Brevet FR3162471A1 — publié le 20251128

Suspension (10) d’un organe (7) d’une turbomachine (1) à une structure (1a) de la turbomachine, comprenant au moins une bielle (11) articulée par une première extrémité (12) sur un tourillon (13) et par une deuxième extrémité (14) sur une ferrure (15) solidaire de la structure (1a) de la turbomachine (1), le tourillon (13) étant relié à l’organe (7) par l’intermédiaire d’une liaison souple (20), la liaison souple (20) comprenant deux cylindres lamifié (21, 22) coaxiaux et supportant le tourillon (13) et comprenant chacun une alternance d’au moins une couche en matériau élastomère (21c 22c) et d’au moins une couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d) conducteur thermique et élastiquement déformable. La suspension (10) comprend en outre un dispositif de limitation thermique (30) configuré pour limiter la température des couches intermédiaires en matériau métallique (21d, 22d). Figure pour l’abrégé : [Fig 3] Suspension d’un organe de turbomachine à la structure de la turbomachine Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine de la transmission de puissance. Plus particulièrement, la présente invention concerne les suspensions, notamment d’un organe d’une turbomachine à la structure de la turbomachine, et vise plus particulièrement les paliers amortisseurs configurés pour atténuer les vibrations entre l’organe suspendu et la structure portante. Etat de la technique antérieure Les moteurs d'aéronefs à turbine à gaz sont généralement équipés d'un boîtier de relais d’accessoires monté sur leur carter externe. L’invention trouve une application privilégiée dans les boites d’engrenages configurées pour entrainer les accessoires (pompe à carburant, pompe de récupération, pompe hydraulique, etc…), ou « accessory gearbox », d’acronyme « AGB », en termes anglo-saxons situées dans le compartiment inter-veines du moteur, séparant la veine primaire et la veine secondaire d’une turbomachine à double flux. En effet, les températures dans ce compartiment sont généralement plus élevées que celles rencontrées en zone de ventilation, donc extérieurement à la veine secondaire, de flux froid. Les suspensions d’une AGB en zone inter-veines comprennent des bielles reliant l’AGB à un carter moteur généralement chaud, par exemple le carter du compresseur haute pression. Au fur et à mesure des sollicitations sur ces paliers amortisseurs, ils ont tendance à s’écraser, se décoller de leur logement, voire à ne plus revenir à leur position initiale. On connait le document FR 2 917 711 – A1 qui décrit une suspension d’une turbomachine comprenant une liaison souple formée par deux cylindres lamifiés comprenant des couches en matériau élastomère alternant avec des couches rigides métalliques. Cette liaison souple permet de supporter un tourillon et d’amortir les vibrations entre le moteur et le carter. L’inconvénient majeur de cette solution est une possible montée en température des couches métalliques lors de sollicitations sur la liaison souple. Si de surcroit la suspension est disposée dans une zone soumise à des températures relativement élevées, la chaleur dégagée lors des sollicitations sur la liaison souple n’est pas suffisamment évacuée par l’air ambiant, et la température des couches en matériau élastomère risque d’augmenter jusqu’à endommager celles-ci. Afin de remédier à la problématique de protection d’un palier amortisseur vis-à-vis des températures élevées pouvant endommager les couches en matériau élastomère, il est connu de disposer le palier dans une zone froide, en particulier éloignée des parties chaudes du moteur. Toutefois, pour certains organes de la turbomachine prévus pour être suspendus dans des zones soumises à des températures relativement élevées, une telle solution n’est pas envisageable. La présente invention a donc pour but de palier les inconvénients précités. Le but de l’invention est donc d’améliorer les paliers amortisseurs connus, notamment ceux utilisés dans les boîtiers de relais d’accessoires configurés pour entrainer les accessoires (pompe à carburant, pompe de récupération, pompe hydraulique, etc…), ou « accessory gearbox », d’acronyme « AGB », en termes anglo-saxons situées dans le compartiment inter-veines du moteur, séparant la veine primaire et la veine secondaire d’une turbomachine à double flux. L’invention a pour but de limiter l’augmentation de la température au sein d’un palier amortisseur. L’invention a pour objet une suspension d’un organe d’une turbomachine à une