FR3142222A1 - DE-OILING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de déshuilage (21) pour une enceinte de lubrification (17, 18, 19) d’un palier (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f) de turbomachine (1) d’aéronef, le système de déshuilage (21) comprenant : - un déshuileur (22) comportant une entrée (22a) configurée pour alimenter le déshuileur (22) avec un mélange (M) d’air pressurisé (A) et d’huile (H) issue de l’enceinte de lubrification (17, 18, 19), et une sortie (22b) de l’air pressurisé (A) déshuilé, le déshuileur (22) comprenant un premier arbre d’entrainement (25), et - un ventilateur (23) agencé à la sortie (22b) du déshuileur (22) et comprenant un moyeu (27) et des pales (28) portées par le moyeu (27), caractérisé en ce que le moyeu (27) du ventilateur (23) est couplé au premier arbre d’entrainement (25) du déshuileur (22). Figure d’abrégé : 5The invention relates to a de-oiling system (21) for a lubrication enclosure (17, 18, 19) of a bearing (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f) of an aircraft turbomachine (1), the de-oiling system (21) comprising: - a de-oiler (22) comprising an inlet (22a) configured to supply the de-oiler (22) with a mixture (M) of pressurized air (A) and oil (H) from the lubrication enclosure (17, 18, 19), and an outlet (22b) of the deoiled pressurized air (A), the oil separator (22) comprising a first drive shaft (25), and - a fan ( 23) arranged at the outlet (22b) of the oil separator (22) and comprising a hub (27) and blades (28) carried by the hub (27), characterized in that the hub (27) of the fan (23) is coupled to the first drive shaft (25) of the oil separator (22). Abstract figure: 5
Description
L’invention concerne un système de déshuilage pour une enceinte de lubrification d’un palier de turbomachine d’aéronef.The invention relates to a de-oiling system for a lubrication enclosure of an aircraft turbomachine bearing.
L’invention concerne en particulier un système de déshuilage comprenant un déshuileur d’un mélange d’air pressurisé et d’huile.The invention relates in particular to a de-oiling system comprising a de-oil remover of a mixture of pressurized air and oil.
Une turbomachine d’aéronef s’étend généralement le long et autour d’un axe longitudinal. Elle comprend un générateur de gaz qui comporte typiquement d’amont en aval, dans le sens d’écoulement des gaz dans la turbomachine, un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, une chambre de combustion des gaz, une turbine haute pression et une turbine basse pression.An aircraft turbomachine generally extends along and around a longitudinal axis. It comprises a gas generator which typically comprises from upstream to downstream, in the direction of flow of the gases in the turbomachine, a low pressure compressor, a high pressure compressor, a gas combustion chamber, a high pressure turbine and a low pressure turbine.
Le rotor du compresseur basse pression est typiquement relié au rotor de la turbine basse pression par l’intermédiaire d’un arbre basse pression. Le rotor du compresseur haute pression est quant à lui relié au rotor de la turbine haute pression par un arbre haute pression.The rotor of the low pressure compressor is typically connected to the rotor of the low pressure turbine via a low pressure shaft. The rotor of the high pressure compressor is connected to the rotor of the high pressure turbine by a high pressure shaft.
La turbomachine comprend en outre une soufflante qui est située en amont du générateur de gaz et qui est entrainée en rotation autour de l’axe longitudinal par un arbre de soufflante. L’arbre de soufflante peut être relié à l’arbre basse pression par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse.The turbomachine further comprises a fan which is located upstream of the gas generator and which is rotated around the longitudinal axis by a fan shaft. The blower shaft can be connected to the low pressure shaft via a speed reducer.
Les arbres haute et basse pression sont guidés en rotation par l’intermédiaire de paliers de guidage qui doivent être lubrifiés pour assurer leur bon fonctionnement. Aussi, le réducteur de vitesse présente des engrènements et doit également être lubrifié pour assurer son bon fonctionnement.The high and low pressure shafts are guided in rotation by guide bearings which must be lubricated to ensure their proper functioning. Also, the speed reducer has meshes and must also be lubricated to ensure its proper functioning.
Il est donc connu de projeter de l’huile de lubrification sur les paliers de guidage et dans le réducteur. Afin de préserver les organes connexes de la turbomachine de cette huile de lubrification, les paliers de guidage et le réducteur sont typiquement agencés dans des enceintes de lubrification. Les paliers de guidage situés à l’amont de la turbomachine sont situés dans une ou des enceintes de lubrification amont, et les paliers de guidage situés à l’aval de la turbomachine sont agencés dans une ou des enceintes de lubrification aval.It is therefore known to project lubricating oil onto the guide bearings and into the gearbox. In order to preserve the related components of the turbomachine from this lubricating oil, the guide bearings and the reduction gear are typically arranged in lubrication enclosures. The guide bearings located upstream of the turbomachine are located in one or more upstream lubrication enclosures, and the guide bearings located downstream of the turbomachine are arranged in one or more downstream lubrication enclosures.
Chaque enceinte de lubrification est reliée à un circuit de lubrification qui permet d’alimenter en huile l’enceinte de lubrification. Chaque enceinte contient donc un brouillard d’huile de lubrification sous pression qu’il est nécessaire de contenir pour éviter des fuites d’huile vers l’extérieur des enceintes et pour préserver les organes connexes de la turbomachine. Les enceintes sont généralement délimitées par des parois ou des éléments de rotor et par des parois ou des éléments de stator. En fonctionnement, il est donc nécessaire d’assurer une étanchéité entre les parois ou éléments de stator et de rotor.Each lubrication chamber is connected to a lubrication circuit which makes it possible to supply oil to the lubrication chamber. Each enclosure therefore contains a mist of lubricating oil under pressure which must be contained to avoid oil leaks to the outside of the enclosures and to preserve the associated components of the turbomachine. The enclosures are generally delimited by walls or rotor elements and by walls or stator elements. In operation, it is therefore necessary to ensure a seal between the stator and rotor walls or elements.
Cette étanchéité est assurée par des joints d’étanchéité dynamique montés entre les éléments ou parois de stator et les éléments ou parois de rotor qui délimitent de façon étanche les enceintes de lubrification. Pour limiter les fuites d’huile à l’extérieur de l’enceinte au travers de ces joints d’étanchéité, il est nécessaire d’ajuster les pressions entre l’intérieur et l’extérieur des enceintes de lubrification. A cet effet, il est nécessaire d’amener de l’air pressurisé jusqu’aux joints d’étanchéité. La pression de l’air à l’extérieur de l’enceinte doit être supérieure à la pression à l’intérieur de l’enceinte. L’air pressurisé situé à l’extérieur de l’enceinte va donc naturellement traverser les joints d’étanchéité et pénétrer dans l’enceinte, ce qui empêchera les fuites de l’huile depuis l’enceinte vers l’extérieur à travers ces joints. L’air est typiquement prélevé dans les étages amont du compresseur haute pression et dirigé jusqu’aux joints de cette enceinte.This sealing is ensured by dynamic seals mounted between the stator elements or walls and the rotor elements or walls which sealtightly delimit the lubrication enclosures. To limit oil leaks outside the enclosure through these seals, it is necessary to adjust the pressures between the inside and outside of the lubrication enclosures. For this purpose, it is necessary to bring pressurized air to the seals. The air pressure outside the enclosure must be greater than the pressure inside the enclosure. The pressurized air located outside the enclosure will therefore naturally pass through the seals and enter the enclosure, which will prevent oil from leaking from the enclosure to the outside through these seals. . The air is typically taken from the upstream stages of the high pressure compressor and directed to the joints of this enclosure.
