Brevet FR3061939A1 — publié le 20180720

TITRE DE L'INVENTION Ensemble combinant palier et joint d'étanchéité pour arbres rotatifs ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION La présente invention concerne des paliers et des joints d'étanchéité, et plus particulièrement des paliers et des joints d'étanchéité employés dans des applications à haute vitesse et/ou haute température. Les paliers et les joints d'étanchéité sont chacun généralement connus sous de nombreux types et configurations différents, tels que les paliers lisses, les paliers à corps roulants, les joints d'étanchéité à lèvre élastomérique, les joints d'étanchéité annulaires en carbone, etc. Dans le cadre d'une utilisation dans des applications à vitesse relativement élevée et/ou à température relativement élevée, les paliers sont habituellement des paliers à corps roulants et les joints d'étanchéité sont souvent des joints d'étanchéité annulaires en carbone à étanchéité circonférentielle de sorte qu'ils fonctionnent efficacement dans de telles conditions ambiantes. Généralement, un ensemble formant le joint d'étanchéité annulaire distinct est placé de manière adjacente à un ensemble formant palier afin d'empêcher ou au moins de réduire l'écoulement de certains fluides (par exemple de vapeur, de produits de combustion, etc.) dans le palier. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Sous un aspect, la présente invention concerne un ensemble combinant palier et joint d'étanchéité pour un arbre, l'arbre étant rotatif autour d'un axe central, l'ensemble palier et joint d'étanchéité comprenant un corps intérieur globalement tubulaire pouvant être disposé autour de l'arbre et accouplé à celui-ci de façon à être rotatif autour de l'axe central. Le corps intérieur comporte une première section de surface circonférentielle extérieure formant une bague de palier intérieure et une seconde section de surface circonférentielle extérieure espacée axialement vis-à-vis de la première section de surface extérieure et formant une surface d'interaction avec le joint d'étanchéité. Un corps extérieur globalement tubulaire est disposé de manière globalement coaxiale autour du corps intérieur et comporte une section de surface circonférentielle intérieure espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis de la surface intérieure du corps intérieur et formant une bague extérieure de palier. Une pluralité de corps roulants sont disposés entre la bague 3061939 2 intérieure du corps intérieur et la bague extérieure du corps extérieur de façon à former un palier. En outre, au moins un élément formant le joint d'étanchéité formant un joint d'étanchéité globalement annulaire est disposé entre les corps intérieur et extérieur et est espacé axialement vis-à-vis du palier. Le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 5 forment une surface d'étanchéité circonférentielle intérieure pouvant interagir à étanchéité avec la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité du corps intérieur lorsque le corps intérieur est globalement stationnaire par rapport à l'axe central. Le joint d'étanchéité est configuré pour se déplacer globalement radialement vers l'extérieur de façon à être espacé vis-à-vis de la surface d'interaction lorsque le corps intérieur tourne autour de l'axe central. 10 Selon un mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité comprend une pluralité de segments globalement arqués comportant chacun des surfaces circonférentielles intérieure et extérieure opposées et des première et seconde extrémités circonférentielles opposées. La première extrémité circonférentielle de chacun de la pluralité d'éléments formant le joint d'étanchéité est disposée de manière adjacente à la 15 seconde extrémité circonférentielle d'un segment adjacent parmi la pluralité de segments de joint d'étanchéité. Les surfaces intérieures de la pluralité de segments forment collectivement une surface d'étanchéité circonférentielle intérieure pouvant interagir à étanchéité avec la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité du corps intérieur tubulaire. 20 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le joint d'étanchéité comprend un corps globalement annulaire essentiellement rigide disposé autour de la seconde section de surface extérieure du corps intérieur et comporte une surface circonférentielle intérieure présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la seconde section de surface de façon à définir un espacement de jeu globalement annulaire entre la surface 25 intérieure du joint d'étanchéité et la section de surface extérieure du corps intérieur. Avantageusement, chaque segment de joint d'étanchéité est constitué de carbone, de céramique ou d'un matériau polymère résistant aux températures élevées. Selon un autre aspect de l'invention, chacun du corps intérieur tubulaire et du corps extérieur tubulaire comprend un corps tubulaire unique. 30 Alternativement, chacun du corps intérieur tubulaire et du corps extérieur tubulaire comprend une pluralité de sections de corps tubulaires raccordées. Selon un autre aspect de l'invention, le corps extérieur tubulaire est configure de façon à former un logement pour le ou les éléments formant le joint d'étanchéité. 