FR3101684A1 - Improved lubrication and cooling device for aircraft turbomachine bearings - Google Patents

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Abstract

Dispositif amélioré de lubrification et de refroidissement pour roulements de turbomachine d’aéronef Dispositif de lubrification et de refroidissement pour roulements de turbomachine d’aéronef, comprenant un circuit amont (10) prélevant un liquide de travail dans un réservoir (50) et l’acheminant jusqu’à un embranchement, un circuit de refroidissement (20) comprenant une première extrémité (22a) connectée à l’embranchement, et une deuxième extrémité (22b) d’évacuation, le circuit de refroidissement (20) étant configuré pour entourer au moins partiellement une bague extérieure d’au moins un roulement (1b) disposé en aval de l’embranchement, en étant en contact avec ladite bague extérieure de sorte à refroidir ledit roulement (1b), et un circuit de lubrification (11) distinct du circuit de refroidissement (20), comprenant une première extrémité (11a) connectée à l’embranchement, et au moins une deuxième extrémité (11b) d’injection pour injecter le fluide de travail sur ledit roulement (1b) de sorte à lubrifier ledit roulement (1b), le circuit de refroidissement (20) et le circuit de lubrification (11) étant en communication fluidique avec le circuit amont (10) par l’intermédiaire de l’embranchement. Figure pour l’abrégé : Fig. 2.Improved lubrication and cooling device for aircraft turbomachine bearings Lubricating and cooling device for aircraft turbomachine bearings, comprising an upstream circuit (10) taking working liquid from a reservoir (50) and conveying it to a branch, a cooling circuit (20) comprising a first end (22a) connected to the branch, and a second discharge end (22b), the cooling circuit (20) being configured to surround at least partially an outer ring of at least one bearing (1b) disposed downstream of the branch, being in contact with said outer ring so as to cool said bearing (1b), and a lubrication circuit (11) separate from the circuit cooling (20), comprising a first end (11a) connected to the branch, and at least a second injection end (11b) for injecting the working fluid on said bearing (1 b) so as to lubricate said bearing (1b), the cooling circuit (20) and the lubrication circuit (11) being in fluid communication with the upstream circuit (10) via the branch. Figure for the abstract: Fig. 2.

Description

Dispositif amélioré de lubrification et de refroidissement pour roulements de turbomachine d’aéronefImproved lubricating and cooling device for aircraft turbine engine bearings

Le présent exposé concerne le domaine des éléments mécaniques tournants des turbomachines d’aéronef. Plus précisément, le présent exposé concerne un dispositif de lubrification et de refroidissement de roulements mécaniques de turbomachine, et une turbomachine comprenant un tel dispositif.This presentation concerns the field of rotating mechanical elements of aircraft turbine engines. More specifically, the present presentation relates to a device for lubricating and cooling mechanical bearings of a turbomachine, and a turbomachine comprising such a device.

De manière connue, les turbomachines d’aéronef comprennent un boîtier d’entraînement de plusieurs accessoires de la turbine ou d'équipements annexes, tels que notamment diverses pompes pour la production d'énergie hydraulique, l'alimentation en carburant, la lubrification, des générateurs électriques pour la production de puissance électrique, etc. Un tel boîtier est communément appelé AGB pour « Accessory GearBox » en anglais.In a known manner, aircraft turbomachines comprise a gearbox for driving several accessories of the turbine or ancillary equipment, such as in particular various pumps for the production of hydraulic energy, fuel supply, lubrication, electric generators for the production of electric power, etc. Such a box is commonly called AGB for “Accessory GearBox” in English.

De façon connue en soi, ce boîtier comporte un ou plusieurs trains d'engrenages ayant chacun plusieurs roues dentées et qui sont entraînés en rotation par un arbre de transmission de puissance, ce dernier étant couplé à un arbre de la turbine. Chaque accessoire est généralement monté contre l'une des faces latérales du boîtier et comporte un arbre d'alimentation venant se coupler sur l'une des roues dentées du ou des trains d'engrenages. Lors du fonctionnement de la turbine, une partie de la puissance mécanique générée est prélevée sur l'arbre de turbine et transmise via l'arbre de transmission de puissance et les trains d'engrenages aux différents accessoires montés sur le boîtier pour les actionner. Un tel boîtier d’entraînement est par exemple décrit dans le document FR2928696.In a manner known per se, this housing comprises one or more gear trains each having several toothed wheels and which are driven in rotation by a power transmission shaft, the latter being coupled to a shaft of the turbine. Each accessory is generally mounted against one of the side faces of the case and comprises a supply shaft which is coupled to one of the toothed wheels of the gear train or trains. During operation of the turbine, part of the mechanical power generated is taken from the turbine shaft and transmitted via the power transmission shaft and the gear trains to the various accessories mounted on the housing to actuate them. Such a drive unit is for example described in the document FR2928696.

Par ailleurs, chaque arbre portant une roue dentée est supporté et guidé en rotation par deux paliers de roulement, ces roulements étant fixés sur un support solidaire d’un bord périphérique du boîtier. En particulier, ces roulements mécaniques comprennent une bague extérieure fixée au boîtier, et une bague intérieure fixée à un arbre tournant portant une roue dentée. La bague intérieure tourne à l’intérieur de la bague extérieur par l’intermédiaire d’éléments roulants, par exemple des billes ou des rouleaux. Ces éléments mécaniques tournants nécessitent d’être lubrifiés et refroidis.Furthermore, each shaft carrying a toothed wheel is supported and guided in rotation by two rolling bearings, these bearings being fixed on a support secured to a peripheral edge of the housing. In particular, these mechanical bearings comprise an outer ring fixed to the housing, and an inner ring fixed to a rotating shaft carrying a toothed wheel. The inner ring rotates inside the outer ring by means of rolling elements, for example balls or rollers. These rotating mechanical elements need to be lubricated and cooled.

Dans les architectures connues, un circuit de lubrification et de refroidissement alimente une série de jets, projetant de l’huile sur les roulements. Cette huile permet à la fois la lubrification et le refroidissement de ces éléments. L’huile ainsi projetée dans l’enceinte du boîtier est ensuite collectée et aspirée en partie basse de l’enceinte du boîtier. La projection d’huile dans l’enceinte du boîtier génère en outre un brouillard d’huile, ce dernier devant être traité par un déshuileur.In known architectures, a lubrication and cooling circuit feeds a series of jets, projecting oil onto the bearings. This oil allows both lubrication and cooling of these elements. The oil thus projected into the casing enclosure is then collected and sucked up in the lower part of the casing enclosure. The splashing of oil inside the housing also generates an oil mist, which must be treated by an oil separator.

Cependant, ce traitement engendre une consommation d’huile non souhaitée. Par ailleurs, l’aération de l’huile chaude contribue à son vieillissement et aux dégradations de ses performances. De plus, lors des phases de démarrage de la turbomachine, un fonctionnement sans huile apparait le temps que le système d’huile s’amorce.However, this treatment leads to unwanted oil consumption. In addition, the aeration of hot oil contributes to its aging and to the degradation of its performance. In addition, during the start-up phases of the turbomachine, oil-free operation appears while the oil system is priming.

Il existe donc un besoin pour une architecture de turbine permettant de palier au moins en partie les inconvénients mentionnés ci-dessus.There is therefore a need for a turbine architecture making it possible to overcome at least in part the drawbacks mentioned above.