Cet air pressurisé est typiquement évacué à l’extérieur de chaque enceinte au travers d’un circuit d’évacuation. Le circuit d’évacuation comprend typiquement un conduit de ventilation relié à l’enceinte de lubrification et débouchant à l’extérieur de l’enceinte de lubrification. L’air pressurisé étant chargé de particules d’huile en suspension, il est nécessaire de séparer le mélange d’air et d’huile avant son évacuation dans le conduit de ventilation et de récupérer l’huile afin d’en limiter la consommation.This pressurized air is typically evacuated outside of each enclosure through an evacuation circuit. The evacuation circuit typically comprises a ventilation duct connected to the lubrication enclosure and opening outside the lubrication enclosure. The pressurized air being loaded with suspended oil particles, it is necessary to separate the mixture of air and oil before its evacuation into the ventilation duct and to recover the oil in order to limit its consumption.
Dans ce cadre, il est connu d’équiper la turbomachine d’un déshuileur qui permet de décharger l’air de l’huile avant son évacuation de l’enceinte de lubrification. Le déshuileur comprend typiquement une entrée du mélange d’air pressurisé et de l’huile reliée à l’enceinte de lubrification et une sortie d’air pressurisé déshuilé reliée au conduit de ventilation. Le déshuileur comprend par ailleurs une sortie d’huile qui permet l’évacuation de l’huile vers le circuit de lubrification. Le déshuileur permet ainsi de séparer les particules d’huile de l’air pressurisé afin de rejet l’air déshuilé à l’extérieur des enceintes de lubrification et de réinjecter l’huile dans le circuit de lubrification.In this context, it is known to equip the turbomachine with an oil separator which allows the air to be discharged from the oil before its evacuation from the lubrication chamber. The oil separator typically comprises an inlet of the mixture of pressurized air and oil connected to the lubrication chamber and an outlet of deoiled pressurized air connected to the ventilation duct. The oil separator also includes an oil outlet which allows the oil to be evacuated towards the lubrication circuit. The oil separator thus makes it possible to separate the oil particles from the pressurized air in order to reject the de-oiled air outside the lubrication chambers and to reinject the oil into the lubrication circuit.
Dans certaines phases de fonctionnement de la turbomachine, notamment à bas régime par exemple lorsque la turbomachine est au sol, il est difficile de respecter les critères de différentiel de pression aux bornes des étanchéités qui permettent de limiter les fuites d’huile au niveau de ces mêmes étanchéités. En effet, dans ces phases de fonctionnement, la pression à l’extérieur des enceintes de lubrification est trop faible pour conserver un différentiel de pression suffisant.In certain operating phases of the turbomachine, in particular at low speed for example when the turbomachine is on the ground, it is difficult to respect the pressure differential criteria across the sealing terminals which make it possible to limit oil leaks at the level of these same seals. Indeed, in these operating phases, the pressure outside the lubrication chambers is too low to maintain a sufficient pressure differential.
Dans ce cadre, le document FR-A1-2 965 299 propose d’agencer une trompe à jet à la sortie d’air pressurisé déshuilé du déshuileur. Une telle trompe à jet permet de créer une dépression dans le conduit d’évacuation, à la sortie du déshuileur et ainsi d’augmenter le débit d’air dans le conduit permettant de réduire la pression dans les enceintes de lubrification. Ceci permet d’assurer le différentiel de pression aux bornes des joints d’étanchéité afin de limiter les fuites d’huile au travers de ces joints. La trompe à jet comprend une entrée d’air sous pression prélevé dans un compresseur et une buse d’éjection d’air débouchant dans le conduit d’évacuation. La trompe à jet comprend en outre une vanne de régulation qui permet d’ouvrir ou de fermer l’entrée d’air sous pression. La vanne de régulation est ouverte seulement lors des phases de fonctionnement à bas régime de la turbomachine durant lesquelles le différentiel de pression doit être ajusté.In this context, document FR-A1-2 965 299 proposes to arrange a jet horn at the outlet of de-oiled pressurized air from the oil separator. Such a jet pump makes it possible to create a depression in the evacuation conduit, at the outlet of the oil separator and thus to increase the air flow in the conduit making it possible to reduce the pressure in the lubrication chambers. This ensures the pressure differential across the seals in order to limit oil leaks through these seals. The jet horn includes a pressurized air inlet taken from a compressor and an air ejection nozzle opening into the exhaust duct. The jet horn also includes a regulating valve which allows the pressurized air inlet to be opened or closed. The control valve is open only during low-speed operating phases of the turbomachine during which the pressure differential must be adjusted.
Bien qu’efficace, une telle solution présente néanmoins de nombreux inconvénients. En effet, l’intégration d’une telle trompe à jet est complexe en ce qu’elle implique un prélèvement d’air pressurisé dans un compresseur et donc un circuit d’air sous pression reliant le compresseur à l’entrée de la trompe à jet. Par ailleurs, cette trompe à jet intègre une vanne de pilotage qui complexifie la configuration de la turbomachine. Aussi, la dimension de la trompe à jet est difficilement compatible avec l’encombrement de la turbomachine.Although effective, such a solution nevertheless has many disadvantages. Indeed, the integration of such a jet horn is complex in that it involves drawing pressurized air from a compressor and therefore a pressurized air circuit connecting the compressor to the inlet of the jet horn. jet. Furthermore, this jet horn integrates a control valve which complicates the configuration of the turbomachine. Also, the size of the jet nozzle is difficult to match with the size of the turbomachine.
Dans ce cadre, le document FR-A1-3 092 366 propose de remplacer une telle trompe à jet par un ventilateur. Le ventilateur est agencé dans le conduit d’évacuation à la sortie du déshuileur. Selon ce document, le ventilateur comprend des pales montées autour d’un arbre d’entrainement et un moteur électrique permettant d’entrainer l’arbre d’entrainement. Un dispositif de commande est par ailleurs prévu pour commander le régime du moteur et adapter le débit d’aspiration d’air par le ventilateur selon les phases de fonctionnement de la turbomachine.In this context, document FR-A1-3 092 366 proposes replacing such a jet pump with a fan. The fan is arranged in the exhaust duct at the outlet of the oil separator. According to this document, the fan comprises blades mounted around a drive shaft and an electric motor for driving the drive shaft. A control device is also provided to control the engine speed and adapt the air suction flow rate by the fan according to the operating phases of the turbomachine.
Bien que présentant de nombreux avantages comparés à la trompe à jet, cette solution ne donne pas entière satisfaction. En effet, l’intégration d’un moteur complexifie également grandement la configuration de la turbomachine. Aussi, le pilotage du moteur n’est pas aisé et entièrement fiable.Although it has many advantages compared to the jet tube, this solution does not give complete satisfaction. Indeed, the integration of an engine also greatly complicates the configuration of the turbomachine. Also, controlling the engine is not easy and entirely reliable.
Dans ce cadre, il existe un besoin de fournir une solution qui permette de garantir l’étanchéité des enceintes de lubrification d’une turbomachine d’aéronef, notamment lors des phases de fonctionnement à bas régime de la turbomachine, qui soit simple, fiable et peu encombrante.In this context, there is a need to provide a solution which makes it possible to guarantee the sealing of the lubrication enclosures of an aircraft turbomachine, particularly during the low-speed operating phases of the turbomachine, which is simple, reliable and space-saving.
