Brevet FR3005098A1 — publié le 20141031

SUPPORT DE PALIER D'UNE TURBOMACHINE COMPORTANT UNE OUVERTURE D'ACCES POUR L'ASSEMBLAGE DE SERVITUDES DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines, et plus particulièrement au domaine des supports de palier présents dans les turbomachines. L'invention s'applique à tout type de turbomachines terrestres ou aéronautiques, et notamment aux turbomachines d'aéronef telles que les turboréacteurs et les turbopropulseurs. Plus préférentiellement, l'invention s'applique à un turboréacteur double corps et double flux. L'invention concerne ainsi plus précisément un support de palier d'une turbomachine, une turbomachine comportant un tel support de palier, ainsi qu'un procédé de montage d'un tel support de palier. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE De façon classique, une turbomachine comporte au moins, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des gaz, un compresseur, une chambre de combustion et une turbine. Le rôle du compresseur est d'accroître la pression de l'air fourni à la chambre de combustion. Le rôle de la turbine est d'assurer l'entraînement en rotation du compresseur en prélevant une partie de l'énergie de pression des gaz chauds sortant de la chambre de combustion et en la transformant en énergie mécanique. Le compresseur et la turbine sont constitués d'un premier ensemble de pièces fixes constituant le stator et un second ensemble de pièces, susceptible d'être mis en rotation par rapport au stator, constituant le rotor. Le rotor du compresseur et le rotor de la turbine forment un ensemble solidairement relié par un arbre tournant. La rotation du rotor par rapport au stator est rendue possible au moyen de paliers, un palier étant un organe mécanique supportant et guidant un rotor, en particulier l'arbre de ce rotor. Ce palier comporte une première partie fixée sur l'arbre rotor et une seconde partie fixée sur le stator par l'intermédiaire d'un support de palier. Un roulement est disposé entre les deux parties du palier, dans une enceinte où sa lubrification est assurée, autorisant ainsi la rotation d'une partie du palier par rapport à l'autre. Le roulement peut par exemple être de type à billes, à rouleaux cylindriques ou à rouleaux coniques. La turbomachine peut être du type double corps et double flux, ce qui signifie qu'elle comporte deux rotors agencés coaxialement, un palier autorisant la rotation relative entre ces deux rotors. En particulier, la turbomachine peut se présenter sous la forme d'un turboréacteur double corps et double flux, comportant une veine primaire d'écoulement des gaz et une veine secondaire d'écoulement des gaz, qui sont séparées par un compartiment interveine d'un carter dit « carter inter-turbine » (ou encore carter TCF pour « Turbine Center Frame » en anglais). Dans la veine primaire sont disposés, d'amont en aval dans le sens d'écoulement des gaz, un compresseur basse pression et un compresseur haute pression. L'air ainsi comprimé est amené à une chambre de combustion dans laquelle il est mélangé à du carburant sous pression qui est brûlé pour fournir, en aval de la chambre de combustion, de l'énergie à une turbine haute pression qui entraîne le compresseur haute pression, puis à une turbine basse pression qui entraîne la soufflante et le compresseur basse pression. Les gaz en sortie des turbines fournissent une poussée résiduelle qui s'ajoute à la poussée générée par les gaz circulant dans la veine secondaire afin d'assurer la propulsion de l'aéronef. La figure 1 représente schématiquement, en coupe axiale, un exemple d'architecture connue d'une turbine basse pression 10 de turbomachine. La turbine basse pression 10 comporte des pales de stator 11 et des pales de rotor 12. Les pales de rotor 12 entraînent un arbre 13 tournant dans le palier 14 aval de la turbine basse pression 10 supporté, à l'extrémité aval de la turbine basse pression 10, par un carter d'échappement 15 (encore appelé carter TRF pour « Turbine Rear Frame » en anglais) au moyen d'un support de palier 1, qui est donc accroché entre le palier 14 aval et le carter d'échappement 15. Les chapes de suspension 16 de la turbomachine sont situées au niveau du carter d'échappement 15 auquel est relié le support de palier 1 aval. Ainsi, de façon