Brevet FR3089264A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF D'AIDE A L'ALIGNEMENT DE DEUX ORGANES, DE PREFERENCE POUR ENSEMBLE MOTEUR D'AERONEF, ET PROCEDE DE MONTAGE METTANT EN OEUVRE UN TEL DISPOSITIF Domaine technique [0001] L'invention se rapporte au domaine des ensembles moteurs d'aéronef, du type comportant une turbomachine et son mât d'accrochage sur une partie structurale de l'aéronef, généralement un élément de voilure ou une partie de fuselage. [0002] L'invention concerne en particulier le montage de la turbomachine sur son mât d'accrochage, de préférence dans le cas où cette turbomachine est destinée à être rapportée sur une partie latérale du fuselage. Technique antérieure [0003] Lc montage de la turbomachine sur le mât d'accrochage nécessite habituellement un alignement entre deux organes de fixation respectivement prévus sur ces deux entités, de manière à permettre l'introduction d'un axe d'assemblage à travers ces deux organes. Le défaut d'alignement de ces organes peut engendrer l'endommagement de l'axe d'assemblage au moment de son introduction. En cas d'alignement peu précis, il peut même s'avérer impossible de faire pénétrer l'axe d'assemblage à travers les deux organes de fixation. Dans une telle situation, il devient nécessaire d'effectuer une correction d'alignement, en déplaçant la turbomachine relativement au mât déjà fixé sur l'aéronef [0004] Cc type de déplacement de la turbomachine requiert une grande précision, qui peut s'avérer compliquée à mettre en oeuvre. [0005] 11 subsiste par conséquent un besoin de faciliter l'alignement entre la turbomachine et le mât d'accrochage, cc besoin existant au-delà du domaine des ensembles moteurs, et concernant tout ensemble comprenant deux organes destinés à être alignés pour être traversés par un axe d'assemblage. Exposé de l'invention 100061 Pour répondre à ce besoin, l'invention a pour objet un dispositif d'aide à l'alignement de deux organes destinés à être traversés par un axe d'assemblage, le dispositif comprenant : 100071 - une portion de fixation temporaire sur un premier desdits deux organes ; 100081 - au moins un système de réglage de la position relative entre un second desdits deux organes, et ledit premier organe ; 2 [0009] - une portion de support du système de réglage, ladite portion de support étant solidaire de la portion de fixation temporaire, [0010] le système de réglage comprenant un élément rotatif monté dans un logement de la portion de support selon un axe de rotation, ainsi qu'un élément excentrique de commande de déplacement relatif entre le premier et le second organe, cet élément excentrique de commande étant destiné à être en appui sur une surface du second organe et étant solidaire en rotation de l'élément rotatif, [0011] le système de réglage comportant également des moyens de commande configurés pour mettre en rotation l'élément rotatif dans son logement de la portion de support. [0012] L'invention propose ainsi un dispositif d'aide à l'alignement de conception simple, offrant une utilisation aisée, et capable d'être mis en oeuvre à l'aide d'un outillage conventionnel. Il se révèle parfaitement adapté pour assurer l'alignement d'une turbomachine relativement à un mât d'accrochage préalablement fixé sur une structure d'un aéronef. Cependant, toute autre application peut être envisagée, sans sortir du cadre de l'invention. [0013] L'invention présente de préférence au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. [0014] Les moyens de commande comportent : [0015] - un levier d'entraînement en rotation de l'élément rotatif, le levier d'entraînement comprenant une première extrémité d'actionnement raccordée à et solidaire en rotation de l'élément rotatif ; et [0016] - un moyen d'actionnement relié à une seconde extrémité du levier d'entraînement, la seconde extrémité étant opposée à la première. Le moyen d'actionnement est configuré pour faire varier une distance d'écartement entre la seconde extrémité du levier de commande, et la portion de fixation temporaire, ledit moyen d'actionnement étant préférentiellement une vis sans tin. [0017] Le dispositif comprend deux systèmes de réglage distincts, respectivement capables d'engendrer un déplacement relatif des deux organes selon deux directions de déplacement différentes. Dans ce cas, les deux éléments excentriques sont destinés à s'appuyer respectivement sur deux surfaces du second organe d'orientations différentes, ces deux surfaces étant préférentiellement