Brevet FR3000150A1 — publié le 20140627

PALIER DE ROULEMENT ET SYSTEME DE BLOCAGE AXIAL DUDIT PALIER DE ROULEMENT DOMAINE TECHNIQUE L'invention propose un palier de roulement. L'invention concerne également un système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant. L'invention trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine technique des turbomachines. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR Comme illustré sur la figure 1, un système de blocage axial 100 d'un palier de roulement 101 pour élément tournant 102 (par exemple, une virole dont seulement une partie est illustrée) comporte habituellement : - un palier de roulement 101 comportant une bague interne 103 et une bague externe 104, - un anneau de support palier 105 du palier de roulement 101 comportant : - à une première extrémité, une butée 106 en contact avec une extrémité de la bague externe 104 du palier de roulement, et - à une deuxième extrémité, un filetage interne 107 ; - un anneau de blocage axial 109 (indifféremment dénommé écrou) présentant un filetage externe 108 vissé dans le filetage interne 107 de l'anneau de support palier 105, l'anneau de blocage axial 109 : - comportant une première extrémité venant au contact de la deuxième extrémité de la bague externe 104, et - comportant à une deuxième extrémité un crochet 110 adapté pour être maintenu à l'anneau de support palier 105. Le système de blocage axial 100 comporte, de surcroît, une vis de maintien en rotation 111, laquelle vis 111 traverse l'anneau de support palier 105 et l'anneau de blocage 109 au niveau des filetages interne et externe respectivement 107 et 108. Cette vis de maintien en rotation 111 interdit une quelconque rotation de l'anneau de blocage 109 par rapport à l'anneau de support palier 105, le support palier 105 formant une partie stator. Il convient de noter qu'une pluralité d'orifices traversant l'anneau de support palier 105 et une pluralité d'orifices traversant l'anneau de blocage 109 sont effectuées. Ainsi, lorsque ce dernier est vissé sur l'anneau de support palier 105, un des orifices du support palier 105 est nécessairement en regard d'un des orifices de l'anneau de blocage 109 afin de pouvoir y insérer la vis de maintien 111. Plusieurs perçages (indifféremment dénommés orifices) sont réalisés dans ces anneaux 105 et 109 alors que, pour chacun des anneaux 105 et 109, un seul des orifices réalisés reçoit la vis de maintien 111, les autres orifices restant vide. Plusieurs perçages inutiles sont donc réalisés, chaque perçage nécessitant une grande précision de réalisation entraînant, de facto, un coût de fabrication inutilement important. Dans une turbomachine, des balourds occasionnés par un déséquilibre des éléments tournants, par exemple la perte d'une aube, créent des efforts radiaux importants dans les paliers de roulement 101. La partie stator d'un palier 101 soumise à ces fortes charges radiales peut subir de grandes déformations. Ces déformations sont susceptibles de faire désolidariser l'anneau de blocage 109 de l'anneau de support palier 105, et ce d'autant plus que la présence de ces multiples orifices entraîne une fragilisation de l'anneau de blocage 109, lequel peut à terme se fissurer voire se briser et autoriser de ce fait un déplacement axial du palier de roulement 101. Par ailleurs, le crochet 110 que comporte l'anneau de blocage 109 impose un encombrement important au dessus de l'anneau de support palier 105, cet encombrement est par conséquent peu pratique lorsque celui-ci est positionné dans un environnement présentant de nombreux autres éléments avoisinants. En outre, bien que certaines études montrent que les filetages 107 et 108 ont tendance à s'écarter au niveau de l'extrémité de l'anneau de blocage 109 qui est en contact avec le palier de roulement 101, c'est la partie des filetages 107 et 108 la plus éloignée du palier de roulement 101 qui est maintenue le plus efficacement via le crochet 110 que comporte l'anneau de blocage 109. De ce fait, un écartement entre les filetages 107 et 108 peut se produire au niveau de l'extrémité de l'anneau de blocage 109 qui est en contact avec le palier de roulement 101. Un tel écartement entraîne la désolidarisation de l'anneau de blocage 109 avec l'anneau de support palier 105, et par voie de conséquence autorise le déplacement axial du palier de roulement 101. