Brevet FR3128752A1 — publié le 20230505

Déflecteur d’huile amélioré pour réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef Déflecteur d’huile (50’) pour réducteur mécanique (10) de turbomachine (1) d’aéronef comprenant un pignon solaire (40) et au moins deux pignons satellites (100, 200) engrenant avec le pignon solaire, le déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprenant une face d’extrémité configurée pour être en vis-à-vis du pignon solaire (40), et au moins une face latérale configurée pour être en vis-à-vis d’un des pignons satellites (100), la face d’extrémité (50A) comprenant une cavité d’accumulation (52) configurée pour accumuler de l’huile provenant du pignon solaire, le déflecteur d’huile comprenant en outre au moins un canal interne (54) s’étendant entre une première extrémité (54A) débouchant dans la cavité d’accumulation (52), et une deuxième extrémité (54B) débouchant sur la face latérale. Figure pour l’abrégé : Fig. 6. Déflecteur d’huile amélioré pour réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef Le présent exposé concerne le domaine des réducteurs mécaniques pour turbomachine d’aéronef, tels que des réducteurs à train épicycloïdal entre autres. Le présent exposé concerne en particulier un déflecteur d’huile pour de tels réducteurs mécaniques, et un réducteur mécanique comprenant un tel déflecteur. Les réducteurs mécaniques sont couramment utilisés en mécanique, notamment dans le domaine de l’aéronautique. Leur rôle est de modifier le rapport de vitesse et de couple entre un axe d’entrée et un 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 ou d’une hélice. De manière usuelle, le réducteur permet 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. Un tel réducteur comprend classiquement un pignon central, dit « pignon solaire », une couronne externe, et des pignons, dits « pignons satellites », qui sont en prise entre le pignon solaire et la couronne externe. Les pignons satellites sont maintenus par un châssis appelé porte-satellites. Le pignon solaire, la couronne externe et le porte-satellites sont des organes planétaires, car leurs axes de révolution coïncident avec l’axe longitudinal de la turbomachine. En revanche, les pignons satellites ont chacun un axe de révolution différents de l’axe de révolution de la turbomachine, et répartis à intervalles réguliers sur le même diamètre de fonctionnement autour, de l’axe des roues planétaires. Ces axes des pignons satellites sont parallèles à l’axe longitudinal de la turbomachine. Il existe plusieurs architectures de réducteur mécanique. Les réducteurs mécaniques connus, utilisés dans les turbomachines à double flux, sont de type planétaire ou épicycloïdal. Il existe également, dans d’autres applications, des architectures dites différentielles. Ces différents types de réducteurs mécaniques se différencient de la manière suivante : - Sur un réducteur planétaire, le porte-satellite est fixe et la couronne externe constitue l'arbre de sortie du dispositif, qui tourne dans le sens inverse du pignon solaire. - Sur un réducteur épicycloïdal, la couronne externe est fixe et le porte-satellites constitue l'arbre de sortie du dispositif, qui tourne dans le même sens que le pignon solaire. - Sur un réducteur différentiel, aucun élément n’est fixé en rotation. La couronne externe tourne dans le sens contraire du pignon solaire et du porte-satellites. Par ailleurs, les réducteurs peuvent comprendre deux étages d’engrènement, notamment lorsqu’un rapport de réduction élevé est nécessaire, afin de démultiplier le rapport de réduction. Dans ce cas de figure, chacun des pignons (central et satellites) comprend deux rangées de dents, par exemple en chevron, formant entre elles une gorge annulaire le long de laquelle de l’huile de lubrification et de refroidissement est susceptible de s’écouler. Cependant, cette configuration donne lieu à d’importantes recirculations d’huile autour de la gorge du pignon solaire. Cette recirculation provoque des pertes d’huile additionnelles dans le réducteur, pouvant nuire au fonctionnement et au rendement de ce dernier. Des collecteurs ou déflecteurs d’huile, disposés entre deux pignons satellites et permettant de collecter et de dévier les écoulements d’huile existent, mais ne permettent pas de répondre de manière satisfaisante à la problématique ci-dessus. Il existe donc un besoin pour un dispositif permettant de remédier au moins en partie aux inconvénients précités. Le présent exposé concerne un déflecteur d’huile pour réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef, le réducteur mécanique