3061939 3 Avantageusement, le corps extérieur tubulaire comporte une surface circonférentielle intérieure espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis du joint d'étanchéité et une surface de retenue radiale s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface intérieure. L'ensemble palier et joint d'étanchéité comprend en outre un élément de 5 retenue globalement annulaire pouvant être accouplé avec le corps extérieur de telle sorte que le joint d'étanchéité soit disposé de manière globalement axiale entre l'élément de retenue et la surface de retenue radiale du corps extérieur. Avantageusement, l'ensemble formant joint d'étanchéité comprend en outre une plaque globalement annulaire disposée entre le joint d'étanchéité et l'élément de retenue, et 10 comportant une surface radiale et une pluralité de ressorts s'étendant entre la plaque et le ou les éléments formant le joint d'étanchéité, le ou les ressorts étant configurés pour solliciter le ou les éléments formant le joint d'étanchéité globalement axialement en direction de la surface de retenue radiale du corps extérieur. Selon un mode de réalisation, le corps extérieur tubulaire comprend une saillie 15 globalement annulaire s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une partie restante du corps extérieur, la saillie comportant au moins une section de surface circonférentielle intérieure espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis d'une section de surface extérieure du corps intérieur de façon à former un joint d'étanchéité à labyrinthe, la saillie formant la surface de retenue radiale du corps extérieur. 20 Selon un mode de réalisation, le corps intérieur tubulaire comporte des surfaces circonférentielles intérieure et extérieure opposées, et une rainure globalement annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la surface intérieure et espacée vers l'intérieur vis-à-vis de la section de surface d'interaction avec le joint d'étanchéité, et au moins un passage s'étendant entre la rainure et la surface extérieure et configuré pour 25 orienter les fluides depuis la rainure et globalement en direction du palier. Selon un autre aspect de l'invention, la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui comprend un revêtement dur résistant à l'usure (par exemple du carbure de tungstène, etc.) afin de réduire le frottement et par conséquent l'usure au niveau du joint d'étanchéité, mais peut, en variante, être constituée uniquement du matériau du 30 corps intérieur tubulaire. DESCRIPTION SUCCINCTE DES MULTIPLES VUES DES DESSINS Le résumé qui précède, ainsi que la description détaillée des modes de réalisation 3061939 4 préférés de la présente invention, seront mieux compris en les lisant conjointement avec les dessins joints. À des fins d'illustration de l'invention, sont représentés sur les dessins, qui sont schématiques, des modes de réalisation qui sont préférés à l'heure actuelle. On comprendra, toutefois, que la présente invention n'est pas limitée aux agencements et 5 moyens spécifiques représentés. Dans les dessins : - la figure 1 est une vue en coupe transversale axiale écorchée d'un ensemble combinant palier et joint d'étanchéité selon la présente invention, représenté installé sur un arbre et à l'intérieur d'un bâti de machine ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale axiale de l'ensemble combinant palier 10 et joint d'étanchéité, représenté séparé de l'arbre et du bâti ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité ; - la figure 4 est une vue éclatée de l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité ; - la figure 5 est une vue en perspective d'un élément intérieur tubulaire de 15 l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité ; - la figure 6 est une vue en plan latérale de l'élément intérieur tubulaire ; - la figure 7 est une vue en perspective d'un élément extérieur tubulaire de l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité ; - la figure 8 est une vue en plan latérale de l'élément extérieur tubulaire ; 20 - la figure 9 est une vue écorchée agrandie d'une partie de la figure 2; - la figure 10 est une vue écorchée très agrandie d'une partie de la figure 9; - la figure 11 est une vue en perspective d'une structure préférée d'un joint d'étanchéité de l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité ; - la figure 12 est une vue en coupe transversale axiale écorchée, davantage agrandie, 25 de l'ensemble palier et joint d'étanchéité prise à travers un ressort du joint d'étanchéité ; et - la figure 13 est une autre vue écorchée, davantage agrandie, d'une partie de la figure 2, illustrant une variante de conception de joint d'étanchéité. 30 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Une certaine terminologie est employée dans la description qui suit par souci de commodité uniquement et n'est pas limitative. Les termes « intérieur », « vers l'intérieur » et « extérieur », « vers l'extérieur » se rapportent à des directions se rapprochant et 3061939 5 s'éloignant, respectivement, d'une ligne médiane ou d'un centre géométrique désigné(e) d'un élément décrit, la signification particulière étant rapidement évidente en se basant sur le contexte de la description. En outre, tel qu'utilisés ici, les termes « raccordé » et « accouplé » sont chacun censés inclure des raccordements directs entre deux éléments 5 sans autres éléments intercalés entre eux et des raccordements indirects entre des éléments dans lesquels un ou plusieurs autres éléments sont intercalés entre eux. La terminologie comprend les termes spécifiquement mentionnés ci-dessus, des dérivés de ceux-ci et des termes de signification semblable. En se référant maintenant en détail aux dessins, dans l'ensemble desquels des 10 numéros identiques sont utilisés pour indiquer des éléments identiques, un ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 pour un arbre 1 rotatif autour d'un axe central Ac est représenté sur les figures 1 à 13. De préférence, l'arbre 1 est un arbre de moteur haute vitesse disposé à l'intérieur d'un bâti ou d'un logement 2 d'une machine, telle que par exemple une turbine à gaz, une turbine à vapeur, un compresseur ou des dispositifs 15 similaires et est, de préférence, configure pour fonctionner dans un environnement à température relativement élevée, par exemple dans des conditions ambiantes supérieures à cent degrés Celsius (100 °C). L'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 comprend essentiellement un corps intérieur globalement tubulaire 12 formant une bague intérieure de palier 13 et une surface d'interaction avec le joint d'étanchéité ou surface 20 d'appui 15, un corps extérieur