Brevet FR3082875A1 — publié le 20191227

TURBOMACHINE D'AERONEF A AU MOINS DEUX CORPS ET PRELEVEMENT DE PUISSANCE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne une turbomachine d'aéronef à au moins deux corps et dotées de moyens de prélèvement de puissance. ETAT DE L'ART L'état de l'art comprend notamment les documents FR-A1-2 882 096, FR-A1-3 026 775 et WO-A1-2015/166187. Le monde aéronautique se pose aujourd'hui de nombreuses questions quant à la pertinence d'utiliser des moteurs hybrides pour l'aviation commerciale. L'utilisation de l'énergie électrique est aujourd'hui envisagée non seulement pour répondre à des fonctions de l'aéronef mais également pour électrifier des fonctions de la turbomachine. Ce constat conduit à étudier des solutions d'architecture moteur hybridée, combinant l'énergie fossile du carburant et l'énergie électrique pour assurer l'entraînement de la partie propulsive (soufflante de la turbomachine) et l'alimentation de certaines fonctions moteurs et/ou aéronef. Ces architectures peuvent notamment se baser sur une architecture de type à grand taux de dilution et à réducteur, mais aussi à multiple corps (2 ou 3 corps). Dans ces architectures, la turbomachine comprend un corps basse pression et un corps haute pression, chaque corps comportant un arbre reliant un rotor d'un compresseur à un rotor d'une turbine. Il est connu de prélever une puissance mécanique sur un de ces corps et de renvoyer cette puissance jusqu'à un générateur électrique afin de produire de l'énergie électrique, ce générateur pouvant en outre assurer une fonction de démarreur et donc de moteur électrique au démarrage de la turbomachine. Des moyens de prélèvement de puissance sur un corps de turbomachine comportent classiquement un arbre de prélèvement de 2 puissance dont une extrémité porte un pignon conique engrené avec une roue conique de renvoi entraînée par le corps. Avec les technologies actuellement connues, l'intégration d'un prélèvement de forte puissance sur le corps basse pression d'une 5 turbomachine, en particulier à fort taux de dilution et réducteur, s'avère très complexe. Les dimensions et l'encombrement des moyens de prélèvement de puissance sont trop importants pour envisager une intégration similaire à celle de moyens de prélèvement sur un corps haute pression. Il n'est ainsi pas possible de monter directement une roue de renvoi directement 10 sur l'arbre du corps basse pression. Une solution pourrait consister à ajouter un train d'engrenages entre l'arbre du corps basse pression et l'arbre de prélèvement de puissance. Cependant, les moyens de prélèvement deviendraient plus complexes et plus encombrants du fait du nombre élevé de pièces nécessaires. 15 La chaine de côtes comprendrait plusieurs pignons dont un fixé directement sur l'arbre du corps basse pression. Les paliers de guidage du corps seraient axialement éloignés de ce pignon, ce qui risquerait de poser des problèmes de respect du jeu d'engrènement entre les pignons. Par ailleurs, une turbomachine à fort taux de dilution est caractérisée 20 notamment par un diamètre réduit du moteur (qui est du type à taille de guêpe). La veine d'écoulement du flux primaire dans le moteur a ainsi un diamètre interne faible qui réduit notamment l'espace annulaire disponible entre les corps et cette veine s'étendant autour des corps. Les moyens de prélèvement de puissance et en particulier le train d'engrenages précité ne 25 pourrait pas y être montés car ils seraient trop encombrants radialement et interféreraient avec la veine. Enfin, on a constaté que les moyens de prélèvement de puissance ont tendance à transmettre des vibrations et des sollicitations dynamiques à des paliers, par l'intermédiaire des supports de ces paliers. Ces vibrations 30 peuvent s'avérer néfastes au fonctionnement et à la durée de vie des paliers ainsi que de la turbomachine. 3 La présente invention propose une solution à au moins une partie des problèmes évoqués dans ce qui précède. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose une turbomachine d'aéronef, cette turbomachine 5 comportant au moins un corps basse pression et un corps haute pression, ainsi que des moyens de prélèvement de puissance sur au moins ledit corps basse pression, lesdits moyens de prélèvement comportant un premier arbre de prélèvement de puissance s'étendant sensiblement radialement par rapport à un axe longitudinal de rotation desdits corps, ce 10 premier arbre de prélèvement comportant une extrémité radialement interne portant un premier pignon conique engrené avec une première roue conique de renvoi entraînée par ledit corps basse pression, la turbomachine comportant en outre un premier support annulaire de palier s'étendant autour dudit axe et solidaire d'un stator, 15 caractérisée en ce que ledit premier support de palier comprend une première portion sensiblement cylindrique qui s'étend coaxialement à une seconde portion sensiblement cylindrique de ladite roue de renvoi, ces première et seconde portions étant guidées l'une à l'intérieur de l'autre par des paliers, et ladite roue de renvoi est entraînée par ledit corps basse 20 pression par l'intermédiaire d'une pièce annulaire d'amortissement qui est indépendante dudit premier support de palier. La présente invention propose ainsi une solution au prélèvement de puissance sur un corps basse pression ou BP. On comprend que la roue de renvoi est entraînée par le corps par 25 l'intermédiaire d'une pièce d'amortissement qui est apte à absorber des vibrations et/ou des sollicitations dynamiques du fait de sa capacité de déformation élastique. Par ailleurs, le support de palier est indépendant de cette pièce d'amortissement qui ne transmet donc pas de vibrations et/ou de sollicitations dynamiques au support de paliers ainsi qu'aux paliers 30 auxquels le support de palier est associé. Ceci garantit un fonctionnement 4 optimal des paliers et en particulier un guidage optimal des pièces centrées par ces paliers, tels que par exemple l'arbre de prélèvement de puissance. La turbomachine selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en 5 combinaison les unes avec les autres : - lesdites première et seconde portions sont guidées par deux paliers adjacents et écartés axialement l'un de l'autre, tels qu'un palier à billes et un palier à rouleaux, - ledit premier support de palier est fixé ou relié à un boîtier de guidage 10 dudit arbre de prélèvement, - ledit premier support de palier a en demi section axiale une forme générale en L dont la périphérie radialement interne comprend ladite première portion et est destinée à être entourée au moins en partie par ladite roue de renvoi, 15 - ladite roue de renvoi a en demi section axiale une forme générale en L dont la périphérie radialement interne comprend ladite seconde portion et est destinée à être entourée au moins en partie par ledit support de palier, - ladite roue de renvoi est entraînée par ledit corps basse pression par l'intermédiaire d'une pièce annulaire d'amortissement ayant une capacité 20 de déformation élastique en torsion autour dudit axe et/ou en direction radiale, - ladite roue de renvoi est entraînée par ledit corps basse pression par l'intermédiaire d'une pièce annulaire d'amortissement ayant une rangée annulaire d'orifices traversants et/ou ayant une portion annulaire à demi 25 section axiale en C dont l'ouverture est orientée axialement vers l'amont ou vers l'aval, - ledit premier pignon conique et ladite première roue de renvoi sont logés dans une enceinte de lubrification d'un palier de guidage du corps haute pression, 30 - la turbomachine comprend également des moyens de prélèvement de puissance sur ledit corps haute pression, ces moyens de prélèvement 5 comportant un second arbre de prélèvement de puissance s'étendant sensiblement radialement par rapport audit axe et comportant une extrémité radialement interne portant un second pignon conique engrené avec une seconde roue conique de renvoi entraînée par ledit corps haute 5 pression, ledit second pignon et ladite seconde roue de renvoi étant logés dans ladite enceinte de lubrification, - la turbomachine comprend un carter intermédiaire comportant une virole annulaire autour de laquelle est disposée une rangée annulaire de bras tubulaires, cette virole séparant ladite enceinte de lubrification d'une veine 10 annulaire d'écoulement de gaz s'étendant autour de cette enceinte, et s'étendant axialement entre ledit premier support de palier et ledit palier de guidage du corps haute pression, lesdites premier et second arbres de prélèvement s'étendant à travers des bras différents de ce carter intermédiaire. 