A cet effet, l’invention propose un système de déshuilage pour une enceinte de lubrification d’un palier de turbomachine d’aéronef, le système de déshuilage comprenant :To this end, the invention proposes a de-oiling system for a lubrication enclosure of an aircraft turbomachine bearing, the de-oiling system comprising:
- un déshuileur comportant une entrée configurée pour alimenter le déshuileur avec un mélange d’air pressurisé et d’huile issue de l’enceinte de lubrification, et une sortie de l’air pressurisé déshuilé, le déshuileur comprenant un premier arbre d’entrainement, et- an oil separator comprising an inlet configured to supply the oil separator with a mixture of pressurized air and oil from the lubrication enclosure, and an outlet of the deoiled pressurized air, the oil separator comprising a first drive shaft, And
- un ventilateur agencé à la sortie du déshuileur et comprenant un moyeu et des pales portées par le moyeu.- a fan arranged at the outlet of the oil separator and comprising a hub and blades carried by the hub.
Le système de déshuilage selon l’invention est remarquable en ce que le moyeu du ventilateur est couplé au premier arbre d’entrainement du déshuileur.The de-oiling system according to the invention is remarkable in that the fan hub is coupled to the first drive shaft of the de-oiler.
Selon l’invention, le ventilateur comprend un moyeu qui est couplé au premier arbre d’entrainement du déshuileur.According to the invention, the fan comprises a hub which is coupled to the first drive shaft of the oil separator.
Ainsi, grâce à l’invention, il est possible de s’affranchir d’un moteur électrique pour entrainer le ventilateur. Ceci permet de réduire l’encombrement de la turbomachine et d’en simplifier sa configuration tout en garantissant le différentiel de pression entre l’intérieur et l’extérieur de l’enceinte de lubrification afin de préserver l’étanchéité aux bornes de l’enceinte.Thus, thanks to the invention, it is possible to do without an electric motor to drive the fan. This makes it possible to reduce the size of the turbomachine and to simplify its configuration while guaranteeing the pressure differential between the inside and the outside of the lubrication enclosure in order to preserve the seal at the terminals of the enclosure. .
Le système selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The system according to the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation from each other or in combination with each other:
- le premier arbre d’entrainement est configuré pour entrainer en rotation le moyeu du ventilateur lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement est inférieure ou égale à une vitesse de rotation seuil, et pour bloquer la rotation du moyeu lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement est supérieure à cette vitesse de rotation seuil,- the first drive shaft is configured to rotate the hub of the fan when the rotation speed of the first drive shaft is less than or equal to a threshold rotation speed, and to block the rotation of the hub when the speed of rotation of the first drive shaft is greater than this threshold rotation speed,
- un second arbre d’entrainement du moyeu couplé au premier arbre d’entrainement, et un dispositif de désaccouplement des premier et second arbres d’entrainement lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement du déshuileur est supérieure à la vitesse de rotation seuil,- a second drive shaft of the hub coupled to the first drive shaft, and a device for uncoupling the first and second drive shafts when the rotation speed of the first drive shaft of the oil separator is greater than the rotation speed threshold,
- le dispositif de désaccouplement comprend une roue libre reliant les premier et second arbres d’entrainement,- the uncoupling device comprises a free wheel connecting the first and second drive shafts,
- le dispositif de désaccouplement comprend un embrayage reliant les premier et second arbres d’entrainement,- the uncoupling device comprises a clutch connecting the first and second drive shafts,
- un dispositif de récupération d’huile configuré pour collecter de l’huile s’écoulant par gravité dans le ventilateur et pour l’acheminer jusqu’au déshuileur,- an oil recovery device configured to collect oil flowing by gravity into the fan and to convey it to the oil separator,
- le dispositif de récupération comprend une canalisation reliée au déshuileur et située au point le plus bas du système de déshuilage,- the recovery device includes a pipe connected to the oil separator and located at the lowest point of the deoiling system,
- le dispositif de récupération comprend en outre une gouttière annulaire agencée autour des pales et reliée à la canalisation, la gouttière étant configurée pour collecter de l’huile projetée par centrifugation par le ventilateur et l’acheminer jusqu’à la canalisation.- the recovery device further comprises an annular gutter arranged around the blades and connected to the pipe, the gutter being configured to collect oil projected by centrifugation by the fan and convey it to the pipe.
L’invention concerne également une turbomachine pour un aéronef, la turbomachine présentant un axe longitudinal et comprenant une enceinte de lubrification dans laquelle est agencée un palier de guidage d’un arbre de puissance, l’enceinte de lubrification étant destinée à recevoir un mélange d’air pressurisé et d’huile.The invention also relates to a turbomachine for an aircraft, the turbomachine having a longitudinal axis and comprising a lubrication enclosure in which a guide bearing of a power shaft is arranged, the lubrication enclosure being intended to receive a mixture of pressurized air and oil.
La turbomachine selon l’invention est remarquable en ce qu’elle comprend en outre un système de déshuilage de l’enceinte de lubrification selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, l’entrée du déshuileur étant relié à une sortie du mélange de l’enceinte de lubrification.The turbomachine according to the invention is remarkable in that it further comprises a system for de-oiling the lubrication enclosure according to any one of the preceding characteristics, the inlet of the oil separator being connected to an outlet of the mixture of the lubrication chamber.
La turbomachine peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :The turbomachine may include one or more of the following characteristics, taken in isolation from each other or in combination with each other:
- un compresseur,- a compressor,
- une turbine, et- a turbine, and
- un arbre de puissance centré sur l’axe longitudinal et reliant un rotor du compresseur à un rotor de la turbine, cet arbre de puissance étant guidé en rotation par le palier, le premier arbre d’entrainement du déshuileur étant couplé à cet arbre de puissance, avantageusement par l’intermédiaire d’une boite d’accessoires.- a power shaft centered on the longitudinal axis and connecting a rotor of the compressor to a rotor of the turbine, this power shaft being guided in rotation by the bearing, the first drive shaft of the oil separator being coupled to this shaft of power, advantageously via an accessories box.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit de modes de réalisation non limitatifs de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages will emerge from the following description of non-limiting embodiments of the invention with reference to the appended drawings in which:
Un exemple de turbomachine 1 d’aéronef selon l’invention est représenté sur la
La turbomachine 1 s’étend le long d’un axe longitudinal X. Un flux de gaz F s’écoule dans la turbomachine 1.The turbomachine 1 extends along a longitudinal axis X. A flow of gas F flows into the turbomachine 1.
Au sens de la présente invention, les termes « amont » et « aval » s’entendent relativement par rapport au sens d’écoulement du flux de gaz F dans la turbomachine 1.For the purposes of the present invention, the terms “upstream” and “downstream” are understood relatively with respect to the direction of flow of the gas flow F in the turbomachine 1.
Par ailleurs, les termes « longitudinal », « longitudinalement », « radial », « radialement » s’entendent par rapport à l’axe longitudinal X de la turbomachine 1. Les termes « extérieur », « intérieur » s’entendent relativement par rapport à l’éloignement de l’axe longitudinal X le long d’un axe radial perpendiculaire à l’axe longitudinal X.Furthermore, the terms "longitudinal", "longitudinal", "radial", "radially" are understood relative to the longitudinal axis relative to the distance from the longitudinal axis X along a radial axis perpendicular to the longitudinal axis X.
