Brevet FR2963062A1 — publié le 20120127

Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des turbomachines dont le pignon conique de prise de mouvement pour l'entraînement du boîtier d'accessoires est monté sur le tourillon d'arbre du compresseur haute-pression. Elle vise plus précisément à faciliter le démontage du tourillon dans le cas où l'encombrement radial d'un tel assemblage est réduit. Certaines opérations de maintenance d'un turboréacteur du type double flux double corps nécessitent le démontage du module du corps haute-pression du moteur. Ces opérations sont généralement facilitées lorsqu'il est possible de retirer le module du corps haute-pression par l'arrière sans avoir à déposer au préalable le module de soufflante. Par ailleurs, dans le cadre du développement de turboréacteurs de taille réduite, il est nécessaire d'intégrer au sein de ces moteurs une liaison entre un pignon conique servant de prise de mouvement pour l'entraînement du boîtier d'accessoires du turboréacteur et un tourillon amont d'arbre du compresseur haute-pression. Le pignon conique de prise de mouvement est plus précisément monté autour du tourillon d'arbre du compresseur haute-pression en étant couplé à celui-ci et supporte la bague interne d'un palier à roulement dont la bague externe est solidaire du carter intermédiaire du turboréacteur. Une telle intégration du pignon conique de prise de mouvement sur le tourillon du compresseur haute-pression doit permettre de réaliser une extraction par l'arrière du module du corps haute-pression, et plus particulièrement du tourillon d'arbre du compresseur haute-pression, par rapport au pignon conique qui doit rester en place sur le carter intermédiaire du turboréacteur. Toutefois, lorsque l'encombrement radial est réduit du fait de la taille réduite du turboréacteur, le démontage par l'arrière du module du corps haute-pression sans avoir à déposer au préalable le module de soufflante, et plus précisément le pignon conique supportant le palier à roulement, s'avère délicat, voire impossible à réaliser. Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant une solution de démontage du module du corps haute-pression d'un turboréacteur à faible encombrement radial, et plus particulièrement du tourillon d'arbre de compresseur haute-pression, qui ne nécessite pas d'avoir à déposer au préalable le module de soufflante, et plus particulièrement le pignon conique. Ce but est atteint grâce à un assemblage entre un tourillon d'arbre de compresseur et un pignon conique pour l'entraînement d'un boîtier d'accessoires d'une turbomachine, comprenant un pignon conique centré sur un axe longitudinal de la turbomachine, un tourillon d'arbre de compresseur disposé à l'intérieur du pignon conique coaxialement à celui- ci, des moyens de transmission de couple entre le tourillon d'arbre de compresseur et le pignon conique, un écrou de blocage axial du pignon conique sur le tourillon d'arbre de compresseur, l'écrou de blocage étant apte à être vissé sur le pignon conique à l'intérieur de celui-ci et comprenant un épaulement faisant saillie radialement vers l'extérieur et apte à venir en butée axiale, d'une part en amont contre un écrou de butée vissé sur une extrémité amont du tourillon d'arbre de compresseur, et d'autre part en aval contre une portée dudit tourillon d'arbre de compresseur, et une épingle d'anti-rotation de l'écrou de blocage montée à l'intérieur du tourillon d'arbre de compresseur. L'écrou de blocage axial du pignon conique est ainsi rendu prisonnier entre l'écrou de butée monté sur le tourillon d'arbre de compresseur et la portée de celui-ci. De même, l'épingle d'anti-rotation de l'écrou de blocage est montée à l'intérieur du tourillon d'arbre de compresseur. Lors de l'extraction vers l'arrière du tourillon d'arbre de compresseur, ces deux pièces (l'écrou de blocage et l'épingle d'antirotation) restent donc montées sur l'extrémité amont de ce tourillon et sont démontées en même temps que ce dernier. Il en résulte la possibilité de démonter le tourillon d'arbre du compresseur sans avoir à démonter au préalable le pignon conique, et donc le module de soufflante. Le démontage du tourillon d'arbre du compresseur de la turbomachine s'en trouve facilité. De préférence, l'assemblage comprend en outre des moyens de blocage axial de l'épingle d'anti-rotation sur le tourillon d'arbre de compresseur. L'épingle d'anti-rotation peut ainsi comprendre un épaulement faisant saillie radialement vers l'extérieur et apte à venir se positionner radialement à l'intérieur d'au moins une gorge formée dans le tourillon d'arbre de compresseur. Dans ce cas, le tourillon d'arbre de compresseur comprend avantageusement une gorge amont et une gorge aval aptes à recevoir l'épaulement de l'épingle d'anti-rotation, la gorge amont étant positionnée de sorte à recevoir l'épaulement lorsque l'épingle d'anti-rotation est dans une position de blocage en rotation de l'écrou de blocage, et la gorge aval étant positionnée en aval de la gorge amont de sorte à recevoir l'épaulement lorsque l'épingle d'anti-rotation est dans une position dégagée par rapport à l'écrou de blocage. L'épingle