sensiblement orthogonales l'une par rapport à l'autre. [0018] Chaque élément excentrique est pourvu d'un revêtement anti-abrasif, de préférence un revêtement PTFE. [0019] 11 est prévu deux systèmes de réglage, et chacun d'eux comprend : [0020] - deux éléments rotatifs respectivement montés dans des logements de deux armatures de la portion de support selon un axe de rotation commun des cieux éléments rotatifs, ainsi que deux éléments excentriques de commande de déplacement relatif 3 entre le premier et le second organe, ces deux éléments excentriques de commande étant destinés à être en appui sur respectivement deux surfaces du second organe et étant solidaires en rotation des deux éléments rotatifs ; [0021] - des moyens de commande configurés pour mettre simultanément en rotation les deux éléments rotatifs dans leurs logements de la portion de support. [0022] Ces moyens de commande peuvent alors comporter : [0023] - deux leviers d'entraînement en rotation des éléments rotatifs, chaque levier d'entraînement comprenant la première extrémité d'actionnement raccordée à et solidaire en rotation de l'un des deux éléments rotatifs, respectivement ; [0024] - un élément de raccordement reliant les deux secondes extrémités des deux leviers d'entraînement ; et [0025] - le moyen d'actionnement coopérant avec l'élément de raccordement. [0026] L'invention a également pour objet un procédé de montage d'un premier organe avec un second organe destinés à être traversés par un axe d'assemblage, le procédé étant mis en oeuvre à l'aide d'un tel dispositif d'aide à l'alignement et comportant les étapes successives suivantes : [0027] - fixation de la portion de fixation temporaire sur le premier organe, et mise en place de chaque élément excentrique de commande contre sa surface associée du second organe ; [0028] - actionnement des moyens de commande d'au moins un système de réglage, de manière à aligner des orifices de passage de l'axe d'assemblage prévus respectivement sur les premier et second organes ; et [0029] - introduction de l'axe d'assemblage à travers les orifices de passage. [0030] De préférence, le premier organe est un organe de fixation de moteur solidaire d'un carter d'une turbomachine d'aéronef, et le second organe est un organe de fixation complémentaire solidaire d'un mât d'accrochage de turbomachine d'aéronef. [0031] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Brève description des dessins [0032] Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; [0033] [fig.]] représente une vue schématique de derrière d'un ensemble moteur d'aéronef ; [0034] [fig.2] représente une vue schématique de côté de la turbomachine équipant l'ensemble moteur montré sur la figure précédente ; [0035] [fig.3] représente une vue de dessus de l'une des suspensions équipant l'ensemble moteur montré sur la figure 1 ; [0036] [fig.4] représente une vue en coupe longitudinale de la suspension montrée sur la figure 3 ; [0037] [fig.5] est une vue en perspective d'un dispositif d'aide à l'alignement de deux organes destinés à être assemblés, le dispositif se présentant sous la forme d'un mode de réa- lisation préféré de l'invention ; [0038] [fig.6] est une vue en coupe d'une partie du dispositif montré sur la figure précédente, la coupe étant prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5 ; [0039] [fig.7] représente une vue en perspective de la partie du dispositif montrée sur la figure 6 ; [0040] [fig.8] montre schématiquement une étape d'un procédé de montage, mettant en oeuvre le dispositif d'aide à l'alignement montré sur les figures précédentes ; [0041] [fig.9] schématise également une étape du procédé ; [0042] [fig.10] schématise également une étape du procédé ; [0043] [fig.11] schématise également une étape du procédé ; [0044] [fig.12] schématise également une étape du procédé ; [0045] [fig.13] schématise également une étape du procédé ; et [0046] [fig.14] schématise également une étape du procédé. [0047] EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS [0048] En référence tout d'abord à la figure 1, il est représenté un ensemble moteur d'aéronef 200 comprenant une turbomachine 201, un mât 202 d'accrochage de la turbomachine 201, et deux suspensions 203 reliant la turbomachine 201 au mât 202. [0049] 11 s'agit d'une configuration dans laquelle la turbomachine 201 est rapportée sur une partie latérale 205 du fuselage, de préférence à l'arrière de ce dernier. Pour ce faire, le mât d'accrochage 202 est