Brevet FR3127266A1 — publié le 20230324

Le présent document concerne un ensemble de roulement d’axe longitudinal (X) comprenant : - un premier palier de roulement (100) comprenant une bague interne (104) et une bague externe (102) entourant un élément roulant, - un second palier de roulement (200) comprenant une bague interne (204) et une bague externe (202) entourant un élément roulant, dans lequel le premier palier de roulement (100) et le second palier de roulement (200) sont agencés côte à côte selon l’axe longitudinal (X), la bague interne (104), ou la bague externe (102) respectivement, du premier palier de roulement (100) comprend une partie de recouvrement (40) laquelle est agencée en vis-à-vis radial de la bague externe (202), ou de la bague interne (204) respectivement, du second palier de roulement (200), la dimension longitudinale (∆L) de ladite partie de recouvrement est comprise entre 0,05% à 0,4% de la dimension longitudinale (L) de la bague externe (202), ou la bague interne (204) respectivement, du second palier de roulement (200). Figure à publier avec l’abrégé : [Fig. 2] Montage en série de paliers de roulement Domaine technique de l’invention Le présent document décrit un montage en série de paliers de roulement, en particulier, dans une turbomachine. Etat de la technique antérieure Dans les machines mécaniques, telles les soufflantes et les turbines de turbomachines, les liaisons pivots entre des éléments tournants et des éléments fixes sont assurées par des paliers par exemple montés en série. Des exemples de montage classique de paliers en série sont représentés sur la . Un premier palier de roulement 10 est agencé adjacent à un second palier de roulement 20, les paliers de roulement étant rotatifs autour de l’axe longitudinal X. Chaque palier de roulement 10, 20 comprend une bague externe 13, 23 et une bague interne 14, 24. Une pluralité d’éléments de roulement tels des billes distribués circonférentiellement autour de l’axe longitudinal X sont agencés entre la bague externe 13, 23 de chaque palier de roulement 10,20 et la bague interne 14, 24 de chaque palier de roulement 10,20. La figure 1a montre les paliers de roulement 10, 20 dans un montage en O, la figure 1b montre les paliers de roulement 10, 20 dans un montage en X et la figure 1c montre les paliers de roulement 10, 20 dans un montage en T. Les montages sont classifiés X ou O selon le dessin obtenu en alignant les points de contact des bagues intérieure et extérieure. Les paliers montés en série permettent de guider en rotation un rotor monté en serrage contre les bagues internes 14, 24 ou les bagues externes 13, 23, et de supporter plus de contraintes mécaniques en comparaison à un montage avec un unique palier de roulement. Cependant, les paliers montés en série augmente l’encombrement selon l’axe longitudinal X. Or, les espaces pour recevoir de tels paliers sont réduits dans certaines parties de la turbomachine. Par exemple, l’installation de paliers de roulement pour articuler des aubes à angles de calage variable reste complexe à cause de l’encombrement autour des pieds d’aubes, notamment par la présence des actionneurs pour varier l’angle de calage, et la nécessité de supporter des contraintes mécaniques importantes, comme le poids de l’aube. Le présent document vise à remédier aux inconvénients précités. A cet effet, le présent document propose un ensemble de roulement d’axe longitudinal comprenant : - un premier palier de roulement comprenant une bague interne et une bague externe entourant un élément roulant, - un second palier de roulement comprenant une bague interne et une bague externe entourant un élément roulant, dans lequel le premier palier de roulement et le second palier de roulement sont agencés côte à côte selon l’axe longitudinal, la bague interne, ou la bague externe respectivement, du premier palier de roulement comprend une partie de recouvrement laquelle est agencée en vis-à-vis radial de la bague externe, ou de la bague interne respectivement, du second palier de roulement, la dimension longitudinale de ladite partie de recouvrement est comprise entre 0,05% à 0,4% de la dimension longitudinale de la bague externe, ou la bague interne respectivement, du second palier de roulement. La partie de recouvrement permet de réduire l’encombrement de l’ensemble de roulement sans impacter le niveau de contraintes mécaniques de l’ensemble de roulement. Dans les paliers de l’art antérieur, les bagues intérieure et extérieure des roulements sont alignées du fait des