FR3106155A1 - Système de lubrification d’engrenages pour une turbomachine d’aéronef - Google Patents

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Abstract

Système de lubrification secondaire d’engrenages pour une turbomachine d’aéronef, ce système comportant :- un carter (42) définissant une enceinte de logement et de lubrification d’engrenages, - un orifice (72) d’évacuation d’huile situé dans un fond dudit carter (42), destiné à permettre à l’huile récupérée dans le fond dudit carter (42) de retourner vers un dispositif principal de lubrification principale des engrenages,- un dispositif auxiliaire (58) de lubrification, caractérisé en ce que ledit dispositif auxiliaire (56) de lubrification comprend :- une paroi de rétention (52) d’huile située sur le fond dudit carter (42) et configurée pour former un réservoir (52) de collecte d’huile après lubrification des engrenages par le dispositif principal, et- un circuit de prélèvement d’huile dans le réservoir (54) et de projection de cette huile sur au moins certains desdits engrenages. Figure pour l'abrégé : Fig.3

Description

SYSTÈME DE LUBRIFICATION D’ENGRENAGES POUR UNE TURBOMACHINE D’AÉRONEF
Domaine technique de l'invention
Le domaine de la présente invention est celui des turbomachines destinées à la propulsion des aéronefs. L’invention porte sur un système de lubrification d’engrenages, associés à ces turbomachines, destiné à pallier une lubrification principale insuffisante (à bas régime) du dispositif principal de lubrification, en particulier pendant certaines phases de fonctionnement des turbomachines.
Arrière-plan technique
Une turbomachine d’aéronef comprend de nombreux engrenages. Ces engrenages peuvent être compris dans différents types de boîtiers d’engrenages tels qu’une boîte d’accessoires (aussi appelée AGB, acronyme anglais pourAccessory Gear Box) ou un réducteur mécanique de type PGB (acronyme anglais pourPower Gear Box) ou RGB (acronyme anglais pourReduction Gear Box).
La figure 1 montre un exemple d’une boîte d’accessoires 10 pour l’entraînement d’équipements 12 d’une turbomachine. Une telle boîte d’accessoires est décrite notamment dans le document FR-A1-2941744.
Cette boîte d’accessoires 10 est destinée à transmettre une puissance mécanique originaire de la turbomachine à des équipements tels qu’une pompe, un alterno-démarreur, un séparateur air/huile, etc. La transmission s’effectue par une chaîne cinématique composée d’éléments tournants engrenés les uns avec les autres pour former des lignes d’engrenages ou d’accessoires.
La boîte d’accessoire 10 comprend un carter 14 définissant une enceinte de logement des éléments tournants qui comprennent par exemple des pignons. La chaîne cinématique comprend un pignon d’entrée 16 relié à un arbre d’entraînement, non représenté ici, qui est typiquement un arbre radial de la turbomachine ou un arbre intermédiaire, la chaîne étant également reliée à des pignons 18 de prise de mouvement des équipements 12. La boîte d’accessoires 10 est fixée à la turbomachine et les équipements 12 sont en général eux-mêmes fixés à la boîte d’accessoires 10.
La figure 2 montre un exemple de réducteur 20 mécanique de vitesse. Un tel réducteur 20 est destiné à modifier le rapport de vitesse et le couple entre une ligne d’entrée 22 et une ligne de sortie 24 d’un mécanisme. L’exemple particulier, non limitatif, de la figure 2, est un réducteur 20 de vitesse à deux lignes intermédiaires 26 de transmission qui est notamment décrit dans le document FR-A1-3025010.
Ce réducteur comporte quatre parties distinctes: une ligne d’entrée 22 tournant autour d’un axe B, une ligne de sortie 24 tournant autour d’un axe A et deux lignes intermédiaires 26 de transmission tournant autour d’un axe C, qui sont entraînées par la ligne d’entrée 22 et entraînent à leur tour la ligne de sortie 24.
