Brevet FR3162461A1 — publié le 20251128

Module (30) pour une turbomachine (10) d’aéronef, ce module (30) comportant : - une enceinte de lubrification (38) qui est au moins en partie délimitée par des supports de palier (32, 34) comportant des brides (32a, 34a) appliquées axialement l’une sur l’autre et fixées entre elles par des vis fusibles (42), et - un joint annulaire (80) expansible intercalé axialement entre les brides (32a, 34a). Figure pour l'abrégé : Figure 6 MODULE POUR UNE TURBOMACHINE D’AERONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un module pour une turbomachine d’aéronef, ainsi qu’une turbomachine comportant un tel module. Arrière-plan technique L’état de la technique comprend notamment le document EP-B1-2 721 260. Une turbomachine d’aéronef comprend un générateur de gaz qui comporte classiquement, d’amont en aval, par référence à l’écoulement des gaz dans la turbomachine, au moins un compresseur, une chambre annulaire de combustion et au moins une turbine. Dans le cas d’un turboréacteur à double corps, respectivement basse pression et haute pression, le générateur de gaz comporte successivement un compresseur basse pression, un compresseur haute pression, la chambre de combustion, une turbine haute pression et une turbine basse pression. Le générateur de gaz définit une première veine annulaire d’écoulement d’un flux de gaz, appelé flux primaire, qui traverse les compresseurs, la chambre de combustion et les turbines. Le rotor du compresseur haute pression est relié au rotor de la turbine haute pression par un arbre haute pression. Le rotor du compresseur basse pression est relié au rotor de la turbine basse pression par un arbre basse pression qui traverse l’arbre haute pression et qui entraîne en rotation un arbre d’une hélice de propulsion située en général à l’amont du générateur de gaz. Lorsque cette hélice est carénée et donc entourée par un carter annulaire, cette hélice est appelée soufflante et génère un flux d’air, appelé flux secondaire, qui s’écoule autour du générateur de gaz. L’arbre de l’hélice et l’arbre basse pression sont guidés par des paliers qui sont logés dans une enceinte de lubrification. Cette enceinte est entourée par la première veine et est au moins en partie délimitée par des supports de palier. Un premier palier à roulement situé à l’amont est porté par un premier support de palier, et un second palier à roulement situé à l’aval est porté par un second support de palier. Ces supports de palier comportent des brides annulaires qui sont orientées radialement et appliquées axialement l’une sur l’autre ainsi que sur une bride annulaire d’un carter de stator. L’enceinte de lubrification a pour but de lubrifier les paliers et de contenir une atmosphère huilée autour de ces paliers. L’huile est amenée dans l’enceinte par un circuit d’alimentation. L’hélice comprend des aubes qui sont susceptibles de se rompre bien que ce phénomène soit extrêmement rare. Dans un tel cas, un balourd important apparaît sur l’arbre de l’hélice ce qui génère des charges cycliques et des vibrations que le palier amont communique au stator avec des risques de détérioration non négligeables. Afin de limiter les efforts transmis au stator en présence de fort balourd, il est connu du document FR-A1-2 831 624 un dispositif de découplage à vis fusibles. En pratique, le second support de palier est fixé au carter de stator par des vis de fixation non fusibles, et le premier support de palier est fixé au second support de palier par des vis fusibles pour former une liaison apte à être rompue. Ces vis dites « fusibles », dont le fonctionnement est amplement décrit dans le document précité, présentent une portion de section réduite susceptible de se rompre au-delà d'un effort mécanique de traction prédéterminé et ainsi de réaliser le découplage des supports de palier. Dans cette situation de rupture des vis fusibles, le premier support de palier n’est plus retenu axialement. Il se déplace axialement vers l’amont et donc s’écarte axialement du second support de palier. C’est d’autant plus le cas lorsque le palier porté par le premier support de palier est un palier à rouleaux qui n’assure pas de butée axiale au support de palier lorsqu’il est désolidarisé du second support de palier. Ce phénomène est problématique car l’enceinte continue d’être alimentée en ’huile par le circuit précité et l’huile qui s’accumule dans l’enceinte est susceptible de passer à travers le passage