habituelle, une telle architecture de turbine basse pression 10 autorise un accès par l'arrière de la turbomachine (i.e. par sa partie aval) aux servitudes 17 liées au palier 14 aval. Ces servitudes 17 correspondent notamment aux connexions des canalisations d'alimentation, de retour d'huile et/ou de drainage de l'enceinte du palier 14 aval, qui remontent par les bras du carter d'échappement 15. L'accès aux servitudes 17 s'avère nécessaire au cours du montage du support de palier 1 pour accoster et serrer les connecteurs, par exemple. Cette possibilité d'accès aux servitudes 17 est encore mieux visible sur la figure 2, qui illustre de façon très schématique une configuration de montage des chapes de suspension aval 16 de la turbomachine sur le carter d'échappement 15 (appelée ci- après configuration TRF). Dans une telle configuration TRF, le support de palier 1 du palier 14 aval est fixé sur le carter d'échappement 15, comme représenté, laissant ainsi libre accès aux servitudes 17, qui remontent par les bras du carter d'échappement 15, situées en aval du support de palier 1. Toutefois, il existe également un autre exemple d'architecture connue d'une turbine basse pression 10 de turbomachine avec un autre type de configuration de montage des chapes de suspension aval 16 de la turbomachine, tel que représenté sur la figure 3. Sur la figure 3 en effet, les chapes de suspension aval 16 sont situées sur le carter inter-turbine 18, situé en amont de la turbine basse pression 10, ce choix étant parfois effectué pour des raisons de gain en masse par exemple. Le carter inter-turbine 18 est une pièce structurale qui comporte une virole extérieure faisant partie du carter extérieur et une virole intérieure faisant partie du carter intérieur ou moyeu sur lequel est fixé le support de palier d'arbre de turbine haute pression. Dans une telle configuration appelée configuration TCF, le support de palier 1 du palier 14 aval est préférablement inversé et accroché sur le carter inter-turbine 18, comme représenté. De ce fait, les servitudes 17 associées à l'enceinte du palier 14 aval, qui doivent remonter par les bras du carter inter-turbine 18, se retrouvent à l'amont du support de palier 1, « masquées » par le cône du support de palier 1 orienté vers l'amont. Ainsi, elles sont inaccessibles par l'arrière de la turbomachine, une fois que le support de palier 1 est fixé au carter inter-turbine 18. Cette impossibilité d'accès aux servitudes 17, par l'arrière de la turbomachine, dans le cas d'une configuration TCF d'architecture de turbine basse pression présente des inconvénients majeurs pendant le montage de la turbomachine. En particulier, cela implique de devoir assembler les servitudes 17 « en aveugle » au risque d'introduire d'éventuels défauts d'étanchéité pouvant augmenter la probabilité de fuites. Les opérations de montage sont en outre grandement complexifiées. Aussi, afin de conserver une possibilité d'accès aux servitudes 17 pendant le montage du support de palier 1 dans une configuration TCF, il a été proposé un support de palier 1 en deux parties, comme représenté sur la figure 4. Le support de palier 1 comporte alors une première partie la fixée au palier 14 aval et palier 19 situé en amont, et une deuxième partie lb fixée au carter inter-turbine 18 par une bride 3 et à la première partie la par une bride inversée 2, la deuxième partie lb étant amovible par rapport à la première partie la et par rapport au carter inter-turbine 18 pour permettre l'accès aux servitudes 17. La flèche M indique le sens de montage du support de palier 1. La bride 2 est inversée pour permettre l'accostage par l'aval de la deuxième partie lb. Cependant, pour pouvoir conserver une situation dynamique appropriée de la turbomachine, il peut être nécessaire d'avoir un support de palier 1 complet qui soit suffisamment rigide. Or, la présence de la bride 2 pour la fixation des première la et deuxième lb parties entre elles introduit une souplesse dans le support de palier 1 qui rend difficile, voire parfois impossible, l'obtention d'une rigidité suffisante pour le support de palier 1. La figure 5 illustre de façon schématique, en coupe, la ligne d'effort (ou chemin d'effort) obtenue au niveau de la bride inversée 2, entre les première la et deuxième