comprenant un pignon solaire et au moins deux pignons satellites engrenant avec le pignon solaire, le déflecteur d’huile comprenant une face d’extrémité configurée pour être en vis-à-vis du pignon solaire, et au moins une face latérale configurée pour être en vis-à-vis d’un des pignons satellites, la face d’extrémité du déflecteur d’huile comprenant une cavité d’accumulation configurée pour accumuler de l’huile provenant du pignon solaire, le déflecteur d’huile comprenant en outre au moins un canal interne s’étendant entre une première extrémité débouchant dans la cavité d’accumulation, et une deuxième extrémité débouchant sur la face latérale du déflecteur d’huile. On comprend que lorsque le déflecteur d’huile est disposé dans un réducteur mécanique, le déflecteur d’huile est disposé à la fois entre deux pignons satellites et le pignon solaire. Par ailleurs, par « en vis-à-vis », on comprend que la face d’extrémité et la face latérale sont configurées pour être disposées face au pignon solaire et face à l’un des pignons satellites respectivement, et à proximité de ces derniers, de préférence à une distance inférieure à 1 cm de ces derniers. En particulier, par « en vis-à-vis du pignon solaire », on comprend que la face d’extrémité est configurée pour être disposée de telle sorte que de l’huile de lubrification ou refroidissement présente sur le pignon solaire peut être projetée vers ladite face d’extrémité depuis le pignon solaire au cours de la rotation de celui-ci. On notera par ailleurs que la face latérale présente de préférence une forme épousant la forme des pignons satellites, c’est-à-dire une forme courbe, en arc de cercle. On comprend en outre que la cavité d’accumulation est une portion creusée de la face d’extrémité, également configurée pour être en vis-à-vis du pignon solaire. Compte tenu de la présence de cette cavité d’accumulation, la première extrémité du canal interne, débouchant dans ladite cavité, est plus éloignée du pignon solaire qu’elle ne le serait si elle débouchait directement sur un plan principal de la face d’extrémité, en l’absence de cavité d’accumulation. En d’autres termes, la première extrémité du canal interne est plus éloignée du pignon solaire que ne l’est la deuxième extrémité du pignon satellite. Par ailleurs, compte tenu de cette configuration, lorsque le déflecteur d’huile est monté dans un réducteur mécanique en fonctionnement, l’huile de lubrification ou de refroidissement présente sur le pignon solaire et projetée radialement vers l’extérieur par la force centrifuge en direction de la face d’extrémité du déflecteur, peut se loger dans la cavité d’accumulation. La présence de cette cavité d’accumulation permet ainsi d’immobiliser, au moins temporairement, l’huile projetée depuis le pignon solaire. En d’autres termes, l’huile accumulée dans cette cavité d’accumulation, sur laquelle débouche la première extrémité du canal interne, présente une vitesse sensiblement nulle. A l’inverse, la deuxième extrémité du canal interne débouche sur la face latérale en vis-à-vis d’un des pignons satellites, lui-même en rotation. Compte tenu de cette rotation, la vitesse relative du fluide (par exemple de l’air) s’écoulant dans cette région où débouche la deuxième extrémité du canal interne à proximité du pignon satellite, est plus élevée que dans la cavité d’accumulation sur laquelle débouche la première extrémité, où la vitesse d’écoulement est nulle ou quasi nulle. Par conséquent, la pression existant dans la région (à proximité du pignon satellite) où débouche la deuxième extrémité du canal interne est plus faible que la pression existant dans la région (la cavité d’accumulation) où débouche la première extrémité du canal interne. Cette différence de pression crée un effet Venturi, aspirant l’huile accumulée dans la cavité d’accumulation, et créant ainsi un écoulement d’huile de la première extrémité du canal interne vers sa deuxième extrémité, l’huile étant alors éjectée vers le pignon satellite par l’intermédiaire de la deuxième extrémité. Cette configuration simple du déflecteur permet ainsi de faciliter le transfert de l’huile du pignon solaire vers le pignon satellite et ainsi de limiter la recirculation d’huile autour du pignon solaire, limitant ainsi les pertes et l’échauffement d’huile, et améliorant par conséquent le rendement du réducteur mécanique. Dans certains modes de réalisation, la face latérale du déflecteur d’huile comprend une protubérance faisant saillie depuis une surface principale de la face latérale du déflecteur d’huile jusqu’à une face d’extrémité de la protubérance, la