annulaire formé entre les brides des supports de palier qui se sont écartées axialement l’une de l’autre. L’huile se déverse alors dans le moteur ce qui génère une pollution. Cette huile peut atteindre la première veine dans laquelle a lieu des prélèvements d’air pour l’alimentation en air de l’aéronef équipé de la turbomachine. Il existe donc un risque que l’aéronef soit alimenté avec de l’air qui soit pollué voire avec des fumées et des odeurs désagréables. L’invention concerne une solution technique visant à supprimer le risque de fuite d’huile dans la veine primaire après découplage des supports de palier de l’enceinte de lubrification. L’invention concerne un module pour une turbomachine d’aéronef, ce module comportant : - un premier support annulaire de palier qui s’étend autour d’un axe et qui comprend une première bride annulaire de fixation, - un second support annulaire de palier qui s’étend autour de l’axe et qui comprend une seconde bride annulaire de fixation, les première et seconde brides étant aptes à être appliquées axialement l’une contre l’autre et à être fixées entre elles par des vis fusibles, - un carter annulaire qui s’étend autour de l’axe, le second support de palier étant fixé au carter, - une enceinte de lubrification qui est au moins en partie délimitée par le premier support de palier, cette enceinte de lubrification renfermant un premier palier à roulements porté par le premier support de palier et un second palier à roulements porté par le second support de palier, et - un circuit d’alimentation en huile de l’enceinte, et - un joint annulaire expansible intercalé axialement entre les première et seconde brides, ce joint étant comprimé axialement entre les première et seconde brides lorsque les vis fusibles sont non rompues et que les première et seconde brides sont appliquées axialement l’une sur l’autre, et étant apte à être expansé axialement lorsque les vis fusibles sont rompues et que les première et seconde brides sont écartées axialement l’une de l’autre, le joint maintenant une étanchéité axiale entre les brides lorsqu’il est à l’état expansé. En fonctionnement normal, les vis fusibles assurent la rétention axiale du premier support de palier vis-à-vis du second support de palier. En cas de rupture des vis fusibles, les supports de palier se désolidarisent et s’écartent axialement l’un de l’autre. Le joint s’expanse alors et assure l’étanchéité au niveau des brides. Il n’y a donc pas de risque de fuite d’huile dans la veine du moteur car l’huile reste maintenue par le joint expansé à l’intérieur de l’enceinte. Le module 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 joint est du type accordéon ou soufflet ; le joint est une lame pliée ou ondulée ; le joint est en métal ou en élastomère, de préférence chargé ; le joint comporte une première extrémité axiale fixée à la bride du premier support de palier, et une seconde extrémité axiale opposée à la première extrémité axiale et fixée à la bride du second support de palier ; les première et seconde extrémités axiales du joint sont collées aux brides ; à l’état expansé, le joint a une longueur ou dimension axiale qui représente au moins deux fois sa longueur ou dimension axiale à l’état comprimé ; à l’état expansé, le joint a une longueur ou dimension axiale qui représente au moins trois fois sa longueur ou dimension axiale à l’état comprimé ; la bride du second support de palier est intercalée axialement entre la bride du premier support de palier et une autre bride du carter ; la bride du second support de palier est fixée à la ou une bride du carter par des vis non fusibles. La présente invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un module tel que décrite ci-dessus. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une demi vue schématique en coupe axiale d’une partie d’une turbomachine d’aéronef, FIG. 2 la FIG. 2 est une vue schématique partielle en coupe axiale d’une enceinte de lubrification de paliers, FIG. 3 la FIG. 3 est une vue à plus grande échelle d’une partie de la FIG. 2 et montre un dispositif de découplage comportant des vis fusibles ici non rompues, FIG. 4 la FIG. 4 est une vue similaire à celle de la FIG. 3 et montre le dispositif de découplage avec des vis fusibles ici rompues, FIG. 5 la FIG. 5 est une vue schématique en coupe axiale d’un joint d’étanchéité expansible, et illustre un mode de réalisation de l’invention, FIG. 6 la FIG. 6 est une vue similaire à