. Les vis 32 permettent de serrer axialement les brides entre elles, la force de serrage combinée à la rangée annulaire de vis permettant d’assurer la transmission de couple entre les arbres en fonctionnement. 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 faces radiales en appui l’une contre l’autre et serrées axialement l’une contre l’autre. Ces faces peuvent être lisses ou comprendre une rangée annulaire de lunules rectilignes 52 s’étendant en direction radiale, comme représenté dans la variante de réalisation des figures 8 et 9. Face lisse signifie ici qu’il n’y a pas de géométrie particulière par opposition aux lunules par exemple. II ne s’agit pas ici de qualifier l’état de surface de la face. L’état de surface peut être au contraire rugueux pour transmettre le couple par frottement combiné à la force axiale des vis.

Conformément à un mode de réalisation de l’invention, 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 41 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 élastique 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. L’anneau 45 est contraint en expansion radiale dans cette position. 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 radialement 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 J, 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 J, et radialement à l’extérieur, sur la surface cylindrique externe du rebord 44. On comprend ainsi que le capot 38a ne recouvre pas les orifices 46 et qu’ainsi l’huile piégée dans le capot 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 41 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 est engagée axialement radialement à l’intérieur d’un rebord cylindrique 48 de l’arbre 8a. Ce rebord 48 s’étend vers l’aval depuis la périphérie externe de la bride 24. II s’étend autour de la bride 28. Le bord annulaire amont libre de la branche 40b est écarté axialement de la face radiale aval de la bride 28 et laisse libre un espace annulaire axial J, situé radialement à l’intérieur du rebord 48. Le rebord 48 assure la retenue radiale du capot 38b. Ce rebord comprend une rangée annulaire d’orifices 50 de passage d’huile qui sont orientés radialement et débouchent radialement à l’intérieur, dans cet espace J, et radialement à l’extérieur, sur la surface cylindrique externe du rebord 48. On comprend ainsi que le capot 38b ne recouvre pas les orifices 50 et qu’ainsi l’huile piégée dans le capot peut s’échapper par centrifugation.

Dans la variante de réalisation des figures 8 et 9, des lunules 52 sont prévues sur la face d’appui d’une des brides ou de chaque bride. Chaque lunule 52 a une extrémité radialement interne qui débouche dans l’espace annulaire s’étendant entre les parois 22, 26, et une extrémité radialement externe qui débouche dans une cavité annulaire 54 située radialement à l’intérieur du rebord 48, à la jonction de ce rebord avec la périphérie externe de la bride 28. Le rebord 48 comprend, au niveau de cette jonction, une rangée annulaire d’orifices radiaux 56 débouchant à leurs extrémités radialement internes dans la cavité 54 et à leurs extrémités radialement externe sur la surface cylindrique externe du rebord 48 ou de la bride 28. Les orifices 56 peuvent être formés au moins en partie dans un cordon annulaire radialement externe 55 de la bride 24. Ce cordon 55 est réalisé d’une seule pièce avec la bride, en saillie à sa périphérie externe et sert d’équilibrage. II est ainsi usiné si nécessaire pour corriger un balourd éventuel du dispositif et en particulier de l’arbre amont 8a. Les lunules 52, la cavité 54 et les orifices 56 sont configurés pour autoriser le passage d’huile, radialement de l’intérieur vers l’extérieur, entre les brides 24, 28. Les lunules 52 et les orifices 56 ne sont pas forcément alignés radialement, comme cela est visible à la figure 9.

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. Les capots 38a, 38b empêchent l’huile d’atteindre les vis et les brides. Un minimum d’huile sera donc au contact des vis 32 (de l’huile pourrait passer par les encoches 41 par exemple) qui généreront donc un minimum de traînées et de rejections thermiques du fait des frottements visqueux avec l’huile. Si de l’huile passe toutefois dans les capots, elle s’écoulera à travers les orifices 46, 50, comme indiqué par les flèches 58. De l’huile pourra traverser radialement de l’intérieur vers l’extérieur les brides 24, 28, en passant comme indiqué ci-dessus en référence aux figures 8 et 9 (flèche 60).

