Brevet FR2578115A1 — publié le 19860829

DISPOSITIF DE LIAISON ENTRE UN MOTEUR LUBRIFIE ET UNE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE. L'invention est relative à un dispositif de liaison entre un moteur lubrifié et une machine électrique tournante, ce dispositif comprenant un écran pour empêcher la propagation du lubrifiant vers la machine électrique. Dans les avions ou hélicoptères le démarrage du compresseur de la turbine est effectué à l'aide d'un moteur électrique qui, après le démarrage, est utilisé comme générateur d'électricité. En général le compresseur tourne à une vitesse nettement supérieure à celle que pourrait supporter le moteur-générateur (ci-après dénommé démarreur pour sirmplifier). C'est pourquoi on prévoit entre ces deux organes tournants un dispositif à engrenages qui fonctionne comme multiplicateur de vitesse lors du démarrage et comme réducteur en fonctionnement normal. Le fonctionnement du démarreur pourrait être perturbé par les fuites d'huile de lubrification du dispositif à engrenages. Jusqu'à présent, pour empêcher ces fuites, on fait appel a un écran monté sur l'arbre de sortie du démarreur qui ferme, d'un côté, une cavité à l'e> ,trémité du carter du dispositif à engrenages, et cette cavité présente, à sa partie inférieure, un trou de drainage pour l'évacuation du lubrifiant. Cet écran en forme de disque forme par exemple l'armature d'un amortisseur de vibrations en torsion. Mais on a constaté que ces mesures pouvaient, pour des fuites importantes, être d'une efficacité insuffisante. L'invention permet de diminuer dans une mesure importante les risques de propagation de l'huile de lubrification vers le démarreur. Elle est caractérisée en ce que l'écran tournant présente une saillie dirigée vers l'intérieur de la cavité et disposée pour dévier vers le trou de drainage les particules de lubrifiant s'échappant de la 2578 1 1,5, périphérie de l'arbre du dispositif à engrenage. L'invention résulte en effet de la constatation que, dans les dispositifs de liaison de la technique antérieure, les particules de lubrifiant s'échappent de la périphérie de l'arbre et sont entrainées à la périphérie de l'écran par la force centrifuge résultant de la rotation, et elles contournent ainsi l'écran et se propagent vers le démarreur par l'intervalle qu'il est nécessaire de ménager entre la périphérie de cet écran tournant et la surface interne d'une bride de fixation montée à l'extrémité du carter du dispositif à engrenages. Dans un mode de réalisation préféré la saillie est cylindrique de même axe que l'arbre. Dans ce cas, pour diminuer encore les risques de propagation du lubrifiant, la bride de fixation du démar- reur se termine par un nez pénétrant dans la cavité et à ce nez est rattachée, vers l'intérieur de la cavité, une paroi présentant une ouverture dont le bord est séparé par une faible distance, par exemple de l'ordre de 0,8 mm, de la périphérie de la paroi cylin- drique en saillie de l'écran tournant. On forme ainsi entre la périphérie de l'arbre et la périphérie de l'écran un trajet en chicane qui rend effectivement plus difficile la propagation des particules vers la périphérie de l'écran. En outre la paroi de la bride de fixation du démarreur augmente, à la partie inférieure, le volume de lubrifiant qui peut être accumulé, avant son évacuation par le trou de drainage, ce qui diminue encore les risques de propagation vers le démarreur. Dans une réalisation l'ouverture de la paroi de la bride de fixation du démarreur présente, dirigé vers le dispositif à engre- nages, un rebord en forme de goulotte pour guider vers le trou de drainage les particules projetées par la force centrifuge contre cette paroi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront avec la description de l'un de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant à la figure unique qui est un schéma en coupe axiale d'un dispositif de liaison conforme à l'invention, le démarreur et le dispositif réducteur-multiplicateur à engrenages étant représentés partiellement. 