celle de la FIG. 5 et montre le joint d’étanchéité expansé après rupture des vis fusibles. Description détaillée de l'invention La FIG. 1 montre une turbomachine 10 pour un aéronef, cette turbomachine 10 étant ici un turboréacteur à double flux et double corps. L’axe A désigne l’axe longitudinal de la turbomachine. La turbomachine 10 comprend un générateur de gaz 12 qui comporte d’amont en aval par référence à l’écoulement des gaz le long de l’axe A, un compresseur BP 14 ou basse pression, un compresseur HP ou haute pression, une chambre annulaire de combustion, une turbine HP ou haute pression et une turbine BP ou basse pression. La turbomachine 10 est partiellement représentée et seul le compresseur BP 14 est représenté dans le dessin. Bien que cela ne soit pas visible dans la FIG. 1 , le rotor du compresseur HP est relié au rotor de la turbine HP par un arbre haute pression, et le rotor du compresseur BP 14 est relié au rotor de la turbine BP par un arbre basse pression qui traverse l’arbre haute pression et qui entraîne en rotation une hélice de propulsion, appelée soufflante 16, située à l’amont du générateur de gaz 12 et qui est entourée par un carter annulaire appelé carter de soufflante 18. Le carter de soufflante 18 est relié au générateur de gaz 12 par un carter intermédiaire 20 qui comprend un moyeu central 22 et une série de bras radiaux 24 de liaison du moyeu 22 au carter de soufflante 18. Le générateur de gaz 12 définit une veine annulaire principale V1 d’écoulement d’un premier flux d’air, appelé flux primaire F1. Le générateur de gaz 12 est entouré par une veine annulaire secondaire V2 d’écoulement d’un second flux d’air, appelé flux secondaire F2. Le flux d’air F entrant dans la soufflante 16 se divise en une partie formant le flux primaire F1. L’air de ce flux primaire F1 est comprimé dans les compresseurs BP 14 et HP, puis mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion. Les gaz de combustion du flux primaire sont ensuite détendus dans les turbines HP et BP et s’écoulent enfin dans une tuyère d’échappement. L’autre partie du flux d’air entrant dans la soufflante 16 forme le flux secondaire F2 et est destiné à être mélangé au flux primaire F1 en aval de la tuyère. La FIG. 1 montre en outre un module 30 de la turbomachine, ce module 30 comportant des supports annulaires de palier 32, 34, un carter annulaire 36, une enceinte de lubrification 38 et un circuit 40 d’alimentation en huile de l’enceinte 38. Un premier support annulaire de palier 32 s’étend autour de l’axe A et comprend une première bride annulaire de fixation 32a, mieux visible à la FIG. 2 . Un second support annulaire de palier 34 s’étend autour de l’axe A et comprend une seconde bride annulaire de fixation 34a. Les brides 32a, 34a s’étendent ici radialement vers l’extérieur et sont aptes à être appliquées axialement l’une contre l’autre et à être fixées ensemble par des vis 42 qui sont fusibles et mieux visibles aux figures 2 à 4. Un carter annulaire 36 s’étend autour de l’axe A et le second support de palier 34 est fixé à ce carter 36 par des vis qui sont non fusibles et qui ne sont pas représentés dans les dessins. Les vis fusibles 42 et non fusibles peuvent être situées sur une même circonférence centrée sur l’axe A. Le carter 36 peut être le carter intermédiaire 20 de la FIG. 1 ou bien un autre carter fixé à ou solidaire de ce carter intermédiaire 20. Le carter 36 comprend une bride 36a sur laquelle est appliquée et fixée la bride 34a par les vis non fusibles précitées. La bride 34a du second support de palier 34 est intercalée axialement entre la bride 32a du premier support de palier 32 et la bride 36a du carter 36, comme illustré aux figures 2 à 4. L’enceinte de lubrification 38 est au moins en partie délimitée par le premier support de palier 32 et renferme un premier palier à roulements 44, ou palier amont, porté par le premier support de palier 32, et un second palier à roulements 46, ou palier aval, porté par le second support de palier 34. Dans l’exemple représenté, le palier amont 44 est un palier à rouleaux et le palier aval 46 est un palier à billes. Par ailleurs, dans l’exemple représenté, le premier support de palier 32 a une forme générale annulaire et allongée le long de l’axe A, et comprend une extrémité amont portant le palier à roulement 44, et une extrémité aval reliée à la bride 32a. Le second support de palier 34 a une forme générale annulaire et radiale, et comprend une