lb parties du support de palier 1. On constate clairement que l'effort de traction/compression 20, la composante horizontale 21 et ainsi le moment dû à la composante horizontale 22 forment une ligne d'effort qui est « brisée » au passage entre les deux parties la et lb du support de palier 1. Plus particulièrement, la rupture de pente dans la ligne d'effort crée un moment 22 dans la bride 2 qui entraîne sa flexion, et donc une souplesse du support de palier 1 généralement non tolérable. EXPOSÉ DE L'INVENTION Il existe ainsi un besoin pour permettre de faciliter la séquence de montage du support de palier aval d'une turbine basse pression de turbomachine. Il existe en particulier un besoin pour faciliter l'accès aux servitudes associées à l'enceinte du palier aval dans le cadre spécifique d'une architecture de turbine basse pression avec montage des chapes de suspension aval sur le carter inter-turbine. Il existe en outre un besoin pour permettre l'obtention et la conservation d'une certaine tenue mécanique et d'une rigidité suffisante d'un tel support de palier aval. L'invention a pour but de remédier au moins partiellement aux besoins mentionnés ci-dessus et aux inconvénients relatifs aux réalisations de l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un support de palier d'un palier aval entraînant un arbre rotor d'une turbomachine, destiné à être fixé à un carter structural de la turbomachine, notamment au carter inter-turbine de la turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ouverture d'accès autorisant le passage d'outils pour permettre l'assemblage des servitudes associées au palier aval. Dans toute la description, il est noté que les termes « amont » et « aval » sont à considérer par rapport à une direction principale F d'écoulement normal des gaz (de l'amont vers l'aval) pour une turbomachine. Grâce à l'invention, il peut être possible d'avoir un accès pour l'assemblage, par l'arrière de la turbomachine, des servitudes liées à l'enceinte du palier aval de la turbine basse pression pendant le montage de la turbomachine, grâce à la présence de la ou des ouvertures d'accès (ou lumières d'accès) présentes sur le support de palier. De plus, l'invention peut permettre de conserver la tenue mécanique et la rigidité du support de palier aval, l'absence de bride et la réalisation d'un support de palier en une seule partie permettant d'obtenir un chemin d'effort direct sur le support de palier. En particulier, elle permet d'apporter une solution au problème du maintien de la rigidité du support de palier qui tient compte de la séquence de montage particulière de ce support de palier, qui empêche par exemple l'intégration de nervures (ou raidisseurs) dans le sens du chemin d'effort pour augmenter la raideur du support de palier. L'invention a également pour objet, selon un autre de ses aspects, une turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comporte un support de palier tel que défini précédemment. Le support de palier et la turbomachine selon l'invention peuvent en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou suivant toutes combinaisons techniques possibles. Le support de palier peut être monobloc. Ladite au moins une ouverture d'accès peut être formée sur le support de palier dans un secteur angulaire du support de palier comportant au moins une partie des servitudes à assembler, de façon à permettre le passage d'outils au niveau de ladite au moins une partie des servitudes. Autrement dit, ladite au moins une ouverture d'accès peut être positionnée angulairement en face de ladite au moins une partie des servitudes. La taille de ladite au moins une ouverture d'accès peut être réduite au minimum nécessaire pour permettre le passage des outils. En particulier, pour pouvoir conserver une rigidité suffisante du support de palier, il faut pouvoir limiter la taille de ladite au moins une ouverture d'accès autant que possible. Ladite au moins une ouverture d'accès peut s'étendre angulairement autour de l'axe du support de palier, notamment sur un angle d'au moins 20°, voire 30°, voire 40°, voire encore 50° ou 60°. En effet, l'étendue angulaire de ladite au moins une ouverture d'accès doit pouvoir permettre un accès suffisant pour les outils, afin notamment de pouvoir serrer et/ou