2578 1 15 L'exemple qui va être décrit se rapporte à un démarreur électrique pour turbine de moteur d'avion ou d'hélicoptère, ce démarreur fonctionnant aussi comme générateur d'électricité après le démarrage. Sur la figure on a représenté l'extrémité du moteur électri- que 10 de démarrage ainsi que l'extrémité du dispositif réducteur- multiplicateur à engrenages 11 interposé entre le démarreur 10 et le compresseur (non représenté) de la turbine de l'avion. La liaison de l'arbre de sortie 12 du démarreur 10 à l'arbre du dispositif 11 est obtenue en prévoyant que l'arbre 12 présente une extrémité 13 à cannelures de direction axiale pénétrant dans des rainures complémentaires à l'intérieur d'une ouverture 14 à l'extré- mité de l'arbre 15 du dispositif 1.1. En outre l'arbre 12 présente une cavité d'extrémité 16 destinée à assurer la lubrification des can- nelures de l'extrémité 13 de l'arbre 12. Au voisinage de l'extrémité de l'arbre 15 on prévoit, entre la surface interne de l'ouverture 14 et l'arbre 12, un joint d'étanchéité 17 pour empêcher la propagation de l'huile de lubrification du dispositif 1 vers le démarreur 10. Mais des fuites sont habituellement inévitables. On a d'ailleurs représenté par les flèches S18 la direction et le sens des fuites d'huile provenant de l'ouverture ou cavité 14. De l'huile s'échappe aussi en général par la périphérie de l'arbre 15 comme représenté par les flèches 19; cette huile provient d'un joint tournant 60 monté sur l'arbre 15. L'arbre 15 se termine à l'intérieur d'une cavité centrale 20 que présente l'extrémité 21 du carter du dispositif 11. Cette cavité 20 est limitée par une paroi cylindrique 22 de même axe 23 que les arbres 12 et 15 et reçoit l'extrémité 24 d'une bride 25 de fixation du démarreur 10. L'extrémité 24 a la forme d'un nez à surface externe cylin- drique avec une rainure périphérique 26 logeant un joint d'étan- chéité 27 s'appliquant aussi contre la surface cylindrique 22. A la paroi cylindrique 241 de l'extrémité de la bride est rat- tachée, selon l'invention, une paroi 28 perpendiculaire à l'axe 23 avec une ouverture circulaire 281 de diamètre sensiblement supé- rieur au diamètre extérieur de l'arbre 15 à son extrémité. L'ouver- ture 281 présente, vers l'intérieur de la cavité 20, un rebord 29 avec un retour 30 s'éloignant de l'axe 23 de façon que soit délimitée, entre la face 31 de la paroi 28 qui est dirigée vers la cavité 20 et ce retour 30, une goulotte 32 dont le rôle sera expliqué plus loin. L'extrémité 24 de la bride 25 est rattachée à une paroi 33, faisant également partie de la bride 25, qui est appliquée contre la face d'extrémité 34 du carter 21 du dispositif 11 par l'intermédiaire d'une plaque de tôle 35 - qu'elle fixe contre la face 34 - faisant partie d'un capot 37. La paroi 33 est connectée à l'extrémité du boîtier du démarreur 10 par des bras 36 formant un manchon et qui sont entourés par le capot 37 en tôle se terminant par ladite plaque 35. Ce capot 37 est ouvert à sa partie inférieure et se prolonge par une cheminée d'aération 39 d'une seule pièce avec ce capot 37 et la plaque 35. L'arbre 12 porte, à l'arrière de l'extrémité cannelée 13, un disque 40 de diamètre extérieur légèrement inférieur à celui de l'ouverture 22 avec une périphérie 41 à faible distance d'une face 42 en biseau limitant la partie de connexion 43 du nez 24 à la paroi 33. Le disque 40 forme une armature d'un amortisseur 45 qui comporte une seconde armature 46 avec une couronne sensiblement de même diamètre extérieur que le disque 40 et séparée de ce dernier par l'élément actif 47 d'amortissement en torsion. Conformément à l'invention du disque 40, qui constitue un écran fermant la cavité 20 pour s'opposer à la propagation des particules de lubrifiant vers le démarreur 10, est en saillie, vers l'intérieur de la cavité 20, une paroi cylindrique 50 d'axe 23, de diamètre extérieur très légèrement inférieur au diamètre de l'ouver- ture 281. Dans l'exemple la distance entre la surface externe du cylindre 50 et le bord de l'ouverture 281 est de l'ordre de 0,8 mm. Dans cet exemple la distance séparant la paroi 28 du disque 40 est de l'ordre de 3 mm et la paroi cylindrique 50 est, à l'intérieur de la cavité 20, légèrement en saillie par rapport au rebord 29. L'arbre 15 est en saillie à l'intérieur de la cavité 20 dans une mesure telle que 2578 1 15 son extrémité 141 est plus rapprochée du démarreur 10 que l'extré- mité 501 de la paroi 50. Enfin, à sa partie inférieure, l'extrémité du carter 21 com- porte un trou de drainage 51 pour évacuer l'huile 52 qui peut s'accumuler à la partie inférieure