Le présent exposé concerne un dispositif de lubrification et de refroidissement pour roulement de turbomachine d’aéronef, comprenant :
- un circuit amont configuré pour prélever un liquide de travail dans un réservoir et l’acheminer jusqu’à un embranchement,
- un circuit de refroidissement comprenant une première extrémité connectée à l’embranchement, et une deuxième extrémité d’évacuation, le circuit de refroidissement étant configuré pour entourer au moins partiellement une bague extérieure d’au moins un roulement disposé en aval de l’embranchement, en étant en contact avec ladite bague extérieure de sorte à refroidir ledit roulement,
- un circuit de lubrification distinct du circuit de refroidissement, comprenant une première extrémité connectée à l’embranchement, et au moins une deuxième extrémité d’injection configuré pour injecter le fluide de travail sur ledit au moins un roulement de sorte à lubrifier ledit roulement, le circuit de refroidissement et le circuit de lubrification étant en communication fluidique avec le circuit amont par l’intermédiaire de l’embranchement.
This presentation relates to a lubricating and cooling device for an aircraft turbomachine bearing, comprising:
- an upstream circuit configured to take a working liquid from a tank and route it to a branch,
- a cooling circuit comprising a first end connected to the branch, and a second discharge end, the cooling circuit being configured to at least partially surround an outer race with at least one bearing disposed downstream of the branch , being in contact with said outer ring so as to cool said bearing,
- a separate lubrication circuit from the cooling circuit, comprising a first end connected to the branch, and at least one second injection end configured to inject the working fluid onto said at least one bearing so as to lubricate said bearing, the cooling circuit and the lubrication circuit being in fluid communication with the upstream circuit via the branch.

Dans le présent exposé, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon le sens de l’écoulement du liquide de travail dans le dispositif, depuis son prélèvement dans le réservoir, jusqu’à son retour dans ce dernier.In this presentation, the terms "upstream" and "downstream" are considered according to the direction of the flow of the working liquid in the device, since its withdrawal in the tank, until its return in the latter.

Le liquide de travail est un liquide adapté pour la lubrification d’éléments mécaniques tournants, permettant également leur refroidissement. Dans certains modes de réalisation, le liquide de travail est une huile de lubrification.The working liquid is a liquid suitable for the lubrication of rotating mechanical elements, also allowing their cooling. In some embodiments, the working liquid is a lubricating oil.

Le dispositif peut comprendre en outre une pompe disposée en aval du réservoir contenant l’huile, et permettant la mise en circulation de l’huile dans les différents circuits du dispositif. Ainsi, l’huile prélevée dans le réservoir s’écoule dans un premier temps dans le circuit amont, jusqu’à l’embranchement. A l’embranchement, le débit d’huile provenant du circuit amont est alors séparé, et réparti entre le circuit de refroidissement et le circuit de lubrification. Le circuit de refroidissement et le circuit de lubrification sont en parallèle l’un de l’autre.The device may further comprise a pump disposed downstream of the reservoir containing the oil, and allowing the circulation of the oil in the various circuits of the device. Thus, the oil taken from the tank first flows into the upstream circuit, up to the branch. At the junction, the oil flow from the upstream circuit is then separated and distributed between the cooling circuit and the lubrication circuit. The cooling circuit and the lubrication circuit are parallel to each other.

Le circuit de refroidissement peut comprendre un conduit ayant une surface en contact avec la bague extérieure d’un roulement, permettant des échanges thermiques avec ladite bague extérieure. Le circuit de refroidissement agit ainsi comme un échangeur thermique, par l’intermédiaire de l’huile s’écoulant dans ce dernier, permettant le refroidissement du roulement.The cooling circuit may comprise a duct having a surface in contact with the outer ring of a bearing, allowing heat exchanges with said outer ring. The cooling circuit thus acts as a heat exchanger, via the oil flowing in the latter, allowing the bearing to be cooled.

La deuxième extrémité d’injection du circuit de lubrification est disposée de préférence en vis-à-vis des éléments roulants du roulement, de manière à injecter directement l’huile sur ces éléments. Le circuit de lubrification permet ainsi la lubrification du ou des roulements.The second injection end of the lubrication circuit is preferably arranged opposite the rolling elements of the bearing, so as to inject the oil directly onto these elements. The lubrication circuit thus allows the lubrication of the bearing or bearings.

Le fait de disposer un embranchement en amont du roulement à lubrifier et à refroidir, permet de dissocier les débits nécessaires à la lubrification et au refroidissement de ce roulement, par l’intermédiaire du circuit de lubrification et du circuit de refroidissement, ces deux circuits étant distincts. L’huile utilisée pour refroidir le roulement n’est ainsi pas injectée sur le roulement, mais est évacuée via la deuxième extrémité d’évacuation. Cela permet notamment de réduire le brouillard de liquide de refroidissement, et ainsi de limiter les consommations d’huile non souhaitées. Le volume d’huile chaude aérée, lors de l’injection, étant par ailleurs diminué, le vieillissement de cette huile est ainsi limité, et ses performances sont améliorées.Having a branch upstream of the bearing to be lubricated and cooled makes it possible to separate the flow rates necessary for the lubrication and cooling of this bearing, via the lubrication circuit and the cooling circuit, these two circuits being distinct. The oil used to cool the bearing is thus not injected onto the bearing, but is discharged via the second discharge end. In particular, this reduces coolant mist, and thus limits unwanted oil consumption. The volume of aerated hot oil, during injection, being also reduced, the aging of this oil is thus limited, and its performance is improved.

Le fait de dissocier ces deux circuits offre en outre la possibilité de réguler le débit nécessaire pour le refroidissement, et de pouvoir refroidir les roulements que lorsque cela est nécessaire. En effet, lors des phases de démarrage, les roulements doivent être lubrifiés, mais la nécessité de refroidissement de ces roulements est encore faible, voire nulle. Il est ainsi possible d’ajuster au besoin les débits d’huile nécessaires à la lubrification et au refroidissement des roulements.The fact of dissociating these two circuits also offers the possibility of regulating the flow required for cooling, and of being able to cool the bearings only when necessary. Indeed, during the start-up phases, the bearings must be lubricated, but the need for cooling these bearings is still low, or even zero. It is thus possible to adjust the oil flow rates necessary for the lubrication and cooling of the bearings as needed.

Dans certains modes de réalisation, l’embranchement comprend un moyen de répartition configuré pour répartir le débit de liquide de travail entre le circuit de refroidissement et le circuit de lubrification.In certain embodiments, the branch comprises a distribution means configured to distribute the flow of working liquid between the cooling circuit and the lubrication circuit.

Il est ainsi possible d’ajuster au besoin les débits de liquide. En particulier, il est possible de couper l’alimentation en huile du circuit de refroidissement en phase de démarrage de la turbomachine. En effet, en phase de démarrage, lors des premières rotations des éléments tournants, les roulements ont besoin d’être lubrifiés, mais les besoins en refroidissement sont encore faibles. Selon cette configuration, le débit d’huile peut être alors utilisé essentiellement pour la lubrification des roulements lors de ces phases de démarrage, ce débit contribuant dans une moindre mesure au refroidissement de ces roulements. Il est ainsi possible de réduire le temps d’amorçage du circuit de lubrification, et donc de diminuer le temps de fonctionnement sans huile du dispositif.It is thus possible to adjust the liquid flow rates as needed. In particular, it is possible to cut off the oil supply to the cooling circuit during the start-up phase of the turbomachine. Indeed, in the start-up phase, during the first rotations of the rotating elements, the bearings need to be lubricated, but the cooling requirements are still low. According to this configuration, the oil flow can then be used essentially for the lubrication of the bearings during these start-up phases, this flow contributing to a lesser extent to the cooling of these bearings. It is thus possible to reduce the priming time of the lubrication circuit, and therefore to reduce the oil-free operating time of the device.

