Brevet FR2135647A1 — publié le 19721222

la présente invention est relative aux mécanismes de variation du pas des pales ou des ailettes des aubages mobiles. Selon l'invention, le variateur de pas comprend un rotor, une pluralité de pales montées sur ce rotor et pouvant pi-5 voter autour de leur axe longitudinal pour que l'on puisse régler leur pas, et un mécanisme de réglage du pas qui commande ce pivotement, ledit mécanisme de réglage du pas comprenant lui-même un appareil moteur ; une pluralité d'organes d'entraînement constituant chacun une première liaison d'accouplement entre l'appa-*10 reil moteur et l'une des pales ; et une pluralité d'éléments d'entraînement constituant chacun une deuxième liaison d'accouplement entre l'appareil moteur et la même pale et qui agit en parallèle avec la première, ces organes d'entraînement pouvant chacun fléchir par rapport à l'élément d'entraînement associé •J5 tout en étant capables de transmettre les couples nécessaires pour faire varier le pas des pales lorsque celles-ci sont en action. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les organes d'entraînement sont relativement flexibles, et les élé-20 ments d'entraînement sont relativement rigides, les liaisons d'accouplement étant telles que les organes d'entraînement peuvent fléchir plus que les éléments d'entraînement, ceux-ci pouvant basculer légèrement pour permettre des mouvements relatifs entre la pale qu'ils commandent et l'appareil moteur. 25 De préférence aussi, chaque organe d'entraînement com prend un premier arbre qui est relativement flexible, et chaque élément d'entraînement comprend un deuxième arbre, creux et relativement rigide, se présentant sous la forme d'un cylindre ou d'un tronc de cône creux qui entoure le premier arbre. 30 La première liaison d'entraînement entre l'appareil mo teur et les pales comprend de préférence deux couronnes dentées actionnées par l'appareil moteur en sens inverses l'un de l'autre, et qui engrènent avec des pignons portés à l'une de leurs extrémités par les organes d'entraînement, l'autre extrémité de 55 chacun de ces organes d'entraînement étant reliée, par un filetage par exemple, à la pale associée. La deuxième liaison d'entraînement entre l'appareil moteur et les pales comprend un accouplement à cannelures prévu entre chacun des éléments d'entraînement et ledit pignon porté 40 par l'élément d'entraînement associé et monté à l'une des extré 72 16068 2 2135647 mités de X*élément d'entraînement, et une liaison à cannelures entre la pale et ledit élément, à l'autre extrémité de celui-ci. L'invention sera décrite ci-après, à titre purement explicatif et nullement limitatif, avec référence aux dessins an-5 nexés dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement un moteur comportant un ventilateur à pas variable muni dti mécanisme de réglage du pas conforme à l'invention, et la figure 2 est une coupe axiale faite dans l'une des 10 pales du ventilateur et dans son rotor, et montrant plus en détail le mécanisme de réglage du pas. Le turboréacteur représenté sur les dessins annexés comprend un générateur de gaz 1 central qui met en rotation un ventilateur 2, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse à en-■jtj grenages 3. Ce moteur comprend, comme d'habitude, un compresseur, un équipement de combustion et une turbine (non représentés) qui sont tous des machines bien connues, et qui tournent tous autour de l'axe principal 4 du moteur. Ainsi qu'on le vcit sur la figure 2, chacune des pales 2 20 du ventilateur comporte un pied 10 monté sur uh rotor 12, et pouvant pivoter autour de son axe longitudinal 14. Ce rotor est constitué par un disque creux à section en forme d'U, et comporte deux parois latérales inclinées 16 se terminant chacune par un moyeu 18, et une paroi périphérique 20. 25 Cette paroi périphérique 20 forme une série d'ouvertures circulaires régulièrement espacées, et dont chacune reçoit le pied cylindrique 10 de l'une des pales. Chaque pied de pale est monté dans un manchon 22 qui constitue la bague extérieure d'un roulement-butée 24, et qui .est reliée à ce manchon par des can-30 nelures 26. La bague intérieure du roulement 24 est constituée par un autre manchon 28 fixé dans l'une des ouvertures circulaires de la paroi périphérique du disque du rotor, et qui constitue la bague extérieure d'un deuxième roulement -butée 30. La bague intérieure de celui-ci est constituée par un manchon d'entraîne-35 ment 32 relié d'une part au mécanisme de réglage du pas, décrit plus loin, par des cannelures 34, et d'autre part à la bague extérieure 22 du roulement 24. Les manchons qui constituent la bague extérieure et la bague intérieure &hl roulement 24 comportent respectivement 40 une partie cylindrique 36 et une partie cylindrique 38 qui cous- 72 16068 3 2135647 tituent la première une came et la deuxième un élément de réaction qui font partie d'un mécanisme destiné à équilibrer les moments de rotation d'orgine centrifuge qui s'appliquent aux pales. Ce mécanisme ne sera pas décrit en détail, car il ne fait 5 pas partie de la présente invention. Le mécanisme qui permet de régler le pas, c'est-à-dire l'angle d'attaque des pales, est logé à l'intérieur du disque de rotor creux. Ce mécanisme comprend un appareil moteur constitué par un moteur à palettes 40 comportant une enveloppe ex-10 térieure 42 à section semi-circulaire portant des palettes radiales intérieures qui en font partie intégrante, et une enveloppe intérieure cylindrique 44 portant un deuxième jeu de palettes qui, en coopération