équipé d'une structure primaire, dite structure rigide, équipée à son extrémité latérale d'une poutre de fixation 207. Les deux extrémités haute et basse de cette poutre 207 participent à la formation des deux suspensions 203. En effet, chaque suspension 203 est réalisée à l'aide d'un organe de fixation de moteur 10 solidaire d'un carter 12 de la turbomachine, et d'un organe de fixation complémentaire 14 formé par une extrémité de la poutre 207 du mât. Ces deux organes sont assemblés en étant traversés par un axe d'assemblage 32. [0050] Comme cela est schématisé sur la figure 2, la turbomachine 201 est un turboréacteur à double flux et à double corps, d'axe longitudinal 16. Il comporte un carter de soufflante 18, suivi vers l'arrière d'un carter intermédiaire correspondant au carter 12 sur lequel sont fixées les suspensions 203. En référence conjointement aux figures schématiques 2 et 3, il est noté que le carter intermédiaire 12 comporte un moyeu 20, une virole extérieure 22 et des bras structuraux 24 reliant le moyeu 20 à la virole 22. [0051] Chaque organe de fixation de moteur 10 est fixé sur la virole extérieure 22 du carter intermédiaire, dans la continuité radiale de l'un des bras structuraux 24. [0052] En référence à présent aux figures 3 et 4, il est représenté l'une des deux suspensions 203. L'organe de fixation de moteur 10, également dénommé isolateur, est réalisé à l'aide d'une ou de plusieurs parties assemblées les unes aux autres, et fixées sur la virole extérieure 22. Il définit un premier orifice de passage 26 orienté sensiblement axialement. L'organe de fixation complémentaire 14, correspondant à l'une des extrémités de la poutre 207 du mât, prend la forme d'une chape femelle équipée de deux oreilles 28 traversées par un second orifice de passage 30, coaxial au premier orifice 26. L'organe de fixation de moteur 10, qui sera par la suite dénommé « premier organe », se situe entre les deux oreilles 28 de l'organe de fixation complémentaire 14, qui sera quant à lui par la suite dénommé « second organe ». [0053] Le premier organe 10 et le second organe 14 sont reliés l'un à l'autre par un axe d'assemblage 32 traversant leurs orifices de passage 26, 30. Comme cela est visible sur la figure 4 au niveau du second orifice de passage 30, celui-ci peut ne pas être directement formé par les oreilles de chape 28, mais par des rondelles 34 pré-équipant des trous formés à travers ces oreilles. [0054] Un écrou 36 vient assurer la fixation axiale de l'axe d'assemblage 32 en forme de vis, en plaçant cet écrou en appui contre l'une des deux oreilles 28, et la tête de vis en appui sur l'autre oreille. [0055] La poutre 207 présente deux flancs latéraux opposés 40, chacun pourvu d'évidements 42 se succédant selon la direction circonférentielle selon laquelle s'étend la poutre. Les évidements 42 sont séparés les uns des autres par des nervures 44. Chacun d'eux est délimité par une paroi latérale, par exemple de section carrée, rectangulaire ou en losange, et correspondant de préférence à la réunion de quatre surfaces parallèles deux à deux. Il s'agit des quatre surfaces 46 à 49 référencées sur la figure 4. [0056] Les figures 5 à 7 représentent un dispositif d'aide à l'alignement des deux organes 10, 14 décrit ci-dessus. Ce dispositif 50 est destiné à être utilisé pour la mise en oeuvre d'un procédé de montage du premier organe 10 sur le second organe 14, dans le cadre d'un assemblage de la turbomachine sur le mât préalablement installé sur le fuselage 6 de r aéronef. Cc procédé sera décrit ultérieurement. [0057] Le dispositif d'aide à l'alignement 50 comporte tout d'abord une portion de fixation temporaire 52, cette portion prenant la forme d'une platine destinée à être fixée sur le premier organe 10. Plus précisément, la portion de fixation temporaire 52 est destinée à recouvrir le premier organe 10. Le dispositif 50 comprend également une portion de support solidaire de la portion de fixation temporaire 52, la portion de support comportant deux armatures 54 agencées de part et d'autre de la portion de fixation temporaire 52. Ces deux armatures 54 sont préférentiellement identiques ou sensiblement identiques, et agencées symétriquement par rapport à un plan médian Pl du dispositif 50. [0058] Le dispositif 50 comporte également deux systèmes distincts de réglage de la position relative entre les premier et second organes 10, 14. Chacun de ces deux systèmes 60a, 60h est supporté par les armatures 54, et il comporte