La diminution de la vitesse de rotation de la ligne de sortie 24 est possible du fait que le pignon 28 de la ligne de sortie 24 possède plus de dents que les pignons 30, 32 des lignes intermédiaires de transmission, eux-mêmes possédant plus de dents que le pignon 34 de la ligne d’entrée 22.
Ces différents éléments tournants sont en général montés dans un carter, non représenté ici, configuré pour permettre le raccordement de la ligne d’entrée 22 avec un premier élément de la turbomachine et permettre le raccordement de la ligne de sortie 24 avec un second élément de la turbomachine. Le premier élément peut être un arbre de turbine de la turbomachine et le second élément peut être un arbre d’entraînement d’une hélice de cette turbomachine dans le cas où cette dernière est un turbopropulseur ou bien un arbre d’entraînement d’une soufflante de cette turbomachine dans le cas où cette dernière est un turboréacteur.
Le réducteur mécanique de vitesse peut aussi être un réducteur épicycloïdal ou tout autre forme de réducteur de vitesse comportant des engrènements.
De manière classique, un boîtier d’engrenages de turbomachine, que ce soit une boîte d’accessoires ou un réducteur mécanique, comprend un carter définissant une enceinte de logement des éléments tournants, arbres, pignons ou engrenages qui sont lubrifiés par de l’huile, cette huile pouvant en outre servir à refroidir les principaux éléments du boîtier d’engrenages sujets à l’échauffement, en particulier les roulements et les dentures de pignons. L’huile est apportée par un dispositif principal de lubrification, qui comprend une pompe.
Il existe différentes phases de fonctionnement d’une turbomachine. On peut identifier par exemple les cas particuliers des phases de démarrage, de motoring (ou d’entraînement par moteur auxiliaire) ou de windmilling (ou de phénomène de rotation libre).
Durant une phase de démarrage de la turbomachine, de l’air comprimé met en rotation un démarreur pneumatique typiquement sous la forme d’une turbine à air reliée mécaniquement à un arbre haute pression de la turbomachine via des engrènements réducteurs. La mise en rotation de l’arbre haute pression entraîne un compresseur qui alimente en air sous pression une ou plusieurs chambres de combustion. Du carburant y est simultanément injecté par une pompe entraînée par l’intermédiaire d’un boîtier d’accessoires ou d’un boîtier de transmission. Le mélange air comprimé/carburant est enflammé, ce qui permet une forte dilatation des gaz qui traversent une ou plusieurs turbines, entraînant à l’aide d’un arbre rotatif le compresseur et les accessoires essentiels au fonctionnement de la turbomachine, notamment des pompes à huile et carburant. Ceci permet d’assurer la continuité du mouvement. Le démarreur peut être désaccouplé dès lors que le régime de rotation est suffisant pour que le moteur fonctionne de façon autonome. Durant cette phase de démarrage, le régime moteur est généralement insuffisant pour permettre à la pompe à huile principale d’avoir assez de pression ou de débit pour alimenter le circuit d’huile moteur.
Les phases de motoring et de windmilling sont également des phases de fonctionnement de la turbomachine dans lesquelles le régime moteur est insuffisant pour permettre une alimentation nominale en huile moteur.
Le motoring, est une phase de mise en rotation à basse vitesse de la turbomachine, sans injection de carburant ni allumage, au moyen d’un moteur auxiliaire qui peut être le démarreur (utilisé comme un moteur basse vitesse) ou encore un moteur électrique. Cette mise en rotation permet d’éviter certains phénomènes liés aux disparités thermiques sur le rotor de la turbomachine, ou encore permet des opérations de lavage ou de ventilation sèche du moteur.
Le windmilling est un phénomène lors duquel l’hélice ou la soufflante est en rotation libre, entraînée par la circulation de l’air à travers l’hélice ou la soufflante. L’hélice ou la soufflante entraîne alors les rotors du compresseur et de la turbine.
