Brevet FR3140918A1 — publié le 20240419

L’invention concerne un roulement (22) pour le guidage en rotation d’un arbre (11) de turbomachine d’aéronef, le roulement comprenant une bague interne (32) et une bague externe (34) centrées sur un axe central longitudinal (3) du roulement, ce dernier comprenant également des éléments de roulement (42) agencés entre les bagues interne et externe, et comportant en outre des moyens pour la préhension et l’ extraction du roulement formés par une extension axiale de bague (46) pourvue d’un filetage (50) centré sur l’axe central longitudinal (3) du roulement. Figure 2. ROULEMENT POUR LE GUIDAGE EN ROTATION D’UN ARBRE DE TURBOMACHINE D’AERONEF, PRESENTANT DES MOYENS FACILITANT SON EXTRACTION DE L’ARBRE La présente invention se rapporte au domaine des turbomachines d’aéronef. Elle concerne plus particulièrement les roulements permettant d’assurer le guidage en rotation des arbres des turbomachines. L’invention s’applique à tout type de turbomachine, comme les turboréacteurs et les turbopropulseurs. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les arbres de turbomachine d’aéronef sont guidés en rotation par des roulements, par exemple connus du document FR 3 095 481 A1. Pour des raisons de maintenance, les roulements peuvent amenés à être extraits de l’arbre autour duquel ils sont montés, afin d’être entretenus, réparés, ou changés. Généralement, pour assurer cette extraction, le roulement présente sur l’une de ses bagues interne et externe une gorge annulaire ou une pluralité de taraudages axiaux dans l’épaisseur de la bague concernée, de manière à coopérer avec un outil d’extraction approprié. Cependant, dans le cas de roulements de faible dimensionnement, l’épaisseur limitée des bagues ne permet pas la réalisation des moyens d’extraction exposés ci-dessus. Pour répondre au moins partiellement à la problématique mentionnée ci-dessus, l’invention a tout d’abord pour objet un roulement pour le guidage en rotation d’un arbre de turbomachine d’aéronef, le roulement comprenant une bague interne et une bague externe centrées sur un axe central longitudinal du roulement, ce dernier comprenant également des éléments de roulement agencés entre les bagues interne et externe, et comportant en outre des moyens pour la préhension et l’extraction du roulement. Selon l’invention, les moyens de préhension et d’extraction comprennent, sur l’une des bagues interne et externe, une extension axiale de bague pourvue d’un filetage centré sur l’axe central longitudinal du roulement. Cette solution se révèle particulièrement simple, fiable, et facile à mettre en œuvre, même sur des roulements de faible dimensionnement. En particulier, la longueur de l’extension axiale de bague et de son filetage peuvent être adaptés en fonction de l’effort d’extraction à fournir, c’est-à-dire en fonction de l’effort à vaincre pour déplacer le roulement sur l’arbre, étant précisé que ce roulement est généralement monté fretté sur son arbre. Grâce à la solution proposée, l’extraction du roulement peut avantageusement s’effectuer via un accès d’un seul et unique côté de ce roulement, celui où se trouve l’extension axiale de bague. Cela limite les opérations de démontage de pièces, et améliore de ce fait la maintenance des roulements sur les arbres de turbomachine. L’invention présente par ailleurs au moins l’une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. De préférence, l’extension de bague est réalisée sur la bague interne, mais elle pourrait alternativement être montée sur la bague externe. De préférence, le filetage est un filetage externe, mais il pourrait alternativement s’agir d’un filetage interne. De préférence, les éléments de roulement sont des billes ou des rouleaux. L’invention a également pour objet un ensemble pour turbomachine d’aéronef comprenant un arbre de turbomachine, ainsi qu’au moins un roulement tel que décrit ci-dessus, monté sur l’arbre. De préférence, l’extension de bague s’étend vers l’aval, mais elle pourrait alternativement s’étendre vers l’amont. L’invention a également pour objet une turbomachine d’aéronef, par exemple un turboréacteur ou un turbopropulseur, comprenant au moins un tel ensemble. Enfin, l’invention a également pour objet un procédé d’extraction d’un roulement de son arbre au sein d’un tel ensemble, le procédé comprenant les étapes suivantes : - accouplement du filetage de l’extension de bague du roulement, avec un outil de préhension et d’extraction du roulement comportant un filetage complémentaire, l’outil étant inséré autour de l’arbre et déplacé relativement à celui-ci de manière à faire coopérer le filetage avec le filetage complémentaire ; - extraction du roulement en opérant, sur l’outil, un effort de traction éventuellement combiné à un effort de torsion. De préférence, l’outil est un tube d’extraction fileté. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels : représente une vue schématique de côté d’un turboréacteur selon l’invention ; représente une demi-vue en coupe longitudinale d’un ensemble selon un mode de réalisation préféré de l’invention, appartenant au turboréacteur de la ; représente une vue partielle en perspective du roulement de l’ensemble montré sur la ; et est une vue similaire à celle de la , schématisant un procédé d’extraction du roulement montré sur les figures 2 et 3. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence à la , il est représenté un turboréacteur 1 à double flux et à double corps. Le turboréacteur 1 comporte de façon classique un générateur de gaz 2, de part et d’autre duquel sont agencés un compresseur basse pression 4, et une turbine basse pression 12. Le générateur de gaz 2 comprend un compresseur haute pression 6, une chambre de combustion 8 et une turbine haute pression 10. Par la suite, les termes « amont » et « aval » sont considérés selon une direction d’écoulement principale des gaz à travers le turboréacteur, cette direction étant schématisée par la flèche 14. Ces termes pourraient respectivement être substitués par les termes « avant » et « arrière ». Le compresseur basse pression 4 et la turbine basse pression 12 forment un corps basse pression, et sont reliés l’un à l’autre par un arbre basse pression 11 centré sur un axe central longitudinal 3 du turboréacteur. De même, le compresseur haute pression 6 et la turbine haute pression 10 forment un corps haute pression, et sont reliés l’un à l’autre par un arbre haute pression 13 centré sur l’axe 3 et agencé autour de l’arbre basse pression 11. Le turboréacteur 1 comporte par ailleurs, en amont du générateur de gaz 2 et du compresseur basse pression 4, une soufflante 15 qui est ici agencée directement à l’arrière d’un cône d’entrée d’air du moteur. La soufflante 15 est rotative selon l’axe 3, et entourée d’un carter de soufflante 9. Elle est entraînée indirectement par l’arbre basse pression 11, via un réducteur de vitesse 20, ce qui lui permet de tourner avec une vitesse plus lente. En outre, de manière classique, le turboréacteur 1 définit une veine primaire 16 destinée à être traversée par un flux primaire, ainsi qu’une veine secondaire 18 destinée à être traversée par un flux secondaire situé radialement vers l’extérieur par rapport au flux primaire. Les deux arbres 11, 13, ainsi que le moyeu de la soufflante 15, sont guidés en rotation à l’aide de roulements 22 supportés par les carters du turboréacteur. Au moins l’un de ces roulements 22 fait partie intégrante d’un ensemble 30 selon l’invention, dont un mode de réalisation préféré va à présent être décrit en référence aux figures 2 à 4. L’ensemble 30 comporte l’un des deux arbres de soufflante, ici référencé 11, de forme creuse et centré sur l’axe 3, correspondant également à l’axe central longitudinal de cet ensemble et à celui du roulement 22 spécifique à l’invention, monté autour de l’arbre 11. Le roulement 22 comprend une bague interne 32 montée autour de l’arbre 11, de préférence par frettage. Elle est en butée axiale dans un sens contre un épaulement 36 de l’arbre, et dans l’autre sens contre un organe de serrage 38 vissé autour de l’arbre, ici à l’aval. Le roulement comporte également une bague externe 34 centrée sur l’axe 3, et portée par un support 40 relié au carter moteur. Entre les deux bagues 32, 34, le roulement comprend des éléments de roulement 42 tels que des rouleaux ou des billes, de préférence portées par une cage de roulement 44. L’une des particularités de l’invention réside dans le fait que le roulement est équipé de moyens permettant sa préhension et son extraction, prenant ici la forme d’une extension axiale 46 de la bague interne 32. Cette extension 46 s’étend de manière annulaire autour de l’axe 3, vers l’aval, au-delà de l’autre bague 34. Il s’agit