d'anti-rotation peut comprendre à une extrémité amont au moins un doigt apte à coopérer selon une direction tangentielle avec des encoches formées à une extrémité aval de l'écrou de blocage. L'assemblage peut comprendre en outre des moyens de blocage en rotation de l'écrou de butée. Le pignon conique peut comprendre une gorge s'ouvrant vers l'intérieur et apte à recevoir un outil de blocage axial dudit pignon conique. Enfin, le tourillon d'arbre de compresseur peut comprendre une bride apte à coopérer avec un outil d'extraction dudit tourillon d'arbre de compresseur. L'invention concerne également une turbomachine comprenant un assemblage entre un tourillon d'arbre de compresseur haute-pression et un pignon conique pour l'entraînement d'un boîtier d'accessoires tel que défini précédemment. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : - la figure 1 est une vue partielle et en coupe longitudinale d'un assemblage selon l'invention dans un état monté ; et - les figures 2 et 3 sont des vues montrant le démontage par l'arrière de l'assemblage de la figure 1.35 Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente en coupe longitudinale un assemblage selon l'invention entre un tourillon 10 d'arbre de compresseur haute-pression d'un turboréacteur du type double corps double flux et un pignon conique 12 formant une prise de mouvement pour l'entraînement du boîtier d'accessoires du turboréacteur. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à une application à un turboréacteur du type double corps double flux mais s'applique à toutes turbomachines présentant ce type d'assemblage. Le tourillon d'arbre de compresseur haute-pression 10 est utilisé pour guider en rotation l'arbre du compresseur haute-pression du turboréacteur. Quant au pignon conique 12, il est couplé à un arbre 16 permettant d'entraîner en rotation le boîtier d'accessoires du turboréacteur (non représenté). Le pignon conique porte également la bague interne 18a d'un palier à roulement 20 du corps haute-pression du turboréacteur dont la bague externe 18b est solidaire du carter intermédiaire du turboréacteur. Le tourillon 10 et le pignon conique 12 sont centrés sur l'axe longitudinal 14 du turboréacteur et disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre. Plus précisément, le tourillon d'arbre de compresseur haute-pression est disposé à l'intérieur du pignon conique, ces deux pièces entourant l'arbre 22 de la turbine basse-pression du turboréacteur. A son extrémité amont, le tourillon 10 entraîne en rotation le pignon conique 12 autour de l'axe 14 par l'intermédiaire de moyens connus de transmission de couple, par exemple par des cannelures axiales 24 coopérant entre elles. L'assemblage selon l'invention comprend également un écrou 26 permettant d'assurer un blocage axial du pignon conique 12 sur le tourillon 10. Cet écrou de blocage est vissé sur l'extrémité amont du pignon conique à l'intérieur de celui-ci et comprend un épaulement annulaire 28 faisant saillie radialement vers l'extérieur. Dans la position vissée de l'écrou de blocage 26 (figure 1), cet épaulement 28 vient en butée axiale en amont contre un écrou de butée 30 vissé sur une extrémité amont du tourillon 10. Dans une position de dévissage de l'écrou de blocage (figure 2), l'épaulement 28 est apte à venir en butée axiale en aval contre une portée annulaire 32 du tourillon. Selon une disposition avantageuse de l'invention, il est prévu des moyens de blocage en rotation de l'écrou de butée 30 vissé sur l'extrémité amont du tourillon 10. Par exemple, ces moyens de blocage en rotation sont réalisés par un doigt d'anti-rotation 31. L'assemblage selon l'invention comprend encore une épingle d'anti-rotation 34 de l'écrou de blocage 26. Cette épingle est annulaire et montée à l'intérieur du tourillon d'arbre de compresseur haute-pression 10 en lui étant coaxial. Elle est couplée au tourillon par l'intermédiaire de cannelures 36. Pour remplir sa fonction d'anti-rotation de l'écrou de blocage 26, l'épingle 34 présente, à son extrémité amont, au moins un doigt 38 apte à coopérer selon une direction tangentielle avec des encoches complémentaires 40 formées à une extrémité aval de l'écrou de blocage. A son extrémité aval, l'épingle d'anti-rotation 34 comprend un épaulement 42 faisant saillie radialement vers l'extérieur. Cet épaulement est apte à coopérer avec des gorges annulaires formées dans le tourillon d'arbre de compresseur haute-pression 10 et ouvertes vers l'intérieur (c'est-à-dire vers l'axe 14). Ces gorges permettent d'assurer un blocage axial de l'épingle anti-rotation sur le tourillon. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 3, ces gorges sont au nombre de deux : une gorge amont 44a positionnée de sorte à recevoir l'épaulement 42 de l'épingle lorsque celle-ci est dans une position de blocage en rotation de l'écrou de blocage (cas de la figure 1), et une gorge aval 4412 positionnée en aval de la gorge amont 44a de sorte à recevoir l'épaulement de l'épingle lorsque celle-ci est dans une position dégagée par rapport à l'écrou de blocage (cas des figures 2 et 3). Le démontage du tourillon d'arbre de compresseur haute-pression 10 s'effectue de la façon suivante. Dans un premier temps, l'arbre 22 de la turbine basse-pression du turboréacteur est démonté vers l'arrière (c'est-à-dire vers l'aval). Ensuite, un outil de blocage axial du pignon conique est inséré à l'intérieur du tourillon 10 et monté dans une gorge 46 prévue à cet effet à l'extrémité amont du pignon conique 12 (la gorge 46 est ouverte vers l'intérieur). Cet outil permet d'assurer un blocage axial du pignon conique pendant l'extraction du tourillon. Comme représenté sur la figure 2, l'étape suivante consiste à dégager vers l'aval l'épingle d'anti-rotation 34 et à la bloquer dans cette position en logeant son épaulement 42 dans la gorge aval 44b du tourillon 10. Dans cette position, l'écrou de blocage 26 est libéré et peut donc être dévissé. Au cours de l'opération de dévissage de l'écrou de blocage 26, l'épaulement 28 de celui-ci va venir en butée axiale contre la portée annulaire 32 du tourillon (figure 2). Le dévissage de l'écrou de blocage se poursuit jusqu'à désengager celui-ci du filetage du pignon conique. Au cours de ce dévissage, le tourillon 10 est également entraîné vers l'aval par l'épaulement 28 de l'écrou de blocage. Lorsque l'écrou de blocage 26 est complètement désengagé du filetage du pignon conique 12 (figure 3), un outil d'extraction 48 du tourillon d'arbre de compresseur haute-pression est installé sur une bride 50 de celui-ci formée par exemple à l'aval des gorges 44a, 441. Cet outil d'extraction permet de sortir vers l'aval le tourillon, ainsi que l'écrou de blocage 26 et l'épingle d'anti-rotation 34 qui sont montés sur celui-ci. De la sorte, il est possible de démonter le tourillon d'arbre de compresseur haute-pression 10, et donc le module du corps haute- pression du turboréacteur, sans avoir à démonter au préalable le module de soufflante, et plus particulièrement le pignon conique 12 supportant le palier à roulement 20. REVENDICATIONS1. Assemblage entre un tourillon d'arbre de compresseur et un pignon conique pour l'entraînement d'un boîtier d'accessoires d'une 5 turbomachine, comprenant : un pignon conique (12) centré sur un axe longitudinal (14) de la turbomachine, un tourillon d'arbre de compresseur (10) disposé à l'intérieur du pignon conique coaxialement à celui-ci, 10 des moyens (24) de transmission de couple entre le tourillon d'arbre de compresseur et le pignon conique, un écrou de blocage axial (26) du pignon conique sur le tourillon d'arbre de compresseur, l'écrou de blocage étant apte à être vissé sur le pignon conique à l'intérieur de celui-ci et comprenant un épaulement (28) 15 faisant saillie radialement vers l'extérieur et apte à venir en butée axiale, d'une part en amont contre un écrou de butée (30) vissé sur une extrémité amont du tourillon d'arbre de compresseur, et d'autre part en aval contre une portée (32) dudit tourillon d'arbre de compresseur, et une épingle d'anti-rotation (34) de l'écrou de blocage montée à 20 l'intérieur du tourillon d'arbre de compresseur. 2. Assemblage selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens (42) de blocage axial de l'épingle d'anti-rotation (34) sur le tourillon d'arbre de compresseur. 25 3. Assemblage selon la revendication 2, dans lequel l'épingle d'anti-rotation (34) comprend un épaulement (42) faisant saillie radialement vers l'extérieur et apte à venir se positionner radialement à l'intérieur d'au moins une gorge (44a, 4412) formée dans le tourillon 30 d'arbre de compresseur de façon à assurer un blocage axial de l'épingle d'anti-rotation sur le tourillon d'arbre de compresseur. 4. Assemblage selon la revendication 3, dans lequel le tourillon d'arbre de compresseur (10) comprend une gorge amont (44a) et une 35 gorge aval (4412) aptes à recevoir l'épaulement de l'épingle d'anti-rotation, la gorge amont étant positionnée de sorte à recevoir l'épaulement lorsquel'épingle d'anti-rotation est dans une position de blocage en rotation de l'écrou de blocage, et la gorge aval étant positionnée en aval de la gorge amont de sorte à recevoir l'épaulement lorsque l'épingle d'anti-rotation est dans une position dégagée par rapport à l'écrou de blocage. 5. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'épingle d'anti-rotation (34) comprend à une extrémité amont au moins un doigt (38) apte à coopérer selon une direction tangentielle avec des encoches (40) formées à une extrémité aval de l'écrou de blocage (26). 6. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre des moyens (31) de blocage en rotation de l'écrou de butée (30). 7. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le pignon conique (12) comprend une gorge (46) s'ouvrant vers l'intérieur et apte à recevoir un outil de blocage axial dudit pignon conique. 8. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le tourillon d'arbre de compresseur (10) comprend une bride (50) apte à coopérer avec un outil d'extraction (48) dudit tourillon d'arbre de compresseur. 9. Turbomachine comprenant un assemblage entre un tourillon d'arbre de compresseur haute-pression et un pignon conique pour l'entraînement d'un boîtier d'accessoires selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 20 25