La turbomachine 1 comprend d’amont en aval, une soufflante 2 et un générateur de gaz. Le générateur de gaz comprend, d’amont en aval, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7.The turbomachine 1 comprises, from upstream to downstream, a fan 2 and a gas generator. The gas generator comprises, from upstream to downstream, a low pressure compressor 3, a high pressure compressor 4, a combustion chamber 5, a high pressure turbine 6 and a low pressure turbine 7.
Chaque compresseur 3,4 comprend un rotor de compresseur 3a, 4a et chaque turbine 6, 7 comprend un rotor de turbine 6a, 7a. Les rotors de compresseur 3a, 4a et de turbine 6a, 7a sont composés d’une pluralité d’étages comprenant chacun une roue aubagée.Each compressor 3,4 comprises a compressor rotor 3a, 4a and each turbine 6, 7 comprises a turbine rotor 6a, 7a. The compressor rotors 3a, 4a and turbine rotors 6a, 7a are composed of a plurality of stages each comprising a bladed wheel.
Le rotor de compresseur 3a du compresseur basse pression 3 est relié au rotor de turbine 7a de la turbine basse pression 7 par un arbre basse pression 8. Ils forment un corps basse pression.The compressor rotor 3a of the low pressure compressor 3 is connected to the turbine rotor 7a of the low pressure turbine 7 by a low pressure shaft 8. They form a low pressure body.
Le rotor de compresseur 4a du compresseur haute pression 4 est relié au rotor de turbine 6a de la turbine haute pression 6 par un arbre haute pression 9. Ils forment un corps haute pression.The compressor rotor 4a of the high pressure compressor 4 is connected to the turbine rotor 6a of the high pressure turbine 6 by a high pressure shaft 9. They form a high pressure body.
Les arbres basse pression 8 et haute pression 9 sont centrés sur l’axe longitudinal X et mobiles en rotation autour de l’axe longitudinal X. L’arbre haute pression 9 est agencé coaxialement autour de l’arbre basse pression 8.The low pressure 8 and high pressure 9 shafts are centered on the longitudinal axis
Le flux de gaz F traverse la soufflante 2 et se divise en un flux d’air primaire F1 traversant une veine primaire v1 et en un flux d’air secondaire F2 traversant une veine secondaire v2 entourant la veine primaire. Le flux d’air primaire F1 traverse les compresseurs basse pression 3 et haute pression 4. Le flux d’air primaire F1 comprimé traverse ensuite la chambre de combustion 5 dans laquelle il est mélangé à un carburant. Les gaz issus de la combustion traversent ainsi les turbines haute pression 6 et basse pression 7. L’énergie des gaz est transformée par le rotor de turbine 7a de la turbine basse pression 7 en énergie mécanique permettant d’entrainer en rotation l’arbre basse pression 8 et par suite, le compresseur basse pression 3.The gas flow F passes through the fan 2 and is divided into a primary air flow F1 passing through a primary vein v1 and into a secondary air flow F2 passing through a secondary vein v2 surrounding the primary vein. The primary air flow F1 passes through the low pressure 3 and high pressure 4 compressors. The compressed primary air flow F1 then passes through the combustion chamber 5 in which it is mixed with a fuel. The gases resulting from combustion thus pass through the high pressure 6 and low pressure 7 turbines. The energy of the gases is transformed by the turbine rotor 7a of the low pressure turbine 7 into mechanical energy making it possible to rotate the lower shaft pressure 8 and consequently, the low pressure compressor 3.
La soufflante 2 comprend un disque mobile en rotation autour de l’axe longitudinal X et des aubes 2a régulièrement réparties sur le disque. Sur l’exemple de la
Selon un autre exemple non représenté, la soufflante 2 est de type non carénée.According to another example not shown, the fan 2 is of the non-ducted type.
Le disque de la soufflante 2 est entrainé en rotation par un arbre de soufflante 10. Avantageusement, l’arbre de soufflante 10 est relié à l’arbre basse pression 8 par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse 11. Le réducteur de vitesse 11 est de type mécanique. Il est par exemple à train épicycloïdal ou planétaire. De manière non illustrée, le réducteur de vitesse 11 comprend classiquement un solaire et une couronne centrés sur l’axe longitudinal X. Il comprend en outre des satellites engrenant avec le solaire et la couronne. Il comprend en outre un porte-satellites.The disk of the fan 2 is rotated by a fan shaft 10. Advantageously, the fan shaft 10 is connected to the low pressure shaft 8 via a speed reducer 11. The speed reducer 11 is of mechanical type. For example, it has an epicyclic or planetary gear train. Not illustrated, the speed reducer 11 conventionally comprises a sun and a ring gear centered on the longitudinal axis X. It further comprises satellites meshing with the sun and the ring gear. It also includes a satellite carrier.
Le solaire est solidaire en rotation de l’arbre basse pression 8 et forme l’entrée du réducteur de vitesse 11, tandis que l’un ou l’autre de la couronne et du porte-satellites, selon la configuration du réducteur 11, est solidaire en rotation de l’arbre de soufflante 10 et forme la sortie du réducteur de vitesse 11.The solar is integral in rotation with the low pressure shaft 8 and forms the entrance to the speed reducer 11, while one or the other of the ring gear and the planet carrier, depending on the configuration of the reducer 11, is integral in rotation with the fan shaft 10 and forms the output of the speed reducer 11.
Le réducteur de vitesse 11 permet l’entrainement de l’arbre de soufflante 10 à une vitesse de rotation inférieure à la vitesse de rotation de l’arbre basse pression 8. Ceci permet d’augmenter le taux de dilution de la turbomachine 1.The speed reducer 11 allows the fan shaft 10 to be driven at a rotation speed lower than the rotation speed of the low pressure shaft 8. This makes it possible to increase the dilution rate of the turbomachine 1.
La turbomachine 1 comprend en outre un carter inter-compresseurs 12 agencé axialement entre le compresseur basse pression 3 et le compresseur haute pression 4. Le carter inter-compresseurs 12 comprend par exemple une virole interne et une virole externe qui sont centrées sur l’axe longitudinal X. Les viroles interne et externe sont par exemple reliées par des bras.The turbomachine 1 further comprises an inter-compressor casing 12 arranged axially between the low pressure compressor 3 and the high pressure compressor 4. The inter-compressor casing 12 comprises for example an internal shroud and an external shroud which are centered on the axis longitudinal X. The internal and external ferrules are for example connected by arms.
La turbomachine 1 peut comprendre en outre un carter d’entrée 13. Le carter d’entrée 13 est agencé axialement entre la soufflante 2 et le compresseur basse pression 3. Le carter d’entrée 13 comprend par exemple une virole interne et une virole externe qui sont centrées sur l’axe longitudinal X. Les viroles interne et externe sont par exemple reliées par des bras.The turbomachine 1 may further comprise an inlet casing 13. The inlet casing 13 is arranged axially between the fan 2 and the low pressure compressor 3. The inlet casing 13 comprises for example an internal shroud and an external shroud which are centered on the longitudinal axis X. The internal and external ferrules are for example connected by arms.
La turbomachine 1 peut comprendre en outre un carter inter-turbines 14. Le carter inter-turbines 14 est agencé axialement entre la turbine haute pression 6 et la turbine basse pression 7.The turbomachine 1 may further comprise an inter-turbine casing 14. The inter-turbine casing 14 is arranged axially between the high pressure turbine 6 and the low pressure turbine 7.