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a donc pour objectif de remédier aux inconvénients de l'état de la technique. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un palier de roulement et un système de blocage axial dudit palier de roulement permettant un maintien axial du palier de roulement qui soit efficace et peu couteux. A cette fin, l'invention porte sur un palier de roulement pour élément tournant (par exemple, un arbre creux ou une virole) comportant une bague interne et une bague externe. Ladite bague externe comporte une première surface externe présentant un premier diamètre et une deuxième surface externe présentant un deuxième diamètre supérieur au dit premier diamètre, lesdites première et deuxième surfaces externes étant reliées entre elles par un épaulement, ladite première surface et ledit épaulement formant un logement adapté pour recevoir un anneau de blocage axial dudit palier de roulement. Lors du montage du palier de roulement, un anneau de blocage (indifféremment dénommé écrou) est positionné dans le logement. La surface interne de l'anneau de blocage comporte un diamètre nécessaire au montage, une fois monté un jeu est présent entre la surface interne de l'anneau de blocage et la première surface de la bague externe du palier de roulement, ce jeu étant consommé lors de la reprise des efforts radiaux occasionnés par exemple par un balourd engendré par la perte d'une aube. Lorsqu'un tel phénomène se produit, la première surface de la bague externe du palier de roulement vient au contact de la surface interne de l'anneau de blocage de sorte que les efforts radiaux sont repris par l'anneau de blocage. En outre, une des extrémités de l'anneau de blocage est au contact de l'épaulement de façon à bloquer le déplacement axial du palier de roulement. Dans une réalisation non limitative, le premier diamètre de la première surface de la bague externe du palier est tel qu'il : - autorise la réception de l'anneau de blocage axial du palier de roulement, et - autorise la reprise des efforts radiaux exercés sur le palier de roulement lors de déformations occasionnées par des efforts radiaux engendrés par exemple par un balourd. Dans une autre réalisation non limitative, le palier de roulement est un palier de roulement pour élément tournant de turbomachine, tel que par exemple une virole ou un arbre creux. L'invention concerne également un système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant, ledit palier de roulement pour élément tournant comportant une bague interne et une bague externe. Ladite bague externe comporte une première surface externe présentant un premier diamètre et une deuxième surface externe présentant un deuxième diamètre supérieur au dit premier diamètre, lesdites première et deuxième surfaces externes étant reliées entre elles par un épaulement, ladite première surface externe et ledit épaulement formant un logement, ledit système de blocage comportant en outre : - un anneau de support palier dudit palier de roulement, la surface périphérique interne dudit anneau de support palier étant au contact de ladite deuxième surface externe dudit palier de roulement, ledit anneau de support palier comportant : - à une première extrémité, une butée axiale en contact avec une surface radiale de la bague externe, et - à une deuxième extrémité, un filetage interne coopérant avec un filetage d'un anneau de blocage axial dudit palier de roulement ; - un anneau de blocage axial présentant un filetage externe coopérant avec ledit filetage interne dudit anneau de support palier, ledit anneau de blocage axial étant reçu par ledit logement de sorte qu'une première extrémité dudit anneau de blocage axial soit au contact dudit épaulement. Lors du montage du palier de roulement, un anneau de blocage (indifféremment dénommé écrou) est positionné dans le logement. La surface interne de l'anneau de blocage comporte un diamètre nécessaire au montage, une fois monté un jeu est présent entre la surface interne de l'anneau de blocage et la première surface de la bague externe du palier de roulement, ce jeu étant consommé lors de la reprise des efforts radiaux occasionnés par exemple par un balourd engendré par la perte d'une