Brevet FR3132333A1 — publié le 20230804

Palier lisse (11) pour une turbomachine d’aéronef, ce palier lisse (11) comportant un corps (10b) tubulaire comprenant : - une surface cylindrique externe (20aa), - une cavité interne (10c) destinée à contenir de l’huile, - une rainure principale (24) de lubrification qui est formée sur une partie médiane (20aa1) de la surface externe (20aa), et - un canal principal (10d) d’alimentation en huile de la rainure principale (24), caractérisé en ce que la surface externe (20aa) du corps (10b) comprend en outre au moins une rainure secondaire (26) de lubrification qui est formée sur une partie d’extrémité (20aa2, 20aa3) de la surface externe (20aa) et qui est indépendante de la rainure principale (24), et en ce que le corps (10b) comprend en outre un canal secondaire (27) d’alimentation en huile de la ou chaque rainure secondaire (26). Figure pour l'abrégé : Figures 6a-6c PALIER LISSE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un palier lisse pour une turbomachine d’aéronef, ainsi qu’un réducteur mécanique comportant ce type de palier lisse. Arrière-plan technique L’état de l’art comprend notamment les documents FR-A1-2 995 055, FR-A1-3 071 022 et WO-A1-2014/037659. Le rôle d’un réducteur mécanique est de modifier le rapport de vitesse et de couple entre l’axe d’entrée et l’axe de sortie d’un système mécanique. Les nouvelles générations de turbomachines à plusieurs flux, notamment celles ayant un haut taux de dilution, comportent un réducteur mécanique pour entraîner l’arbre d’une soufflante (aussi appelé « fan ») ou d’une hélice (également « propeller »). De manière usuelle, le réducteur a pour but de transformer la vitesse de rotation dite rapide de l’arbre d’une turbine de puissance en une vitesse de rotation plus lente pour l’arbre entraînant la soufflante ou l’hélice. Un tel réducteur comprend un pignon central, appelé solaire, une couronne et des pignons appelés satellites, qui sont en prise entre le solaire et la couronne. Les satellites sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Le solaire, la couronne et le porte-satellites sont des planétaires car leurs axes de révolution coïncident avec l’axe longitudinal X de la turbomachine. Les satellites ont chacun un axe de révolution différents équirépartis sur le même diamètre de fonctionnement autour de l’axe des planétaires. Ces axes sont parallèles à l’axe longitudinal X. Il existe plusieurs architectures de réducteur. Dans l’état de l’art des turbomachines à plusieurs flux, les réducteurs sont de type planétaire ou épicycloïdal. Il existe dans d’autres applications similaires, des architectures dites différentielles ou encore « compound ». - sur un réducteur planétaire, le porte-satellites est fixe et la couronne constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le sens inverse du solaire. - sur un réducteur épicycloïdal, la couronne est fixe et le porte-satellites constitue l'arbre de sortie du dispositif qui tourne dans le même sens que le solaire. - sur un réducteur différentiel, aucun élément n’est fixé en rotation. La couronne tourne dans le sens contraire du solaire et du porte-satellites. Les réducteurs peuvent être composés d’un ou plusieurs étages d’engrènement. Cet engrènement est assuré de différentes façons comme par contact, par friction ou encore par champs magnétique. Il existe plusieurs types d’engrènement par contact comme avec des dentures droites ou en chevron. Les satellites sont guidés en rotation par des paliers qui peuvent être des paliers lisses ou des paliers à roulement. La présente demande concerne un palier lisse qui peut être utilisé pour le guidage d’un satellite ou de tout autre élément mécanique d’une turbomachine. Dans la présente demande, palier lisse et palier hydrodynamique ont la même signification. Un palier lisse ou hydrodynamique comprend un corps tubulaire dont la cavité interne est alimentée en huile de lubrification. L’huile alimente la cavité interne et est acheminée par un canal d’alimentation jusqu’à une rainure principale de lubrification formée sur une surface cylindrique externe du corps. La rainure principale de lubrification est située sur une partie médiane de la surface externe du corps et a une forme rectiligne et allongée le long de l’axe principal du palier lisse qui est l’axe de révolution de sa surface cylindrique. Dans le cas du guidage d’un satellite, le satellite comprend une surface cylindrique interne qui s’étend autour de la surface externe du corps du palier. En position normale de fonctionnement, la surface interne du satellite recouvre