La turbomachine 1 peut comprend en outre un compartiment inter-veines v3 situé entre la veine primaire v1 et la veine secondaire v3.The turbomachine 1 may further include an inter-vein compartment v3 located between the primary vein v1 and the secondary vein v3.
L’arbre de soufflante 10 est guidé en rotation par un premier palier 15a et avantageusement un second palier 15b. Les premier et second paliers 15a sont agencés radialement entre l’arbre de soufflante 10 et le carter d’entrée 13. Chaque premier et second paliers 15a, 15b comprend par exemple un roulement agencé entre une bague externe et une bague interne. La bague externe est portée par un premier support palier 16a s’étendant radialement vers l’intérieur à partir du carter d’entrée 13. La bague interne est portée par l’arbre de soufflante 10. Le roulement est par exemple une rangée de billes. Avantageusement, le roulement comprend deux rangées de billes.The fan shaft 10 is guided in rotation by a first bearing 15a and advantageously a second bearing 15b. The first and second bearings 15a are arranged radially between the fan shaft 10 and the inlet casing 13. Each first and second bearing 15a, 15b comprises for example a bearing arranged between an outer ring and an inner ring. The outer ring is carried by a first bearing support 16a extending radially inwards from the inlet casing 13. The inner ring is carried by the fan shaft 10. The bearing is for example a row of balls . Advantageously, the bearing comprises two rows of balls.
L’arbre basse pression 8 est guidé en rotation par au moins un troisième et quatrième paliers 15c, 15d. Le troisième palier 15c est agencé radialement entre le carter d’entrée 13 et l’arbre basse pression 8. Le troisième palier 15c comprend un roulement, par exemple une rangée de billes, agencé radialement entre une bague interne et une bague externe. La bague externe est portée par un second support palier 16b relié au carter d’entrée 13. La bague interne est portée par l’arbre basse pression 8. Le quatrième palier 15d est agencé radialement entre le carter inter-compresseurs 12 et l’arbre basse pression 8. Le quatrième palier 15d comprend un roulement, par exemple une rangée de billes, agencé radialement entre une bague interne et une bague externe. La bague externe est portée par un troisième support palier 16c relié au carter inter-compresseurs 12. La bague interne est portée par l’arbre basse pression 8.The low pressure shaft 8 is guided in rotation by at least a third and fourth bearings 15c, 15d. The third bearing 15c is arranged radially between the inlet casing 13 and the low pressure shaft 8. The third bearing 15c comprises a bearing, for example a row of balls, arranged radially between an internal ring and an external ring. The outer ring is carried by a second bearing support 16b connected to the inlet casing 13. The inner ring is carried by the low pressure shaft 8. The fourth bearing 15d is arranged radially between the inter-compressor casing 12 and the shaft low pressure 8. The fourth bearing 15d comprises a bearing, for example a row of balls, arranged radially between an internal ring and an external ring. The outer ring is carried by a third bearing support 16c connected to the inter-compressor casing 12. The inner ring is carried by the low pressure shaft 8.
L’arbre haute pression 9 est guidé en rotation par un cinquième palier 15e. Le cinquième palier 15e est par exemple agencé radialement entre l’arbre haute pression 9 et le carter inter-turbines 14. Le cinquième palier 15e comprend un roulement, par exemple une rangée de billes et une rangée de rouleaux agencés radialement entre une bague externe et une bague interne. La bague interne est portée par l’arbre haute pression 9 et la bague externe est portée par un quatrième support palier 16d relié au carter inter-turbines 14.The high pressure shaft 9 is guided in rotation by a fifth bearing 15e. The fifth bearing 15e is for example arranged radially between the high pressure shaft 9 and the inter-turbine casing 14. The fifth bearing 15e comprises a bearing, for example a row of balls and a row of rollers arranged radially between an outer ring and an internal ring. The inner ring is carried by the high pressure shaft 9 and the outer ring is carried by a fourth bearing support 16d connected to the inter-turbine casing 14.
L’arbre basse pression 8 peut être guidé en rotation en aval par un sixième palier 15f agencé radialement entre une extrémité aval de l’arbre basse pression 8 et le carter inter-turbines 14 par exemple.The low pressure shaft 8 can be guided in rotation downstream by a sixth bearing 15f arranged radially between a downstream end of the low pressure shaft 8 and the inter-turbine casing 14 for example.
Les paliers 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f ainsi que le réducteur de vitesse 11 doivent être lubrifiés par de l’huile pour assurer leur bon fonctionnement. Pour ne pas contaminer les organes connexes de la turbomachine 1 par l’huile, les paliers 15a, 15b, 15c, 15d, 15e ainsi que le réducteur de vitesse 11 sont agencés dans des enceintes de lubrification.Bearings 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f as well as speed reducer 11 must be lubricated with oil to ensure their proper operation. To avoid contaminating the related components of the turbomachine 1 with oil, the bearings 15a, 15b, 15c, 15d, 15e as well as the speed reducer 11 are arranged in lubrication enclosures.
A cet effet, la turbomachine 1 comprend en outre au moins une enceinte de lubrification, en particulier une première enceinte amont 17 dans laquelle sont agencés les premier, deuxième et troisième paliers 15a, 15b, 15c et le réducteur de vitesse 11, une seconde enceinte de lubrification amont 18 dans laquelle est agencé le quatrième palier 15d et une enceinte de lubrification aval 19 dans laquelle sont agencés les cinquième et sixième paliers 15e, 15f.For this purpose, the turbomachine 1 further comprises at least one lubrication enclosure, in particular a first upstream enclosure 17 in which the first, second and third bearings 15a, 15b, 15c and the speed reducer 11 are arranged, a second enclosure upstream lubrication chamber 18 in which the fourth bearing 15d is arranged and a downstream lubrication enclosure 19 in which the fifth and sixth bearings 15e, 15f are arranged.
Selon la configuration de la turbomachine 1, le nombre de paliers et d’enceintes de lubrification peut varier.Depending on the configuration of the turbomachine 1, the number of bearings and lubrication chambers may vary.
Chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19 est annulaire. Chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19 est délimitée extérieurement par une partie fixe tel qu’un carter et intérieurement par une partie tournante tel qu’un arbre.Each lubrication chamber 17, 18, 19 is annular. Each lubrication enclosure 17, 18, 19 is delimited externally by a fixed part such as a casing and internally by a rotating part such as a shaft.
Par exemple, la première enceinte de lubrification amont 17 est située dans la virole interne du carter d’entrée 13 et est délimitée intérieurement par l’arbre de soufflante 10. La seconde enceinte de lubrification amont 18 est située dans la virole interne du carter inter-compresseurs 12 et est délimitée intérieurement par l’arbre basse pression 8 et l’enceinte de lubrification aval 18 est située dans la virole interne du carter inter-turbines 14 et est délimitée intérieurement par l’arbre haute pression 9.For example, the first upstream lubrication enclosure 17 is located in the internal shroud of the inlet casing 13 and is delimited internally by the fan shaft 10. The second upstream lubrication enclosure 18 is located in the internal shroud of the internal casing 13. -compressors 12 and is delimited internally by the low pressure shaft 8 and the downstream lubrication enclosure 18 is located in the internal shell of the inter-turbine casing 14 and is delimited internally by the high pressure shaft 9.
Chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19 est alimentée en huile par au moins un circuit de lubrification C2. A l’intérieur de chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19 règne un brouillard d’huile sous pression.Each lubrication chamber 17, 18, 19 is supplied with oil by at least one lubrication circuit C2. Inside each lubrication chamber 17, 18, 19 there is a mist of pressurized oil.