Dans certains modes de réalisation, le moyen de répartition est une électrovanne configurée pour être contrôlée par un calculateur.In certain embodiments, the distribution means is a solenoid valve configured to be controlled by a computer.

L’électrovanne permet d’ouvrir ou de fermer le circuit de refroidissement ou le circuit de lubrification, ou de réguler le débit d’huile s’écoulant dans ces circuits, en étant commandé par le calculateur. En particulier, le dispositif peut également comprendre des capteurs de températures connectés au calculateur, l’ouverture ou la fermeture de l’électrovanne étant ainsi réalisée en fonction des températures relevées. Cela permet d’automatiser la régulation du débit d’huile dans le dispositif, notamment dans le circuit de refroidissement, en fonction de la température, et ainsi d’améliorer encore la répartition des débits d’huile.The solenoid valve is used to open or close the cooling circuit or the lubrication circuit, or to regulate the flow of oil flowing in these circuits, being controlled by the computer. In particular, the device can also comprise temperature sensors connected to the computer, the opening or closing of the solenoid valve thus being carried out according to the temperatures recorded. This makes it possible to automate the regulation of the oil flow in the device, in particular in the cooling circuit, according to the temperature, and thus to further improve the distribution of the oil flows.

Dans certains modes de réalisation, le moyen de répartition est un clapet thermostatique configuré pour adopter une première position permettant l’alimentation du circuit de lubrification uniquement lorsque le fluide de travail est à une première température, et pour adopter une deuxième position permettant l’alimentation du circuit de lubrification et du circuit de refroidissement lorsque le fluide de travail est à une deuxième température, la deuxième température étant supérieure à la première température.In certain embodiments, the distribution means is a thermostatic valve configured to adopt a first position allowing the supply of the lubrication circuit only when the working fluid is at a first temperature, and to adopt a second position allowing the supply of the lubrication circuit and of the cooling circuit when the working fluid is at a second temperature, the second temperature being higher than the first temperature.

L’augmentation de la température du fluide de travail, notamment de l’huile, est caractéristique d’une augmentation de la température du roulement sur lequel l’huile est injectée au cours de son trajet dans le dispositif. Cette augmentation de la température de l’huile indique ainsi la nécessité de refroidir le roulement, et donc de modifier la position du clapet thermostatique de la première position à la deuxième position automatiquement, pour permettre à l’huile de s’écouler dans le circuit de refroidissement. La deuxième température peut être une température seuil prédéterminée permettant l’ouverture automatique dudit clapet, et peut être déterminée de préférence de manière à être encore suffisamment inférieure à la température du roulement, de manière à assurer un refroidissement efficace de ce dernier. L’utilisation d’un clapet thermostatique permet d’automatiser la régulation des débits d’huile s’écoulant dans le circuit de refroidissement et le circuit de lubrification, sans avoir recours à des éléments additionnels tels que des capteurs de températures ou un calculateur, simplifiant ainsi davantage le dispositif.The increase in the temperature of the working fluid, especially oil, is characteristic of an increase in the temperature of the bearing on which the oil is injected during its journey through the device. This increase in oil temperature thus indicates the need to cool the bearing, and therefore to modify the position of the thermostatic valve from the first position to the second position automatically, to allow the oil to flow in the circuit. cooling. The second temperature may be a predetermined threshold temperature allowing the automatic opening of said valve, and may preferably be determined so as to be still sufficiently lower than the temperature of the bearing, so as to ensure effective cooling of the latter. The use of a thermostatic valve makes it possible to automate the regulation of the oil flows flowing in the cooling circuit and the lubrication circuit, without having to resort to additional elements such as temperature sensors or a computer, thus further simplifying the device.

Dans certains modes de réalisation, le dispositif comprend un récupérateur de fluide de travail disposé sous le au moins un roulement et configuré pour récupérer le fluide de travail ayant été injecté sur le roulement et s’écoulant par gravité dans le récupérateur, le récupérateur comprenant, dans sa partie inférieure, un orifice d’évacuation de liquide de travail en communication fluidique avec le réservoir par l’intermédiaire d’un circuit aval.In certain embodiments, the device comprises a working fluid recuperator arranged under the at least one bearing and configured to recover the working fluid having been injected onto the bearing and flowing by gravity into the recuperator, the recuperator comprising, in its lower part, a working liquid discharge orifice in fluid communication with the reservoir via a downstream circuit.

Le terme « sous » se comprend suivant la direction verticale, c’est-à-dire la direction de la gravité. En effet, le fluide de travail, notamment l’huile, après avoir été injectée sur le ou les roulements, s’écoule naturellement vers le bas sous son propre poids, et est alors réceptionnée par le récupérateur, disposé sous le ou les roulements. Le récupérateur peut par exemple être la partie inférieure du boîtier d’entraînement dans lequel se trouvent le ou les roulements. L’huile récupérée dans le récupérateur peut alors être évacuée par l’orifice d’évacuation faisant ainsi office de siphon dans la partie inférieure du récupérateur. Le circuit aval, mettant en communication fluide l’orifice d’évacuation et le réservoir, permet alors le retour de l’huile évacuée jusqu’au réservoir.The term "under" is understood in the vertical direction, i.e. the direction of gravity. Indeed, the working fluid, in particular the oil, after having been injected on the bearing(s), naturally flows downwards under its own weight, and is then received by the recuperator, placed under the bearing(s). The recuperator can for example be the lower part of the drive housing in which the bearing(s) are located. The oil collected in the recuperator can then be evacuated through the evacuation orifice, thus acting as a siphon in the lower part of the recuperator. The downstream circuit, putting the discharge orifice and the reservoir in fluid communication, then allows the return of the evacuated oil to the reservoir.

Dans certains modes de réalisation, le circuit aval comprend un moyen d’aspiration configuré pour aspirer le liquide de travail présent dans le récupérateur via l’orifice d’évacuation.In certain embodiments, the downstream circuit comprises suction means configured to suck the working liquid present in the recuperator via the discharge orifice.

Le moyen d’aspiration peut être une pompe disposée sur le circuit aval. Il est ainsi possible de limiter le temps nécessaire à l’huile pour s’écouler jusqu’au fond du récepteur, limitant ainsi la génération de brouillard d’huile et l’aération de l’huile, donc le vieillissement de celle-ci.The suction means can be a pump placed on the downstream circuit. It is thus possible to limit the time necessary for the oil to flow to the bottom of the receiver, thus limiting the generation of oil mist and the aeration of the oil, and therefore its aging.

Dans certains modes de réalisation, la deuxième extrémité d’évacuation du circuit de refroidissement débouche dans la partie inférieure du récupérateur à proximité de l’orifice d’évacuation.In certain embodiments, the second evacuation end of the cooling circuit opens into the lower part of the recuperator near the evacuation orifice.