deuxième extrémité du canal interne débouchant sur ladite face d’extrémité de la protubérance. Lorsque le déflecteur est disposé dans un réducteur mécanique, la présence de cette protubérance permet ainsi de rapprocher davantage la deuxième extrémité du canal interne du pignon satellite en rotation, permettant ainsi d’augmenter la différence de pression entre les deux extrémités du canal interne et ainsi d’accentuer l’effet Venturi, améliorant par conséquent l’efficacité du dispositif. Dans certains modes de réalisation, la face d’extrémité du déflecteur d’huile s’étend principalement selon une direction axiale, la cavité d’accumulation présentant, selon une section perpendiculaire à la direction axiale, une forme concave. Lorsque le déflecteur est disposé dans un réducteur mécanique, on comprend que la direction axiale est configurée pour être parallèle à un axe de rotation du pignon solaire. Selon la section perpendiculaire à la direction axiale, la cavité d’accumulation peut par exemple présenter la forme d’un arc de cercle. La forme concave, ou en cuvette, de la cavité d’accumulation, est avantageuse en ce qu’elle facilite l’accumulation de l’huile et également l’écoulement de cette dernière sur les parois de la cavité en direction de la première extrémité du canal interne. En d’autres termes, cette forme limite la stagnation de l’huile dans la cavité d’accumulation. Dans certains modes de réalisation, le canal interne présente une section de forme oblongue. Cette forme est avantageuse en ce qu’elle permet de maximiser la section de passage du canal interne, et donc d’augmenter le débit d’huile s’écoulant dans ce canal. Le présent exposé concerne également un réducteur mécanique de turbomachine d’aéronef, comprenant un pignon solaire, au moins deux pignons satellites engrenant avec le pignon solaire, et au moins un déflecteur d’huile selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, disposé entre les deux pignons satellites et disposé de telle sorte que la face d’extrémité du déflecteur d’huile soit en vis-à-vis du pignon solaire et que la face latérale du déflecteur d’huile soit en vis-à-vis d’un des pignons satellites. Dans certains modes de réalisation, le pignon solaire comprend une première gorge d’écoulement d’huile et les au moins deux pignons satellites comprennent chacun une deuxième gorge d’écoulement d’huile, la première extrémité du canal interne débouchant dans la cavité d’accumulation en vis à vis de la première gorge, et la deuxième extrémité du canal interne débouchant sur la face latérale du déflecteur d’huile, en vis-à-vis de la deuxième gorge d’un des pignons satellites. On comprend selon ce mode de réalisation que les pignons satellites et le pignon solaire sont du type à deux étages. En d’autres termes, ils comprennent chacun deux rangées de dents, par exemple en chevron, formant entre elles une gorge d’écoulement d’huile. On notera plus précisément que le réducteur mécanique selon le présent exposé est de préférence un réducteur mécanique à train planétaire à simple ou double étage. Ainsi, la première extrémité du canal interne est en vis-à-vis de la première gorge, c’est-à-dire sensiblement à une même position axiale par rapport à l’axe de rotation du pignon solaire, étant entendu que la première extrémité débouche dans la cavité d’accumulation, elle-même au moins en partie en vis-à-vis de la première gorge d’écoulement d’huile. L’accumulation de l’huile dans la cavité d’accumulation, et son ingestion par la première extrémité du canal interne est ainsi facilitée. De même, la deuxième extrémité du canal interne est en vis-à-vis de la deuxième gorge, c’est-à-dire sensiblement à une même position axiale par rapport à l’axe de rotation du pignon satellite. L’expulsion de l’huile par la deuxième extrémité du canal interne, vers la deuxième gorge d’écoulement d’huile, est ainsi facilitée. Dans certains modes de réalisation, lorsque la face latérale du déflecteur d’huile comprend une protubérance faisant saillie depuis une surface principale de la face latérale du déflecteur d’huile jusqu’à une face d’extrémité de la protubérance sur laquelle débouche la deuxième extrémité du canal interne, la protubérance est disposée au moins en partie dans la deuxième gorge de telle sorte qu’une distance minimale entre ladite face d’extrémité de la protubérance et un fond de la deuxième gorge est inférieure à 20 mm. En d’autres termes, la protubérance permet de rapprocher davantage la deuxième extrémité du canal interne du fond de la deuxième gorge d’écoulement d’huile. Cette proximité de la deuxième extrémité