extrémité radialement interne portant le palier à aval 46, et une extrémité radialement externe reliée à la bride 34a. Le circuit 40 d’alimentation en huile de l’enceinte 38 est mieux visible à la FIG. 2 et comporte un distributeur d’huile 48 et au moins une conduite d’huile 50. Le distributeur d’huile 48 est solidaire du carter 36 et comporte au moins une entrée d’huile 48a et au moins une première sortie d’huile 48b. L’entrée d’huile 48a est apte à être reliée à un réservoir d’huile non représenté. La conduite d’huile 50 est solidaire du premier support de palier 32 et comporte une extrémité 40a, ici aval, reliée à la première sortie d’huile 48b du distributeur 48 en vue de la circulation d’huile depuis ladite entrée 48a jusqu’à ladite au moins une sortie 48b. Dans l’exemple représenté, le distributeur 48 comprend deux sorties d’huile 48b, 48c, la première sortie d’huile 48b précitée et une seconde sortie d’huile 48c. La seconde sortie d’huile 48c peut être reliée à une autre conduite ou bien à un gicleur d’huile 52 comme illustré dans le dessin. Le gicleur 52 projette de l’huile sur le palier aval 46, alors que la conduite 50 reliée à la première sortie 48b du distributeur 48 alimente en huile le palier amont 44 en vue de sa lubrification. De préférence, la première sortie 48b est orientée en direction axiale, en particulier du côté du premier support de palier 32, c’est-à-dire ici vers l’amont. La seconde sortie 48c peut être orientée radialement vers l’intérieur. Aux figures 2 à 4, on voit en outre que la conduite 50 comprend une partie qui s’étend axialement et qui traverse un orifice axial 54 du second support de palier 34. La conduite 50 est intercalée radialement entre le palier aval 46 et les brides 32a, 34a des supports de palier 32, 34. La FIG. 3 montre le cas de figure par défaut et en fonctionnement normal dans lequel les brides 32a des supports de palier 32 sont appliquées axialement l’une sur l’autre et fixées ensemble par les vis fusibles 42. Comme évoqué dans ce qui précède, en cas de balourd et vibrations, les vis fusibles 42 sont susceptibles de se rompre comme illustré à la FIG. 4 . La bride 32a du premier support de palier 32, et en particulier le premier support de palier 32 dans son ensemble, n’est alors plus retenu axialement et se déplace axialement en s’éloignant de second support de palier 32. Le premier support de palier 32 se déplace alors vers l’amont ce qui créé un passage annulaire 56 entre les brides 32a, 34a des supports de palier 32, 34. L’huile apportée par le distributeur 48 continue de s’écouler dans l’enceinte et s’y accumule. Cette huile est alors susceptible de s’écouler par gravité à travers le passage 56 et peut atteindre la veine primaire V1 ce qui est problématique comme évoqué dans ce qui précède. La présente invention propose une solution simple, efficace et économique à ce problème. L’invention propose de prévoir une solution pour contenir l’huile à l’intérieur de l’enceinte, même lorsque les vis 42 se rompent et que les supports de palier 32, 34 s’écartent axialement l’un de l’autre. Comme illustré aux figures 5 et 6, l’invention propose ainsi un joint annulaire expansible 80 intercalé axialement entre les brides 32a, 34a. Le joint 80 est comprimé axialement entre les brides 32a, 34a lorsque les vis fusibles 42 sont non rompues et lorsque les brides 32a, 34a sont appliquées axialement l’une sur l’autre (cf. FIG. 5 ). Le joint 80 est expansé axialement lorsque les vis fusibles 42 sont rompues et que les brides 32a, 34a sont écartées axialement l’une de l’autre (cf. FIG. 6 ). La particularité du joint 80 est qu’il maintient une étanchéité axiale entre les brides 32a, 34a lorsqu’il est à l’état expansé. Le joint 80 peut également être conçu pour assurer cette étanchéité lorsqu’il est à l’état comprimé. Comme dans l’exemple représenté dans les dessins, le joint 80 peut être monté entre deux faces radiales 82, 84 en regard des brides 32a, 34a, et en particulier dans des logements 82a, 84a respectifs de ces faces 82, 84. Le joint 80 peut être du type accordéon ou soufflet. Le joint 80 peut être une lame pliée ou ondulée. Le joint 80 peut être en métal ou en élastomère, de préférence chargé. Le joint 80 est par exemple en Viton® chargé de fibres. Le joint 80 peut comporter une première extrémité axiale 80a fixée à la bride 32a du support de palier 32, et une seconde extrémité axiale 80b opposée à la première extrémité axiale 80a et fixée à la bride 