Par « à proximité de l’orifice d’évacuation », on comprend que la deuxième extrémité d’évacuation, qui est une extrémité libre, est disposée plus proche de l’orifice d’évacuation que du roulement refroidi par le circuit de refroidissement. Une distance maximale entre la deuxième extrémité d’évacuation et l’orifice d’évacuation est de préférence inférieure à 10 cm, de préférence encore inférieure à 5 cm. Selon cette configuration, lorsque l’huile s’étant écoulée dans le circuit de refroidissement et ayant permis le refroidissement du roulement est évacuée par la deuxième extrémité d’évacuation, cette huile s’écoule alors directement dans le récupérateur et dans l’orifice d’évacuation. En d’autres termes, son temps de passage à l’air libre, c’est-à-dire à l’extérieur du circuit de refroidissement et du circuit aval, est ainsi limité. Ce temps de passage peut être en outre davantage limité par la présence du moyen d’aspiration. Par conséquent, le débit d’huile utilisé pour le refroidissement du roulement n’est pas éjecté dans l’enceinte du boîtier comprenant le roulement, mais est directement renvoyé vers le réservoir. Cela permet de limiter davantage la génération de brouillard d’huile et donc de réduire la consommation d’huile. L’aération de l’huile est également réduite, limitant ainsi son vieillissement et améliorant par conséquent ses performances.By "near the evacuation orifice", it is understood that the second evacuation end, which is a free end, is arranged closer to the evacuation orifice than to the bearing cooled by the cooling circuit. A maximum distance between the second evacuation end and the evacuation orifice is preferably less than 10 cm, more preferably less than 5 cm. According to this configuration, when the oil which has flowed into the cooling circuit and which has allowed the cooling of the bearing is evacuated by the second evacuation end, this oil then flows directly into the recuperator and into the orifice of 'evacuation. In other words, its time in the open air, i.e. outside the cooling circuit and the downstream circuit, is thus limited. This passage time can also be further limited by the presence of the suction means. Consequently, the oil flow used for cooling the bearing is not ejected into the enclosure of the housing comprising the bearing, but is returned directly to the reservoir. This further limits the generation of oil mist and therefore reduces oil consumption. The aeration of the oil is also reduced, thus limiting its aging and consequently improving its performance.

Dans certains modes de réalisation, la deuxième extrémité d’évacuation du circuit de refroidissement débouche dans le réservoir.In certain embodiments, the second evacuation end of the cooling circuit opens into the tank.

Selon cette configuration, la deuxième extrémité d’évacuation n’est pas une extrémité libre, mais débouche dans le réservoir, par exemple en étant connectée directement sur le réservoir, permettant l’évacuation de l’huile ayant permis le refroidissement du roulement, directement dans le réservoir. Il est ainsi possible de limiter davantage la génération de brouillard d’huile et l’aération de l’huile.According to this configuration, the second evacuation end is not a free end, but opens into the reservoir, for example by being connected directly to the reservoir, allowing the evacuation of the oil having allowed the cooling of the bearing, directly in the tank. It is thus possible to further limit the generation of oil mist and the aeration of the oil.

Dans certains modes de réalisation, le circuit de refroidissement comprend, entre la première extrémité et la deuxième extrémité d’évacuation, une pluralité de branches en parallèle l’une de l’autre, chaque branche étant configurée pour entourer au moins partiellement une bague extérieure d’un roulement respectif en étant en contact avec ladite bague extérieure de sorte à refroidir le roulement respectif.In certain embodiments, the cooling circuit comprises, between the first end and the second evacuation end, a plurality of branches in parallel with one another, each branch being configured to at least partially surround an outer ring of a respective bearing by being in contact with said outer ring so as to cool the respective bearing.

De préférence, le circuit de refroidissement comprend autant de branches en parallèles les unes des autres, que le nombre de roulements devant être refroidis. Le débit d’huile provenant du circuit amont et de l’embranchement, et s’écoulant dans une portion amont du circuit de refroidissement, est alors réparti dans les différentes branches parallèles dudit circuit de refroidissement, par l’intermédiaire d’un deuxième embranchement disposé en amont des roulements. Les débits d’huile circulant dans chacune de ces branches est ensuite évacué via la deuxième extrémité d’évacuation du circuit de refroidissement. Il est ainsi possible de refroidir simultanément plusieurs roulements par l’intermédiaire du circuit de refroidissement.Preferably, the cooling circuit comprises as many branches in parallel to each other as the number of bearings to be cooled. The oil flow coming from the upstream circuit and from the branch, and flowing in an upstream portion of the cooling circuit, is then distributed in the different parallel branches of said cooling circuit, via a second branch arranged upstream of the bearings. The oil flow circulating in each of these branches is then discharged via the second discharge end of the cooling circuit. It is thus possible to cool several bearings simultaneously via the cooling circuit.

Dans certains modes de réalisation, le circuit de lubrification comprend une pluralité de deuxièmes extrémités d’injection, chaque deuxième extrémité d’injection étant configurée pour injecter le fluide de travail sur ledit roulement respectif de sorte à lubrifier ledit roulement respectif.In certain embodiments, the lubrication circuit comprises a plurality of second injection ends, each second injection end being configured to inject the working fluid onto said respective bearing so as to lubricate said respective bearing.

Le circuit de lubrification peut également comprendre une pluralité de branches disposées soit en série, soit en parallèle les unes des autres, permettant ainsi de lubrifier plusieurs roulement.The lubrication circuit may also comprise a plurality of branches arranged either in series or in parallel with each other, thus making it possible to lubricate several bearings.

Le présent exposé concerne également une turbomachine comprenant le dispositif selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents.This presentation also relates to a turbomachine comprising the device according to any one of the preceding embodiments.

Dans certains modes de réalisation, la turbomachine comprend un train d’engrenages ayant une pluralité d’engrenages, chaque engrenage étant porté par un arbre tournant, chaque arbre étant guidé en rotation par au moins deux roulements, le dispositif de lubrification et de refroidissement étant configuré pour lubrifier les roulements et les engrenages du train d’engrenages.In certain embodiments, the turbomachine comprises a gear train having a plurality of gears, each gear being carried by a rotating shaft, each shaft being guided in rotation by at least two bearings, the lubrication and cooling device being configured to lubricate the bearings and gears of the gear train.

L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :The invention and its advantages will be better understood on reading the detailed description given below of various embodiments of the invention given by way of non-limiting examples. This description refers to the attached figure pages, on which:

la figure 1 représente un dispositif de refroidissement et de lubrification de roulements mécaniques de turbomachine d’aéronef selon l’art antérieur, FIG. 1 represents a device for cooling and lubricating mechanical bearings of an aircraft turbomachine according to the prior art,

la figure 2 représente un dispositif de refroidissement et de lubrification de roulements mécaniques de turbomachine d’aéronef selon le présent exposé, FIG. 2 represents a device for cooling and lubricating mechanical bearings of an aircraft turbomachine according to the present presentation,

la figure 3A représente une vue détaillée d’une extrémité d’une branche du dispositif de refroidissement et de lubrification de la figure 1, et la figure 3B représente une vue détaillée d’une extrémité d’une branche du circuit de lubrification de la figure 2, FIG. 3A represents a detailed view of one end of a branch of the cooling and lubrication device of FIG. 1, and FIG. 3B represents a detailed view of one end of a branch of the lubrication circuit of FIG. 2,

la figure 4 représente une vue en perspective d’une portion d’un boîtier d’entraînement comprenant un dispositif de refroidissement et de lubrification selon un premier mode de réalisation du présent exposé, FIG. 4 represents a perspective view of a portion of a drive housing comprising a cooling and lubricating device according to a first embodiment of the present description,

la figure 5 représente une vue en perspective d’une portion d’un boîtier d’entraînement comprenant un dispositif de refroidissement et de lubrification selon un deuxième mode de réalisation du présent exposé. FIG. 5 represents a perspective view of a portion of a drive box comprising a cooling and lubricating device according to a second embodiment of the present disclosure.