avec le fond de la gorge permet, lorsque le pignon satellite est en rotation, de diminuer la pression existant au niveau de ladite deuxième extrémité, compte tenu de la vitesse de rotation du pignon satellite et du cisaillement de l’air à la surface du fond de la gorge. Ainsi, les distances revendiquées permettent de maximiser la différence de pression entre la première extrémité et la deuxième extrémité du canal interne, et ainsi de maximiser l’effet Venturi. En outre, des distances supérieures aux valeurs définies limiteraient l’influence de la vitesse tangentielle au niveau de l’extrémité du canal interne et donc minimiserait la différence de pression et par conséquent l’effet Venturi. A l’inverse, des distances inférieures à ces valeurs augmenteraient les risques de contact entre le déflecteur et le pignon satellite, ce qui pourrait dégrader ces différentes pièces. Dans certains modes de réalisation, la face d’extrémité du déflecteur d’huile comprend une languette de récupération s’étendant depuis un rebord de la cavité d’accumulation, et étant disposée au moins en partie dans la première gorge, de manière à récupérer l’huile s’écoulant dans la première gorge et la guider vers la cavité d’accumulation. La languette de récupération est de préférence dans le prolongement du rebord de la cavité d’accumulation, pour faciliter le guidage de l’huile vers ladite cavité en limitant les pertes de charge. Ainsi, lorsque la cavité a une forme concave, la languette peut suivre la même courbure que le rebord de la cavité. Le fait de disposer cette languette de récupération au moins en partie dans la première gorge d’écoulement d’huile du pignon solaire permet d’augmenter la quantité d’huile dirigée vers la cavité d’accumulation et ingérée par la première extrémité du canal interne par effet Venturi, diminuant donc davantage les pertes liées à la recirculation d’huile et améliorant ainsi l’efficacité du dispositif. Dans certains modes de réalisation, la cavité d’accumulation présente une forme concave s’étendant entre un premier rebord et un deuxième rebord disposé en aval du premier rebord par rapport à un sens de rotation du pignon solaire, la première extrémité du canal interne débouchant dans la cavité d’accumulation, plus proche du deuxième rebord que du premier rebord. On comprend que le terme « aval » est considéré par rapport au sens de rotation du pignon solaire, par exemple le sens horaire. On comprend donc que, du fait de l’énergie cinétique engendrée par la rotation du pignon solaire, l’huile présente dans la première gorge d’écoulement d’huile sera davantage projetée sur une portion de la cavité d’accumulation plus en aval de celle-ci, c’est-à-dire plus proche du deuxième rebord. Le fait de disposer la première extrémité du canal interne de manière à ce qu’elle débouche dans la cavité d’accumulation, plus proche du deuxième rebord que du premier rebord, permet ainsi de faciliter l’ingestion de l’huile accumulée dans la cavité et présente en plus grande quantité dans cette zone. Cela permet ainsi d’améliorer le rendement et l’efficacité du dispositif. Le présent exposé concerne également une turbomachine d’aéronef comprenant un réducteur mécanique selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles : La est un plan en coupe axiale d’une turbomachine comprenant un réducteur planétaire selon l’exposé, La représente une vue en perspective d’un réducteur mécanique, La représente une vue latérale d’une gorge d’écoulement d’huile d’un pignon satellite du réducteur mécanique de la , La représente une vue en perspective d’un déflecteur d’huile selon un premier mode de réalisation du présent exposé, La représente une vue de face en transparence du déflecteur d’huile de la , La représente schématiquement une vue en coupe de face du déflecteur d’huile de la , disposé dans un réducteur mécanique, La représente schématiquement une vue latérale et détaillée de la gorge d’écoulement d’huile d’un pignon satellite, dans laquelle est disposée la protubérance du déflecteur d’huile, Les figures 8A à 8D représentent schématiquement la deuxième extrémité du canal interne du déflecteur d’huile, selon des exemples alternatifs de formes de la section dudit canal interne, La représente une vue en perspective d’un déflecteur d’huile selon un deuxième mode de réalisation du présent exposé, La représente une vue en perspective d’un déflecteur d’huile selon un troisième mode de réalisation du présent exposé. Déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) pour réducteur mécanique (10) de turbomachine (1) d’aéronef, le réducteur mécanique (10) comprenant un pignon solaire (40) et au moins deux pignons satellites (100, 200) engrenant avec le pignon solaire, le déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprenant une face d’extrémité (50A) configurée pour être en vis-à-vis du pignon solaire (40), et au moins une face latérale (50B) configurée pour être en vis-à-vis d’un des pignons satellites (100), la face d’extrémité (50A) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprenant une cavité d’accumulation (52) configurée pour accumuler de l’huile provenant du pignon solaire (40), le déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprenant en outre au moins un canal interne (54) s’étendant entre une première extrémité (54A) débouchant dans la cavité d’accumulation (52), et une deuxième extrémité (54B) débouchant sur la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’). Déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) selon la revendication 1, dans lequel la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprend une protubérance (56) faisant saillie depuis une surface principale de la face latérale du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) jusqu’à une face d’extrémité (57) de la protubérance (56), la deuxième extrémité (54B) du canal interne (54) débouchant sur ladite face d’extrémité (57) de la protubérance (56). Déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la face d’extrémité (50A) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) s’étend principalement selon une direction axiale (Y1), la cavité d’accumulation (52) présentant, selon une section perpendiculaire à la direction axiale (Y1), une forme concave. Déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le canal interne (54) présente une section de forme oblongue. Réducteur mécanique (10) de turbomachine d’aéronef, comprenant un pignon solaire (40), au moins deux pignons satellites (100, 200) engrenant avec le pignon solaire (40), et au moins un déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, disposé entre les deux pignons satellites (100, 200) et disposé de telle sorte que la face d’extrémité (50A) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) soit en vis-à-vis du pignon solaire (40) et que la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) soit en vis-à-vis d’un des pignons satellites (100). Réducteur mécanique (10) selon la revendication 5, dans lequel le pignon solaire (40) comprend une première gorge d’écoulement d’huile (43) et les au moins deux pignons satellites comprennent chacun une deuxième gorge d’écoulement d’huile (130, 230), la première extrémité (54A) du canal interne (54) débouchant dans la cavité d’accumulation (52) en vis à vis de la première gorge (43), et la deuxième extrémité (54B) du canal interne (54) débouchant sur la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’), en vis-à-vis de la deuxième gorge (130) d’un des pignons satellites (100). Réducteur mécanique (10) selon la revendication 6, dans lequel, lorsque la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprend une protubérance (56) faisant saillie depuis une surface principale de la face latérale (50B) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) jusqu’à une face d’extrémité (57) de la protubérance (56) sur laquelle débouche la deuxième extrémité (54B) du canal interne (54), la protubérance (56) est disposée au moins en partie dans la deuxième gorge (130) de telle sorte qu’une distance minimale entre ladite face d’extrémité (57) de la protubérance (56) et un fond (131) de la deuxième gorge (130) est inférieure à 20 mm. Réducteur mécanique (10) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la face d’extrémité (50A) du déflecteur d’huile (50, 50’, 50’’) comprend une languette (59) de récupération s’étendant depuis un rebord de la cavité d’accumulation (52), et étant disposée au moins en partie dans la première gorge (43), de manière à récupérer l’huile s’écoulant dans la première gorge (43) et la guider vers la cavité d’accumulation (52). Réducteur mécanique (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel la cavité d’accumulation (52) présente une forme concave s’étendant entre un premier rebord (52A) et un deuxième rebord (52B) disposé en aval du premier rebord (52A) par rapport à un sens de rotation (R) du pignon solaire (40), la première extrémité (54A) du canal interne (54) débouchant dans la cavité d’accumulation (52), plus proche du deuxième rebord (52B) que du premier rebord (52A). Turbomachine (1) d’aéronef comprenant un réducteur mécanique (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 9.