globalement tubulaire 14 disposé autour du corps intérieur 12 et formant une bague extérieure de palier 17, une pluralité de corps roulants 16 disposés entre les bagues intérieure et extérieure 13, 17 de façon à former un palier 18, et un joint d'étanchéité 20 disposé entre les deux corps 12, 14 et pouvant s'appliquer à étanchéité autour de la surface d'interaction/d'appui 15 du corps intérieur. En plaçant la bague 25 intérieure de palier 13 et la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15 sur le même corps intérieur 12 ou un corps intérieur 12 commun, un désalignement radial entre le palier 18 et le joint d'étanchéité 20 est essentiellement éliminé, comme décrit de manière plus détaillée ci-dessous. En se référant aux figures 1 à 6, le corps intérieur 12 tubulaire présente une ligne 30 médiane 11 et peut être disposé autour de l'arbre 1 et accouplé avec celui-ci de façon à être rotatif autour de l'axe central Ac, comme illustré sur la figure 1. De préférence, le corps intérieur 12 est globalement circulaire et tubulaire et comporte des extrémités axiales opposées 12a, 12b, une surface circonférentielle intérieure 22 définissant un orifice et une 3061939 6 surface circonférentielle extérieure 24 opposée. La surface extérieure 24 du corps intérieur comprend une première section de surface circonférentielle extérieure 24a formant la bague de palier intérieure 13 et une seconde section de surface circonférentielle extérieure 24b espacée axialement vis-à-vis de la première section de surface extérieure et formant la 5 surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15. De préférence, la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15 comprend un revêtement dur résistant à l'usure 19 (par ex. du carbure de tungstène, etc.) afin de réduire le frottement et par conséquent l'usure au niveau du joint d'étanchéité 20, mais peut, en variante, être constituée uniquement du matériau du corps intérieur 12 tubulaire, comme expliqué ci- 10 dessous. En outre, le corps intérieur 12 tubulaire comprend également de préférence une paire d'épaulements 46 globalement annulaires situés de chaque côté axial de la bague intérieure 13 et s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la surface extérieure 24 et de manière circonférentielle autour de l'axe central 11. Les épaulements 26 comportent 15 chacun une surface circonférentielle extérieure 28 destinée à supporter une cage de palier 33 lors de la rotation du palier 18, comme expliqué ci-dessous. En se référant aux figures 1, 2, 9, 10 et 13, la surface intérieure 22 du corps intérieur 12 tubulaire est, de préférence, « crénelée » de façon à comporter une section radialement plus petite 22a située globalement intérieurement vis-à-vis de la bague 20 intérieure de palier 13, une section radialement plus grande 22b située globalement intérieurement vis-à-vis de la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité 15 et une section d'épaulement inclinée 22c s'étendant entre les sections radialement plus petite et radialement plus grande 22a, 22b. De préférence, le corps intérieur 12 tubulaire est fixé axialement sur l'arbre 1 en mettant une surface d'extrémité radiale 12c sur une extrémité 25 12b en contact avec une surface d'épaulement lb correspondante sur l'arbre 1, comme illustré sur la figure 1, de façon à réduire ou pour ainsi dire éliminer les vibrations à l'intérieur du palier 18. En outre, la surface intérieure 22 comporte également, de préférence, une pluralité de rainures axiales 23 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de chaque section de surface 22a, 22b afin de former des chemins à fluide pour un 30 fluide de refroidissement, tel que par exemple de l'huile, sous le palier 18 et le joint d'étanchéité 20. De plus, le corps intérieur 12 tubulaire comporte également, de préférence, une rainure circonférentielle 25 globalement annulaire et au moins un et de préférence une 3061939 7 pluralité de passages 27 s'étendant entre la rainure 25 et la surface extérieure 24. La rainure circonférentielle 25 s'étend radialement vers l'extérieur à partir de la surface intérieure 22, de manière circonférentielle autour de l'axe central Ac et est espacée vers l'intérieur vis-à-vis de la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15, et est 5 destinée à faire circuler le fluide de refroidissement de manière circonférentielle sous la surface d'appui pour le joint d'étanchéité 15. Comme indiqué sur les figures 10 et 13, le ou les passages 27 comportent chacun une entrée 27a au niveau de la rainure 25 et une sortie 27b au niveau de la surface extérieure 24 du corps et s'étendent, de préférence, à la fois radialement et axialement, pour des raisons expliquées ci-dessous. 10 En se référant maintenant aux figures 1 à 4, 7 à 10 et 13, le corps extérieur 14 tubulaire est également, de préférence, globalement circulaire et tubulaire et est disposé de manière globalement coaxiale autour du corps intérieur 12, et peut, de préférence, être inséré à l'intérieur d'un orifice d'un bâti ou d'un logement 2, mais peut, en variante, être raccordé, au niveau d'une extrémité axiale ou des deux, à une autre structure de support 15 (non illustrée). Le corps extérieur 14 comporte des extrémités axiales 14a, 14b opposées et des surfaces circonférentielles intérieure et extérieure 30, 32 opposées, respectivement. La surface intérieure 30 du corps extérieur comprend une section de surface circonférentielle intérieure 30a espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis de la première section de surface intérieure 24a du corps intérieur et formant la bague extérieure de palier 17. De 2 0 préférence, la surface extérieure 32 du corps extérieur 14 tubulaire présente une section décroissant radialement vers l'intérieur d'une section radialement plus grande adjacente à la première extrémité axiale 14a à une section radialement plus petite adjacente à la seconde extrémité axiale 14b de façon à produire un interstice GA autour de la section de corps extérieur entourant le joint d'étanchéité 20, comme illustré au mieux sur la figure 1. 