Afin de limiter les fuites d’huile en dehors des enceintes de lubrification 17, 18, 19, des joints d’étanchéité amont et aval 17a, 17b, 18a, 18b de type dynamique tels que des joints à labyrinthe sont agencés aux extrémités axiales de chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19. Un joint de type dynamique est entendu comme un ensemble limitant les fuites d’un fluide entre la partie fixe et la partie tournante. Par exemple, la partie tournante porte des léchettes coopérant avec la partie fixe, par exemple revêtue d’un revêtement.In order to limit oil leaks outside the lubrication chambers 17, 18, 19, upstream and downstream seals 17a, 17b, 18a, 18b of dynamic type such as labyrinth seals are arranged at the axial ends of each lubrication enclosure 17, 18, 19. A dynamic type seal is understood as an assembly limiting the leakage of a fluid between the fixed part and the rotating part. For example, the rotating part carries wipers cooperating with the fixed part, for example covered with a coating.
En référence à la
Le circuit de pressurisation C1 comprend ainsi un premier flux d’air A1. Le premier flux d’air A1 permet par exemple la pressurisation du joint d’étanchéité amont 17a de la première enceinte amont 17. Le circuit de pressurisation C1 comprend en outre un second flux d’air A2 qui permet par exemple la pressurisation de la seconde enceinte amont 18 et du joint d’étanchéité aval 17b de la première enceinte amont 17. Le circuit de pressurisation C1 peut comprendre en outre un troisième flux d’air A3 qui permet la pressurisation de l’enceinte aval 19.The pressurization circuit C1 thus comprises a first air flow A1. The first air flow A1 allows for example the pressurization of the upstream seal 17a of the first upstream enclosure 17. The pressurization circuit C1 further comprises a second air flow A2 which allows for example the pressurization of the second upstream enclosure 18 and the downstream seal 17b of the first upstream enclosure 17. The pressurization circuit C1 can further comprise a third air flow A3 which allows the pressurization of the downstream enclosure 19.
Les enceintes de lubrification 17, 18, 19 comprennent ainsi un mélange M d’air pressurisé A et d’huile H se présentant sous la forme du brouillard d’huile sous pression.The lubrication chambers 17, 18, 19 thus comprise a mixture M of pressurized air A and oil H in the form of pressurized oil mist.
Afin d’évacuer l’air pressurisé A des enceintes de lubrification 17, 18, 19, la turbomachine 1 comprend en outre au moins un circuit d’évacuation C3 de l’air pressurisé A d’au moins une enceinte de lubrification 17, 18, 19.In order to evacuate the pressurized air A from the lubrication enclosures 17, 18, 19, the turbomachine 1 further comprises at least one circuit C3 for evacuating the pressurized air A from at least one lubrication enclosure 17, 18 , 19.
Il peut y avoir autant de circuits d’évacuation C3 de l’air pressurisé A que d’enceintes de lubrification. Ainsi, avantageusement, la turbomachine 1 comprend des circuits d’évacuation C3 de l’air pressurisé respectivement de chaque enceinte de lubrification 17, 18, 19. Selon un autre exemple représenté sur les figures 2 et 3, le la turbomachine 1 comprend un circuit d’évacuation C3 de l’air pressurisé des enceintes de lubrification amont 17, 18 et éventuellement un second circuit d’évacuation C3 de l’enceinte de lubrification aval 19.There can be as many pressurized air C3 evacuation circuits A as there are lubrication enclosures. Thus, advantageously, the turbomachine 1 comprises circuits C3 for evacuating the pressurized air respectively from each lubrication enclosure 17, 18, 19. According to another example shown in Figures 2 and 3, the turbomachine 1 comprises a circuit evacuation circuit C3 of the pressurized air from the upstream lubrication enclosures 17, 18 and possibly a second evacuation circuit C3 from the downstream lubrication enclosure 19.
Dans la suite de la description, les enceintes de lubrification amont et aval 17, 18, 19 seront désignées indifféremment par « enceinte de lubrification ».In the remainder of the description, the upstream and downstream lubrication enclosures 17, 18, 19 will be referred to indifferently as “lubrication enclosure”.
En référence à la
L’air pressurisé A de l’enceinte de lubrification 17, 18, 19 étant chargé de particules d’huile H en suspension, la turbomachine 1 comprend en outre un système de déshuilage 21 de l’air pressurisé A agencé entre l’ enceinte de lubrification 17, 18, 19 et la sortie 20c d’air pressurisé A du conduit d’évacuation 20. Le système de déshuilage 21 comprend un déshuileur 22 et un ventilateur 23. Le système de déshuilage 21 est par exemple agencé dans le compartiment inter-veines v3.The pressurized air A of the lubrication enclosure 17, 18, 19 being loaded with oil particles H in suspension, the turbomachine 1 further comprises a system 21 for de-oiling the pressurized air A arranged between the enclosure of lubrication 17, 18, 19 and the pressurized air outlet 20c A of the evacuation conduit 20. The de-oiling system 21 comprises a de-oiler 22 and a fan 23. The de-oiling system 21 is for example arranged in the inter-compartment veins v3.
En référence à la
Le compartiment de séparation 24 permet la séparation du mélange M par centrifugation. Le compartiment de séparation 24 est délimité par une paroi externe 24a et une paroi interne 24b.The separation compartment 24 allows the separation of the mixture M by centrifugation. The separation compartment 24 is delimited by an external wall 24a and an internal wall 24b.
Le premier arbre d’entrainement 25 présente un axe de révolution Y. Il est mobile en rotation autour de son axe de révolution Y et entraine en rotation le compartiment de séparation 24 pour la séparation du mélange M par centrifugation. Le premier arbre d’entrainement 25 est entrainé par un arbre de puissance, par exemple l’arbre haute pression 9. Avantageusement, le premier arbre d’entrainement 25 est entrainé par l’arbre haute pression 9 par l’intermédiaire d’une boite d’accessoires 26, connu également sous l’acronyme AGB pour « Accessory Gear Box ». La boite d’accessoires 26 comprend typiquement un train d’engrenages comprenant une série de pignons engrenant ensemble. L’arbre haute pression 9 entraine les pignons par l’intermédiaire d’un arbre de transmission de puissance. Le premier arbre d’entrainement 25 est couplé à l’un des pignons pour son entrainement en rotation. Le premier arbre d’entrainement 25 présente ainsi une vitesse de rotation dépendante de la vitesse de rotation de l’arbre haute pression 9. La boite d’accessoires 26 est par exemple située dans le compartiment de soufflante 2d ou dans le compartiment inter-veines 2c.The first drive shaft 25 has an axis of revolution Y. It is movable in rotation around its axis of revolution Y and rotates the separation compartment 24 for the separation of the mixture M by centrifugation. The first drive shaft 25 is driven by a power shaft, for example the high pressure shaft 9. Advantageously, the first drive shaft 25 is driven by the high pressure shaft 9 via a gearbox. of accessories 26, also known by the acronym AGB for “Accessory Gear Box”. The accessory box 26 typically comprises a gear train comprising a series of pinions meshing together. The high pressure shaft 9 drives the gears via a power transmission shaft. The first drive shaft 25 is coupled to one of the pinions for its rotational drive. The first drive shaft 25 thus has a rotation speed dependent on the rotation speed of the high pressure shaft 9. The accessory box 26 is for example located in the fan compartment 2d or in the inter-vein compartment 2c.