L’huile moteur servant à lubrifier les éléments composant la turbomachine, son absence peut s’avérer problématique pour certains d’entre eux et en particulier les boîtes d’accessoires. En effet, dans les boîtes d’accessoires, au moins certains des engrenages coniques ou droits qui s’y trouvent peuvent être identifiés préalablement comme les plus sensibles à se détériorer dans des conditions sans huile. Les dentures de ces engrenages rencontrent alors des problèmes de grippage pouvant nuire au bon fonctionnement de la turbomachine.
Afin de rendre plus tolérants les engrenages à une période de fonctionnement sans huile, il a été proposé de recouvrir les dentures des engrenages d’une couche d’argent. Cependant, cette couche est sacrificielle et tend à disparaître avec le temps, perdant donc son efficacité, ce qui est incompatible avec les objectifs de durée de vie d’une turbomachine destinée par exemple à l’aviation civile.
Une autre solution proposée serait de redimensionner les engrenages dans le but de diminuer les pressions de contact et les frottements dans les dentures. Cela aurait pour conséquence de limiter les risques de grippage dans des conditions sans huile mais se ferait au détriment de la masse et de l’encombrement des engrenages.
Il est par ailleurs connu d’utiliser un système de lubrification secondaire pour des roulements ou des engrenages d’une turbomachine d’aéronef, afin de procurer une lubrification dédiée pour des cas de fonctionnement dans lesquels le système de lubrification principal de ces organes ne permet pas une lubrification suffisante. Ces cas de fonctionnement peuvent être notamment une phase de windmilling ou de vol en gravité nulle ou négative pour l’aéronef, ou encore une phase de démarrage de la turbomachine. Le système de lubrification secondaire peut comprendre un réservoir auxiliaire de lubrifiant pour alimenter le ou les dispositifs du système destinés à acheminer le lubrifiant jusqu’aux roulements ou engrenages. Des exemples de réservoir auxiliaire et de système de lubrification secondaire sont décrits dans les documents US4284174A et US4309870A en particulier.
Dans les systèmes de lubrification secondaire connus comprenant un réservoir auxiliaire, l’implémentation du réservoir et des canalisations associées implique généralement un encombrement important du système et un dispositif de vannes relativement complexe pour la commutation du système de lubrification principal vers le système de lubrification secondaire dans les cas de fonctionnement de secours prévus.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, en proposant un système de lubrification d’engrenages et une turbomachine comportant un tel système, visant à améliorer notamment la compacité et la simplicité du système.
L’invention propose ainsi un système de lubrification d’engrenages pour une turbomachine d’aéronef, ce système comportant un carter définissant une enceinte de logement et de lubrification d’engrenages, un dispositif principal de lubrification des engrenages qui comprend un orifice d’évacuation d’huile situé dans un fond du carter, un dispositif auxiliaire de lubrification, et est caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire de lubrification comprend une paroi de rétention d’huile située sur le fond du carter et est configurée pour former un réservoir de collecte d’huile après lubrification des engrenages par le dispositif principal, et un circuit de prélèvement d’huile dans le réservoir et de projection de cette huile sur au moins certains des engrenages.
Ainsi, grâce à l’invention, on s’assure d’une récupération efficace de l’huile et d’une diminution des risques de grippage des engrenages présents dans le carter. En effet, la paroi de rétention située sur le fond du carter permet la formation d’un réservoir dans lequel est collectée l’huile après lubrification des engrenages. Ce réservoir alimente le dispositif auxiliaire de lubrification qui permet une réutilisation de l’huile et donc une lubrification continue d’au moins certains des engrenages.