aube. Lorsqu'un tel phénomène se produit, la première surface de la bague externe du palier de roulement vient au contact de la surface interne de l'anneau de blocage de sorte que les efforts radiaux sont repris par l'anneau de blocage. Outre les caractéristiques principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, le système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant selon l'invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires ci-après, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement réalisables. Dans une réalisation non limitative, la deuxième extrémité de l'anneau de 20 blocage axial comporte au moins une encoche. Dans une réalisation non limitative, la deuxième extrémité de l'anneau de blocage présente une encoche en regard d'une encoche que comporte la deuxième extrémité de l'anneau de support palier, ledit système de blocage axial comportant en outre : 25 - un anneau anti-rotation disposé entre ledit anneau de support palier et ledit anneau de blocage, ledit anneau antirotation étant muni d'une languette radiale dirigée vers l'extérieur positionnée dans ladite encoche dudit anneau de support palier et une languette radiale dirigée vers l'intérieur 30 positionnée dans ladite encoche dudit anneau de blocage, et - un anneau élastique positionné dans une rainure que comporte ledit anneau de support palier ou ledit anneau de blocage, ledit anneau élastique interdisant le déplacement axial dudit anneau anti-rotation. Dans une réalisation non limitative, l'anneau anti-rotation comporte une languette radiale supplémentaire dirigée vers l'intérieur et positionnée 5 dans une encoche de l'anneau de blocage. Dans une réalisation non limitative, le premier diamètre de la première surface de la bague externe du palier de roulement est tel qu'il : - autorise le positionnement de l'anneau de blocage axial dudit palier de roulement, et 10 - autorise la reprise des efforts radiaux exercés sur le palier de roulement. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 15 clairement de la description qui en est donnée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées ci-jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente, de façon schématique, un système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant 20 conforme à ceux de l'état de la technique ; - la figure 2 illustre, de façon schématique, un exemple de réalisation d'un palier de roulement pour élément tournant conforme à l'invention ; la figure 3 illustre, de façon schématique, un exemple de réalisation 25 d'un système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant conforme à l'invention ; la figure 4 illustre un exemple de solidarisation en rotation d'un anneau de blocage avec un anneau de support palier que comporte un système de blocage axial d'un palier de roulement conforme à 30 l'invention. Pour des raisons de clarté, seuls les éléments utiles pour la compréhension de l'invention ont été représentés et ceci, sans respect de l'échelle et de manière schématique. En outre, les éléments similaires situés sur différentes figures comportent des références identiques. La figure 1 a déjà été utilisée pour illustrer un système de blocage axial d'un palier de roulement pour élément tournant conforme à ceux de l'état de la technique. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION La figure 2 illustre, en vue de coupe, une partie d'un palier de roulement 1 pour élément tournant 2 (l'élément tournant 2 est représenté sur la figure 3, il est situé sous la bague interne 3, laquelle bague interne 3 est ajustée serré sur l'élément tournant 2) conforme à l'invention, l'élément tournant 2 pouvant par exemple être formé par un arbre creux ou une virole de turbomachine. Plus particulièrement, un tel palier de roulement 1 comporte une bague interne 3 et une bague externe 4. La bague externe 4 comporte une première surface externe 5 présentant un premier diamètre dl et une deuxième surface externe 6 présentant un deuxième diamètre d2. Le premier diamètre dl est inférieur au deuxième diamètre d2. La première surface externe 5 et la deuxième surface externe 6 sont reliées entre elles par un épaulement 7. En d'autres termes, la première surface 5 et l'épaulement 7 forme un logement 8 adapté pour recevoir un anneau de blocage axial 9 (indifféremment dénommé écrou 9) du palier de roulement 1. Le logement 8 est un logement circulaire pour l'appui axial et radial de l'anneau de blocage axial 9. Un tel palier de roulement 1 est utilisé dans un système de blocage axial 10 conforme à l'invention illustré sur la figure 3. Le système de blocage axial 10 du palier de roulement comporte : - un palier de roulement 1 conforme à celui représenté en figure 2 ; - un anneau de support palier 11 du palier de roulement 1, la surface périphérique interne 12 de l'anneau de support palier 11 étant au contact de la deuxième surface externe 6 du palier de roulement 1, l'anneau de support palier 11 comportant : - à une première extrémité, une butée axiale 13 en contact avec une surface radiale de la bague externe 4 située au niveau de la deuxième surface externe 6 du palier de roulement 1, cette butée axiale 13 empêchant le déplacement axial du palier de roulement selon une direction ; et - à une deuxième extrémité, un filetage interne 14 coopérant avec un filetage externe 15 d'un anneau de blocage axial 9 du palier de roulement 1 ; - un anneau de blocage axial 9 présentant un filetage externe 15 coopérant avec le filetage interne 14 de l'anneau de support palier 11, l'anneau de blocage axial 9 étant reçu par le logement 8 de sorte qu'une première extrémité de l'anneau de blocage axial 9 soit au contact de l'épaulement 7. En d'autres termes, l'anneau de blocage 9 est vissé dans le filetage interne 14 de l'anneau de support palier 11 jusqu'à ce que l'anneau de blocage 9 vienne au contact de l'épaulement 7. Ainsi, le palier de roulement 1 est bloqué en translation d'un côté par la butée axiale 13 et à l'opposé par l'anneau de blocage 9. Avantageusement, le premier diamètre dl de la première surface 5 de la bague externe 4 du palier de roulement 1 est tel qu'il : - autorise le positionnement de l'anneau de blocage axial 9 du palier de roulement 1, et - autorise la reprise des efforts radiaux exercés sur le palier de roulement 1 lors des déformations occasionnées par les efforts radiaux, les efforts radiaux pouvant être occasionnés par la perte d'une aube. Le logement 8 est un logement circulaire pour l'appui axial et radial de l'anneau de blocage axial 9. L'appui axial est réalisé par le serrage de la bague externe 4 du palier de roulement 1 via l'anneau de blocage axial 9 dont son filetage externe 15 coopère avec le filetage interne 14 de l'anneau de support palier 11. Comme indiqué précédemment, le premier diamètre dl présente des dimensions autorisant le positionnement de l'anneau de blocage axial 9 du palier de roulement 1, et autorisant la reprise des efforts radiaux exercés sur le palier de roulement 1 lors des déformations occasionnées par les efforts radiaux. Pour ce faire, un jeu radial est présent entre le diamètre interne de l'anneau de blocage 9 et le premier diamètre dl de la bague externe 4 du palier de roulement 1. Plus particulièrement, le jeu radial permet d'assembler l'anneau de blocage 9 et le palier de roulement 1. Puis, sous les charges extrêmes appliquées au palier de roulement 1 lors des déformations occasionnées par les efforts radiaux, la bague externe 4 du palier de roulement 1 vient en appui radial sur l'anneau de blocage 9. Ainsi l'anneau de blocage 9 reste au contact de l'anneau de support de palier 11 malgré les déformations imposées par les déplacements du palier de roulement 1. De cette façon, il n'y a pas de risque de désengagement des filets 14 et 15 de l'anneau de blocage 9. Par exemple, la hauteur radiale de l'épaulement 7 formant une surface d'appui axial de l'anneau de blocage 9 sur la bague externe 4 est déterminée en fonction des efforts axiaux exercés sur le palier de roulement 1, du couple de serrage exercé par les filets 14 et 15 et la reprise de la poussée générée sur le palier de roulement 1 en fonctionnement. En outre, le jeu radial est calculé au minimum et tient compte notamment de la déformation de l'anneau de blocage 9 dû au couple de serrage exercé par les filets 14 et 15 ainsi que des tolérances de concentricités entre, par exemple, le diamètre interne de l'anneau de blocage 9 et le premier diamètre dl de la bague externe 4 du palier de roulement 1. Autrement dit, le jeu radial entre la surface interne de l'anneau de blocage 9 et la première