plusieurs éléments distincts. Parmi eux, deux ensembles rotatifs respectivement associés à chacune des deux armatures 54, avec ces deux ensembles agencés symétriquement par rapport au plan médian Pl. Chaque ensemble rotatif 62 comporte un élément rotatif cylindrique 64 monté pivotant dans un logement 66 de l'une des armatures 54, selon un axe de rotation 68 qui est commun aux deux ensembles 62, et sensiblement orthogonal au plan médian Pl. L'élément rotatif 64 est solidaire en rotation d'un élément excentrique de commande 70, qui adopte également une forme cylindrique mais d'axe 72 distinct de l'axe de rotation 68, tout en étant parallèle à ce dernier. Les deux axes 72 des deux éléments excentriques 70 du même système de réglage sont également communs. [0059] L'élément excentrique de commande 70 est destiné à coopérer avec la poutre du mât. Aussi, pour limiter les risques d'endommagement de cette poutre pendant l'utilisation du dispositif 50, l'élément 70 peut être pourvu d'un revêtement anti-abrasif du type PTFE. [0060] Enfin, chaque ensemble rotatif 62 comporte un élément de couplage en rotation 74, présentant par exemple une forme en étoile ou une forme polygonale. Les éléments 64, 70, 74 sont tels que l'élément rotatif 64 se situe entre l'élément excentrique de commande 70 et l'élément de couplage en rotation. Ces trois éléments 64, 70, 74, solidaires en rotation les uns des autres, peuvent être réalisés d'un seul tenant ou bien à l'aide d'éléments rapportés fixement les uns sur les autres. [0061] Chaque système de réglage 60a, 60b comporte des moyens de commande pour assurer la rotation simultanée de deux ensembles rotatifs 62 relativement aux armatures 54, par pivotement des deux éléments rotatifs 64 dans leurs logements respectifs 66 de ces armatures. Ces moyens de commande comprennent un levier 78 d'entraînement en rotation associé à chacun des deux ensembles rotatifs 62, à savoir deux leviers 78 agencés symétriquement par rapport au plan Pl. Chaque levier 7 d'entraînement 78 comprend une première extrémité d'actionnement raccordée à l'élément rotatif 64 de son ensemble 62 associé, par coopération de forme avec l'élément de couplage 74 de ce même ensemble. Cela permet de rendre la première extrémité du levier 78 solidaire en rotation de l'élément rotatif 64 de l'ensemble associé 62. [0062] La seconde extrémité du levier 78, opposée à la première, est montée pivotante sur un élément de raccordement 80 en forme de tige. Plus précisément, les deux extrémités de la tige 80 sont respectivement montées en rotation sur la seconde extrémité de chacun des deux leviers 78 des moyens de commande, l'axe de rotation de de ces liaisons correspondant à l'axe de la tige 80. Ces derniers sont complétés par un moyen d'actionnement en forme de vis sans fin 82 dont une extrémité filetée coopère avec la tige 80, et dont une éventuelle seconde extrémité filetée opposée coopère avec une pièce 84 reliant les deux armatures 54. Cette pièce 84 peut également être une tige capable de pivoter sur elle-même relativement aux armatures 54, comme cela est visible sur la figure 5. [0063] La vis sans fin 82 peut être équipée d'une portion de commande 86, par exemple de forme hexagonale ou similaire de manière à pouvoir être actionnée en rotation par un outil conventionnel. En effet, en mettant en rotation la vis 82 par le biais de sa portion de commande 86, il en découle une variation de la distance d'écartement entre la tige 80 raccordée aux secondes extrémités des deux leviers 78, et la tige 84 raccordant les deux armatures 54. Cela conduit ainsi à faire varier la distance d'écartement entre la seconde extrémité de chaque levier 78, et la portion de fixation temporaire 52. Grâce à cette variation de distance, chacun des deux leviers 78 est mis en rotation selon l'axe 68 relativement à l'armature 54, conduisant son élément excentrique de commande associé 70 à pivoter de façon excentrée selon ce même axe de rotation 68. [0064] Un procédé de montage du premier organe 10 de la turbomachine, avec le second organe 14 de la poutre du mât, va maintenant être décrit en référence aux figures 8 à 14. Ce procédé s'inscrit dans le cadre de la fixation de la turbomachine 201 sur la poutre 207 du mât préalablement fixé sur le fuselage 205 de l'aéronef [0065] Une première étape consiste ainsi à rapprocher la turbomachine 201 de la poutre 207, comme cela est schématisé sur la figure 8. L'objectif de cette première étape réside dans la mise en place