Les figures 10 à 14 représentent une autre variante de réalisation du dispositif 20’ de l’invention qui comprend les caractéristiques du dispositif décrit dans ce qui précède et en diffère par les éléments suivants.

La bride 24’ de l’arbre amont 8a’ comprend deux rebords cylindriques, respectivement amont 44’ et aval 48’. Le rebord amont 44’ s’étend axialement vers l’amont depuis la périphérie externe de la bride 24’. Son rebord aval 48’ s’étend axialement vers l’aval depuis la périphérie externe de la bride 24’ et entoure la périphérie externe de la bride 28’.

Une gorge annulaire 70 débouchant radialement vers l’extérieur est formée à la périphérie externe de la bride 24’, sensiblement dans un plan médian perpendiculaire à l’axe de la turbomachine et passant sensiblement au milieu de la bride et entre les deux rebords 44’, 48’.

La gorge 70 a une forme générale en U et reçoit un jonc annulaire 72 élastiquement déformable par compression radiale. Ce jonc 72 jonc est déformable élastiquement depuis une position contrainte radialement dans laquelle il a un diamètre D1 et est entièrement logé dans la gorge 70, jusqu’à une position de libération de contrainte dans laquelle il a un diamètre D2 et qui supérieur à D1 et s’étend au moins en partie à l’extérieur de la gorge 70.

Un bossage radial 74 est formé en saillie sur la surface cylindrique externe, ici commune, des deux rebords 44’, 48’. Ce bossage 74 est partagé en deux par le plan médian précité et est traversé par la gorge 70 qui le sépare en deux portions, respectivement amont 74a et aval 74b. En variante, le bossage pourrait être en une seule portion et le jonc ne ferait pas 360° et serait fendu. Le bossage serait engagé dans cette fente et bloquerait le jonc en direction circonférentielle.

Les capots 38a’, 38b’ sont similaires d’un point de vue fonctionnel. Ils peuvent avoir des dimensions différentes des capots 38a, 38b décrits dans ce qui précède. La branche radialement interne 40a’ de chaque capot comporte à son extrémité libre un rebord radial 40aa’ appliqué axialement contre une face radiale de la paroi radiale de l’arbre correspondant. Ce rebord 40aa’ est configuré pour être en appui élastique sur cette face radiale. Dans l’exemple représenté, il a en section une forme générale incurvé, par exemple en C, dont le côté arrondi convexe est en appui sur la face radiale.

La branche radialement externe 40b’ de chaque capot 38a’, 38b’ a son extrémité libre qui est engagée axialement sur le rebord 44’ ou 48’ de l’arbre 8a’. Chaque branche 40b’ comprend une rangée annulaire de dents axiales 76 de crabot, régulièrement réparties autour de l’axe de révolution du capot, et destinée à coopérer par engagement par crabotage avec une rangée annulaire de dents axiales 76 complémentaires de la branche 40b’ de l’autre capot. Les dents 76 sont destinées à être engagées sur les rebords 44’, 48’.

Comme on le voit à la figure 11 notamment, le bossage 74 est dimensionnée pour occuper l’espace correspondant à deux dents 76, à savoir une dent du capot 38a’ et une dent adjacente de l’autre capot 38b’. Une dent de chaque capot est donc absente pour autoriser le montage des capots sur les rebords 44’, 48’. En pratique, le capot 38a’ est amené par translation depuis l’amont jusqu’à ce que ses dents viennent sur le rebord 44’ et qu’elles soient alignées en direction circonférentielle avec le bossage 74. Dans cette position, le rebord 40aa’ du capot 38a’ est en appui axial sur la paroi 22’. Le capot 38b’ est amené par translation depuis l’aval jusqu’à ce que ses dents viennent sur le rebord 48’ et qu’elles s’engagent entre les dents du capot 38a’ et soient alignées en direction circonférentielle avec le bossage 74. Dans cette position, le rebord 40aa’ du capot 38b’ est en appui axial sur la paroi 26’. Le capot 38b’ pourrait également être monté avant le capot 38a’ ou les capots pourraient être montés simultanément.