desserrer les boulons des connecteurs des servitudes. Ladite au moins une ouverture d'accès peut être de toute forme appropriée pour permettre le passage des outils. De préférence, ladite au moins une ouverture d'accès est de forme oblongue. Le support de palier peut en outre comporter au moins une ouverture de ventilation, par exemple de forme circulaire, non adaptée au passage d'outils pour l'assemblage des servitudes du palier aval. Le support de palier peut comporter au moins une nervure sur le pourtour de ladite au moins une ouverture d'accès afin de renforcer le support de palier. Le support de palier peut comporter au moins un couvercle de fermeture, destiné à obturer ladite au moins une ouverture d'accès après assemblage des servitudes, notamment lors du fonctionnement de la turbomachine. En effet, la présence d'au moins une ouverture d'accès sur le support de palier peut être problématique en cas de fuite d'huile par exemple, pouvant circuler au travers de l'ouverture d'accès et se diriger vers la veine aval de la turbomachine, notamment de la turbine basse pression. L'obturation de ladite au moins une ouverture d'accès au moyen dudit au moins un couvercle de fermeture pendant le fonctionnement de la turbomachine peut ainsi s'avérer avantageuse pour éviter tout risque de fuite d'huile. Le support de palier peut comporter un dispositif de maintien en position dudit au moins un couvercle de fermeture, notamment lors du fonctionnement de la turbomachine. Le dispositif de maintien en position dudit au moins un couvercle de fermeture peut comporter un ressort de maintien en position disposé entre deux verrous coulissants, dont au moins un coulisse dans au moins un élément de guidage pourvu d'une butée axiale. Un raidisseur peut également être prévu autour de ladite au moins une ouverture d'accès. La turbomachine peut comporter, d'amont en aval selon le sens d'écoulement des gaz, un carter inter-turbine, une turbine basse pression et un carter d'échappement. Elle peut en outre comporter des chapes de suspension aval situées au niveau du carter inter-turbine. La turbomachine peut être une turbomachine double corps et double flux, notamment un turboréacteur double corps et double flux. Le support de palier est avantageusement fixé sur le carter inter-turbine, et n'est avantageusement pas fixé sur le carter d'échappement. Le support de palier, et le palier qu'il supporte, peuvent être ceux situés à l'extrémité aval de la turbine basse pression. La première partie du support de palier peut être configurée pour être fixée sur un palier situé en amont du palier, notamment sur le palier situé immédiatement en amont du palier. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de montage d'un support de palier tel que défini précédemment dans une turbomachine, notamment une turbomachine telle que définie précédemment, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à accéder aux servitudes associées au palier par le biais de ladite au moins une ouverture d'accès. Le procédé peut en particulier comporter les étapes successives suivantes : - fixer le support de palier au palier aval et au carter structural de la turbomachine, notamment au carter inter-turbine de la turbomachine, - accéder aux servitudes, associées au palier aval et situées en amont du support de palier, par le biais de ladite au moins une ouverture d'accès située sur le support de palier, - le cas échéant, obturer ladite au moins une ouverture d'accès par le biais dudit au moins un couvercle de fermeture. Le procédé selon l'invention peut comporter l'une quelconque des caractéristiques précédemment énoncées, prises isolément ou selon toutes combinaisons techniquement possibles avec d'autres caractéristiques. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, ainsi qu'a l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, en coupe axiale, un exemple d'architecture connue d'une turbine basse pression de turbomachine, - la figure 2 est un schéma illustrant une configuration de montage des chapes de suspension aval d'une turbomachine sur le carter d'échappement (configuration TRF), - la figure 3 est un schéma illustrant une configuration de montage des chapes de suspension aval d'une turbomachine sur le carter inter-turbine (configuration TCF), - la figure 4 illustre, schématiquement et en coupe partielle, un exemple de support de palier aval en deux parties, - la figure 5 illustre, schématiquement et en coupe partielle, le chemin d'effort obtenu entre les deux parties du support de palier de la figure 4, - la figure 6 illustre, schématiquement et en coupe partielle, un exemple de support de palier selon l'invention, - les figures 7 et 8 représentent, partiellement et en vue de face, le support de palier de la figure 6, - la figure 9 est un détail de réalisation d'une ouverture d'accès du support de palier de la figure 6, - la figure 10 illustre un exemple de réalisation d'un couvercle de fermeture pour une ouverture d'accès d'un support de palier selon l'invention, et - la figure 11 illustre, schématiquement et en perspective, la mise en place d'un couvercle de fermeture sur une ouverture d'accès d'un support de palier selon l'invention. Dans l'ensemble de ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou analogues. De plus, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PARTICULIER Les figures 1 à 5 ont déjà été décrites précédemment. En référence aux figures 6 à 11, on a décrit un exemple de réalisation d'un support de palier 1 conforme à l'invention. Sur la figure 6, on a représenté le support de palier 1 monobloc à la fois fixé sur le palier aval 14 de la turbomachine et sur le carter inter-turbine 18 de la turbomachine. Conformément à l'invention, comme on peut le voir sur la figure 7, le support de palier 1 comporte deux ouvertures d'accès 40 (ou lumières d'accès 40) autorisant le passage d'outils 42, par exemple des clés hexagonales, pour permettre l'assemblage des servitudes 17 associées au palier aval 14. Les ouvertures d'accès 40 sont par exemple de forme oblongue et réalisées dans des secteurs angulaires S1 et S2 qui comportent également des servitudes 17, de sorte que les ouvertures d'accès 40 permettant le passage des outils 42 sont positionnées angulairement en face des servitudes 17 à assembler. Comme on peut le voir sur la figure 8, les ouvertures d'accès 40 s'étendent préférentiellement angulairement autour de l'axe X du support de palier 1 sur un angle a d'au moins 60°, afin de pouvoir permettre un accès suffisant pour le serrage et/ou le desserrage des boulons des servitudes 17 à l'aide des outils 42. La réalisation d'un support de palier 1 monobloc pourvu de telles ouvertures d'accès 40 pour atteindre les servitudes 17 permet avantageusement de conserver une rigidité suffisante du support de palier 1. Toutefois, afin de conserver cette rigidité, la taille des ouvertures d'accès 40 doit être limitée au minimum nécessaire. Par ailleurs, le support de palier 1 peut également comporter des ouvertures de ventilation 41, comme représenté sur la figure 7, par exemple de forme circulaire et non aptes à permettre le passage des outils 42. La figure 9 illustre la possibilité d'ajouter une ou plusieurs nervures 43 sur le pourtour des ouvertures d'accès 40 afin de renforcer le support de palier 1. Les figures 10 et 11 illustrent la possibilité d'ajouter un couvercle de fermeture 44 sur une ouverture d'accès 40, destiné à obturer l'ouverture d'accès 40 après assemblage des servitudes 17, lors du fonctionnement de la turbomachine. En effet, la présence d'ouvertures d'accès 40 sur le support de palier 1 peut être problématique en cas de fuites d'huile, car l'huile peut passer au travers du support de palier 1 et se diriger vers la veine de la turbine basse pression. Aussi, afin de pouvoir boucher les ouvertures d'accès 40 pendant le fonctionnement de la turbomachine, il peut être avantageux d'utiliser un couvercle de fermeture 44, tel que représenté sur la figure 10. Le couvercle de fermeture 44 peut comporter sur son pourtour une rainure 45 dans laquelle peut être logé un joint d'étanchéité. Le couvercle de fermeture 44 peut être mis en place sur une ouverture d'accès 40 après l'assemblage des servitudes 17. La figure 11 illustre plus précisément un dispositif de maintien du couvercle de fermeture 44 sur l'ouverture d'accès 40. Le couvercle de fermeture 44 peut être maintenu en position par le passage de verrous coulissants 46 dans un raidisseur 45 placé autour de l'ouverture d'accès 40. Les verrous coulissants 46 peuvent comporter des