et ferme la rainure de lubrification. Toutefois, en fonctionnement, le satellite peut se déplacer axialement sur le palier lisse. Lors de ces déplacements, le satellite peut adopter une position axiale sur le palier lisse dans laquelle la surface interne du satellite ne recouvre plus une extrémité longitudinale de la rainure de lubrification, qui n’est donc plus fermée. L’huile contenue dans la rainure s’échappe alors de la rainure avec un débit important et non maitrisé. Les déplacements du satellite sur le palier lisse font donc craindre des fuites d’huile conséquentes au niveau du palier lisse et donc une surconsommation d’huile. Une solution à ce problème pourrait consister à réduire la longueur de la rainure d’alimentation pour éviter qu’elle soit découverte lors des déplacements relatifs du satellite et du palier lisse. Cependant, cette solution ne serait pas satisfaisante car elle ne permettrait pas de garantir une lubrification efficace du palier. Les extrémités longitudinales du palier risqueraient en effet de ne pas être suffisamment lubrifiées, ce qui pourrait entraîner un grippage par contact entre le satellite et le palier, et réduire la durée de vie du palier. La présente invention propose une solution à ce problème de la technique antérieure, qui est simple, efficace et économique. L’invention concerne un palier lisse pour une turbomachine d’aéronef, ce palier lisse comportant un corps tubulaire d’axe principal et comprenant : - une surface cylindrique externe s’étendant autour de l’axe sur une majeure partie d’une dimension axiale du corps, - deux embouts tubulaires de montage situés respectivement à deux extrémités opposées du corps le long de l’axe, - une cavité interne destinée à recevoir de l’huile et débouchant au centre d’au moins un des embouts, - une rainure principale de lubrification qui est creusée sur la surface externe d’une partie médiane du corps et qui a une forme allongée le long de l’axe, et - un canal principal d’alimentation en huile de la rainure principale, qui assure une communication fluidique entre la cavité et la rainure principale, caractérisé en ce que le corps comprend deux parties d’extrémité opposées et séparées l’une de l’autre par la partie médiane du corps, au moins une de ces parties d’extrémité comportant une rainure secondaire de lubrification qui est creusée dans la surface externe et qui présente une forme allongée le long de l’axe et qui est fluidiquement indépendante de la rainure principale, et en ce que le corps comprend en outre un canal secondaire d’alimentation en huile de la ou chaque rainure secondaire, qui assure une communication fluidique entre la cavité et la rainure secondaire. Le palier lisse comporte ainsi une rainure principale de lubrification et au moins une rainure secondaire de lubrification. Les rainures principale et secondaire(s) sont indépendantes, c’est-à-dire qu’elles ne communiquent pas entre elles et sont alimentées par des canaux distincts. La rainure principale s’étend sur la partie médiane du corps et la ou chaque rainure secondaire s’étend sur une partie d’extrémité du corps, ce qui permet de lubrifier une majeure partie de la longueur de la surface externe du corps en fonctionnement. Par ailleurs, en cas de déplacements d’un satellite par exemple sur le palier lisse, la rainure secondaire ou une des rainures secondaires est susceptible de ne plus être recouverte par le satellite. De l’huile va s’échapper et fuir de la rainure secondaire. Cependant, comme cette rainure secondaire est alimentée par un canal qui a une section de passage plus faible que celle du canal d’alimentation de la rainure principale, l’huile va s’échapper avec un débit plus faible. Une majeure partie de l’huile d’alimentation du palier va continuer à alimenter la rainure principale et une faible partie de cette huile d’alimentation va fuir à travers la rainure secondaire découverte. La diminution de la section de passage précitée permet de maintenir une pression suffisante dans la cavité interne du palier pour garantir l’alimentation en huile de la rainure principale, ce qui réduit le risque de grippage. L’invention permet ainsi de garantir l’alimentation en huile de la rainure principale et de limiter les fuites d’huile aux extrémités longitudinales du palier lisse lors des déplacements relatifs entre le palier lisse et l’élément qu’il guide. L’invention est compatible d’un réducteur simple étage ou à plusieurs étages. Elle est compatible d’un réducteur dit épicycloïdal, planétaire ou différentiel. Elle est compatible de dentures en chevrons