Le déshuileur 22 comprend en outre une entrée 22a du mélange M et une première sortie 22b de l’air de pressurisé A déshuilé. Le déshuileur 22 comprend une seconde sortie 22c de l’huile H. L’entrée 22a est reliée à l’enceinte de lubrification 17, 18,19 par exemple par l’intermédiaire d’un circuit d’entrée 22a’ relié à une sortie 22a’’ du mélange M de l’enceinte de lubrification 17, 18,19. L’entrée 22a débouche dans le compartiment de séparation 24. La sortie d’huile 22c permet l’évacuation de l’huile H dans le circuit de lubrification C2. La seconde sortie 22c se présente par exemple sous la forme d’orifices ménagés dans la paroi externe 24a du déshuileur. La première sortie 22b est reliée au conduit d’évacuation 20. Elle se présente par exemple sous la forme d’orifices ménagés dans le premier arbre d’entrainement 25.The oil separator 22 further comprises an inlet 22a of the mixture M and a first outlet 22b of the deoiled pressurized air A. The oil separator 22 comprises a second outlet 22c of the oil H. The inlet 22a is connected to the lubrication enclosure 17, 18,19 for example via an input circuit 22a' connected to an output 22a'' of the mixture M of the lubrication chamber 17, 18,19. The inlet 22a opens into the separation compartment 24. The oil outlet 22c allows the evacuation of the oil H into the lubrication circuit C2. The second outlet 22c is for example in the form of orifices provided in the external wall 24a of the oil separator. The first outlet 22b is connected to the evacuation conduit 20. It is presented for example in the form of orifices provided in the first drive shaft 25.
Le ventilateur 23 est agencé à la première sortie 22b du déshuileur 22. Le ventilateur 23 sépare ainsi le déshuileur 22 de la sortie 20c du conduit d’évacuation 20. Le ventilateur 23 est par exemple agencé dans le conduit d’évacuation 20.The fan 23 is arranged at the first outlet 22b of the oil separator 22. The fan 23 thus separates the oil separator 22 from the outlet 20c of the exhaust duct 20. The fan 23 is for example arranged in the evacuation duct 20.
Comme mieux visible sur les figures 5 et 6, le ventilateur 23 comprend un moyeu 27 et des pales 28 portées par le moyeu 27. Le ventilateur 23 comprend par exemple entre deux et vingt pales régulièrement réparties autour du moyeu 27. Le moyeu 27 et les pales 28 sont par exemple en matériau composite ou métallique.As better visible in Figures 5 and 6, the fan 23 comprises a hub 27 and blades 28 carried by the hub 27. The fan 23 comprises for example between two and twenty blades regularly distributed around the hub 27. The hub 27 and the blades 28 are for example made of composite or metallic material.
Le moyeu 27 est mobile en rotation autour de son axe. Selon l’invention, le moyeu 27 est couplé au premier arbre d’entrainement 25. Ainsi, le moyeu 27 est entrainé en rotation par le premier arbre d’entrainement 25.The hub 27 is movable in rotation around its axis. According to the invention, the hub 27 is coupled to the first drive shaft 25. Thus, the hub 27 is rotated by the first drive shaft 25.
Selon un mode de réalisation de l’invention représenté sur la
Selon un autre mode de réalisation de l’invention représenté sur la
Dans certaines phases de fonctionnement de la turbomachine 1, par exemple à bas régime, notamment lorsque l’aéronef est au sol, le différentiel de pression entre l’extérieur et l’intérieur de l’enceinte de lubrification 17, 18,19 est faible et le risque de fuites d’huile H en dehors des enceintes de lubrification au travers des joints d’étanchéité 17a, 17b, 18a, 18b est grand. Le ventilateur 23 permet de créer une dépression dans le conduit d’évacuation 20 pour favoriser l’aspiration dans l’enceinte de lubrification 17, 18,19 et rétablir un différentiel de pression entre l’intérieur et l’extérieur de l’enceinte de lubrification 17, 18, 19 suffisant pour contenir l’huile H dans l’enceinte de lubrification 17, 18, 19.In certain operating phases of the turbomachine 1, for example at low speed, in particular when the aircraft is on the ground, the pressure differential between the outside and the inside of the lubrication enclosure 17, 18,19 is low. and the risk of oil leaking H outside the lubrication chambers through the seals 17a, 17b, 18a, 18b is great. The fan 23 makes it possible to create a depression in the evacuation conduit 20 to promote suction in the lubrication enclosure 17, 18,19 and restore a pressure differential between the inside and the outside of the lubrication enclosure. lubrication 17, 18, 19 sufficient to contain the oil H in the lubrication chamber 17, 18, 19.
Le ventilateur 23 est ainsi particulièrement bénéfique lors de ces phases de fonctionnement à faible régime de la turbomachine 1. Lors des phases de fonctionnement nominales de la turbomachine 1 durant lesquelles le différentiel de pression est suffisant pour assurer l’étanchéité de l’enceinte de lubrification 17, 18, 19, le ventilateur 23 augmenterait encore l’effet d’aspiration, ce qui aurait pour conséquence, d’une part, d’augmenter la quantité d’air aspirée et donc de diminuer le rendement énergétique de la turbomachine 1 et d’autre part, d’augmenter la quantité d’huile entrainée dans le déshuileur et donc d’augmenter la consommation d’huile de la turbomachine 1. Il est donc particulièrement avantageux d’être en capacité de limiter le fonctionnement du ventilateur 23 aux seules phases de fonctionnement à bas régime de la turbomachine 1.The fan 23 is thus particularly beneficial during these low-speed operating phases of the turbomachine 1. During the nominal operating phases of the turbomachine 1 during which the pressure differential is sufficient to ensure the sealing of the lubrication enclosure 17, 18, 19, the fan 23 would further increase the suction effect, which would have the consequence, on the one hand, of increasing the quantity of air sucked in and therefore of reducing the energy efficiency of the turbomachine 1 and on the other hand, to increase the quantity of oil entrained in the oil separator and therefore to increase the oil consumption of the turbomachine 1. It is therefore particularly advantageous to be able to limit the operation of the fan 23 to only low-speed operating phases of the turbomachine 1.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l’invention, le premier arbre d’entrainement 25 est configuré pour entrainer en rotation le moyeu 27 lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement 25 est inférieure ou égale à une vitesse de rotation seuil et pour bloquer la rotation du moyeu 27 lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement 25 est supérieure à la vitesse de rotation seuil. La vitesse de rotation seuil est par exemple égale à la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement 25 lorsque la turbomachine 1 est dans une phase de fonctionnement à bas régime.Thus, according to a particularly advantageous embodiment of the invention, the first drive shaft 25 is configured to rotate the hub 27 when the speed of rotation of the first drive shaft 25 is less than or equal to a speed of threshold rotation and to block the rotation of the hub 27 when the rotation speed of the first drive shaft 25 is greater than the threshold rotation speed. The threshold rotation speed is for example equal to the rotation speed of the first drive shaft 25 when the turbomachine 1 is in a low-speed operating phase.
Avantageusement, le système de déshuilage 21 comprend un dispositif de désaccouplement 30 des premier et second arbres d’entrainement 25, 29 lorsque la vitesse de rotation du premier arbre d’entrainement 25 est supérieure à la vitesse de rotation seuil.Advantageously, the deoiling system 21 comprises a device 30 for uncoupling the first and second drive shafts 25, 29 when the rotation speed of the first drive shaft 25 is greater than the threshold rotation speed.