Dans la suite de la description, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon le sens de l’écoulement du liquide de travail, ici de l’huile, dans le dispositif, depuis son prélèvement dans le réservoir 50, jusqu’à son retour dans ce dernier.In the rest of the description, the terms "upstream" and "downstream" are considered according to the direction of the flow of the working liquid, here oil, in the device, from its withdrawal from the reservoir 50, until on his return to the latter.

La figure 1 représente schématiquement un dispositif de refroidissement et de lubrification de roulements mécaniques de turbomachine d’aéronef selon l’art antérieur. Dans l’exemple décrit ci-dessous, le dispositif permet de refroidir et lubrifier un train d’engrenages d’un boîtier d’entraînement d’accessoires (le boîtier n’étant pas représenté) de turbomachine d’aéronef, tel qu’un avion ou un hélicoptère. Le train d’engrenages comprend un premier engrenage 1, un deuxième engrenage 2 et un troisième engrenage 3, les engrenages 1, 2, 3 étant en prise les uns avec les autres. Les engrenages 1, 2, 3 sont portés chacun respectivement par un arbre 1a, 2a, 3a tournant. Le premier arbre 1a, portant le premier engrenage 1, est guidé en rotation par un palier amont 1b et un palier aval 1c. Le deuxième arbre 2a, portant le deuxième engrenage 2, est guidé en rotation par un palier amont 2b et un palier aval 2c. Le troisième arbre 3a, portant le troisième engrenage 3, est guidé en rotation par un palier amont 3b et un palier aval 3c. Les paliers 1b, 1c, 2b, 2c, 3b et 3c sont par exemple des roulements à billes.FIG. 1 schematically represents a device for cooling and lubricating mechanical bearings of an aircraft turbomachine according to the prior art. In the example described below, the device makes it possible to cool and lubricate a gear train of an accessory drive unit (the unit not being shown) of an aircraft turbomachine, such as a airplane or helicopter. The gear train comprises a first gear 1, a second gear 2 and a third gear 3, the gears 1, 2, 3 being in mesh with each other. The gears 1, 2, 3 are each carried respectively by a rotating shaft 1a, 2a, 3a. The first shaft 1a, carrying the first gear 1, is guided in rotation by an upstream bearing 1b and a downstream bearing 1c. The second shaft 2a, carrying the second gear 2, is guided in rotation by an upstream bearing 2b and a downstream bearing 2c. The third shaft 3a, carrying the third gear 3, is guided in rotation by an upstream bearing 3b and a downstream bearing 3c. The bearings 1b, 1c, 2b, 2c, 3b and 3c are for example ball bearings.

Ces trains d’engrenages sont simultanément refroidis et lubrifiés par de l’huile de lubrification mise en circulation par un dispositif comprenant un réservoir d’huile 50. Un circuit amont 10’ est connecté au réservoir 50, et comprend une première pompe 30 permettant de prélever de l’huile dans le réservoir 50 et la mettre en circulation dans le circuit amont 10’. Le circuit amont 10’ est ensuite séparés en une pluralité de branches 11’ comprenant chacune une extrémité 11b’. Les extrémités 11b’ sont des extrémités d’injection, et sont chacune disposées en vis-à-vis d’un roulement 1b, 1c, 2b, 2c, 3b ou 3c. L’huile est ainsi injectée au niveau de ces roulements, permettant de refroidir et lubrifier ces derniers, ainsi que les engrenages 1, 2 et 3. Le surplus d’huile injectée sur ces roulements s’écoule vers le bas par gravité, et est ensuite récupérée par un récupérateur 60 disposé sous le train d’engrenages. Le récupérateur 60 comprend un orifice d’évacuation 61 dans sa partie inférieure, par l’intermédiaire duquel l’huile récupérée dans le récupérateur 60 peut être évacuée.These gear trains are simultaneously cooled and lubricated by lubricating oil circulated by a device comprising an oil reservoir 50. An upstream circuit 10' is connected to the reservoir 50, and comprises a first pump 30 making it possible to take oil from the reservoir 50 and put it into circulation in the upstream circuit 10'. The upstream circuit 10' is then separated into a plurality of branches 11' each comprising an end 11b'. The ends 11b' are injection ends, and are each arranged opposite a bearing 1b, 1c, 2b, 2c, 3b or 3c. The oil is thus injected at the level of these bearings, allowing them to be cooled and lubricated, as well as gears 1, 2 and 3. The excess oil injected on these bearings flows downwards by gravity, and is then recovered by a recuperator 60 disposed under the gear train. The recuperator 60 includes a discharge port 61 in its lower part, through which the oil collected in the recuperator 60 can be evacuated.

Un circuit aval 12 met l’orifice d’évacuation 61 en communication fluidique avec le réservoir 50. Le circuit aval 12 comprend un moyen d’aspiration. Dans cet exemple, le moyen d’aspiration est une deuxième pompe 40. Cette deuxième pompe 40 permet d’aspirer l’huile présente dans le fond du récupérateur 60, et la diriger vers le réservoir 50.A downstream circuit 12 puts the evacuation orifice 61 in fluid communication with the reservoir 50. The downstream circuit 12 comprises a suction means. In this example, the suction means is a second pump 40. This second pump 40 makes it possible to suck up the oil present in the bottom of the recuperator 60, and direct it towards the reservoir 50.

La figure 3A représente une vue détaillée d’une extrémité 11b’ d’une branche 11’ du dispositif de refroidissement et de lubrification de la figure 1, selon l’art antérieur. L’extrémité 11b’ est disposée en vis-à-vis du roulement amont 1b du premier arbre 1a, par exemple. Le roulement amont 1b comprend une bague extérieure 1b1 fixée à un support (non représenté), par exemple une paroi du boîtier d’entraînement d’accessoires. Le roulement amont 1b comprend également une bague intérieure 1b2 disposée radialement à l’intérieur de la bague extérieure 1b1, étant fixée au premier arbre 1a et tournant avec ce dernier. La bague intérieure 1b2 tourne à l’intérieur de la bague extérieur 1b1 par l’intermédiaire de billes 1b3 (une seule est représentée sur la figue 3A). L’extrémité 11b’ est configurée et orientée de manière à injecter l’huile directement sur les billes 1b3, permettant de lubrifier, et dans le même temps de refroidir ces billes 1b3. Ainsi, la quasi-totalité de l’huile prélevée en amont dans le réservoir 50 est injectée sur l’ensemble des roulements 1b, 1c, 2b, 2c, 3b et 3c, générant un brouillard d’huile important.FIG. 3A represents a detailed view of one end 11b' of a branch 11' of the cooling and lubricating device of FIG. 1, according to the prior art. The end 11b' is arranged opposite the upstream bearing 1b of the first shaft 1a, for example. The upstream bearing 1b comprises an outer ring 1b1 fixed to a support (not shown), for example a wall of the accessory drive box. The upstream bearing 1b also comprises an inner ring 1b2 arranged radially inside the outer ring 1b1, being fixed to the first shaft 1a and rotating with the latter. The inner ring 1b2 rotates inside the outer ring 1b1 via balls 1b3 (only one is shown in Fig 3A). The end 11b' is configured and oriented so as to inject the oil directly onto the balls 1b3, making it possible to lubricate and at the same time cool these balls 1b3. Thus, almost all of the oil taken upstream from tank 50 is injected into all of the bearings 1b, 1c, 2b, 2c, 3b and 3c, generating a significant amount of oil mist.