notamment. Enfin, elle est compatible de tout type de porte-satellites qu’il soit monobloc ou de type cage et porte-cage. Le palier lisse selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres : -- le corps du palier lisse est monobloc - ledit canal secondaire a une section minimale de passage inférieure à celle du canal principal ; - les rainures principale et secondaire(s) sont rectilignes et parallèles ; - la ou chaque rainure secondaire a une dimension longitudinale inférieure à celle de la rainure principale, et de préférence inférieure à la moitié de celle de la rainure principale ; - la ou chaque rainure secondaire se prolonge jusque dans la surface externe de la partie médiane du corps pour créer une zone de chevauchement mutuel avec la rainure principale ; - le canal principal est dépourvu de restricteur ; - le ou chaque canal secondaire comprend un restricteur qui est rapporté et fixé sur le corps ; dans la présente demande, on entend par restricteur (de fluide) un dispositif qui est utilisé pour réduire la section de passage d’un fluide ; un restricteur autorise le passage de fluide mais de façon limitée ou maîtrisée ; dans le cas d’une turbomachine d’aéronef, un restricteur est logé dans un alésage d’une pièce afin de maîtriser la quantité de fluide passant dans cet alésage par exemple ; - le canal principal est situé sensiblement au milieu de la rainure principale, et le canal secondaire est situé à une extrémité longitudinale du ou de chaque rainure secondaire, cette extrémité longitudinale étant située du côté de la rainure principale ; - le palier comprend une rainure principale et deux rainures secondaires, les deux rainures secondaires étant alignées axialement l’une avec l’autre et étant situées à une distance prédéterminée de la rainure principale ; - la distance est inférieure ou égale à une largeur de la rainure principale. La présente invention concerne également un ensemble comportant un palier lisse selon l’une des revendications précédentes, et un satellite de réducteur mécanique, ce satellite comportant un corps tubulaire ayant un axe principal et comprenant : - au moins une denture externe s’étendant autour de l’axe, et - une surface cylindrique interne s’étendant autour de l’axe sur une majeure partie d’une dimension axiale du corps, cette surface interne étant destinée à s’étendre autour de la surface externe du corps du palier lisse. Avantageusement, la surface interne du corps du satellite a une longueur inférieure à celle de la surface externe du corps du palier lisse, et dans lequel les rainures principale et secondaire(s) s’étendent sur une dimension longitudinale du corps du palier lisse qui est comprise entre 95%.L1 et 99%.L1, L1 étant la longueur de la surface interne du corps du satellite. La présente invention concerne également un réducteur mécanique de turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un solaire, une couronne s’étendant autour du solaire, et des ensembles tels que décrits ci-dessus, les satellites de ces ensembles étant engrenés avec le solaire et la couronne. L’invention concerne en outre une turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un réducteur mécanique tel que décrit ci-dessus. 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 vue schématique en coupe axiale d’une turbomachine utilisant l’invention, la est une vue schématique partielle en coupe axiale d’un réducteur mécanique, la est une vue schématique en perspective et coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite d’un réducteur mécanique, la est une vue schématique en perspective du palier lisse de la , les figures 5a-5c sont des demi vues très schématiques en coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite selon la technique antérieure, et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse, les figures 6a-6c sont des demi vues très schématiques en perspective et en coupe axiale d’un palier lisse et d’un satellite selon l’invention, et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse, la est une vue à plus grande échelle d’une partie de la figure 6c, la est une vue à encore plus grande échelle d’une partie de la figure 6c, les figures 9a-9c sont des vues similaires à celles des figures 6a-6c et illustrent différentes positions axiales du satellite sur le palier lisse dans le cadre de la présente invention. Palier lisse (11) pour une turbomachine d’aéronef, ce palier lisse (11) comportant un corps (10b) tubulaire d’axe principal (Y) et comprenant : - une surface cylindrique externe (20aa) s’étendant autour de l’axe (Y) sur une majeure partie d’une