Les dents 76 de chaque branche 40a’ comprennent des portions d’une rainure annulaire 78 qui débouche radialement vers l’intérieur et qui est destinée à recevoir le jonc 72. Le jonc 72 est un moyen de verrouillage axial des capots. Lorsqu’il est logé dans la gorge 70 et qu’il est en position de libération de contrainte, il a un diamètre D2 tel qu’il s’étend au moins en partie à l’extérieur de la gorge 70 et à l’intérieur de la rainure 78. La coopération par butée axiale des flancs de la rainure avec les côtés du jonc assure la retenue axiale des capots qui sont par ailleurs bloqués en rotation par la coopération de leurs dents entre elles et avec le bossage 74.

Dans l’environnement décrit plus haut, les capots 38a’, 38b’ empêchent l’huile d’atteindre les vis et les brides. Un minimum d’huile sera donc au contact des vis 32’ qui généreront donc un minimum de traînées et de rejections thermiques du fait des frottements visqueux avec l’huile. Si de l’huile passe toutefois dans les capots, elle s’écoulera à travers les orifices 46’, 50’, comme indiqué par les flèches 58’. De l’huile pourra traverser radialement de l’intérieur vers l’extérieur les brides 24, 28, en passant comme indiqué ci-dessus à travers des lunules d’au moins une des brides puis entre le rebord 48’ et la périphérie externe de la bride 28’ (ou des lunules axiales prévues dans cette zone - flèche 60’). Cette huile sortira ensuite par les orifices 50’ du capot aval 38b’ (flèche 58’ à travers le capot 38b’). A titre d’exemple, la souplesse radiale du dispositif d’accouplement peut être de l’ordre de 2x10'8 m/N à 2.10'5 m/N et préférentiellement 2.10'6 m/N, et la souplesse angulaire de l’ordre de 4.10'5 à 3.10'7 et préférentiellement 3x10'6 rad/N.m.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (20, 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 de serrage axial et de fixation des brides, caractérisé en ce que lesdites vis (32) sont logées dans un capotage annulaire (38) recouvrant au moins en partie lesdites brides (24, 28).
2. 2. Dispositif (20, 20’) selon la revendication 1, 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.
3. 3. Dispositif (20, 20’) selon la revendication 2, dans lequel chacun desdits premier et second capots (38a, 38b) comporte 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 interne (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 avec un rebord cylindrique (44, 48) de l’un des arbres (8a).
4. 4. Dispositif (20, 20’) selon la revendication 3, 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), ces branches étant engagées à l’intérieur de ces rebords cylindriques.
5. 5. Dispositif (20, 20’) selon la revendication 3 ou 4, 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.
6. 6. Dispositif (20’) selon la revendication 3, dans lequel lesdites branches cylindriques radialement externes (40b’) comprennent des rangées annulaires de dents axiales (76) qui sont engagées les unes dans les autres et retenues axialement en position d’engagement au moyen d’un jonc annulaire (72) élastiquement déformable s’étendant radialement à l’intérieur des rangées de dents.
7. 7. Dispositif (20, 20’) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel le rebord interne (40aa) de la branche interne (40a) de chacun desdits capots (38a, 38b) est configuré pour être en appui élastique sur ladite face radiale, ou est immobilisé axialement contre cette face par un anneau fendu (45) de verrouillage retenu par des crochets (43) solidaires de l’arbre (8a, 8b) correspondant.
8. 8. Dispositif (20) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites brides (24, 28) comprennent des faces radiales en appui axial l’une sur l’autre, au moins une de ces faces comportant une rangée annulaire de lunules (52) sensiblement radiales de passage d’huile.
9. 9. Enceinte de lubrification pour une turbomachine d’aéronef, comportant un réducteur (8), au moins un palier de guidage (10, 13, 14), et un arbre d’entrée (8a) pour l’entraînement en rotation d’un élément du réducteur, caractérisé en ce que ledit arbre d’entrée (8a) comprend deux portions d’arbre reliées par un dispositif (20, 20’) d’accouplement selon l’une des revendications précédentes.
10. 10. Turbomachine d’aéronef, comportant au moins un dispositif (20) selon l’une des revendications 1 à 8, de préférence pour l’accouplement de deux arbres (8a, 8b) ou portions d’arbre en entrée d’un réducteur (7).