25 En se référant aux figures 1, 9, 10 et 12, le corps extérieur 14 tubulaire est configure, de préférence, pour former un logement 34 destiné à recevoir le joint d'étanchéité 20 de façon à maintenir le joint d'étanchéité 20 en alignement axial vis-à-vis de la surface d'interaction/d'appui 15. Spécifiquement, la surface intérieure 30 du corps extérieur 14 tubulaire comporte, de préférence, une section de surface circonférentielle 30 intérieure 36 espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis du joint d'étanchéité 20, et axialement vis-à-vis de la bague extérieure 17, et une surface de retenue radiale 38 s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface intérieure 30 en position adjacente à une extrémité axiale 36a de la section de surface intérieure 36. La section de surface intérieure 3061939 8 36 et la surface radiale 38 forment une « niche » globalement annulaire destinée à recevoir le joint d'étanchéité 20. De plus, l'ensemble palier et joint d'étanchéité 10 comprend en outre, de préférence, un élément de retenue 40 globalement annulaire pouvant être accouplé avec le corps extérieur 14 en position adjacente à l'autre extrémité 36b de la 5 section de surface intérieure 36. Ainsi, le joint d'étanchéité 20 est disposé de manière globalement axiale entre l'élément de retenue 40 et la surface de retenue radiale 38 du corps extérieur, et est retenu radialement par la section de surface intérieure 36. De préférence, la plaque de retenue 40 est réalisée globalement sous la forme d'un anneau de retenue et est reçue à l'intérieur d'une rainure annulaire 42 s'étendant radialement vers 10 l'extérieur à partir de la surface intérieure 30 du corps extérieur. En se référant aux figures 9, 10 et 13, le corps extérieur 14 tubulaire comprend en outre, de préférence, une saillie 44 globalement annulaire s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une partie restante du corps extérieur 14 et formant la surface de retenue radiale 38 décrite ci-dessus. La saillie 44 comporte au moins une section de surface 15 circonférentielle intérieure 46 espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis d'une section de surface extérieure 24c du corps intérieur 12 tubulaire au niveau d'un emplacement situé globalement entre la bague intérieure 13 et la surface d'interaction/d'appui 15, et est configurée pour former un joint d'étanchéité à labyrinthe 48. De préférence, la saillie 44 comporte une surface intérieure filetée 46 unique s'étendant de manière circonférentielle et 2 0 axiale sur une pluralité de tours et une rainure en spirale 47 unique entre les « tours » de la surface intérieure 46. Ainsi, tout fluide pénétrant à l'intérieur de la rainure 47 est orienté par un « effet de vis sans fin » dans une direction s'éloignant globalement axialement du joint d'étanchéité 20 et se rapprochant du palier 18 lors de la rotation de l'arbre 1. Cependant, la saillie 44 peut, au lieu de cela, être réalisée de façon à comporter une 25 pluralité de sections de surface 46 séparées et de rainures 47 séparées situées entre des sections de surface 46 adjacentes afin de former un chemin tortueux de façon à empêcher essentiellement un écoulement de fluide en direction du joint d'étanchéité 20. De préférence, la ou les surfaces intérieures 46 de la saillie sont placées radialement extérieurement vis-à-vis des sorties 27b des passages 27 du corps intérieur, de telle sorte 30 que le fluide de refroidissement circulant depuis la rainure intérieure 25 soit orienté globalement en direction du joint d'étanchéité 20 par le joint d'étanchéité à labyrinthe 48 lors de la rotation de l'arbre 1 et du corps intérieur 12. En outre, la saillie 44 est, de préférence, globalement « en forme de L» avec une section cylindrique intérieure 44a 3061939 9 formant la surface intérieure 46 et la ou les rainures 47 et une section de liaison extérieure 44b relativement étroite s'étendant entre la section cylindrique 44a et le reste du corps 14 tubulaire, mais peut présenter toute autre forme appropriée, telle que par exemple essentiellement circulaire et cylindrique ou annulaire avec une surface intérieure 5 comportant une ou plusieurs rainures s'étendant vers l'extérieur à partir d'un orifice intérieur (non illustré). De préférence, chacun du corps intérieur 12 tubulaire et du corps extérieur 14 tubulaire est réalisé sous la forme d'un corps tubulaire d'un seul tenant unique (c'est-à-dire de structure monolithique) comme représenté sur les figures, mais peut, en variante, être 1 0 réalisé sous la forme d'au moins deux sections tubulaires (non illustrées) qui sont raccordées de manière permanente ou amovible. En outre, chacun des corps intérieur et extérieur 12, 14 est, de préférence, constitué d'acier pour paliers, tel que par exemple d'acier à base de carbone et de chrome durci à coeur (par ex. 100Cr6), d'acier inoxydable à haute teneur en azote, etc., de telle sorte que la bague intérieure 13 soit usinée directement 15 sur la surface extérieure du corps intérieur et que la bague extérieure 17 soit usinée directement sur la surface intérieure 30 du corps extérieur. Toutefois, chaque corps 12 ou 14 tubulaire peut, au lieu de cela, être constitué de tout autre matériau approprié et/ou peut comporter des garnitures annulaires (non illustrées) formant les bagues intérieure et extérieure 13, 17. 