Brevet FR3123376A1 — publié le 20221202

L’invention concerne une turbomachine (1) comprenant : un stator annulaire (13), un arbre (10) agencé à l’intérieur du stator annulaire (13), une enceinte de lubrification (18), une enceinte à air (19) séparée axialement de l’enceinte de lubrification (18) par un dispositif d’étanchéité (20), au moins un palier (14) de guidage en rotation de l’arbre (10), un disque (23) agencé dans l’enceinte de lubrification (18), entre le dispositif d’étanchéité (20) et le palier (14), le disque (23) étant monobloc et solidaire de l’arbre (10) et comprenant une paroi annulaire (24) s’étendant dans une cavité (25) annulaire ménagée dans le stator annulaire (13), la cavité (25) étant destiné à recevoir un anneau d’huile de lubrification, caractérisée en ce que la cavité (25) est délimitée axialement par un premier bord (25a) et un second bord (25b) s’étendant radialement vers l’intérieur de la turbomachine (1) à partir du stator annulaire (13), de part et d’autre de la paroi annulaire (24). Figure d’abrégé : 2 TURBOMACHINE POUR AERONEF Domaine technique de l'invention L’invention concerne le domaine technique des turbomachines pour aéronef. Arrière-plan technique De manière bien connue, une turbomachine d’aéronef s’étend autour d’un axe longitudinal. Elle comprend une soufflante permettant l’aspiration d’un flux d’air se divisant en un flux primaire et un flux secondaire. Le flux primaire traverse une veine primaire de la turbomachine tandis que le flux secondaire est dirigé vers une veine secondaire entourant la veine primaire. La veine secondaire est délimitée extérieurement par un carter fixé à une nacelle de l’aéronef et intérieurement par un stator de la turbomachine. Le flux primaire est comprimé au sein, par exemple, d’un compresseur basse pression puis un compresseur haute pression de la turbomachine. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brulé au sein d’une chambre annulaire de combustion agencée en aval de la série de compresseurs. Les gaz formés par la combustion traversent une turbine haute pression et une turbine basse pression situées en aval de la chambre de combustion et permettant d’entrainer les compresseurs. Les gaz s’échappent enfin au travers d’une tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la propulsion. Le rotor de la turbine basse pression est relié à la soufflante et au rotor du compresseur basse pression par un arbre basse pression. Le rotor de la turbine haute pression est quant à lui relié au rotor du compresseur haute pression par un arbre haute pression. Les arbres basse pression et haute pression s’étendent le long de l’axe longitudinal. L’arbre basse pression est guidé et centré dans le stator de la turbomachine par au moins un palier de guidage. Le palier de guidage est intercalé radialement entre une extrémité de l’arbre basse pression et un support palier relié au stator et qui s’étend radialement par rapport à l’axe longitudinal. En outre, la turbomachine comprend généralement un dispositif de lubrification comprenant un réservoir d’huile de lubrification permettant de distribuer de l’huile de lubrification au palier. Afin que l’huile de lubrification ne contamine pas les équipements connexes de la turbomachine, le palier est enfermé dans une enceinte de lubrification délimitée par l’arbre basse pression par exemple et le stator. Généralement, la turbomachine comprend également une enceinte d’air adjacente à l’enceinte de lubrification. La pression au sein de l’enceinte d’air, plus importante que dans l’enceinte de lubrification, permet d’éviter les fuites d’huile de l’enceinte de lubrification. Afin d’assurer l’étanchéité de chaque enceinte, elles sont séparées par un dispositif d’étanchéité. Le dispositif d’étanchéité comprend par exemple un joint dynamique tel qu’un joint à labyrinthe formé par des léchettes portées par le stator et coopérant avec l’arbre basse pression par exemple. Néanmoins, dans certaines conditions, notamment dans les conditions de bas régime de la turbomachine, l’huile de lubrification peut migrer et s’infiltrer dans le dispositif d’étanchéité. Ceci réduit les performances du dispositif d’étanchéité qui, à terme, n’assure plus son rôle. Pour minimiser ces risques d’infiltration de l’huile de lubrification dans le joint d’étanchéité, la turbomachine peut comprendre un déflecteur agencé entre le dispositif d’étanchéité et le palier. Le déflecteur comprend une paroi annulaire qui empêche l’huile de lubrification d’entrer en contact avec le dispositif d’étanchéité. La paroi annulaire permet en outre de guider l’huile de lubrification vers un dispositif de récupération d’huile. Cependant, une telle turbomachine ne donne pas entière satisfaction. En effet, l’anneau d’huile formé dans l’enceinte de lubrification et centrifugé par le