Selon un premier mode de réalisation représenté sur la
Selon un second mode de réalisation représenté sur la
Le ventilateur 23 étant positionné à la première sortie 22b du déshuileur 22, de l’huile H peut s’accumuler sur les pales 28 du ventilateur 23 et perturber le fonctionnement de ce dernier.The fan 23 being positioned at the first outlet 22b of the oil separator 22, oil H can accumulate on the blades 28 of the fan 23 and disrupt the operation of the latter.
Ainsi, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l’invention qui permet de minimiser cette accumulation d’huile dans le ventilateur 23, en référence aux figures 10 et 11, le système de déshuilage 21 comprend un dispositif de récupération 31 d’huile configuré pour collecter l’huile s’écoulant par gravité dans le ventilateur 23 et notamment le long des pales 28 et pour acheminer cette huile jusqu’au déshuileur 23.Thus, according to a particularly advantageous embodiment of the invention which makes it possible to minimize this accumulation of oil in the fan 23, with reference to Figures 10 and 11, the de-oiling system 21 comprises an oil recovery device 31 configured to collect the oil flowing by gravity in the fan 23 and in particular along the blades 28 and to convey this oil to the oil separator 23.
Le dispositif de récupération 31 comprend une canalisation 32 présentant une entrée d’huile 32a et une sortie d’huile 32b débouchant dans le déshuileur 22, en particulier dans le compartiment de séparation 24. L’entrée d’huile 32a de la canalisation 32 est située à 6h par analogie à la position correspondante des aiguilles sur le cadran d’une horloge. En d’autres termes, l’entrée d’huile 32a est située au point le plus bas du système de déshuilage 21. Préférentiellement, la canalisation 32 débouche dans le passage interne 20b du conduit 20 au travers de l’entrée d’huile 32a.The recovery device 31 comprises a pipe 32 having an oil inlet 32a and an oil outlet 32b opening into the oil separator 22, in particular into the separation compartment 24. The oil inlet 32a of the pipe 32 is located at 6 o'clock by analogy with the corresponding position of the hands on the dial of a clock. In other words, the oil inlet 32a is located at the lowest point of the de-oiling system 21. Preferably, the pipe 32 opens into the internal passage 20b of the conduit 20 through the oil inlet 32a .
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux représenté sur la
La gouttière 33 permet de favoriser la récupération d’huile et donc de limiter l’accumulation d’huile sur les pales 28 du ventilateur 23.The gutter 33 helps promote oil recovery and therefore limits the accumulation of oil on the blades 28 of the fan 23.
Claims (10)
- un déshuileur (22) comportant une entrée (22a) configurée pour alimenter le déshuileur (22) avec un mélange (M) d’air pressurisé (A) et d’huile (H) issue de l’enceinte de lubrification (17, 18, 19), et une sortie (22b) de l’air pressurisé (A) déshuilé, le déshuileur (22) comprenant un premier arbre d’entrainement (25), et
- un ventilateur (23) agencé à la sortie (22b) du déshuileur (22) et comprenant un moyeu (27) et des pales (28) portées par le moyeu (27),
caractérisé en ce que le moyeu (27) du ventilateur (23) est couplé au premier arbre d’entrainement (25) du déshuileur (22).De-oiling system (21) for a lubrication chamber (17, 18, 19) of a bearing (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f) of an aircraft turbomachine (1), the de-oiling system (21) ) including:
- an oil separator (22) comprising an inlet (22a) configured to supply the oil separator (22) with a mixture (M) of pressurized air (A) and oil (H) coming from the lubrication enclosure (17, 18, 19), and an outlet (22b) of the deoiled pressurized air (A), the oil separator (22) comprising a first drive shaft (25), and
- a fan (23) arranged at the outlet (22b) of the oil separator (22) and comprising a hub (27) and blades (28) carried by the hub (27),
characterized in that the hub (27) of the fan (23) is coupled to the first drive shaft (25) of the oil separator (22).
- une enceinte de lubrification (17, 18, 19) dans laquelle est agencée un palier (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f) de guidage d’un arbre de puissance (8, 9), l’enceinte de lubrification (17, 18, 19) étant destinée à recevoir un mélange (M) d’air pressurisé (A) et d’huile (H),
caractérisée en ce qu’elle comprend en outre :
- un système de déshuilage (21) de l’enceinte de lubrification (17, 18, 19) selon l’une quelconque des revendications précédentes, l’entrée (22a) du déshuileur (22) étant relié à une sortie (22a’’) du mélange (M) de l’enceinte de lubrification (17, 18, 19).Turbomachine (1) for an aircraft, the turbomachine (1) having a longitudinal axis (X) and comprising:
- a lubrication enclosure (17, 18, 19) in which is arranged a bearing (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f) for guiding a power shaft (8, 9), the lubrication enclosure (17, 18, 19) being intended to receive a mixture (M) of pressurized air (A) and oil (H),
characterized in that it further comprises:
- a de-oiling system (21) of the lubrication enclosure (17, 18, 19) according to any one of the preceding claims, the inlet (22a) of the de-oiler (22) being connected to an outlet (22a'' ) of the mixture (M) from the lubrication chamber (17, 18, 19).
- un compresseur (3, 4),
- une turbine (6, 7), et
- un arbre de puissance (8, 9) centré sur l’axe longitudinal (X) et reliant un rotor (3a, 4a) du compresseur (3, 4) à un rotor (6a, 7a) de la turbine (6, 7), cet arbre de puissance (8, 9) étant guidé en rotation par le palier (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f), le premier arbre d’entrainement (25) du déshuileur (22) étant couplé à cet arbre de puissance (8, 9), avantageusement par l’intermédiaire d’une boite d’accessoires (26).Turbomachine according to the preceding claim, characterized in that it further comprises:
- a compressor (3, 4),
- a turbine (6, 7), and
- a power shaft (8, 9) centered on the longitudinal axis (X) and connecting a rotor (3a, 4a) of the compressor (3, 4) to a rotor (6a, 7a) of the turbine (6, 7 ), this power shaft (8, 9) being guided in rotation by the bearing (15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f), the first drive shaft (25) of the oil separator (22) being coupled to this power shaft (8, 9), advantageously via an accessories box (26).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212176A FR3142222A1 (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | DE-OILING SYSTEM |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2212176 | 2022-11-23 | ||
| FR2212176A FR3142222A1 (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | DE-OILING SYSTEM |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3142222A1 true FR3142222A1 (en) | 2024-05-24 |
Family
ID=85037113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2212176A Pending FR3142222A1 (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | DE-OILING SYSTEM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3142222A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1582703A2 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | United Technologies Corporation | Deoiler for a lubrication system |
| FR2965299A1 (en) | 2010-09-23 | 2012-03-30 | Snecma | SYSTEM FOR PRESSURIZING TURBOMACHINE BEARING ENCLOSURES BY AIR FROM THE INLET HANDLE. |
| EP2592252A2 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-15 | Hamilton Sundstrand Corporation | Gearbox deoiler with pre-pressuring component |
| FR3092366A1 (en) | 2019-02-01 | 2020-08-07 | Safran Aircraft Engines | EVACUATION DEVICE FOR A LUBRICATED VENTILATED ENCLOSURE OF A TURBOMACHINE |
-
2022
- 2022-11-23 FR FR2212176A patent/FR3142222A1/en active Pending
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