15 La présente invention concerne également un procédé d'assemblage modulaire d'une turbomachine telle que décrite ci-dessus, comprenant les étapes consistant à : (a) monter un premier module de turbomachine, ce premier module comportant au moins une partie du corps haute pression, au moins une 20 partie du carter intermédiaire, une partie du corps basse pression dont son arbre principal, ainsi que les seconds moyens de prélèvement de puissance, (b) monter un second module de turbomachine et l'assembler par translation axiale depuis l'amont sur et autour d'une partie dudit premier 25 module, ce second module comportant ledit premier support de palier ainsi que lesdits premiers moyens de prélèvement de puissance, et (c) monter un troisième module de turbomachine et l'assembler par translation axiale depuis l'amont, ce troisième module comportant une partie du corps basse pression dont un arbre secondaire, ainsi que ladite 30 pièce d'amortissement, ce troisième module comportant une partie engagée radialement entre des parties desdits premier et second modules, 6 cet assemblage permettant de mettre en prise via des cannelures, d'une part, les arbres principal et secondaire du corps basse pression, et d'autre part, via d'autres cannelures la pièce d'amortissement portée par ledit arbre secondaire avec ladite roue de renvoi ou une pièce intermédiaire déjà en 5 prise avec cette roue de renvoi. DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins 10 annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une turbomachine d'aéronef à fort taux de dilution et réducteur ; - la figure 2 est une vue schématique de moyens de prélèvement de puissance sur des corps basse pression et haute pression d'une 15 turbomachine, - la figure 3 est une demi vue schématique partielle en coupe axiale de moyens de prélèvement de puissance selon un mode de réalisation d'une turbomachine d'aéronef selon l'invention ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 et représente des 20 étapes de montage modulaire de la turbomachine de cette figure 3 ; - la figure 5 est une demi vue schématique partielle en coupe axiale de moyens de prélèvement de puissance selon une variante de réalisation d'une turbomachine d'aéronef selon l'invention ; et - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 5 et représente des 25 étapes de montage modulaire de la turbomachine de cette figure 5. DESCRIPTION DETAILLEE On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente schématiquement une turbomachine 10 d'aéronef à double corps et double flux. La turbomachine 10 comporte de façon classique un générateur de 30 gaz 12 à l'amont duquel est disposée une soufflante 14. La soufflante 14 7 est entourée par un carter de soufflante 16 qui fait partie d'une nacelle 18 qui s'étend autour et le long d'une majeure partie du générateur de gaz 12. Le générateur de gaz 12 comprend ici deux corps, à savoir un corps basse pression 12a ou BP et un corps haute pression 12b ou HP. Chaque 5 corps comprend un compresseur et une turbine. Les termes « amont » et REVENDICATIONS1. Turbomachine (10) d'aéronef, cette turbomachine comportant au moins un corps basse pression (12a) et un corps haute pression (12b), ainsi que des moyens (54) de prélèvement de puissance sur au moins ledit corps basse pression, lesdits moyens de prélèvement comportant un premier arbre (54a) de prélèvement de puissance s'étendant sensiblement radialement par rapport à un axe longitudinal (A) de rotation desdits corps, ce premier arbre de prélèvement comportant une extrémité radialement interne portant un premier pignon conique (54b) engrené avec une première roue conique de renvoi (54c) entraînée par ledit corps basse pression, la turbomachine comportant en outre un premier support annulaire de palier (76) s'étendant autour dudit axe et solidaire d'un stator, caractérisée en ce que ledit premier support de palier comprend une première portion (76b) sensiblement cylindrique qui s'étend coaxialement à une seconde portion (54ca) sensiblement cylindrique de ladite roue de renvoi, ces première et seconde portions étant guidées l'une à l'intérieur de l'autre par des paliers (78, 80), et ladite roue de renvoi est entraînée par ledit corps basse pression par l'intermédiaire d'une pièce annulaire d'amortissement (86, 86') qui est indépendante dudit premier support de palier. 2. Turbomachine (10) selon la revendication 1, dans laquelle lesdites première et seconde portions (76b, 54ca) sont guidées par deux paliers (78, 80) adjacents et écartés axialement l'un de l'autre, tels qu'un palier à billes et un palier à rouleaux. 3. Turbomachine (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle ledit premier support de palier (76) est fixé ou relié à un boîtier (72) de guidage dudit arbre de prélèvement (54a). 