20 En se référant aux figures 1, 2, 4 et 9, la pluralité de corps roulants ou rouleaux 16 sont disposés entre, et roulent simultanément sur, la bague intérieure 13 du corps intérieur et la bague extérieure 17 du corps extérieur de façon à former le palier 18. De préférence, chacun des corps roulants 16 est un rouleau cylindrique, mais peut, en variante, être réalisé sous la forme de billes, d'aiguilles, de rouleaux toroïdaux ou de tout autre type de corps 25 roulant approprié (non illustré) en fonction de l'application particulière de l'ensemble palier et joint d'étanchéité 10. En outre, le palier 18 comprend, de préférence, une cage 33 globalement annulaire comportant une pluralité de cavités 35 rectangulaires, chaque corps roulant 16 étant disposé à l'intérieur d'une cavité distincte parmi les cavités 35 de façon à maintenir un espacement souhaité entre les rouleaux 16. Comme expliqué ci-dessus, la 30 cage de palier 33 est, de préférence, supportée par les épaulements 26 du corps intérieur 12 tubulaire et glisse généralement sur les surfaces circonférentielles extérieures 28 des épaulements lors de la rotation du corps intérieur 12. En se référant maintenant aux figures 1, 2, 4, 9 à 11 et 13, le joint d'étanchéité 20 3061939 10 comprend au moins un et de préférence une pluralité d'éléments formant le joint d'étanchéité 50, et est, de préférence, un joint d'étanchéité annulaire à étanchéité circonférentielle, comme décrit en détail ci-dessous. Le joint d'étanchéité 20 est disposé entre les corps intérieur et extérieur 12, 14 et est espacé axialement vis-à-vis du palier 18. 5 Le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 50 comportent chacun une section de surface d'étanchéité circonférentielle intérieure formant individuellement ou collectivement une surface d'étanchéité 54 (c'est-à-dire qu'avec un seul élément 50, l'intégralité de la section de surface intérieure forme la surface d'étanchéité 54), et des extrémités axiales 50a, 50b opposées. La surface d'étanchéité 54 peut interagir à étanchéité 10 avec la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité 15 du corps intérieur lorsque le corps intérieur 12 est globalement stationnaire par rapport à l'axe central Ac, en d'autres termes lorsque la machine se trouve dans un état statique avec un arbre 1 non rotatif. En outre, la surface radiale 55 d'une extrémité axiale 50a du ou des éléments formant le joint d'étanchéité 50 peut interagir à étanchéité avec la surface de retenue radiale 38 du corps 15 extérieur 14 tubulaire de façon à empêcher un écoulement de fluide entre le joint d'étanchéité 20 et le corps extérieur 14, comme expliqué plus en détail ci-dessous. En outre, le joint d'étanchéité 20 est, de préférence, configure pour se déplacer globalement radialement vers l'extérieur de façon à être espacé de la surface d'interaction 15 du corps intérieur lorsque le corps intérieur 12 tourne autour de l'axe central Ac, c'est-à- 2 0 dire lorsque la machine se trouve dans un état de fonctionnement ou « dynamique » avec l'arbre 1 en rotation, de façon à réduire le frottement et l'usure au niveau du joint d'étanchéité 20. Cependant, le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 50 peuvent, en variante, être configurés de telle sorte que la surface d'étanchéité 54 reste globalement juxtaposée contre, ou espacée de manière fixe vis-à-vis de, la surface d'interaction/d'appui 25 15 du corps intérieur, comme décrit plus en détail ci-dessous. De plus, bien qu'un seul joint d'étanchéité 20 soit représenté et décrit ici, l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 peut comprendre deux joints d'étanchéité 20 (un seul illustré) disposés axialement de manière adjacente l'un à l'autre et s'appliquant à étanchéité autour de la même surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15 ou de surfaces 30 d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15 adjacentes du corps intérieur (une seule illustrée) à la manière d'un joint d'étanchéité « annulaire double ». De préférence, chacun de la pluralité préférée d'éléments formant le joint d'étanchéité 50 est un segment « d'anneau » de joint d'étanchéité 56 arqué comportant des 3061939 11 surfaces circonférentielles intérieure et extérieure 58, 60, respectivement, opposées et des première et seconde extrémités circonférentielles 56a, 56b, respectivement, opposées. Les surfaces intérieures 58 de la pluralité de segments de joint d'étanchéité 56 forment collectivement la surface d'étanchéité circonférentielle intérieure 54 du joint d'étanchéité, 5 comme expliqué ci-dessus. En outre, les segments d'éléments formant le joint d'étanchéité 56 sont agencés de telle sorte que la première extrémité circonférentielle 56a de chacun de la pluralité de segments 56 soit disposée de manière adjacente à, et de préférence puisse interagir avec, la seconde extrémité circonférentielle 56b d'un segment adjacent parmi la pluralité de segments d'éléments formant le joint d'étanchéité 56, de sorte qu'ils forment 1 0 ainsi collectivement le joint d'étanchéité 20 annulaire. En outre, le joint d'étanchéité 20 comprend également, de préférence, un élément de sollicitation 62 configure pour solliciter la pluralité de segments 56 arqués globalement radialement vers l'intérieur en direction de la surface d'interaction/d'appui 15 du corps intérieur. L'élément de sollicitation 62 est, de préférence, un ressort jarretière 64 circulaire disposé de manière circonférentielle autour de 15 la surface extérieure 60 de chacun des segments 56 et maintient le contact entre la surface d'étanchéité 54 et la surface d'interaction/d'appui 15 du corps intérieur. Comme illustré au mieux sur la figure 11, chacun des segments de joint d'étanchéité 56 arqués comporte, de préférence, au moins un et le plus préférablement une pluralité de plans inclinés de soulèvement 66, formés chacun sur la surface intérieure 58 du 20 segment. Chaque plan incliné de soulèvement 66 est configuré pour générer une force de soulèvement orientée radialement vers l'extérieur sur le segment 56 arqué lorsque le corps intérieur 12 tubulaire tourne autour de l'axe central Ac. Ainsi, la force de soulèvement déplace le segment 56 globalement radialement vers l'extérieur par rapport à la surface d'interaction 15 du corps intérieur de façon à réduire le frottement entre le joint 25 d'étanchéité 20 et le corps intérieur 12 dans des conditions de fonctionnement dynamiques. En outre, chaque segment de joint d'étanchéité 56 comporte, de préférence, au moins un passage axial 68 destiné à orienter des fluides vers chaque plan incliné de soulèvement 66, bien que des moyens différents ou supplémentaires pour orienter les fluides vers les plans inclinés 66 puissent être prévus. 