contraintes de montage et de standardisation. Selon l’art antérieur, lorsque deux roulements A et B sont assemblés jointivement de façon alignée pour constituer un montage, leurs géométries est toujours identiques et il est possible de les assembler dans un ordre AB ou BA. Pour cette raison les roulements avec pré-charge intégrée, obtenue lorsqu’on presse leurs bagues axialement, doivent être marqués pour éviter une inversion au moment du montage. L’ensemble de roulement permet de s’affranchir de ces contraintes. La dimension longitudinale de ladite partie de recouvrement peut être comprise entre le dixième et les deux tiers de la moitié de la dimension longitudinale de la bague externe, ou la bague interne respectivement, du second palier de roulement. La bague interne du premier palier de roulement peut comprendre la partie de recouvrement agencée en vis-à-vis radial d’une partie de la bague externe du second palier de roulement. La dimension longitudinale de la partie de recouvrement peut être comprise entre 0,05% à 0,4% de la dimension longitudinale de la bague externe du second palier de roulement. La bague interne du second palier de roulement peut présenter une dimension longitudinale égale à la dimension longitudinale de la bague interne du premier palier de roulement. Une première dimension longitudinale de la bague interne du second palier de roulement peut être inférieure à une seconde dimension longitudinale de la bague externe du second palier de roulement, en particulier la première dimension longitudinale peut être comprise entre 0,05% à 0,4% de la seconde dimension longitudinale. La bague externe du premier palier de roulement peut comprendre la partie de recouvrement agencée en vis-à-vis radial d’une partie de la bague interne du second palier de roulement. La dimension longitudinale de la partie de recouvrement peut être comprise entre 0,05% à 0,4% de la dimension longitudinale de la bague interne du second palier de roulement. La bague externe du second palier de roulement peut présenter une dimension longitudinale égale à la dimension longitudinale de la bague externe du premier palier de roulement. Une première dimension longitudinale de la bague externe du second palier de roulement peut être inférieure à une seconde dimension longitudinale de la bague interne du second palier de roulement, en particulier la première dimension longitudinale peut être comprise entre 0,05% à 0,4% de la seconde dimension longitudinale. L’extrémité longitudinale de la bague interne du second palier de roulement peut être alignée suivant l’axe longitudinale avec l’extrémité longitudinale de la bague externe du second palier de roulement. Dans ce cas, l’extrémité longitudinale de la bague interne du premier palier de roulement peut être décalée suivant l’axe longitudinale par rapport à l’extrémité longitudinale de la bague externe du premier palier de roulement. La dimension longitudinale de la bague interne et/ou la bague externe du premier palier de roulement peut être égale à la première dimension longitudinale. La dimension longitudinale de la bague interne du premier palier de roulement peut être égale à la dimension longitudinale de la bague externe du premier palier de roulement. La somme des dimensions longitudinales des bagues internes peut être supérieure à la somme des dimensions longitudinales des bagues externes. La somme des dimensions longitudinales des bagues internes peut être inférieure à la somme des dimensions longitudinales des bagues externes. La somme des dimensions longitudinales des bagues internes peut être égale à la somme des dimensions longitudinales des bagues externes. Le diamètre de la bague interne du second palier de roulement, en particulier d’une surface radialement interne de ladite bague interne du second palier de roulement, est différent du, par exemple inférieur ou supérieur au, diamètre du diamètre de la bague interne du premier palier de roulement, en particulier d’une surface radialement interne de ladite bague interne du premier palier de roulement. Le diamètre de la bague externe du second palier de roulement, en particulier d’une surface radialement externe de ladite bague externe du second palier de roulement, est différent du, par exemple inférieur ou supérieur au, diamètre du diamètre de la bague externe du premier palier de roulement, en particulier d’une surface radialement externe de ladite bague externe du premier palier de roulement. Le premier palier de roulement et le second palier de roulement peuvent être à