de la cavité 20. Dans cette partie inférieure la cavité 20 forme ainsi un réservoir limité par une paroi verticale qui est constituée par la partie inférieure de la paroi 28 et une autre paroi verticale 53 du carter 21. Le fonctionnement est le suivant Lorsque des fuites de lubrifiant se produisent des gouttelettes d'huile s'échappent du dispositif Il avec une parcours qui débute selon les flèches 18 et 19. La rotation provoque une force centrifuge qui projette ces gouttelettes sur la surface interne de la paroi cylindrique 50 et vers la surface 22 (non tournante) ainsi que vers la face interne de la paroi 28, également non tournante. En partie supérieure l'huile a tendance à se rassembler dans la goulotte 32 d'o elle est guidée vers la partie inférieure pour se déverser dans le réservoir susmentionné d'o elle est évacuée par le trou de drainage 51. Ainsi la paroi 50 constitue un obstacle s'opposant à la propa- gation de l'huile vers la périphérie 41 du disque 40, c'est-à-dire vers le démarreur 10. En outre cette paroi cylindrique 50 avec le rebord 29 constitue une chicane s'opposant aussi à la propagation de l'huile vers le démarreur 10. Il est à noter aussi que la paroi 28, qui n'était pas prévue dans les dispositifs de liaison de la technique antérieure, augmente le volume du réservoir d'accumulation d'huile à la partie inférieure, ce qui est également favorable à la minimisation de la propagation. Enfin l'invention s'oppose aussi à la propa- gation de l'huile vers le démarreur 10 quand le moteur est à l'arrêt. 2578 1 T5 REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison entre une machine électrique tour- nante (10) et un dispositif lubrifié à engrenages (11), du type réduc- teur ou multiplicateur, comprenant, solidaire de l'arbre de sor- tie (12) de la machine électrique, un écran (40) qui, pour s'opposer à la propagation, vers la machine électrique (10), des éventuelles fuites de lubrifiant au voisinage de l'arbre du dispositif à engre- nages (11), ferme, d'un côté, une cavité (20) à l'extrémité cu car- ter (21) de ce dispositif à engrenages (11), cette cavité présentant, à sa partie inférieure, un trou (51) de drainage pour l'évacuation des fuites de lubrifiant, caractérisé en ce que l'écran tournant (40) présente une saillie (50) dirigée vers l'intérieur de la cavité (20) et disposée pour dévier vers le trou de drainage les particules de lubrifiant s'échappant du dispositif à engrenages (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la saillie est constituée par une paroi cylindrique de même axe (23) que l'arbre (12) de la machine électrique. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la machine électrique (10) comportant une bride (25) de fixation au dispositif à engrenages se terminant par un nez d'extrémité (24) pénétrant dans la cavité (20), à ce nez (24) est rattachée, vers l'intérieur de la cavité, une paroi (28) présentant une ouverture (281) dont le bord est séparé par une faible distance, par exemple de l'ordre de 0,8 mm, de la périphérie de la paroi cylindrique (50) en saillie de l'écran tournant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture (281) de la paroi (28) solidaire du nez (24) présente un rebord (29) dirigé vers le dispositif à engrenages (11). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rebord (29) présente une extrémité (30) recourbée vers l'extérieur de manière à former une goulotte (32) de guidage du lubrifiant vers le trou de drainage (51). 2578 1 15 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, dans la cavité (20), la paroi cylindrique (50) en saillie de l'écran dépasse du rebord (29) en direction du dispositif à engrenages (11). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la partie tournante (15) du dispositif à engrenages (11) étant en saillie à l'intérieur de la cavité (20), l'extrémité de la saillie (50) de l'écran (40) dépasse, en direction du dispositif (Il1) à engrenages, de la partie tournante (15) de ce dernier. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que, de façon en sol connue, l'écran (40) constitue une armature d'un amortisseur (45) de vibrations en torsion. 9. Applica-ion du dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes à la liaison entre une machine électrique démarreur-générateur et un moteur d'avion ou d'hélicoptère.