34a du support de palier 34. Les première et seconde extrémités axiales 80a, 80b du joint 80 sont de préférence collées aux brides 32a, 32b. A l’état expansé, le joint 80 a une longueur L1 ou dimension axiale qui représente au moins deux fois, et de préférence au moins trois fois, sa longueur L2 ou dimension axiale à l’état comprimé (figures 5 et 6). La longueur L1 peut être inférieure à quatre fois voire cinq fois la longueur L2. En fonctionnement normal, le joint 80 est dans la configuration de la FIG. 5 et est comprimé entre les brides 32a, 34a pour assurer ou non une étanchéité entre ces brides. Lorsque les vis 42 se rompent et que le support de palier 32 s’écarte axialement du support de palier 34, le joint 80 s’expanse tout en restant en appui axial voire tout en restant solidaire des brides 32a, 34a, ce qui assure alors l’étanchéité entre les brides 32a, 34a. L’huile qui est susceptible de passer à travers le passage 56 entre les brides 32a, 34a est alors retenue par le joint 80 et ne s’échappe pas de l’enceinte 38. Module (30) pour une turbomachine (10) d’aéronef, ce module (30) comportant : - un premier support annulaire de palier (32) qui s’étend autour d’un axe (A) et qui comprend une première bride annulaire de fixation (32a), - un second support annulaire de palier (34) qui s’étend autour de l’axe (A) et qui comprend une seconde bride annulaire de fixation (34a), les première et seconde brides (32a, 34a) étant aptes à être appliquées axialement l’une contre l’autre et à être fixées entre elles par des vis fusibles (42), - un carter annulaire (36) qui s’étend autour de l’axe (A), le second support de palier (34) étant fixé au carter (36), - une enceinte de lubrification (38) qui est au moins en partie délimitée par le premier support de palier (32), cette enceinte de lubrification (38) renfermant un premier palier à roulements (44) porté par le premier support de palier (32) et un second palier à roulements (46) porté par le second support de palier (34), - un circuit (40) d’alimentation en huile de l’enceinte (38), et - un joint annulaire (80) expansible intercalé axialement entre les première et seconde brides (32a, 34a), ce joint (80) étant comprimé axialement entre les première et seconde brides (32a, 34a) lorsque les vis fusibles (42) sont non rompues et que les première et seconde brides (32a, 34a) sont appliquées axialement l’une sur l’autre, et étant apte à être expansé axialement lorsque les vis fusibles (42) sont rompues et que les première et seconde brides (32a, 34a) sont écartées axialement l’une de l’autre, le joint (80) maintenant une étanchéité axiale entre les brides (32a, 32b) lorsqu’il est à l’état expansé. Module (30) selon la revendication 1, dans lequel le joint (80) est du type accordéon ou soufflet. Module (30) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le joint (80) est une lame pliée ou ondulée. Module (30) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le joint (80) est en métal ou en élastomère, de préférence chargé. Module (30) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le joint (80) comporte une première extrémité axiale (80a) fixée à la bride (32a) du premier support de palier (32), et une seconde extrémité axiale (80b) opposée à la première extrémité axiale (80a) et fixée à la bride (34a) du second support de palier (34). Module (30) selon la revendication 5, dans lequel les première et seconde extrémités axiales (80a, 80b) du joint (80) sont collées aux brides (32a, 32b). Module (30) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, à l’état expansé, le joint (80) a une longueur (L1) ou dimension axiale qui représente au moins deux fois sa longueur (L2) ou dimension axiale à l’état comprimé. Module (30) selon la revendication 7, dans lequel, à l’état expansé, le joint (80) a une longueur (L1) ou dimension axiale qui représente au moins trois fois sa longueur (L2) ou dimension axiale à l’état comprimé. Module (30) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bride (34a) du second support de palier (34) est intercalée axialement entre la bride (32a) du premier support de palier (32) et une autre bride (36a) du carter (36). Module (30) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la bride (34a) du second support de palier (34) est fixée à une bride (36a) du carter (36) par des vis non fusibles. Turbomachine (10) pour un aéronef, comportant au moins un module (30) selon l’une des revendications précédentes.