contacts obliques. La bague interne du premier palier de roulement et la bague interne du second palier de roulement peuvent être réalisées en une seule pièce. La bague externe du premier palier de roulement et la bague externe du second palier de roulement peuvent être réalisées en une seule pièce. Le premier palier de roulement et le second palier de roulement peuvent être assemblés dans un montage en O, un montage en X ou un montage en T. Le présent document concerne encore une turbomachine comprenant au moins une aube dont un pied est articulé en rotation autour d’un axe de l’aube au moyen d’un ensemble à roulement tel que précité. En particulier, le pied d’aube peut être entouré par le premier palier de roulement et le second palier de roulement. Le pied d’aube peut être relié à un actionneur configuré pour modifier un angle de calage de l’aube par rotation du pied d’aube. L’axe longitudinal de l’ensemble de roulement peut être confondu ou parallèle à l’axe de rotation du pied d’aube, ou l’axe longitudinal de l’aube. L’aube peut être une aube d’une soufflante, par exemple sans carénage, ou d’une turbine de la turbomachine. Brève description des figures a, b et c déjà décrites, représentent respectivement un montage en série de paliers de roulement selon l’art antérieur. la figure 2a représente schématiquement un montage de deux paliers de roulement en série selon l’art antérieur de la , les figures 2b et 2c représentent respectivement des exemples de montage en série de paliers de roulement avec un encombrement réduit. Ensemble de roulement d’axe longitudinal (X) comprenant : - un premier palier de roulement (100) comprenant une bague interne (104) et une bague externe (102) entourant un élément roulant, - un second palier de roulement (200) comprenant une bague interne (204) et une bague externe (202) entourant un élément roulant, dans lequel le premier palier de roulement (100) et le second palier de roulement (200) sont agencés côte à côte selon l’axe longitudinal (X), la bague interne (104), ou la bague externe (102) respectivement, du premier palier de roulement (100) comprend une partie de recouvrement (40) laquelle est agencée en vis-à-vis radial de la bague externe (202), ou de la bague interne (204) respectivement, du second palier de roulement (200), la dimension longitudinale (∆L) de ladite partie de recouvrement (40) est comprise entre 0,05% à 0,4% de la dimension longitudinale (L) de la bague externe (202), ou la bague interne (204) respectivement, du second palier de roulement (200). Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la dimension longitudinale de la bague interne (104) du premier palier de roulement (100) est égale à la dimension longitudinale de la bague externe (102) du premier palier de roulement (100). Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’autre bague du second palier de roulement (200) présente une dimension longitudinale égale à la dimension longitudinale de la bague interne (104), ou la bague externe (102) respectivement, du premier palier de roulement (100) comprenant la partie de recouvrement (40). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la somme des dimensions longitudinales des bagues internes (104,204) est supérieure à la somme des dimensions longitudinales des bagues externes (102,202) et inversement. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la somme des dimensions longitudinales des bagues internes (104,204) est égale à la somme des dimensions longitudinales des bagues externes (102,202). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le diamètre de la bague interne (204), et/ou de la bague externe (202), du second palier de roulement (200) est différent du diamètre de la bague interne (104), et/ou de la bague externe (104) respectivement, du premier palier de roulement (100). Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier palier de roulement (100) et le second palier de roulement (200) sont à contacts obliques. Ensemble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bague interne (104) du premier palier de roulement (100) et la bague interne (204) du second palier de roulement (200) sont réalisées en une seule pièce, et/ou la bague externe (102) du premier palier de roulement (100) et la bague externe (202) du second palier de roulement (200) sont réalisées en une seule pièce. Turbomachine comprenant au moins une aube dont un pied est articulé en rotation autour d’un axe de l’aube au moyen d’un ensemble à roulement selon l’une des revendications précédentes.