4. Turbomachine (10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit premier support de palier (76) a en demi section axiale une 18 forme générale en L dont la périphérie radialement interne comprend ladite première portion (76b) et est destinée à être entourée au moins en partie par ladite roue de renvoi (54c). 5. Turbomachine (10) selon l'une des revendications 1 à 3, dans 5 laquelle ladite roue de renvoi (54c) a en demi section axiale une forme générale en L dont la périphérie radialement interne comprend ladite seconde portion (54ca) et est destinée à être entourée au moins en partie par ledit support de palier (76). 6. Turbomachine (10) selon l'une des revendications 1 à 5, dans 10 laquelle ladite roue de renvoi (54c) est entraînée par ledit corps basse pression (12a) par l'intermédiaire d'une pièce annulaire (86, 86') d'amortissement ayant une capacité de déformation élastique en torsion autour dudit axe (A) et/ou en direction radiale. 7. Turbomachine (10) selon l'une des revendications 1 à 6, dans 15 laquelle ladite roue de renvoi (54c) est entraînée par ledit corps basse pression (12a) par l'intermédiaire d'une pièce annulaire (86, 86') d'amortissement ayant une rangée annulaire d'orifices (88) traversants et/ou ayant une portion annulaire (86b') à demi section axiale en C dont l'ouverture est orientée axialement vers l'amont ou vers l'aval. 20 8. Turbomachine (10) selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit premier pignon conique (54b) et ladite première roue de renvoi (54c) sont logés dans une enceinte (E) de lubrification d'un palier (48a) de guidage du corps haute pression (12b). 9. Turbomachine (10) selon la revendication 8, dans laquelle elle 25 comprend également des moyens (50) de prélèvement de puissance sur ledit corps haute pression (12b), ces moyens de prélèvement comportant un second arbre (50a) de prélèvement de puissance s'étendant sensiblement radialement par rapport audit axe (A) et comportant une extrémité radialement interne portant un second pignon conique (50b) 30 engrené avec une seconde roue conique de renvoi (50c) entraînée par 19 ledit corps haute pression, ledit second pignon et ladite seconde roue de renvoi étant logés dans ladite enceinte de lubrification (E). 10. Turbomachine (10) selon la revendication 9, dans laquelle elle comprend un carter intermédiaire (40) comportant une virole annulaire 5 (62) autour de laquelle est disposée une rangée annulaire de bras tubulaires (44), cette virole séparant ladite enceinte de lubrification (E) d'une veine annulaire d'écoulement de gaz s'étendant autour de cette enceinte, et s'étendant axialement entre ledit premier support de palier (76) et ledit palier (48a) de guidage du corps haute pression (12b), lesdits 10 premier et second arbres de prélèvement (50a, 54a) s'étendant à travers des bras différents de ce carter intermédiaire. 11. Procédé d'assemblage modulaire d'une turbomachine (10) selon la revendication 10, comprenant les étapes consistant à : (a) monter un premier module (B) de turbomachine, ce premier module 15 comportant au moins une partie du corps haute pression (12b), au moins une partie du carter intermédiaire (40), une partie du corps basse pression (12a) dont son arbre principal (12aa), ainsi que les seconds moyens (50) de prélèvement de puissance, (b) monter un second module (C) de turbomachine et l'assembler par 20 translation axiale depuis l'amont sur et autour d'une partie dudit premier module (B), ce second module comportant ledit premier support de palier (76) ainsi que lesdits premiers moyens (54) de prélèvement de puissance, et (c) monter un troisième module (D) de turbomachine et l'assembler par 25 translation axiale depuis l'amont, ce troisième module comportant une partie du corps basse pression dont un arbre secondaire (104), ainsi que ladite pièce d'amortissement (86, 86'), ce troisième module comportant une partie engagée radialement entre des parties desdits premier et second modules (B, C), cet assemblage permettant de mettre en prise via 30 des cannelures (106), d'une part, les arbres principal et secondaire (12aa, 104) du corps basse pression (12a), et d'autre part, via d'autres 20 cannelures (90) la pièce d'amortissement (86, 86') portée par ledit arbre secondaire (104) avec ladite roue de renvoi (54c) ou une pièce intermédiaire (92) déjà en prise avec cette roue de renvoi.