Le système selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres:
- le système comprend des organes d’acheminement d’huile présentant des surfaces inclinées, tels que des gouttières, pour l’acheminement de l’huile par ruissellement jusqu’au réservoir,
- au moins un organe d’acheminement d’huile est formé par une paroi présentant une ouverture traversée par un pignon des engrenages,
- le circuit comprend au moins une conduite s’étendant entre le réservoir et au moins un gicleur,
- la conduite est équipée d’une pompe électrique pour l’entraînement d’huile depuis le réservoir jusqu’au(x) gicleur(s),
- la conduite est équipée d’un système d’aspiration alimenté en air pressurisé pour l’entraînement d’huile par effet Venturi depuis le réservoir jusqu’au(x) gicleur(s),
- la paroi de rétention d’huile comprend un bord ou une ouverture configuré pour former un trop-plein de déversement d’huile vers l’orifice d’évacuation,
- le circuit est configuré pour projeter de l’huile sur des engrenages coniques.
La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un système de lubrification décrit ci-dessus.
La turbomachine selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres:
- le système d’aspiration est alimenté en air par l’intermédiaire:
  • d’un prélèvement d’air en amont d’une vanne de démarrage du démarreur, ou
  • d’un prélèvement d’air dans une zone pressurisée de la turbomachine, ou
  • d’un générateur électrique de pression d’air.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un exemple d’une boîte d’accessoires de turbomachine;
la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un exemple d’un réducteur de turbomachine;
la figure 3 est une vue schématique en coupe d’un boîtier d’engrenages de turbomachine avec un système de lubrification selon l’invention.
Description détaillée de l'invention
Les figures 1 et 2 ont été décrites dans ce qui précède.
On se réfère à présent à la figure 3 qui représente un boîtier 40 d’accessoires de turbomachine quelconque équipé d’un système de lubrification selon l’invention.
Le boîtier 40 d’accessoires comprend un carter 42 et des éléments tournants comme des arbres 44, 44’, 44’’, des paliers 46 ou roulements, des pignons à engrenages droits 48, 48’, 48’’ ou à engrenages coniques 50, 50’ logés, engrenés et lubrifiés à l’intérieur de ce même carter 42.
Le carter 42 est d’une forme quelconque et peut se présenter sous la forme d’un parallélépipède possédant une paroi avant 42a, une paroi arrière 42b, une paroi supérieure 42c, une paroi inférieure 42d et des parois latérales, non visibles ici, qui définissent une enceinte dans laquelle se trouvent les différents engrenages.
Le carter 42 est configuré pour permettre à au moins un arbre 44, 44’, 44’’ d’être raccordé à au moins un élément externe au carter 42. Cet élément peut être un équipement ou accessoire de la turbomachine, tel qu’une pompe.
L’arbre 44 porte un pignon conique 50. Le pignon 50 et l’arbre 44 sont coaxiaux et tournent autour d’un même axe noté X. L’ensemble arbre/pignon 44, 50 est logé dans la partie supérieure du carter 42.
L’arbre 44’ porte un premier pignon conique 50’ et un second pignon 48 à denture externe droite. L’arbre 44’ et les pignons 50’, 48 sont coaxiaux et tournent autour d’un même axe parallèle à un axe noté Y. L’axe Y est perpendiculaire à l’axe X.
Chaque arbre 44’’ et son pignon 48’, 48’’ sont coaxiaux et tournent autour d’un même axe parallèle à l’axe Y.
Ces différents engrenages forment un chemin cinématique qui peut être mis en fonctionnement comme suit: l’arbre 44 peut être raccordé à une ligne d’entrée par l’intermédiaire d’un palier 46. Dans sa rotation, l’arbre 44 entraîne le pignon conique 50 qui engrène à son tour le pignon conique 50’, permettant ainsi d’entraîner l’arbre 44’. La rotation de l’arbre 44’ permet la rotation du pignon 48 qui engrène le pignon 48’, lui-même entraînant la rotation des arbres 44’’, d’une part par sa propre rotation et d’autre part en engrenant le pignon 48’’. On comprend ainsi que les pignons 48 et 48’’ ont le même sens de rotation.