déflecteur est perturbé par la présence d’organes de serrage par exemple reliant des structures de la turbomachine. En outre, le palier peut être monté sur un film d’huile d’amortissement. Des jets radiaux d’huile provenant de ce film d’huile peuvent également perturber l’anneau d’huile qui se forme dans l’enceinte. Ces perturbations de l’anneau d’huile ont tendance à réduire la vitesse de rotation de l’anneau d’huile entrainé par le déflecteur et par suite, le delta de pression. Les performances du déflecteur sont donc réduites. La quantité d’huile récupérée par le dispositif de récupération est donc moindre et les risques de fuite d’huile au travers du dispositif d’étanchéité sont importants. Par conséquent, il existe un besoin de fournir une turbomachine dont les risques de fuite d’huile de l’enceinte de lubrification sont réduits. A cet effet, l’invention propose une turbomachine pour un aéronef, s’étendant autour d’un axe longitudinal et comprenant : un stator annulaire s’étendant autour de l’axe longitudinal, un arbre agencé à l’intérieur du stator annulaire et s’étendant le long de l’axe longitudinal, une enceinte de lubrification délimitée par le stator annulaire et l’arbre, une enceinte à air séparée axialement de l’enceinte de lubrification par un dispositif d’étanchéité, au moins un palier de guidage en rotation de l’arbre agencé dans l’enceinte de lubrification et destiné à être lubrifié par une huile de lubrification, un disque agencé dans l’enceinte de lubrification, entre le dispositif d’étanchéité et le palier, le disque étant monobloc et solidaire de l’arbre et comprenant une paroi annulaire s’étendant dans une cavité annulaire ménagée dans le stator annulaire, la cavité étant destinée à recevoir un anneau d’huile de lubrification. L’invention est remarquable en ce que la cavité est délimitée axialement par un premier bord et un second bord s’étendant radialement vers l’intérieur de la turbomachine à partir du stator annulaire, de part et d’autre de la paroi annulaire. Selon l’invention, la cavité dans laquelle s’étend la paroi annulaire du disque et dans laquelle un anneau d’huile se forme est délimitée par un premier et un second bords. La paroi annulaire du disque est ainsi, selon l’invention, entourée axialement par le premier et le second bords. Une telle configuration de la cavité permet la formation d’un anneau d’huile parfaitement circulaire. En effet, la cavité étant délimitée axialement par les premier et second bords, l’anneau d’huile n’est plus perturbé par la présence des organes de serrage par exemple qui ne s’étendent plus dans la cavité. Aussi, la présence éventuelle d’un film d’huile d’amortissement du palier ne perturbe plus l’anneau d’huile puisque les premier et second bords permettent de préserver l’anneau d’huile des projections d’huile provenant du film fluide d’amortissement. Par conséquent, la vitesse de rotation de l’anneau d’huile est améliorée. Une vitesse de rotation plus grande permet d’augmenter le delta de pression centrifuge et donc le delta de pression final. Plus le delta de pression est grand, plus la récupération de l’huile est optimisée et le risque de fuite au travers du dispositif d’étanchéité réduit. L’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : - la cavité présente un fond reliant les premier et second bords, le fond étant en communication fluidique avec un circuit de récupération de l’huile de lubrification s’étendant sensiblement tangentiellement par rapport au fond, - le stator annulaire comprend un support palier comprenant une première semelle, le palier comprenant un corps roulant agencé entre une bague externe coopérant avec la première semelle et une bague interne coopérant avec l’arbre, la bague externe et la première semelle délimitant un espace annulaire comprenant un film d’huile, - le disque comprend un corps cylindrique s’étendant le long d’un axe parallèle à l’axe longitudinal, le dispositif d’étanchéité étant un joint dynamique agencé entre le corps cylindrique et une deuxième semelle du support palier, - le premier bord et le second bord sont ménagés dans le support palier entre la première et la seconde semelle, - le premier bord comprend une rondelle agencée dans une rainure ménagée dans le support palier, la rondelle étant par exemple formée d’un matériau polymérique choisi parmi les élastomères ou d’un matériau métallique, - le second bord est formé par une paroi radiale du support palier, - les premier et second bords sont séparés par une distance mesurée selon l’axe longitudinal comprise entre 20 mm et 50 mm, préférentiellement inférieur à 40 mm, et encore plus préférentiellement inférieur à 30 mm, - la paroi annulaire présente une extrémité externe agencée dans la cavité, présentant une hauteur mesurée radialement par rapport à l’axe longitudinal comprise entre 1 mm et 10 mm. L’invention concerne également un aéronef comprenant une turbomachine selon l’une quelconque des caractéristiques précédentes, la turbomachine comprenant une chambre de combustion, l’enceinte de lubrification étant agencée à l’amont ou à l’aval de la chambre de combustion. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une représentation schématique en coupe axiale d’une demi turbomachine d’aéronef selon l’invention, la est une vue agrandie d’une portion de la , la est une vue schématique d’un élément de la , la est une vue en coupe transversale d’un élément de la , la est une représentation schématique en coupe axiale d’une partie de la turbomachine selon un exemple de réalisation, la est une représentation schématique en coupe axiale d’une partie d’une turbomachine selon un autre exemple de réalisation de l’invention, dans une étape de montage, la est une vue agrandie de la et dans une autre étape de montage. Turbomachine (1) pour un aéronef, s’étendant autour d’un axe longitudinal (X) et comprenant : un stator annulaire (13) s’étendant autour de l’axe longitudinal (X), un arbre (10) agencé à l’intérieur du stator annulaire (13) et s’étendant le long de l’axe longitudinal (X), une enceinte de lubrification (18) délimitée par le stator annulaire (13) et l’arbre (13), une enceinte à air (19) séparée axialement de l’enceinte de lubrification (18) par un dispositif d’étanchéité (20), au moins un palier (14) de guidage en rotation de l’arbre (10) agencé dans l’enceinte de lubrification (18) et destiné à être lubrifié par une huile de lubrification, un disque (23) agencé dans l’enceinte de lubrification (18), entre le dispositif d’étanchéité (20) et le palier (14), le disque (23) étant monobloc et solidaire de l’arbre (10) et comprenant une paroi annulaire (24) s’étendant dans une cavité (25) annulaire ménagée dans le stator annulaire (13), la cavité (25) étant destinée à recevoir un anneau d’huile de lubrification, caractérisée en ce que la cavité (25) est délimitée axialement par un premier bord (25a) et un second bord (25b) s’étendant radialement vers l’intérieur de la turbomachine (1) à partir du stator annulaire (13), de part et d’autre de la paroi annulaire (24). Turbomachine (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la cavité (25) présente un fond (25c) reliant les premier et second bords (25a, 25b), le fond (25c) étant en communication fluidique avec un circuit de récupération (27) de l’huile de lubrification s’étendant sensiblement tangentiellement par rapport au fond (25c). Turbomachine (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator annulaire (13) comprend un support palier (15) comprenant une première semelle (150b), le palier (14) comprenant un corps roulant (140) agencé entre une bague externe (141) coopérant avec la première semelle (150b) et une bague interne (142) coopérant avec l’arbre (10), la bague externe (141) et la première semelle (150b) délimitant un espace annulaire (17) comprenant un film d’huile. Turbomachine (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le disque (23) comprend un corps cylindrique (22) s’étendant le long d’un axe parallèle à l’axe longitudinal (X), le dispositif d’étanchéité (20) étant un joint dynamique agencé entre le corps cylindrique (22) et une deuxième semelle (151b) du support palier (15). Turbomachine (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le premier bord (25a) et le second bord (25b) sont ménagés dans le support palier (15) entre la première (150b) et la seconde semelle (151b). Turbomachine (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le premier bord (25a) comprend une rondelle (26) agencée dans une rainure ménagée dans le support palier (15), la rondelle (26) étant par exemple formée d’un matériau polymérique choisi parmi les élastomères ou d’un matériau métallique. Turbomachine (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que le second bord (25b) est formé par une paroi radiale du support palier (15). Turbomachine (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premier et second bords (25a, 25b) sont séparés par une distance (D) mesurée selon l’axe longitudinal (X) comprise entre 20 mm et 50 mm, préférentiellement inférieur à 40 mm, et encore plus préférentiellement inférieur à 30 mm. Turbomachine (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi annulaire (24) présente une extrémité externe agencée dans la cavité (25), présentant une hauteur (H) mesurée radialement par rapport à l’axe longitudinal (X) comprise entre 1 mm et 10 mm. Aéronef comprenant une turbomachine (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, la turbomachine (1) comprenant une chambre de combustion (5), l’enceinte de lubrification (18) étant agencée à l’amont ou à l’aval de la chambre de combustion (5).