30 Étant donné que l'homme de l'art de l'étanchéité pertinent connaît les plans inclinés de soulèvement sur des joints d'étanchéité « annulaires circonférentiels », ou sur les surfaces d'appui de tels joints d'étanchéité, une description détaillée de la structure et du fonctionnement de tels plans inclinés sort du cadre de la présente divulgation. 3061939 12 Toutefois, il convient de noter que chaque plan incliné de soulèvement 66 peut être configure de façon à être « unidirectionnel » (non illustré), de telle sorte qu'une force de soulèvement ne soit générée que lorsque le corps intérieur 12 tourne dans une direction angulaire autour de l'axe central Ac, ou peut être « bidirectionnel » comme représenté sur 5 la figure 11, de façon à générer une force de soulèvement dans l'une ou l'autre des directions de rotation du corps intérieur 12. De tels plans inclinés de soulèvement 66 bidirectionnels sont, de préférence, globalement similaires à ceux divulgués dans la demande de brevet des États-Unis N° 20150167846A1, dont l'intégralité du contenu est incorporée par voie de référence dans la présente. 1 0 Bien qu'une structure actuellement préférée du joint d'étanchéité 20 soit constituée de segments 56 arqués qui comprennent un ou plusieurs plans inclinés de soulèvement 66 formés sur chaque segment 56, comme décrit ci-dessus et représenté sur la figure 11, les segments 56 arqués peuvent, en variante, être formés sans plans inclinés de soulèvement. Dans de tels cas, le corps intérieur 12 tubulaire peut comporter une surface 15 d'interaction/d'appui 15 comportant des plans inclinés de soulèvement (non représentés) formés dans celle-ci afin de générer une pression de fluide de façon à déplacer les segments de joint d'étanchéité radialement vers l'extérieur par rapport à la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité ou d'appui 15. Dans une autre variante, à la fois les segments de joint d'étanchéité 56 arqués et la surface d'interaction avec le joint 2 0 d'étanchéité 15 peuvent être formés sans plans inclinés de soulèvement, auquel cas les surfaces intérieures 58 des segments restent globalement juxtaposées contre la surface d'interaction/d'appui 15 aussi bien dans l'état statique que dans l'état dynamique de la machine. Un tel joint d'étanchéité 20 a la capacité de « s'élargir » afin de s'adapter à une dilatation de l'arbre 1, mais subit davantage de frottement que le joint d'étanchéité 20 25 préféré ayant la capacité de se déplacer radialement vers l'extérieur par rapport à l'arbre 1 dans des conditions de fonctionnement dynamiques. En se référant en particulier à la figure 13, dans une autre variante de structure, le joint d'étanchéité 20 peut être réalisé sous la forme d'un joint d'étanchéité « à bague flottante » comprenant un corps 90 essentiellement rigide globalement annulaire 30 comportant une surface circonférentielle intérieure 92 avec un diamètre intérieur IDs supérieur au diamètre extérieur ODB de la surface d'interaction/d'appui 15 du corps intérieur 12 tubulaire. Ainsi, un interstice Gc globalement annulaire est défini entre la surface intérieure 92 du joint d'étanchéité et la surface extérieure 15 du corps intérieur, de 3061939 13 sorte qu'un certain volume de fluide puisse passer à travers l'interface joint d'étanchéité/corps intérieur mais que la majorité du fluide soit retenue du côté haute pression PH du joint d'étanchéité 20. De plus, la surface intérieure 92 du corps du joint d'étanchéité est dimensionnée en fonction de la surface d'interaction/d'appui 15 de telle 5 sorte que l'interstice Gc soit présent dans les conditions de fonctionnement à la fois statiques et dynamiques, c'est-à-dire lorsque l'arbre 1 s'est dilaté thermiquement. Comme avec les structures de joint d'étanchéité segmentées décrites ci-dessus, le corps 90 annulaire comporte une surface d'étanchéité 94 radiale sur une extrémité axiale 90a qui peut interagir à étanchéité avec la surface de retenue radiale 38 du corps extérieur 14 10 tubulaire. En outre, le corps 90 annulaire de joint d'étanchéité flottant peut être d'une structure monolithique, y compris être soit une bague continue soit une bague fendue, ou peut être constitué d'une pluralité de sections ou segments de corps accouplé(e)s formant une bague globalement continue une fois raccordé(e)s. De préférence, chaque segment d'anneau 56 arqué ou le corps 90 annulaire est 15 constitué d'un matériau à base de carbone, tel que du graphite, du graphène etc., d'un matériau céramique ou d'un matériau polymère résistant aux températures élevées, mais peut, en variante, être constitué de tout autre matériau approprié. En outre, bien que le joint d'étanchéité 20 soit, de préférence, constitué d'une pluralité de segments 56 ou réalisé sous la forme du corps 90 rigide annulaire « flottant », le joint d'étanchéité 20 peut, en variante, 2 0 être réalisé de n'importe quelle autre façon appropriée permettant à l'ensemble palier et joint d'étanchéité 10 de fonctionner comme généralement décrit ici. En se référant aux figures 1, 9, 10 et 12, le joint d'étanchéité 20 comprend en outre, de préférence, une plaque «à ressort » 78 globalement annulaire et au moins un et de préférence une pluralité de ressorts 80 (un seul représenté, figure 12) configure pour 25 solliciter le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 50 ou le corps 90 annulaire. La plaque à ressort 78 est disposée entre le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 50 et l'élément de retenue 76 et comporte une surface radiale 79 orientée globalement en direction de l'élément formant le joint d'étanchéité 50 ou du corps 90 annulaire. Chaque ressort 80 s'étend