Une paroi 52 de rétention d’huile située sur la paroi 42d inférieure du carter 42 est perpendiculaire à cette même paroi. Elle s’étend entre les parois latérales du carter 42, sur toute sa largeur, et permet de former un réservoir de collecte 54.
Un système de lubrification selon l’invention est intégré au boîtier 40 d’engrenages. Il comprend un dispositif principal 56 de lubrification et un dispositif auxiliaire 58 de lubrification.
Dans un fonctionnement classique du dispositif principal de lubrification, de l’huile est utilisée pour lubrifier les engrenages. Sous l’effet de la rotation des engrenages, l’huile est projetée par effet centrifuge sur les parois internes du carter 42. L’huile 60 ruisselle alors par gravité le long de ces parois. Elle est récupérée au moyen d’au moins un organe 62 d’acheminement, pouvant avoir la forme d’une gouttière, par ruissellement jusqu’au réservoir 54 de collecte. Le ou les organe(s) 62 d’acheminement est/sont par exemple fixé(s) sur les parois internes latérales, avant 42a ou arrière 42b du carter 42 et en est/sont solidaire(s). Le plan de chaque organe 62 d’acheminement d’huile peut avoir une ouverture pour laisser passer un pignon 48, 48’ ,48’’.
Le réservoir 54 peut être fermé par un couvercle 64. Dans ce cas, le couvercle est conformé pour que l’huile acheminée par au moins un organe 62 d’acheminement puisse s’écouler dans le réservoir 54, par un orifice 66 de collecte.
Le pignon le plus bas compris dans le carter 42, par exemple le pignon 48’’, peut avoir son point bas sous le niveau de débordement du réservoir 54 de collecte. Dans un tel cas, cela permet d’augmenter la hauteur, et par conséquent le volume, du réservoir 54 de collecte et/ou diminuer la hauteur du carter 42.
La paroi de rétention 52 d’huile du réservoir 54 comprend au moins une ouverture configurée pour former un trop-plein 68 de déversement. Ce trop-plein 68 permet de déversement de l’huile excédentaire dans le fond du carter 42 vers un orifice 72 d’évacuation d’huile situé au point le plus bas de la paroi inférieure du carter 42, afin de favoriser une évacuation par gravité de l’huile.
L’huile peut directement ruisseler sur les pignons et ne pas être récupérée par le ou les organes 62 d’acheminement. Elle ruisselle donc jusqu’au fond du carter vers l’orifice 72 d’évacuation.
L’huile s’écoulant par l’orifice 72 d’évacuation est alors récupérée par le dispositif principal de lubrification.
L’huile contenue dans le réservoir 54 de collecte peut être réutilisée pour lubrifier les engrenages par l’intermédiaire d’un dispositif auxiliaire 58 de lubrification lorsque la turbomachine entre dans des phases particulières de fonctionnement.
Le dispositif auxiliaire 58 de lubrification comprend un circuit de prélèvement d’huile dans le réservoir 54 de collecte au moyen d’une ouverture 74 dans une des parois latérales ou dans la paroi arrière 42b du carter 42 formant, par extension, une des parois du réservoir 54. Cette huile est ensuite projetée sur les engrenages au moyen d’au moins un organe de projection, tel qu’un gicleur 76, ici depuis la paroi supérieure du carter 42.
Le gicleur 76 est un dispositif mécanique qui permet de projeter l’huile sur une zone étendue. Il peut être droit ou incliné selon la zone spécifique qui doit être lubrifiée. L’une de ses extrémités traverse la paroi supérieure 42c du carter de façon à être raccordée à au moins une conduite 78 d’amenée d’huile. L’utilisation d’un gicleur 76 présente l’avantage de permettre la lubrification des engrenages avec une grande zone d’effet, et en particulier les engrenages coniques 50, 50’, plus sensibles à une situation de grippage et de détérioration.