La figure 2 représente schématiquement un dispositif de refroidissement et de lubrification des engrenages et des roulements mécaniques de turbomachine d’aéronef selon le présent exposé. Le circuit suivi par l’huile depuis son prélèvement dans le réservoir 50 présente des similitudes avec celui de l’art antérieur, et les éléments possédant les mêmes références numériques ne seront pas décrits à nouveau.FIG. 2 schematically represents a device for cooling and lubricating the gears and mechanical bearings of an aircraft turbomachine according to the present presentation. The circuit followed by the oil since its withdrawal from the tank 50 has similarities with that of the prior art, and the elements having the same numerical references will not be described again.

Contrairement au dispositif selon l’art antérieur, comprenant un unique circuit permettant la lubrification et le refroidissement des engrenages et des roulements, le dispositif selon le présent exposé comprend deux circuits distincts : un circuit de lubrification 11 et un circuit de refroidissement 20. Plus précisément, le circuit amont 10 se sépare, au niveau d’un embranchement, en deux circuits distincts 11 et 20. L’embranchement comprend un répartiteur 70, permettant de répartir les débits d’huile s’écoulant respectivement dans le circuit de lubrification 11 et dans le circuit de refroidissement 20. Le répartiteur 70 peut comprendre une électrovanne commandée par un calculateur (non représenté), ou un clapet thermostatique.Unlike the device according to the prior art, comprising a single circuit allowing the lubrication and cooling of the gears and bearings, the device according to the present disclosure comprises two distinct circuits: a lubrication circuit 11 and a cooling circuit 20. More precisely , the upstream circuit 10 separates, at the level of a branch, into two distinct circuits 11 and 20. The branch comprises a distributor 70, making it possible to distribute the flow rates of oil flowing respectively in the lubrication circuit 11 and in the cooling circuit 20. The distributor 70 can include a solenoid valve controlled by a computer (not shown), or a thermostatic valve.

Le circuit de lubrification 11 comprend une première extrémité 11a connectée au répartiteur 70. De manière analogue au dispositif selon l’art antérieure, le circuit de lubrification 11 comprend une pluralité de deuxième extrémités 11b, chacune débouchant en vis-à-vis d’un roulement 1b, 1c, 2b, 2c, 3b ou 3c.The lubrication circuit 11 comprises a first end 11a connected to the distributor 70. Analogously to the device according to the prior art, the lubrication circuit 11 comprises a plurality of second ends 11b, each emerging facing a bearing 1b, 1c, 2b, 2c, 3b or 3c.

Le circuit de refroidissement 20 comprend une première extrémité 22a également connectée au répartiteur 70, et une deuxième extrémité 22b. Contrairement au circuit de lubrification 11, l’huile s’écoulant dans le circuit de refroidissement n’est pas libérée dans l’enceinte du boîtier à proximité des roulements, mais est retournée dans le réservoir 50 de manière plus directe. Dans l’exemple de la figure 2, la deuxième extrémité 22b débouche dans le réservoir 50.The cooling circuit 20 includes a first end 22a also connected to the distributor 70, and a second end 22b. Unlike the lubrication circuit 11, the oil flowing in the cooling circuit is not released into the enclosure of the housing near the bearings, but is returned to the reservoir 50 in a more direct manner. In the example of Figure 2, the second end 22b opens into the reservoir 50.

Entre la première extrémité 22a et la deuxième extrémité 22b, le circuit de refroidissement comprend une pluralité de branches disposées en parallèle les unes des autres. Plus précisément, le circuit de refroidissement 20 comprend autant de branches parallèles qu’il n’y a de roulements à refroidir. Dans l’exemple de la figure 2, le circuit de refroidissement 20 comprend trois branches parallèles, chaque branche comprenant une portion amont 21 (en trait plein sur la figure 2) et une portion aval 22 (en traits interrompus sur la figure 2). Chaque portion amont est disposée de manière à venir en contact avec la bague extérieure d’un roulement, et à suivre le contour de cette bague extérieure sur au moins une partie de sa circonférence. L’huile circulant dans la portion amont 21 en contact avec la bague permet de refroidir celle-ci, la portion amont 21 agissant ainsi comme un échangeur thermique. La branche du circuit de refroidissement, venant en contact avec une bague extérieure au niveau de sa portion amont 21, se poursuit ensuite au niveau de sa portion aval 22, dans laquelle circule l’huile ayant emmagasinée la chaleur issue du roulement. Les portions avals 22 de chaque branche du circuit de refroidissement 20 se rejoignent enfin en une branche unique débouchant sur la deuxième extrémité 22b.Between the first end 22a and the second end 22b, the cooling circuit comprises a plurality of branches arranged parallel to each other. More precisely, the cooling circuit 20 comprises as many parallel branches as there are bearings to be cooled. In the example of Figure 2, the cooling circuit 20 comprises three parallel branches, each branch comprising an upstream portion 21 (solid line in Figure 2) and a downstream portion 22 (broken lines in Figure 2). Each upstream portion is arranged so as to come into contact with the outer ring of a bearing, and to follow the contour of this outer ring over at least part of its circumference. The oil circulating in the upstream portion 21 in contact with the ring makes it possible to cool the latter, the upstream portion 21 thus acting as a heat exchanger. The branch of the cooling circuit, coming into contact with an outer ring at its upstream portion 21, then continues at its downstream portion 22, in which circulates the oil having stored the heat from the bearing. The downstream portions 22 of each branch of the cooling circuit 20 finally meet in a single branch leading to the second end 22b.

La figure 3B représente une vue détaillée d’une extrémité 11b d’une branche du circuit de lubrification 11, et une portion amont 21d’une branche du circuit de refroidissement 20 de la figure 2, selon le présent exposé. L’extrémité 11b débouche en vis-à-vis du roulement amont 1b du premier arbre 1a, de manière à injecter de l’huile directement sur les billes 1b3. La portion amont 21 comprend une portion plane 21b venant en contact avec la bague extérieure 1b1 pour refroidir le roulement amont 1b. La portion plane 21b de refroidissement peut également présenter la forme d’un serpentin en effectuant plusieurs tours autour de la bague extérieure 1b1, de manière à améliorer le refroidissement du roulement 1b.FIG. 3B represents a detailed view of an end 11b of a branch of the lubrication circuit 11, and an upstream portion 21 of a branch of the cooling circuit 20 of FIG. 2, according to the present presentation. The end 11b opens opposite the upstream bearing 1b of the first shaft 1a, so as to inject oil directly onto the balls 1b3. The upstream portion 21 comprises a flat portion 21b coming into contact with the outer ring 1b1 to cool the upstream bearing 1b. The flat cooling portion 21b can also have the shape of a serpentine by making several turns around the outer ring 1b1, so as to improve the cooling of the bearing 1b.

Selon cette configuration, une partie seulement de l’huile prélevée en amont dans le réservoir 50 est injectée sur l’ensemble des roulements 1b, 1c, 2b, 2c, 3b et 3c, par l’intermédiaire du circuit de lubrification, diminuant ainsi la génération de brouillard d’huile.According to this configuration, only part of the oil taken upstream from the reservoir 50 is injected into all the bearings 1b, 1c, 2b, 2c, 3b and 3c, via the lubrication circuit, thus reducing the generation of oil mist.