de chaque premier organe 10 du moteur, dans la chape femelle formant le second organe 14 à chaque extrémité de la poutre 207. À ce stade, au sein de chaque suspension 203 non-encore assemblée, l'alignement des deux organes 10, 14 peut ne pas être parfaitement précis, requérant ainsi l'utilisation du dispositif d'aide 50 décrit ci-des sus. [0066] L'étape suivante est schématisée sur les figures 9 à 11. Elle consiste tout d'abord à fixer le dispositif 50 sur le premier organe 10 de chaque suspension 203 nécessitant 8 une correction de l'alignement des deux organes 10, 14. Pour effectuer cette fixation, la portion de fixation temporaire 52 du dispositif 50 est montée sur une partie radialement externe du premier organe 10, par exemple à l'aide de vis. Ensuite, les deux éléments excentriques de commande 70 de chacun des deux systèmes de réglage 60a, 60h sont placés dans leurs évidements respectifs 42 de la poutre 207, comme cela est le mieux visible sur la figure 12. Plus précisément, chaque élément excentrique 70 est amené au contact de sa surface associée de l'évidement 42 avec lequel ils coopèrent. Pour les deux éléments excentriques 70 du premier système de réglage 60a, la surface de l'évidement contacté correspond à la surface 47 orientée sensiblement circonférentiellement et de nature sensiblement plane. Par ailleurs, pour les deux éléments excentriques 70 du second système de réglage 60h, la surface contactée dans son évidement associé correspond à la surface 49 orientée sensiblement radialement, et aussi de nature sensiblement plane. Par conséquent, l'actionnement du premier système de réglage 60a permet d'engendrer un déplacement du premier organe 10 relativement au second organe 14, selon une première direction Dl sensiblement orthogonale à la surface 47 de l'évidement. En outre, l'actionnement du second système de réglage 60b permet d'engendrer un déplacement du premier organe 10 relativement au second organe 14, selon une seconde direction D2 sensiblement orthogonale à la surface 49 d'un autre évidement 42, de préférence directement adjacent à celui mentionné ci-dessus. Grâce à la conception retenue, il est ainsi possible de déplacer le premier organe 10 selon deux directions D1, D2 sensiblement orthogonales entre elles, relativement au second organe 14 restant fixe pat- rapport à l'aéronef pré-équipé du mât. [0067] Une fois chaque dispositif 50 ainsi installé sur le premier organe 10 et le second organe 14, les moyens de commande de l'un ou des deux systèmes de réglage 60a, 60b de chaque dispositif sont actionnés, dans le but d'atteindre l'alignement désiré entre les orifices de passage de ces deux organes 10, 14. Cet actionnement s'effectue par rotation de chaque vis sans fin 82 concernée, qui conduit l'élément excentrique associé 70 à glisser sur sa surface d'évidement. Une telle situation est schématisée sur les figures 13 et 14 pour l'un des éléments excentriques 70 du premier système de réglage 60a. Sur ces figures, il peut être aperçu que le pivotement du levier d'entrainement 78 selon l'axe de rotation 68, provoqué par l'actionnement de la vis sans fin associée, conduit l'élément excentrique 70 à glisser sur la surface 47 de l'évidement 42 correspondant. Ce glissement provoque un écartement / rapprochement de l'axe de rotation 68 par rapport à la surface 47, dans la direction Dl. Ce même écartement / rapprochement selon la direction D1 se transmet à l'armature 54 (non représentée sur les figures 12 à 14), à la portion de fixation provisoire 52, puis au premier organe 10 entraînant avec lui l'ensemble de la turbomachine. [0068] Une fois que les organes 10, 14 de chaque suspension sont correctement alignés, il 9 est procédé à l'introduction de l'axe d'assemblage à travers les orifices de passage de ces mêmes organes, avant que les dispositifs 50 ne soient retirés. Préalablement à l'introduction de l'axe d'assemblage 32, une broche de diamètre légèrement inférieur à celui de cet axe peut être introduite dans les orifices de passage des organes, de manière à vérifier leur alignement. Cette broche, éventuellement revêtue elle aussi d'un revêtement anti-abrasif du type PTFE, sert à éviter les éventuels endommagements de l'axe d'assemblage lorsque celui-ci est introduit alors qu'un alignement précis n'a pas encore été obtenu. [0069] Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs et selon la portée définie par les revendications annexées. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]