surface périphérique externe 5 de la bague externe 4 du palier de roulement 1 formant la surface d'appui radiale permet un positionnement de l'anneau de blocage 9 dans le logement 8 sans difficulté. En fonctionnement, lors de charge radiale très importante provoquée par exemple par une perte d'aube, un phénomène d'ovalisation apparaît, ce jeu devient alors nul. Toutefois, l'appui est correctement maintenu. La figure 4 illustre un exemple de solidarisation en rotation de l'anneau de blocage 9 avec l'anneau de support palier 11. Il convient de noter que la deuxième extrémité de l'anneau de blocage axial 9 (c'est-à-dire l'extrémité de l'anneau de blocage 9 qui n'est pas au contact de l'épaulement 7) présente une pluralité d'encoches 16 adaptées pour coopérer avec un outil d'entrainement en rotation (non représenté) de l'anneau de blocage axial 9. Ainsi, l'anneau de blocage 9 est vissé sur l'anneau de support palier 11 au moyen d'un outil d'entraînement en rotation coopérant avec les encoches 16. L'anneau de blocage 9 est vissé jusqu'à ce qu'il vienne au contact de l'épaulement 7 et qu'une de ses encoches 16 soit en regard d'une des encoches 17 que présente la deuxième extrémité de l'anneau de support palier 11. Dans cette réalisation, le système de blocage 10 comporte en outre un anneau anti-rotation 18 (représenté par transparence) disposé entre l'anneau de support palier 11 et l'anneau de blocage axial 9. L'anneau anti-rotation 18 est muni d'une languette radiale dirigée vers l'extérieur 19, cette dernière étant positionnée dans l'encoche 17 de l'anneau de support palier 11 qui est en regard de l'encoche 16 de l'anneau de blocage 9. L'anneau anti-rotation 18 est en outre muni d'une languette radiale dirigée vers l'intérieur 20, cette dernière étant positionnée dans l'encoche 16 de l'anneau de blocage axial 9 qui est en regard de l'encoche 17 de l'anneau de support palier 11. Dans cette réalisation, le système de blocage 10 comporte, en sus, un anneau élastique 21 positionné dans une rainure circonférentielle interne 22 que comporte l'anneau de support palier 11 dans l'exemple illustré (il est entendu que la rainure 22 peut être réalisée selon une autre variante non pas dans l'anneau de support palier 11 mais dans l'anneau de blocage axial 9), l'anneau élastique 21 empêchant le déplacement axial de l'anneau antirotation 18 de sorte que les languettes radiales 19 et 20 soient maintenues dans les encoches 16 et 17. Il convient donc de noter que les encoches 16 et 17 présentent deux fonctions. Une première fonction permettant, via un outil d'entraînement en rotation, d"entraîner en rotation l'anneau de blocage 9, et une deuxième fonction permettant, via l'anneau anti-rotation 18, d'accueillir les languettes radiales 19 et 20 de sorte que l'anneau de blocage 9 soit maintenu solidaire en rotation de l'anneau de support palier 11. Dans l'exemple illustré sur la figure 4, l'anneau anti-rotation 18 comporte une languette radiale supplémentaire 20 dirigée vers l'intérieur positionnée dans une encoche 16 de l'anneau de blocage 9. Cette languette radiale supplémentaire 20 a pour fonction d'équilibrer l'anneau antirotation 18 et d'éviter la formation de phénomène de balourd qui serait engendrés par la mise en rotation de cet anneau anti-rotation 18. Il convient de noter que l'absence de crochet au niveau de l'anneau de blocage 9 permet de réduire l'encombrement du système de blocage 10 et facilite ainsi l'assemblage des différents éléments le composant. En outre, l'absence d'orifices traversant l'anneau de support palier et l'anneau de blocage permet également de diminuer le cout de fabrication et d'augmenter la résistance du système. En outre, le filetage est maintenu plus fortement au niveau du logement, c'est-à-dire au niveau où les filetages ont tendances à s'écarter. De ce fait, le risque de désengagement de l'anneau de blocage est fortement diminué voire complètement supprimé. REVENDICATIONS1. Palier de roulement (1) pour élément tournant (2) comportant une bague interne (3) et une bague externe (4), ledit palier de roulement (1) étant caractérisé en ce que ladite bague externe (4) comporte une première surface externe (5) présentant un premier diamètre (dl) ) et une deuxième surface externe (6) présentant un deuxième diamètre (d2) supérieur au dit premier diamètre (dl ), lesdites première et deuxième surfaces externes (5, 6) étant reliées entre elles par un épaulement (7), ladite première surface (5) et ledit épaulement (7) formant un logement (8) adapté pour recevoir un anneau de blocage axial (9) dudit palier de roulement (1). 