montants 47 entre lesquels s'étend un ressort de maintien en position 48, constitué par exemple par une tôle pliée. En outre, un élément de guidage en translation 49 pourvu d'une butée axiale peut être prévu sur le couvercle de fermeture 44, dans lequel peut s'insérer un verrou coulissant 46, tel que représenté. Sur la figure 11, un seul élément de guidage en translation 49 est représenté par souci de clarté. Toutefois, plusieurs éléments de guidage 49 peuvent être nécessaires pour guider les deux verrous coulissants 46. La libération du couvercle de fermeture 44 est alors possible lorsqu'un opérateur rapproche les deux verrous coulissants 46 l'un de l'autre en exerçant une pression sur le ressort de maintien en position 48, permettant ainsi au verrou coulissant 46 de sortir du raidisseur 45 situé autour de l'ouverture d'accès 40. En pratique, le procédé de montage du support de palier 1 dans la turbomachine comporte ainsi les étapes successives suivantes, consistant à : fixer le support de palier 1 au palier aval 14 et au carter inter-turbine 18; puis assembler les servitudes 17 associées au palier 14 par l'intermédiaire des ouvertures d'accès 40 formées sur le support de palier 1 au moyen d'outils 42; puis positionner des couvercles de fermeture 44 sur les ouvertures d'accès 40, maintenus en position par l'intermédiaire de verrous coulissants 46 insérés dans des raidisseurs 45 situés autour des ouvertures d'accès 40, afin d'éviter tout risque de fuites d'huile vers la veine de la turbine basse pression lors du fonctionnement de la turbomachine. L'invention permet ainsi de faciliter l'accès aux servitudes 17 lors du montage d'un tel support de palier 1 d'une turbine basse pression de turbomachine, sans pour autant impacter sur la rigidité globale du support de palier 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Diverses modifications peuvent y être apportées par l'homme du métier. L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.5 REVENDICATIONS1. Support de palier (1) d'un palier (14) aval entraînant un arbre rotor (13) d'une turbomachine, destiné à être fixé à un carter structural (18) de la turbomachine, notamment au carter inter-turbine (18) de la turbomachine, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une ouverture d'accès (40) autorisant le passage d'outils (42) pour permettre l'assemblage des servitudes (17) associées au palier (14) aval. 2. Support de palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture d'accès (40) est formée sur le support de palier (1) dans un secteur angulaire (Si, S2) du support de palier (1) comportant au moins une partie des servitudes (17) à assembler, de façon à permettre le passage d'outils (42) au niveau de ladite au moins une partie des servitudes (17). 3. Support de palier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture d'accès (40) s'étend angulairement autour de l'axe (X) du support de palier (1), notamment sur un angle (a) d'au moins 20°. 4. Support de palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture d'accès (40) est de forme oblongue. 5. Support de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une ouverture de ventilation (41). 6. Support de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nervure (43) sur le pourtour de ladite au moins une ouverture d'accès (40) afin de renforcer le support de palier (1). 7. Support de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un couvercle de fermeture (44), destiné àobturer ladite au moins une ouverture d'accès (40) après assemblage des servitudes (17), notamment lors du fonctionnement de la turbomachine. 8. Support de palier selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de maintien en position (45, 46, 47, 48, 49) dudit au moins un couvercle de fermeture (44), notamment lors du fonctionnement de la turbomachine. 9. Turbomachine, caractérisée en ce qu'elle comporte un support de palier (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10 10. Procédé de montage d'un support de palier (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans une turbomachine, notamment une turbomachine selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à accéder aux servitudes (17) associées au palier (14) par le biais de ladite au moins une ouverture 15 d'accès (40).