globalement entre la plaque 78 et le ou les éléments formant le joint 30 d'étanchéité 50 ou le corps 90. Le ou les ressorts 80 sont configurés pour solliciter le ou les éléments formant le joint d'étanchéité 50 ou le corps 90 globalement axialement en direction de la surface de retenue radiale 38 du corps extérieur 14 tubulaire de façon à empêcher un écoulement de fluide entre le joint d'étanchéité 20 et le corps extérieur 14. De 3061939 14 préférence, chaque ressort 80 comprend un ressort hélicoïdal de compression 82 comportant une première extrémité 82a disposée contre la plaque à ressort 78 et une seconde extrémité 82b disposée à l'intérieur d'une cavité 57 s'étendant axialement dans un segment distinct parmi les segments de joint d'étanchéité 56 arqués, comme illustré sur la 5 figure 12, ou à l'intérieur du corps 90 annulaire (non illustré). Cependant, le ou les ressorts 80 peuvent être construits de toute autre manière appropriée ayant la capacité de solliciter le joint d'étanchéité 20 axialement contre la surface de retenue radiale 38, telle que par exemple sous la forme d'un ressort ondulé (non illustré). L'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 présente un certain nombre 10 d'avantages par rapport aux paliers et joints d'étanchéité séparés connus antérieurement, en particulier dans des applications à vitesse élevée et température élevée. Un problème avec les paliers et joints d'étanchéité séparés est que, souvent, un changement de jeu radial se produisant une fois par révolution existe entre le logement de joint d'étanchéité stationnaire et la surface d'appui, qui peut être conséquent (0,001 à 0,008 pouce de crête à 15 crête) dans les configurations de joint d'étanchéité standard. Ce mouvement constant donnant lieu à une usure de contact réduit la durée de vie d'un joint d'étanchéité en carbone du fait d'une usure des surfaces d'étanchéité essentielles des éléments de l'anneau formant le joint d'étanchéité. L'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 de la présente invention présente un déplacement radial réduit et, de préférence, essentiellement 20 éliminé par la combinaison à la fois du logement 70 du joint d'étanchéité et de la bague extérieure 17 du palier 18 et de la surface d'appui 15 du joint d'étanchéité et de la bague intérieure 13 du palier 18. En d'autres termes, le fait de combiner la bague intérieure 13 du palier 18 et la surface d'interaction avec le joint d'étanchéité/d'appui 15 sur le même corps intérieur 12 tubulaire ou sur un corps intérieur 12 tubuloire « commun » améliore 25 l'alignement de la surface d'appui 15 et de la ligne médiane Ac de l'arbre. Les ensembles connus antérieurement avec une surface d'appui de joint d'étanchéité et une bague de palier séparées accentuent le désalignement de la surface d'appui du joint d'étanchéité en raison de variations du parallélisme dans la « superposition en sandwich ». Dans l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 30 de la présente invention, la surface d'appui du joint d'étanchéité 15 et la bague intérieure 13 du palier combinées conduisent à une seule superposition en parallélisme. Le même avantage du point de vue de l'alignement s'applique à un logement 34 de joint d'étanchéité et une bague extérieure 17 combinés, chacun étant formé sur un corps extérieur 14 3061939 15 tubulaire unique ou commun. En outre, l'usinage simultané des composants formant le palier 18 et le joint d'étanchéité 20 augmente la précision de fabrication, le rendement et réduit les coûts. L'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10 facilite également l'assemblage en réduisant le nombre d'étapes et d'outils nécessaires pour installer les 5 composants formant le joint d'étanchéité et le palier dans l'ensemble 10. De plus, étant donné que les difficultés du point de vue de la tribologie pour les paliers et les joints d'étanchéité sont très similaires dans les environnements de fonctionnement des turbines à gaz, des traitements thermiques du matériau des paliers et des améliorations des propriétés de surface peuvent être utilisés pour produire les caractéristiques structurelles à la fois du 10 palier 18 et du joint d'étanchéité 20 de l'ensemble combinant palier et joint d'étanchéité 10. L'homme de l'art comprendra que des modifications pourraient être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus sans s'écarter de leur concept inventif général. On comprendra donc que cette invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers divulgués, mais qu'elle est censée englober les modifications s'inscrivant dans l'esprit et la 15 portée de la présente invention telle que généralement décrite ici et dans les revendications jointes. REVENDICATIONS: 1. Ensemble combinant palier et joint d'étanchéité (10) pour un arbre (1), l'arbre (1) étant rotatif autour d'un axe central (Ac), l'ensemble palier et joint d'étanchéité (10) 5 comprenant : - un corps intérieur globalement tubulaire (12) pouvant être disposé autour de l'arbre (1) et accouplé à celui-ci de façon à être rotatif autour de l'axe central (Ac) et comportant une première section de surface circonférentielle extérieure (24a) formant une bague de palier intérieure (13) et une seconde section de surface circonférentielle 10 extérieure (24b) espacée axialement vis-à-vis de la première section de surface extérieure (24a) et formant une surface d'interaction (15) avec le joint d'étanchéité (20) ; - un corps extérieur globalement tubulaire (14) disposé de manière globalement coaxiale autour du corps intérieur (12) et comportant une section de surface circonférentielle intérieure (30a) espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis de la 15 surface intérieure (24a) du corps intérieur (12) et formant une bague extérieure de palier (17) ; - une pluralité de corps roulants (16) disposés entre la bague intérieure (13) du corps intérieur (12) et la bague extérieure (17) du corps extérieur (14) de façon à former un palier (18) ; et 20 - au moins un élément (50) formant le joint d'étanchéité (20) globalement annulaire disposé entre les corps intérieur et extérieur (12, 14) et espacé axialement vis-à-vis du palier (18), le ou les éléments (50) formant le joint d'étanchéité (20) formant une surface d'étanchéité circonférentielle intérieure (54) pouvant interagir à étanchéité avec la surface d'interaction (15) lorsque le corps intérieur (12) est globalement stationnaire par rapport à 25 l'axe central (Ac), le joint d'étanchéité (20) étant configuré pour se déplacer globalement radialement vers l'extérieur de façon à être espacé vis-à-vis de la surface d'interaction (15) lorsque le corps intérieur (12) tourne autour de l'axe central (Ac). 2. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon la revendication 1, dans lequel le ou les 30 éléments (50) formant le joint d'étanchéité (20) comprennent une pluralité de segments (56) globalement arqués comportant chacun des surfaces circonférentielles intérieure (58) et extérieure (60) opposées, et des première (56a) et seconde extrémités circonférentielles (56b) opposées, les surfaces intérieures (58) de la pluralité de segments (56) formant 3061939 17 collectivement la surface d'étanchéité circonférentielle intérieure (54) du joint d'étanchéité (20), et la première extrémité circonférentielle (56a) de chacun de la pluralité de segments (56) étant disposée de manière adjacente à la seconde extrémité circonférentielle (56b) d'un segment (56) adjacent parmi la pluralité de segments (56). 3. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon la revendication 2, dans lequel le joint d'étanchéité (20) comprend en outre un élément de sollicitation (62) configuré pour solliciter la pluralité de segments (56) arqués globalement radialement vers l'intérieur en direction de la surface d'interaction (15) du corps intérieur (12). 4 Ensemble palier et joint d'étanchéité selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel chacun des segments de joint d'étanchéité arqués (56) comporte au moins un plan incliné de soulèvement (66) formé sur la surface intérieure (58) du segment (56), et configuré pour générer une force de soulèvement orientée radialement vers l'extérieur sur le segment arqué (56) lorsque le corps intérieur (12) tourne autour de l'axe central (Ac) de façon à déplacer le segment (56) globalement radialement vers l'extérieur par rapport à la surface d'interaction (15) du corps intérieur (12). 5. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, dans lequel le corps extérieur tubulaire (14) est configuré de façon à former un logement (34) pour le ou les éléments (50) formant le joint d'étanchéité (20). 6. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : 25 - le corps extérieur tubulaire (14) comporte une surface circonférentielle intérieure (36) espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis du joint d'étanchéité (20) et une surface de retenue radiale (38) s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface intérieure (30) ; et - l'ensemble palier et joint d'étanchéité (10) comprend en outre un élément de retenue (40, 76) globalement armulaire pouvant être accouplé avec le corps extérieur (14) 30 de telle sorte que le joint d'étanchéité (20) soit disposé de manière globalement axiale entre l'élément de retenue (40, 76) et la surface de retenue radiale (38) du corps extérieur (14). 7. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon la revendication 6, dans lequel l'ensemble 3061939 18 formant joint d'étanchéité (20) comprend en outre une plaque (78) globalement annulaire disposée entre le joint d'étanchéité (20, 50) et l'élément de retenue (76), et comportant une surface radiale (79) et une pluralité de ressorts (80) s'étendant entre la plaque (78) et le ou les éléments (50) formant le joint d'étanchéité (20), le ou les ressorts (80) étant configurés 5 pour solliciter le ou les éléments (50) formant le joint d'étanchéité (20) globalement axialement en direction de la surface de retenue radiale (38) du corps extérieur (14). 8. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon la revendication 7, dans lequel le corps extérieur tubulaire comprend une saillie (44) globalement annulaire s'étendant radialement 10 vers l'intérieur à partir d'une partie restante du corps extérieur (14), la saillie (44) comportant au moins une section de surface circonférentielle intérieure (46) espacée radialement vers l'extérieur vis-à-vis d'une section de surface extérieure (24c) du corps intérieur (14) de façon à former un joint d'étanchéité à labyrinthe (48), la saillie (44) formant la surface de retenue radiale (38) du corps extérieur (14). 15 9. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps intérieur tubulaire (12) comporte des surfaces circonférentielles intérieure (22) et extérieure (24) opposées, et une rainure (25) globalement annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la surface intérieure (22) et espacée vers l'intérieur vis-à-vis de la section de surface d'interaction (15) avec le joint d'étanchéité (20), et au moins un passage (27) s'étendant entre la rainure (25) et la surface extérieure et configuré pour orienter les fluides depuis la rainure (25) et globalement en direction du palier (18). 10. Ensemble palier et joint d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les éléments formant le joint d'étanchéité (20) comprennent un corps (90) globalement annulaire essentiellement rigide disposé autour de la seconde section (15, 24b) de surface extérieure (24) du corps intérieur (12), et comportant une surface circonférentielle intérieure (92) présentant un diamètre intérieur (IDs) supérieur au diamètre extérieur (ODB) de la seconde section de surface (15, 24b) de façon à définir un espacement de jeu (Gc) globalement annulaire entre la surface intérieure (92) du joint d'étanchéité (20) et la section (15, 24b) de surface extérieure (24) du corps intérieur (12).