dimension axiale du corps (10b), - deux embouts tubulaires (25) de montage situés respectivement à deux extrémités opposées du corps (10b) le long de l’axe (Y), - une cavité interne (10c) destinée à recevoir de l’huile et débouchant au centre d’au moins un des embouts (25), - une rainure principale (24) de lubrification qui est creusée sur la surface externe (20aa) d’une partie médiane (20aa1) du corps (10b) et qui a une forme allongée le long de l’axe (Y), et - un canal principal (10d) d’alimentation en huile de la rainure principale (24), qui assure une communication fluidique entre la cavité (10c) et la rainure principale (24), caractérisé en ce que le corps (10b) comprend deux parties d’extrémité (20aa2, 20aa3) opposées et séparées l’une de l’autre par la partie médiane (20aa1) du corps (10b) , au moins une de ces parties d’extrémité (20aa2, 20aa3) comportant une rainure secondaire (26) de lubrification qui est creusée dans la surface externe (20aa) et qui présente une forme allongée le long de l’axe (Y) et qui est fluidiquement indépendante de la rainure principale (24), et en ce que le corps (10b) comprend en outre un canal secondaire (27) d’alimentation en huile de la ou chaque rainure secondaire (26), qui assure une communication fluidique entre la cavité (10c) et la rainure secondaire (26). Palier lisse (11) selon la revendication 1, dans lequel ledit canal secondaire (27) a une section minimale de passage inférieure à celle du canal principal (10d). Palier lisse (11) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les rainures principale (24) et secondaire(s) (26) sont rectilignes et parallèles. Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque rainure secondaire (26) a une dimension longitudinale (L4) inférieure à celle (L3) de la rainure principale (24), et de préférence inférieure à la moitié de celle de la rainure principale. Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la ou chaque rainure secondaire (26) se prolonge jusque dans la surface externe (20aa) de la partie médiane (20aa1) du corps (10b) pour créer une zone de chevauchement mutuel avec la rainure principale (26). Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le canal principal (10d) est dépourvu de restricteur. Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le ou chaque canal secondaire (27) comprend un restricteur (28) qui est rapporté et fixé sur le corps (10d). Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le canal principal (10d) est situé sensiblement au milieu de la rainure principale (24), et le canal secondaire (27) est situé à une extrémité longitudinale du ou de chaque rainure secondaire (26), cette extrémité longitudinale étant située du côté de la rainure principale (24). Palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comprend une rainure principale (24) et deux rainures secondaires (26), les deux rainures secondaires (26) étant alignées axialement l’une avec l’autre et étant situées à une distance (E) prédéterminée de la rainure principale. Palier lisse (11) selon la revendication précédente, dans lequel la distance (E) est inférieure ou égale à une largeur (T3) de la rainure principale (24). Ensemble comportant un palier lisse (11) selon l’une des revendications précédentes, et un satellite (8) de réducteur mécanique (6), ce satellite (8) comportant un corps tubulaire ayant un axe principal (Y) et comprenant : - au moins une denture externe (8d) s’étendant autour de l’axe (Y), et - une surface cylindrique interne (8a) s’étendant autour de l’axe (Y) sur une majeure partie d’une dimension axiale du corps, cette surface interne (8a) étant destinée à s’étendre autour de la surface externe (20aa) du corps (10b) du palier lisse (11). Ensemble selon la revendication 11, dans lequel la surface interne (8a) du corps du satellite (8) a une longueur (L1) inférieure à celle (L2) de la surface externe (20aa) du corps (10b) du palier lisse (11), et dans lequel les rainures principale (24) et secondaire(s) (26) s’étendent sur une dimension longitudinale (L5) du corps (10b) du palier lisse (11) qui est comprise entre 95%.L1 et 99%.L1, L1 étant la longueur de la surface interne (8a) du corps du satellite (8). Réducteur mécanique (6) de turbomachine, en particulier d’aéronef, comportant un solaire (7), une couronne (9) s’étendant autour du solaire (7), et des ensembles selon la revendication 11 ou 12, les satellites (8) de ces ensembles étant engrenés avec le solaire (7) et la couronne (9). Turbomachine (1), en particulier d’aéronef, comportant un réducteur mécanique (6) selon la revendication précédente.