Brevet FR2566046A1 — publié le 19851220

Dispositif de montage d'un palier de grand diamètre dans une turbomachine. La présente Invention a pour objet un dispositif de montage d-'un palier de grand diamètre dans une turbomachine. La demande de brevet français 81.18.070 concerne un moteur de propulsion dans lequel sont groupés dans une seule nacelle, deux ensembles propulsifs concentriques, comportant des moyens pour dériver une partie de l'air issu du moteur interne, vers la chambre de combustion du moteur externe, laquelle entraîne une soufflante débitant dans un canal externe dont l'extrémité comporte une tuyère variable entourant celle du moteur interne.Les deux ensembles propulsifs fonctionnent simultanément dans certaines conditions, notamment au décollage, et cela avec des vitesses d'éjection modérées, donc un niveau de bruit relativement faible, alors que dans d'autres conditions par exemple, en croisiere, l'un des ensembles propulsifs est hors service, l'autre produisant une poussée élevée grâce à une Vitesse d'éjection élevée. Or le but de la présente invention est de réduire les vitesses relatives des éléments tournants des paliers supportant l'arbre de turbine et le tourillonavant de l'ensemble propulsif externe. Cet ensemble propulsif externe est logé dans la partie resserrée du moteur interne. Toutefois le diamètre minimum de cette partie resserrée est trop important pour y disposer un palier classique les vitesses relatives entre les bagues et les organes de roulement tels que les rouleaux,entrainant des taux de glissement susceptibles de détériorer le palier rapidement. Par le brevet français 2.2I0.242 on connaît un dispositif monté sur un arbre a grande vitesse de compresseur haute pression dans lequel on utilise un palier double composé de deux roulements concentriques et d'un élément intermédiaire entraîné a une vitesse inférieure a celle de l'arbre par un moyen de transmission mécanique relié a un arbre d'un compresseur intermédaire, Dans ce dispositif l'entraînement de l'élement intermédiaire est réalisé & une vitesse de rotation déterminée par celle de l'arbre du compresseur intermédiaire et en sens contraire de la bague montée sur l'arbre. Suivant l'invention on utilise également un palier a roulement comprenant une bague interne montée sur un arbre centrai, une bague intermédiaire reliée à un moyen d'entratnement en rotation et une bague externe fixée dans un support de palier. Toutefois le but du dispositif est de diminuer les forces centrifuges subies par les bagues de roulement en diminuant la vitesse de rotation des cages des organes de roulement, alors que la présente invention a pour but de fractionner les vitesses relatives pour diminuer le glissement. Conformément a la présente invention, la bague intermédiaire est entraînée en rotation à une vitesse modulable et dans le même sens que la bague interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référ-t aux dessins annexés sur lesquels; - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une partie d'un moteur à turbine à gaz comportant le dispositif de montage d'un palier suivant l'invention. - ta figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne II-II de la figure 1, du moyen d'entralnement de la bague intermédiaire du palier à roulement - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du moteur suivant un autre plan. A la figure 1 on a représenté la partie centrale d'un moteur à deux ensembles propulsifs du type ayant fait l'objet de la demande de brevet français SI. I8.070 et qui comprend un arbre de turbine 1 équipé d'un tourillon amont 2 portant une soufflante 3. L'arbre 1 qui est relié à l'aval a une turbine non représentée au dessin, comporte sur sa partie si- tuée à 1 l'amont des cannelures 4 qui engrènent avec des cannelures correspondantes 5 du tourillon 2, une portée cylindrique 6 sur laquelle s'appuie une bride 7 du tourillon et une partie filétée 8 recevant une bague filetée 9 assurant le verrouillage du tourillon 2 sur l'arbre 1. Le tourillon 2 comporte sur sa partie amont un porte labyrinthe lO et un tambour conique 11 supportant le premier étage de la soufflante 3, lequel supporte à son tour les deux étages suivants 12 et 13 montés porte & faux. Autour de l'arbre 1 est disposé un carter fixe qui constitue un support de palier 14 dans lequel est monté le palier à roulement suivant l'invention. Ce palier à roulement comprend une bague interne 15 montée sur le tourillon 2 solidaire de l'arbre 1, en rotation et maintenue en position contre le porte labyrinthe 10 par une bague filetée 16 vissée sur