2. Palier de roulement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier diamètre (dl) ) de la première surface (5) de la bague externe (4) du palier de roulement (1) est tel qu'il : - autorise la réception de l'anneau de blocage axial (9) du palier de roulement (1), et autorise la reprise des efforts radiaux exercés sur le palier de roulement (1). 3. Palier de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 précédentes, caractérisé en ce que le palier de roulement (1) est un palier de roulement pour arbre creux (2) de turbomachine. 4. Système de blocage axial (10) d'un palier de roulement (1) pour élément tournant (2), ledit palier de roulement (1) pour élément tournant (2) comportant une bague interne (3) et une bague externe (4), ledit système de blocage axial (10) étant caractérisé en ce que ladite bague externe (4) comporte une première surface externe (5) présentant un premier diamètre (dl) ) et une deuxième surface externe (6) présentant un deuxième diamètre (d2) supérieur au dit premier diamètre (dl ), lesdites première et deuxième surfacesexternes (5, 6) étant reliées entre elles par un épaulement (7), ladite première surface externe (5) et ledit épaulement (7) formant un logement (8), ledit système de blocage (10) comportant en outre : - un anneau de support palier (11) dudit palier de roulement (1), la surface périphérique interne (12) dudit anneau de support palier (11) étant au contact de ladite deuxième surface externe (6) dudit palier de roulement (1), ledit anneau de support palier (11) comportant : - à une première extrémité, une butée axiale (13) en contact avec une surface radiale de la bague externe (4), et - à une deuxième extrémité, un filetage interne (14) coopérant avec un filetage (15) d'un anneau de blocage axial (9) dudit palier de roulement (1) ; - un anneau de blocage axial (9) présentant un filetage externe (15) coopérant avec ledit filetage interne (14) dudit anneau de support palier (11), ledit anneau de blocage axial (9) étant reçu par ledit logement (8) de sorte qu'une première extrémité dudit anneau de blocage axial (16) soit au contact dudit épaulement (7). 5. Système de blocage axial (10) selon la revendication 4 précédente, caractérisé en ce que la deuxième extrémité de l'anneau de blocage axial (9) comporte au moins une encoche (16). 6. Système de blocage axial (10) selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5 précédentes, caractérisé en ce que la deuxième extrémité de l'anneau de blocage (9) présente une encoche (16) en regard d'une encoche (17) que comporte la deuxième extrémité de l'anneau de support palier (11), ledit système de blocage axial (10) comportant en outre : - un anneau anti-rotation (18) disposé entre ledit anneau de support palier (11) et ledit anneau de blocage (9), leditanneau anti-rotation (18) étant muni d'une languette radiale dirigée vers l'extérieur (19) positionnée dans ladite encoche (17) dudit anneau de support palier (11) et une languette radiale dirigée vers l'intérieur (20) positionnée dans ladite encoche (16) dudit anneau de blocage (9), et - un anneau élastique (21) positionné dans une rainure (22) que comporte ledit anneau de support palier (11) ou ledit anneau de blocage (9), ledit anneau élastique (21) interdisant le déplacement axial dudit anneau anti- rotation (18). 7. Système de blocage axial (10) selon la revendication 6 précédente, caractérisé en ce que l'anneau anti-rotation (18) comporte une languette radiale supplémentaire dirigée vers l'intérieur (20) et positionnée dans une encoche (16) de l'anneau de blocage (9). 8. Système de blocage axial (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 précédentes, caractérisé en ce que le premier diamètre (dl) ) de la première surface (5) de la bague externe (4) du palier de roulement (1) est tel qu'il : - autorise le positionnement de l'anneau de blocage axial (9) dudit palier de roulement (1), et - autorise la reprise des efforts radiaux exercés sur ledit palier de roulement (1). 25