La conduite 78 s’étend entre le réservoir 54 et le(s) gicleur(s) 76. Dans l’exemple représenté, la conduite 78 est externe au carter 42 et peut être fixée le long d’une de ses parois. Elle est équipée d‘un dispositif permettant l’entraînement de l’huile depuis le réservoir 54 jusqu’aux gicleur(s) 76. Ce dispositif peut être une pompe électrique ou alors un système d’aspiration 80.
Un système d’aspiration 80 est un dispositif fonctionnant sur le principe de l’effet Venturi qui permet l’entraînement d’un fluide grâce à une différence de pression entre deux circuits. En effet, un fluide sous pression, qui peut être de l’air pressurisé, issu d’un circuit primaire, circule au travers d’un conduit comportant un ensemble convergent-divergent 82. Cet ensemble convergent-divergent 82 comporte une portion 84 de section plus petite en son centre que le reste du conduit. Un circuit secondaire, que l’on souhaite mettre en dépression, est rattaché au niveau de cette portion 84. La circulation de l’air pressurisé à travers la portion 84 entraîne, par effet Venturi, une aspiration de l’huile dans la conduite 78 jusqu’à l’ensemble convergent-divergent 82 dans lequel l’huile est mélangée à l’air. C’est donc un mélange air/huile qui est amené jusqu’au gicleur 76.
L’utilisation d’un système d’aspiration 80 comme moyen d’entraînement de l’huile dans le dispositif auxiliaire 58 de lubrification présente l’avantage de pouvoir continuer à lubrifier les engrenages du boîtier 40 d’engrenages même pendant les phases où le régime moteur de la turbomachine est insuffisant pour permettre à une pompe à huile principale d’avoir assez de pression ou de débit pour alimenter le circuit d’huile.
Le système peut fonctionner de la façon suivante: le système d’aspiration 80 est alimenté en air par l’intermédiaire d’un générateur électrique de pression d’air, non représenté ici. L’utilisation d’un générateur électrique de pression d’air présente l’avantage d’être compatible avec les différentes phases de fonctionnement de la turbomachine comme les phases de démarrage, de motoring ou de windmilling.
Dans le cas d’une phase de démarrage ou de motoring, il peut être envisagé que l’alimentation en air sous pression du système d’aspiration 80 soit assurée par le prélèvement d’air dans une zone pressurisée ou en amont d’une vanne de démarrage d’un démarreur, non représentés ici, de telle sorte que le système d’aspiration 80 soit opérationnel uniquement pendant les phases de démarrage ou de motoring.
L’air sous pression circule alors dans un circuit primaire relié au conduit comportant l’ensemble convergent-divergent 82. L’air est accéléré en sortie de l’ensemble 82 par effet Venturi, lorsqu’il quitte la portion 84 avec la plus petite section. Une dépression se crée alors dans la conduite 78, permettant l’aspiration de l’huile contenue dans le réservoir 54 de collecte qui se mélange avec de l’air. Le mélange air/huile est ainsi acheminé jusqu’au(x) gicleur(s) 76 puis projeté sur les engrenages à lubrifier, assurant ainsi une protection contre un risque de grippage.
Après lubrification des différents engrenages, l’huile suit le même parcours que décrit précédemment en ruisselant jusqu’au réservoir 54 de collecte. On comprend donc que le dispositif auxiliaire 58 de lubrification permet une circulation continue et en circuit fermé de l’huile. Autrement dit, il garantit que les engrenages logés dans le boîtier 40 soient toujours lubrifiés durant plusieurs phases de la turbomachine.

Claims (10)

  1. Système de lubrification secondaire d’engrenages pour une turbomachine d’aéronef, ce système comportant:
    - un carter (42) définissant une enceinte de logement et de lubrification d’engrenages,
    - un orifice (72) d’évacuation d’huile situé dans un fond dudit carter (42), destiné à permettre à l’huile récupérée dans le fond dudit carter (42) de retourner vers un dispositif principal de lubrification principale des engrenages,
    - un dispositif auxiliaire (58) de lubrification,
    caractérisé en ce que ledit dispositif auxiliaire (58) de lubrification comprend :
    - une paroi de rétention (52) d’huile située sur le fond dudit carter (42) et configurée pour former un réservoir (54) de collecte d’huile après lubrification des engrenages par le dispositif principal, et
    - un circuit de prélèvement d’huile dans le réservoir (54) et de projection de cette huile sur au moins certains desdits engrenages.