donc d’une excroissance aval de la bague 32, de préférence d’épaisseur égale ou inférieure à celle de cette bague interne. A titre d’exemple, la distance axiale en saillie « D1 » de l’extension 46 par rapport à la bague externe 34 peut être supérieure au tiers de la longueur axiale de chacune des deux bagues 32, 34. Néanmoins, il est noté que cette distance D1 dépend de l’effort à appliquer sur la bague pour extraire le roulement de l’arbre, comme cela sera exposé ci-après. L’extension de bague 46 est pourvue extérieurement d’un filetage 50, centré sur l’axe 3 et qui s’étend axialement sur tout ou partie de cette extension 46. Ici également, la longueur du filetage 50 dépend de l’effort à appliquer sur la bague interne 32 pour extraire le roulement de l’arbre. Toujours à titre d’exemple, la distance axiale « D2 » du filetage peut être supérieure au tiers de la longueur axiale de chacune des deux bagues 32, 34. Pour réaliser l’extraction du roulement 22 fretté sur l’arbre de turbomachine 11 via sa bague interne 32, il est utilisé un outil 54 de préhension et d’extraction du roulement, qui prend de préférence la forme d’un tube d’extraction fileté intérieurement, comme cela a été schématisé sur la . En effet, ce tube 54 comporte un filetage interne complémentaire 56, qui permet l’accouplement avec l’extension de bague 46. Pour ce faire, le tube-outil 54 est inséré autour de l’arbre coaxialement à celui-ci, et déplacé relativement à l’arbre 11 de manière à faire coopérer ensemble les deux filetages 50, 56. Une fois les filetages vissés l’un sur l’autre, il est procédé à l’extraction du roulement 22 en opérant, sur le tube-outil 54, un effort de traction selon l’axe 3 et vers l’aval, éventuellement combiné à un effort de torsion autour du même axe, de manière à vaincre l’effort de frettage de la bague interne 32 sur la surface externe de l’arbre 11. Cela permet une extraction aisée en ne nécessitant l’accès que d’un côté du roulement 22, ici l’aval, et ce sans risquer d’endommager le roulement même lorsque celui-ci présente un faible dimensionnement, avec une faible épaisseur de bagues ainsi qu’une faible épaisseur d’extension de bague. 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 dont la portée est délimitée par les revendications annexées. Roulement (22) pour le guidage en rotation d’un arbre (11) de turbomachine d’aéronef, le roulement comprenant une bague interne (32) et une bague externe (34) centrées sur un axe central longitudinal (3) du roulement, ce dernier comprenant également des éléments de roulement (42) agencés entre les bagues interne et externe, et comportant en outre des moyens pour la préhension et l’ extraction du roulement, caractérisé en ce que les moyens de préhension et d’extraction comprennent, sur l’une des bagues interne et externe (32, 34), une extension axiale de bague (46) pourvue d’un filetage (50) centré sur l’axe central longitudinal (3) du roulement. Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’extension de bague (46) est réalisée sur la bague interne (32). Roulement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le filetage (50) est un filetage externe. Roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de roulement (42) sont des billes ou des rouleaux. Ensemble (30) pour turbomachine d’aéronef comprenant un arbre de turbomachine (11), ainsi qu’au moins un roulement (22) selon l’une quelconque des revendications précédentes, monté sur l’arbre (11). Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’extension de bague (46) s’étend vers l’aval. Turbomachine d’aéronef (1) comprenant au moins un ensemble (30) selon la revendication 5 ou la revendication 6. Procédé d’extraction d’un roulement (22) de son arbre (11) au sein d’un ensemble (30) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - accouplement du filetage (50) de l’extension de bague (46) du roulement, avec un outil (54) de préhension et d’extraction du roulement comportant un filetage complémentaire (56), l’outil étant inséré autour de l’arbre (11) et déplacé relativement à celui-ci de manière à faire coopérer le filetage (50) avec le filetage complémentaire (56) ; - extraction du roulement (22) en opérant, sur l’outil (54), un effort de traction éventuellement combiné à un effort de torsion. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’outil (54) est un tube d’extraction fileté.