La figure 4 représente une vue en perspective d’une portion d’un boîtier d’entraînement 600 illustrant un exemple d’agencement du circuit de lubrification et du circuit de refroidissement selon un premier mode de réalisation du présent exposé.FIG. 4 represents a perspective view of a portion of a drive unit 600 illustrating an example of arrangement of the lubrication circuit and of the cooling circuit according to a first embodiment of this presentation.

Le circuit amont 10 est connecté au répartiteur 70, duquel dérivent le circuit de lubrification 11 et le circuit de refroidissement 20. En particulier, les premières extrémités 11a et 22a du circuit de lubrification 11 et du circuit de refroidissement 20 respectivement sont connectées au répartiteur 70. Le circuit de lubrification 11 comprend plusieurs deuxième extrémités 11b, disposées chacune en vis-à-vis d’un roulement (non illustré sur la figure 4). L’huile injectée par les deuxièmes extrémités 11b s’écoule par gravité vers le fond du boîtier 600 jusqu’au récupérateur 60. Dans ce cas de figure, le récupérateur 60 est le fond du boîtier 600. L’orifice d’évacuation 61 est disposé dans une portion inférieure du récupérateur 60, l’huile tombant au fond du récupérateur 60 étant aspirée par l’orifice d’évacuation vers le réservoir 50.The upstream circuit 10 is connected to the distributor 70, from which derive the lubrication circuit 11 and the cooling circuit 20. In particular, the first ends 11a and 22a of the lubrication circuit 11 and of the cooling circuit 20 respectively are connected to the distributor 70 The lubrication circuit 11 comprises several second ends 11b, each arranged opposite a bearing (not illustrated in FIG. 4). The oil injected by the second ends 11b flows by gravity towards the bottom of the casing 600 as far as the recuperator 60. In this case, the recuperator 60 is the bottom of the casing 600. The evacuation orifice 61 is disposed in a lower portion of the recuperator 60, the oil falling to the bottom of the recuperator 60 being sucked through the discharge orifice towards the tank 50.

Le circuit de refroidissement 20 comprend, dans cet exemple, deux branches en parallèle l’une de l’autre. Pour refroidir le roulement R1, la portion amont 21 de la première branche vient au contact de la bague extérieure du roulement R1 disposé dans la partie supérieure du boîtier 600 sur la figure 4 en suivant une portion du contour de la bague extérieure dudit roulement R1, jusqu’à la portion avale 22 de cette première branche (cf. flèche en traits interrompus sur la figure 4). La portion aval 22 de cette branche se dirige vers le fond du boîtier 600 en contournant le roulement disposé dans la partie inférieure du boîtier 600. Pour refroidir le roulement R2, la portion amont 21 de la deuxième branche contourne le roulement disposé dans la partie supérieure du boîtier 600, puis vient au contact de la bague extérieure du roulement R2 disposé dans la partie inférieure du boîtier 600 sur la figure 4 en suivant une portion du contour de la bague extérieure dudit roulement R2, jusqu’à la portion avale 22 de cette deuxième branche (cf. flèche en traits interrompus sur la figure 4). La portion aval 22 de cette branche se dirige vers le fond du boîtier 600 en rejoignant l’extrémité de la portion aval 22 de la première branche, l’huile s’étant écoulée dans ces deux branches étant alors évacuée par la deuxième extrémité d’évacuation 22b du circuit de refroidissement 20. Selon ce premier mode de réalisation, la deuxième extrémité 22b du dispositif de refroidissement 20 débouche dans le récupérateur 60, à proximité de l’orifice d’évacuation 61. L’huile sortant par la deuxième extrémité d’évacuation 22b n’est ainsi pas rejetée dans le boîtier 600, mais est directement aspirée par l’orifice d’évacuation 61, puis dirigée vers le réservoir 50.The cooling circuit 20 comprises, in this example, two branches in parallel to each other. To cool the bearing R1, the upstream portion 21 of the first branch comes into contact with the outer ring of the bearing R1 arranged in the upper part of the housing 600 in FIG. 4 following a portion of the outline of the outer ring of said bearing R1, up to the downstream portion 22 of this first branch (cf. arrow in broken lines in FIG. 4). The downstream portion 22 of this branch goes towards the bottom of the housing 600 bypassing the bearing arranged in the lower part of the housing 600. To cool the bearing R2, the upstream portion 21 of the second branch bypasses the bearing arranged in the upper part of the casing 600, then comes into contact with the outer race of the bearing R2 arranged in the lower part of the casing 600 in FIG. 4 following a portion of the contour of the outer race of the said bearing R2, as far as the downstream portion 22 of this second branch (cf. arrow in broken lines in FIG. 4). The downstream portion 22 of this branch goes towards the bottom of the housing 600 by joining the end of the downstream portion 22 of the first branch, the oil having flowed into these two branches then being evacuated by the second end of evacuation 22b of the cooling circuit 20. According to this first embodiment, the second end 22b of the cooling device 20 opens into the recuperator 60, close to the evacuation orifice 61. The oil exiting through the second end of the evacuation 22b is thus not rejected in the housing 600, but is directly sucked by the evacuation orifice 61, then directed towards the tank 50.

La figure 5 représente une vue en perspective d’une portion d’un boîtier d’entraînement 600 illustrant un exemple d’agencement du circuit de lubrification et du circuit de refroidissement selon un deuxième mode de réalisation du présent exposé.FIG. 5 represents a perspective view of a portion of a drive unit 600 illustrating an example of arrangement of the lubrication circuit and of the cooling circuit according to a second embodiment of this description.

L’agencement des circuits de lubrification 11 et de refroidissement est analogue à celui du premier mode de réalisation. Seule la disposition de la deuxième extrémité d’évacuation 22b diffère du premier mode de réalisation. Selon le deuxième mode de réalisation, la deuxième extrémité d’évacuation 22b ne débouche pas dans le récupérateur 60, mais débouche dans le réservoir 50 (non illustré sur la figure 5). Pour ce faire, la partie aval du circuit de refroidissement 20 passe par une ouverture existant dans la paroi du boîtier 600, pour atteindre le réservoir 50. Seule l’huile provenant du circuit de lubrification 11 tombe donc dans le récupérateur 60 et est aspirée par l’orifice d’évacuation 61. Cette configuration correspond au schéma présenté sur la figure 2.The arrangement of the lubrication 11 and cooling circuits is similar to that of the first embodiment. Only the arrangement of the second evacuation end 22b differs from the first embodiment. According to the second embodiment, the second discharge end 22b does not open into the recuperator 60, but opens into the reservoir 50 (not illustrated in FIG. 5). To do this, the downstream part of the cooling circuit 20 passes through an existing opening in the wall of the housing 600, to reach the reservoir 50. Only the oil coming from the lubrication circuit 11 therefore falls into the recuperator 60 and is sucked up by the evacuation orifice 61. This configuration corresponds to the diagram shown in Figure 2.

Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des 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.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, it is obvious that modifications and changes can be made to these examples without departing from the general scope of the invention as defined by the claims. In particular, individual features of the different illustrated/mentioned embodiments can be combined in additional embodiments. Accordingly, the description and the drawings should be considered in an illustrative rather than restrictive sense.

Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.It is also obvious that all the characteristics described with reference to a method can be transposed, alone or in combination, to a device, and conversely, all the characteristics described with reference to a device can be transposed, alone or in combination, to a method.

Claims (13)

Dispositif de lubrification et de refroidissement pour roulements de turbomachine d’aéronef, comprenant :
- un circuit amont (10) configuré pour prélever un liquide de travail dans un réservoir (50) et l’acheminer jusqu’à un embranchement,
- un circuit de refroidissement (20) comprenant une première extrémité (22a) connectée à l’embranchement, et une deuxième extrémité (22b) d’évacuation, le circuit de refroidissement (20) étant configuré pour entourer au moins partiellement une bague extérieure (1b1) d’au moins un roulement (1b) disposé en aval de l’embranchement, en étant en contact avec ladite bague extérieure (1b1) de sorte à refroidir ledit roulement (1b),
- un circuit de lubrification (11) distinct du circuit de refroidissement (20), comprenant une première extrémité (11a) connectée à l’embranchement, et au moins une deuxième extrémité (11b) d’injection configuré pour injecter le fluide de travail sur ledit au moins un roulement (1b) de sorte à lubrifier ledit roulement (1b), le circuit de refroidissement (20) et le circuit de lubrification (11) étant en communication fluidique avec le circuit amont (10) par l’intermédiaire de l’embranchement.
Lubrication and cooling device for aircraft turbomachine bearings, comprising:
- an upstream circuit (10) configured to take a working liquid from a reservoir (50) and convey it to a branch,
- a cooling circuit (20) comprising a first end (22a) connected to the branch, and a second evacuation end (22b), the cooling circuit (20) being configured to at least partially surround an outer ring ( 1b1) of at least one bearing (1b) disposed downstream of the branch, being in contact with said outer ring (1b1) so as to cool said bearing (1b),
- a lubrication circuit (11) separate from the cooling circuit (20), comprising a first end (11a) connected to the branch, and at least one second injection end (11b) configured to inject the working fluid on said at least one bearing (1b) so as to lubricate said bearing (1b), the cooling circuit (20) and the lubrication circuit (11) being in fluid communication with the upstream circuit (10) via the 'branch.
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l’embranchement comprend un moyen de répartition (70) configuré pour répartir le débit de liquide de travail entre le circuit de refroidissement (20) et le circuit de lubrification (11).Device according to claim 1, in which the branch comprises a distribution means (70) configured to distribute the flow of working liquid between the cooling circuit (20) and the lubrication circuit (11). Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le moyen de répartition (70) est une électrovanne configurée pour être contrôlée par un calculateur.Device according to Claim 2, in which the distribution means (70) is a solenoid valve configured to be controlled by a computer. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le moyen de répartition (70) est un clapet thermostatique configuré pour adopter une première position permettant l’alimentation du circuit de lubrification uniquement, lorsque le fluide de travail est à une première température, et pour adopter une deuxième position permettant l’alimentation du circuit de lubrification et du circuit de refroidissement lorsque le fluide de travail est à une deuxième température, la deuxième température étant supérieure à la première température.Device according to Claim 2, in which the distribution means (70) is a thermostatic valve configured to adopt a first position allowing the supply of the lubrication circuit only, when the working fluid is at a first temperature, and to adopt a second position allowing the lubrication circuit and the cooling circuit to be supplied when the working fluid is at a second temperature, the second temperature being higher than the first temperature. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un récupérateur (60) de fluide de travail disposé sous le au moins un roulement et configuré pour récupérer le fluide de travail ayant été injecté sur le roulement et s’écoulant par gravité dans le récupérateur (60), le récupérateur (60) comprenant, dans sa partie inférieure, un orifice d’évacuation (61) de liquide de travail en communication fluidique avec le réservoir (50) par l’intermédiaire d’un circuit aval (12).Device according to any one of Claims 1 to 4, comprising a working fluid recuperator (60) arranged under the at least one bearing and configured to recover the working fluid having been injected onto the bearing and flowing by gravity into the recuperator (60), the recuperator (60) comprising, in its lower part, a working liquid discharge orifice (61) in fluid communication with the reservoir (50) via a downstream circuit (12 ). Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le circuit aval (12) comprend un moyen d’aspiration (40) configuré pour aspirer le liquide de travail présent dans le récupérateur (60) via l’orifice d’évacuation (61).Device according to Claim 5, in which the downstream circuit (12) comprises suction means (40) configured to suck the working liquid present in the recuperator (60) via the discharge orifice (61). Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la deuxième extrémité (22b) d’évacuation du circuit de refroidissement (20) débouche dans la partie inférieure du récupérateur (60) à proximité de l’orifice d’évacuation (61).Device according to Claim 5 or 6, in which the second end (22b) for discharging the cooling circuit (20) opens into the lower part of the recuperator (60) close to the discharge orifice (61). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la deuxième extrémité (22b) d’évacuation du circuit de refroidissement (20) débouche dans le réservoir (50).Device according to any one of Claims 1 to 6, in which the second discharge end (22b) of the cooling circuit (20) opens into the tank (50). Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le circuit de refroidissement (20) comprend, entre la première extrémité (22a) et la deuxième extrémité (22b) d’évacuation, une pluralité de branches (21) en parallèle l’une de l’autre, chaque branche (21) étant configurée pour entourer au moins partiellement une bague extérieure (1b1) d’un roulement (1b) respectif en étant en contact avec ladite bague extérieure (1b1) de sorte à refroidir ledit roulement (1b) respectif.Device according to any one of Claims 1 to 8, in which the cooling circuit (20) comprises, between the first end (22a) and the second discharge end (22b), a plurality of branches (21) in parallel from each other, each branch (21) being configured to at least partially surround an outer ring (1b1) of a respective bearing (1b) while being in contact with said outer ring (1b1) so as to cool said bearing (1b) respective. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le circuit de lubrification (11) comprend une pluralité de deuxièmes extrémités (11b) d’injection, chaque deuxième extrémité d’injection (11b) étant configurée pour injecter le fluide de travail sur ledit roulement (1b) respectif de sorte à lubrifier ledit roulement (1b) respectif.Device according to Claim 9, in which the lubrication circuit (11) comprises a plurality of second injection ends (11b), each second injection end (11b) being configured to inject the working fluid onto the said bearing (1b ) respective so as to lubricate said bearing (1b) respectively. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel le liquide de travail est une huile de lubrification.Device according to any one of Claims 1 to 10, in which the working liquid is a lubricating oil. Turbomachine comprenant un dispositif de lubrification et de refroidissement selon l’une quelconque des revendications précédentes.Turbomachine comprising a lubricating and cooling device according to any one of the preceding claims. Turbomachine selon la revendication 12, comprenant un train d’engrenages ayant une pluralité d’engrenages (1, 2, 3), chaque engrenage étant porté par un arbre tournant (1a, 2a, 3a), chaque arbre étant guidé en rotation par au moins deux roulements (1b, 1c, 2b, 2c, 3b, 3c), le dispositif de lubrification et de refroidissement étant configuré pour lubrifier les roulements et les engrenages (1, 2, 3) du train d’engrenages.Turbomachine according to Claim 12, comprising a gear train having a plurality of gears (1, 2, 3), each gear being carried by a rotating shaft (1a, 2a, 3a), each shaft being guided in rotation by at least at least two bearings (1b, 1c, 2b, 2c, 3b, 3c), the lubricating and cooling device being configured to lubricate the bearings and the gears (1, 2, 3) of the gear train.
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