le tourillon 2. La bague interne 15 est reliée à une bague intermédiaire 17 par un ensemble d'organes de roulement 18 (galets) maintenus par une cage 19, ladite bague médiane 1W étant reliée par deux ensembles d'organes de roulement 20, 21 (respectivement à billes et à rouleaux) à une bague externe 22 fixee dans le support de palier 14. La bague interne 15 présente des conduits radiaux 23 qui débouchent sur la cage 19 ou les organes de roulement 18. La bague intermédiaire 17 porte sur un prolongement 24 (Fig. 1, 2, 3) de sa face amont, une série d'aubes 25 qui se déplacent en regard des orifices de conduits obliques 26 d'un distributeur qui débouchent l'autre côté dans un collecteur annulaire 27 relié par des tubes 28 d'alimentation à une source d'air comprimé notamment au compresseur haute pression. A leur pourtour les aubes 25 sont reliées à des tubes.37, 37a, qui assurent l'évacuation de l'air. Les tubes 28 et 37 sont solidaires du sup porte palier 14, ainsi que des tubes 29 (Fig. 3) qui assurent le retour de -l'huile de graissage des paliers. La bague intermédiaire 17 comporte une virole conique 30 portant un organe magnétique 31 qui se déplace en regard d'un capteur tachymétrique 32 fixé sur un organe solidaire du support de palier 14 et qui émet un signai correspondant a la vitesse de rotation de la bague intermédiaire 17. Par ailleurs un organe magnétique 33 fixé sur l'arbre central 1 se déplace en regard d'un capteur tachymétrique 34 fixé sur un organe de support et emettant un signal correspondant à la vitesse de rotation de l'arbre I. Les capteurs tachymétriques 32 et 34 sont .reliés à un moyen-calculateur 35 qui est lui même relié au régulateur de débit monté sur le conduit 28 d'alimentation en air comprimé des aubes 25 entraînant la bague in termédiaire 17. L'air prélevé au compresseur haute pression est dirigé sur les ailettes 25 de la bague intermé diairg 17 par les conduits 26, le collecteur 27, les conduits 28 et le régulateur de débit 36. L'air entraîne la bague intermédiaire 17 en rotation dans le même sens que la bague interne 15. Les deux capteurs tachymétriques 34 et 32 enregistrent les vitesses de rotation respectives de l'arbre de turbine 1 et de la bague intermédiaire 17. Ces signaux sont traités par le calculateur 35 qui agit sur le régulateur de débit 36 afin de moduler le débit d'air et par conséquent la vitesse de rotation de la bague intermédiaire 17. Bien entendu l'invention n'est pas limita tive et l'homme de l'art pourra y apporter des modifica- tions sans sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage d'un palier de grand diamètre dans une turbomachine, comportant un arbre rotatif central sur lequel est monté un palier à roulement comprenant une bague interne montée sur ledit arbre cent ai, une bague intermédiaire reliée à un moyen d'entrainement en rotation et "ir't bague externe fixée dans un support de palier, lesdites bagues étant reliées entre elles par au moins un ensemble d'organes de roulement caractéri sé en ce que la bague intermédiaire (17) est entraînée en rotation à une vitesse modulable et dans le même sens que la bague interne (15). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bague intermédiaire (17) du palier à roulement porte une série d'aubes (25) qui sont entrainés par un jet d'air comprimé dont le débit est contrôlé par un régulateur (36) commandé par un organe calculateur (35) recevant des informations d'un capteur (32) de vitesse de la bague intermédiaire (17) et d'un capteur (34) de vitesse de l'arbre central (1). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que entre la bague interne (15) et la bague intermédiaire (17) est disposé un ensemble d'organes de roulement (18) et en ce que entre la bague intermédiaire t17) et la bague externe (22) sont disposés deux ensembles d'organes de roulement (20, 21). 4. Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la bague intermédiaire (17) présente un prolongement (24) de sa face amont qui porte une série d'aubes (25) se deplaçant en regard des orifices d'une série de conduits obliques (26) drun distributeur relié à un collecteur (27) en communication avec des conduits (28) contrôlés par un regulateur de débit (36) et allimentés par une source d'air comprime. 5. Dispositif suivant les revendications 2 ou 4 caractérisé en ce que sur le prolongement de la face amont de la bague intermédiaire (17) il est prévu une virole cônique (30) qui porte un élément magnétique (31) qui se. déplace devant un capteur tachymétrique (32) fixé sur un organe de support solidaire du support de palier (14).