  2. Système de lubrification selon la revendication 1, dans lequel il comprend des organes (62) d’acheminement d’huile présentant des surfaces inclinées, tels que des gouttières, pour l’acheminement de l'’huile par ruissellement jusqu’au réservoir (54).
  3. Système de lubrification selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins un organe d’acheminement d’huile (62) est formé par une paroi présentant une ouverture traversée par un pignon desdits engrenages.
  4. Système de lubrification selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le circuit comprend au moins une conduite (78) s’étendant entre le réservoir (54) et au moins un gicleur (76).
  5. Système de lubrification selon la revendication précédente, dans lequel la conduite (78) est équipée d’une pompe électrique pour l’entraînement d’huile depuis le réservoir (54) jusqu’au(x) gicleur(s) (76).
  6. Système de lubrification selon la revendication 4, dans lequel la conduite (78) est équipée d’un système d’aspiration (80) alimenté en air pressurisé pour l’entraînement d’huile par effet Venturi depuis le réservoir (54) jusqu’au(x) gicleur(s) (76).
  7. Système de lubrification selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la paroi de rétention (52) d’huile comprend un bord ou une ouverture configuré pour former un trop-plein (68) de déversement d’huile vers ledit orifice (72) d’évacuation.
  8. Système de lubrification selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le circuit est configuré pour projeter de l’huile sur des engrenages coniques (50, 50’).
  9. Turbomachine d’aéronef, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un système de lubrification selon l’une des revendications précédentes.
  10. Turbomachine selon la revendication précédente, le système de lubrification étant tel que défini à la revendication 6, dans laquelle le système d’aspiration (80) est alimenté en air par l’intermédiaire:
    • d’un prélèvement d’air en amont d’une vanne de démarrage d’un démarreur, ou
    • d’un prélèvement d’air dans une zone pressurisée en fonctionnement de la turbomachine, ou
    • d’un générateur électrique de pression d’air.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284174A (en) 1979-04-18 1981-08-18 Avco Corporation Emergency oil/mist system
US4309870A (en) 1979-10-01 1982-01-12 Carrier Corporation Lubricating system for a turbomachine including a method of operating same
US20020175026A1 (en) * 1999-09-10 2002-11-28 Christian Varailhon Device for lubricating a step-up/down mechanical assembly
FR2941744A1 (fr) 2009-01-30 2010-08-06 Hispano Suiza Sa Ensemble d'un boitier de relais d'accessoires et d'un reservoir d'huile
US20150089918A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 United Technologies Corporation Gas turbine lubrication systems
FR3025010A1 (fr) 2014-08-19 2016-02-26 Hispano Suiza Sa Reducteur de vitesse pour une turbomachine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284174A (en) 1979-04-18 1981-08-18 Avco Corporation Emergency oil/mist system
US4309870A (en) 1979-10-01 1982-01-12 Carrier Corporation Lubricating system for a turbomachine including a method of operating same
US20020175026A1 (en) * 1999-09-10 2002-11-28 Christian Varailhon Device for lubricating a step-up/down mechanical assembly
FR2941744A1 (fr) 2009-01-30 2010-08-06 Hispano Suiza Sa Ensemble d'un boitier de relais d'accessoires et d'un reservoir d'huile
US20150089918A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-02 United Technologies Corporation Gas turbine lubrication systems
FR3025010A1 (fr) 2014-08-19 2016-02-26 Hispano Suiza Sa Reducteur de vitesse pour une turbomachine

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