avec les premières, délimitent des chambres 46 dans lesquelles un fluide hydraulique sous pression peut être 15 introduit. L'enveloppe extérieure et l'enveloppe intérieure de ce moteur tournent en sens inverse sous l'action dùdit fluide hydraulique, et elles sont respectivement reliées à une couronne dentée conique 48 et à une autre couronne dentée conique 50. Un pignon conique 52 engrène avec les deux couronnes dentées 48 et 20 50 et, par l'intermédiaire d'un organe d'entraînement radial constitué par un premier arbre 54, il agit sur la pale associée pour en modifier le pas. L'arbre 54 fait partie intégrante d'un organe d'accouplement 56 qui se visse dans le pied 10 de la pale par un file-25 tage 58. Un écrou 60 maintient ces deux pièces assemblées. De la sorte, le pignon conique 52, l'arbre 54 et l'organe d'accouplement 56 constituent une première liaison d'accouplement entre le moteur 40 et la pale considérée. L'arbre 54 est entouré par un élément d'entraînement 62 30 qui se présente sous la forme d'un deuxième arbre, tronconique et creux, relié par son extrémité extérieure à l'organe d'accouplement 56 par des cannelures 64, et au manchon d'entraînement 32 par les cannelures 34. L'élément d'entraînement 62 est relié par son extrémité intérieure au pignon conique 52, par des can-35 nelures 66. Chacun des éléments d'entraînement 62 constitue ainsi, entre le pignon 52 et le pied de pale 10," une deuxième liaison parallèle à la première et qui transmet les couples qui permettent de faire varier le pas des pales. Dans cette construction, 40 l'arbre d'entraînement 54 est relativement flexible par compa 72 16068 4 2135647 raison avec l.1 organe tronconique 62 qui l'entoure, et qui est relativement rigide. L'arbre 54 peut s'infléchir et l'organe de liaison tronconique 62 peut simultanément basculer légèrement lorsqu'une charge transversale s'applique au pignon conique 52, 5 ce mouvement de basculement étant permis par les cannelures 34, 64 et 66. Cette disposition permet au pignon conique 52 de se déplacer par rapport au pied de pale 10 dans un certain nombre de circonstances, dont les deux les plus importantes sont les suivantes : 10 a) il peut exister un défaut de centrage entre les cou ronnes dentées 48, 50 et l'un quelconque des pignons coniques 52 ; ce défait de centrage sera compensé par un déplacement du pignon conique qui égalise ainsi les charges qui s'appliquent sur les couronnes dentées 48 et 50 ; et 15 b) dans certaines conditions de vol, par exemple lors que l'on inverse brusquement le pas des pales d'un ventilateur ou d'un propulseur, ces pales prennent momentanément un mouvement vibratoire de forte amplitude. Si l'accouplement entre les pignons 52 et les pieds de pale 10, était rigide, cette vibration 20 des pales pourrait endommager les dentures des couronnes 48, 50 et du pignon 52. Cet inconvénient est écarté par la présence, entre chaque pied de pale 10 et le pignon 52 correspondant, d'une liaison flexible qui ne transmet pas ces vibrations nuisibles. D'autre part, cette caractéristique de l'invention per-25 met de réduire les dimensions et par suite le poids des pignons coniques 52 et des couronnes dentées 48 et 50. Bien que le mode de réalisation décrit comporte un moteur à palettes 40 comme appareil moteur, il est évident que d'autres appareils moteurs,' par exemple un mécanisme à engrena-30 ges pourront être utilisés et que d'autres modifications, conformes à l'esprit de l'invention, pourront être apportées à ce mode de réalisation. 72 16068 5 REVENDICATIONS 2135647 10 15 1 - Aubage mobile à pas variable comportant un rotor, une pluralité de pales montées sur ce rotor et pouvant pivoter autour de leur axe longitudinal pour qu'on puisse régler leur pas, et un mécanisme de réglage du pas qui commande ce pivotement, ledit mécanisme de réglage du pas étant caractérisé en ce qu'il comprend un appareil moteur ; une pluralité d'organes d'entraînement constituant chacun une première liaison d'accouplement entre l'appareil moteur et l'une des pales ; et une pluralité d'éléments d* entraînement constituant chacun une deuxième liaison d'accouplement entre l'appareil moteur et la même pale, et qui agit en parallèle avec la première, chacun de ces organes d'entraînement A .associe pouvant fléchir par rapport à l'element d'entraxnement/tout en étant capable de transmettre les couples nécessaires pour faire varier le pas des pales lorsque celles-ci sont en action. 2 - Aubâge mobile à pas. variable selon la Revendication 1, caractérisé en ce que ses organes d'entraînement sont relativement flexibles et ses éléments d'entraînement sont relativement rigides, les liaisons d'accouplement étant telles que les organes d'entraînement peuvent fléchir plus que les éléments d'entraînement, ceux-ci pouvant basculer légèrement pour permettre les mouvements relatifs entre l'appareil moteur et la pale considérée, 3 - Aubage mobile à pas variable selon la Revendication 1 ou la 25 Revendication 2, daractérisé en ce que chacun de ses organes d'entraînement comporte un premier arbre, et en ce que chacun de ses éléments d'entraînement comporte un deuxième arbre qui est creux et entoure le premier. 4 - Aubage mobile à pas variable selon l'une des Revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que la première liaison d'accouplement entre l'appareil moteur et les pales comprend deux couronnes dentées mises en rotation en sens inverses par l'appareil moteur, et qui engrènent avec un pignon conique monté à l'extrémité du premier arbre, pour chaque pale. 35 20