structure de la turbomachine. La suspension comprend au moins une bielle articulée par une première extrémité sur un tourillon et par une deuxième extrémité sur une ferrure solidaire de la structure de la turbomachine. Le tourillon est relié à l’organe par l’intermédiaire d’une liaison souple. La liaison souple comprend deux cylindres lamifiés coaxiaux et supportant le tourillon et comprenant chacun une alternance d’au moins une couche en matériau élastomère et d’au moins une couche intermédiaire ou lamelle en matériau métallique conducteur thermique et élastiquement déformable. La suspension comprend en outre un dispositif de limitation thermique configuré pour limiter la température des couches intermédiaires en matériau métallique, notamment lors des sollicitations sur la liaison souple. Par exemple, l’organe de la turbomachine est une boite d’accessoires. De manière générale, l’organe de la turbomachine peut être tout équipement suspendu dans une zone chaude de la turbomachine. La liaison souple a pour fonction d’amortir les vibrations entre la source constituée par le moteur et la structure de la turbomachine. La liaison souple relie le tourillon à la bielle. La liaison souple peut également être nommée « palier amortisseur ». Les cylindres sont montés respectivement dans des logements prévus sur la structure de la turbomachine. La ou les couches intermédiaires en matériau métallique peuvent être sous forme de lamelles. De manière générale, la ou les couches intermédiaires en matériau métallique sont élastiquement déformables, c’est-à-dire qu’elles sont capables de se déformer élastiquement sous l’action d’une sollicitation extérieure et de reprendre leur position initiale à l’arrêt de la sollicitation extérieure. Chaque couche intermédiaire métallique peut présenter une section annulaire, plate, rectangulaire, discoïde ou tout autre forme. Avantageusement, le dispositif de limitation thermique comprend au moins un dispositif conducteur thermique associé à chaque cylindre et reliant au moins une couche intermédiaire métallique à une zone conductrice thermique configurée pour absorber la chaleur provenant du dispositif conducteur thermique. Cette zone conductrice thermique est, de préférence, située au plus proche de la suspension afin d’assurer un encombrement minimal et ainsi une bonne intégration du dispositif de limitation thermique. Par exemple, la zone conductrice thermique peut être situé au niveau d’un des carters du boitier de relais d’accessoires. De préférence, le dispositif conducteur thermique est relié à la couche intermédiaire métallique associée par un élément de liaison conducteur, par exemple une cosse métallique. Par exemple, l’élément de liaison conducteur est relié à la couche intermédiaire métallique associée par brasage, soudage ou tout autre procédé permettant une bonne conduction thermique. Par exemple, le dispositif conducteur thermique est souple, par exemple sous la forme d’un câble ou d’une tresse souple, ou articulé, par exemple sous la forme d’une bielle rotulée. Selon un mode de réalisation, chacun des cylindres comprend une première armature rigide, métallique, annulaire, solidaire du tourillon, une deuxième armature rigide, annulaire coaxiale à la première armature, et entre les deux, au moins deux couches en matériau élastomère, alternées avec au moins une couche intermédiaire métallique. De préférence, toutes les couches adhèrent les unes aux autres. Selon un mode de réalisation, chacune des couches intermédiaires en matériau métallique de chaque cylindre est reliée chacune par au moins un dispositif conducteur thermique à la zone conductrice thermique. On pourrait également prévoir qu’un dispositif conducteur thermique relie plusieurs couches intermédiaires métallique de chaque cylindre à la zone conductrice thermique. Par exemple, la ferrure solidaire de la turbomachine comprend un axe, une rotule insérée dans un orifice de la deuxième extrémité de la bielle, une entretoise et un écrou. La liaison entre la bielle et la turbomachine n’est ici pas radialement amortie. Selon un second aspect, l’invention concerne un boîtier de relais d’accessoires pour turbomachine relié à la turbomachine par une suspension telle que décrite précédemment. Selon un autre aspect, l’invention concerne une turbomachine comprenant un arbre du moteur et un boîtier de relais d’accessoires tel que décrit précédemment monté dans une zone du carter intermédiaire de la turbomachine et couplé via un arbre d’entrainement, directement ou indirectement, à l’arbre du moteur. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins indexés sur lesquels : FIG. 1 illustre schématiquement une demi-coupe axiale d’une structure d'un exemple d’une turbomachine situant l’emplacement d’un boîtier de relais d’accessoires configuré pour entrainer les accessoires (pompe à carburant, pompe de récupération, pompe hydraulique, etc…), ou « accessory gearbox », d’acronyme « AGB », en termes anglo-saxons située dans le compartiment inter-veines du moteur, séparant la veine primaire et la veine secondaire d’une turbomachine à double flux ; FIG. 2 est une vue en perspective éclatée d’une suspension du boîtier de relais d’accessoires de la FIG. 1 ; FIG. 3 est une vue en coupe de détails d’une partie la suspension de la FIG. 2 , illustrant une liaison souple selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 4 , FIG. 4 illustrent deux modes de réalisation distincts d’une liaison souple selon la FIG. 3 ; et FIG. 5 est un exemple d’un dispositif conducteur thermique selon les figures 4A et 4B. Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation Dans la suite de la description, les termes « axial » et « radial » sont définis par rapport à un axe de rotation X1-X1 d’un rotor d’un moteur de turbomachine 1. Sur la FIG. 1 est représentée très schématiquement une demi-coupe axiale d’une turbomachine 1, d’axe général longitudinal X1-X1, par exemple de type turboréacteur à double flux et double corps comprenant une soufflante 2, accouplée à un moteur à turbine à gaz comportant un dispositif compresseur 3, une chambre annulaire de combustion 4, une turbine haute pression 5 et une turbine basse pression 6 destinée à alimenter le dispositif compresseur 3. Par exemple, les rotors du compresseur haute pression et de la turbine haute pression sont reliés par un arbre haute pression (HP) (non représenté) et forment avec lui un corps haute pression. Les rotors du compresseur basse pression et de la turbine basse pression sont reliés par un arbre basse pression (BP) (non représenté) et forment avec lui un corps basse pression. Les arbres HP et BP s'étendent suivant un axe longitudinal X1-X1 de la turbomachine 1. L'arbre de soufflante 2a est lié en rotation à l'arbre BP directement ou indirectement. En aval de la soufflante 2, le flux d’air principal F est séparé en un flux d’air primaire F1 et en un flux d’air secondaire F2. Le flux d’air primaire F1 parcourt un passage interne ou veine primaire VI. Le flux d’air secondaire F2 parcourt un passage annulaire externe ou veine secondaire VE. La turbomachine 1 comprend un boîtier de relais d’accessoires 7 monté dans une zone du carter intermédiaire 8 de la turbomachine 1 et couplé via un arbre d’entrainement 9, directement ou indirectement, à l’arbre du moteur 2a. On notera que l’invention n’est pas limitée à une telle structure de turbomachine et pourrait s’appliquer à une turbomachine de structure différente, par exemple à une turbomachine de type turboréacteur à double flux, dans laquelle le compresseur basse pression fait office de soufflante. De manière générale, l’invention concerne tout moteur comprenant au moins un boîtier de relais d’accessoires configuré pour entrainer les accessoires (pompe à carburant, pompe de récupération, pompe hydraulique, etc…), ou « accessory gearbox », d’acronyme « AGB », en termes anglo-saxons située dans le compartiment inter-veines du moteur. On notera également que l’invention n’est pas limitée à la disposition et la structure du boîtier de relais d’accessoires 7 tel que visible sur la FIG. 1 . On pourrait en effet prévoir une autre disposition dans la turbomachine 1. La FIG. 2 illustre, en perspective éclatée, une suspension 10 du boîtier de relais d’accessoires 7 de la FIG. 1 . La suspension 10 comprend une bielle 11 articulée par une première extrémité 12 sur un tourillon 13, visible sur la FIG. 3 , et par une deuxième extrémité 14 sur une ferrure 15 solidaire d’une structure 1a de la turbomachine 1. Le tourillon 13 est relié au boîtier de relais d’accessoires 7 par l’intermédiaire d’une liaison souple 20. Tel qu’illustré, et de manière nullement limitative, la ferrure 15 solidaire de la structure 1a de la turbomachine 1 comprend ici un axe 15a, une rotule 15b insérée dans l’orifice 14a de la deuxième extrémité 14, une entretoise 15c et un écrou 15d. La liaison entre la bielle 11 et la structure 1a de la turbomachine 1 n’est ici pas radialement amortie. La liaison souple 20 a pour fonction d’amortir les vibrations entre la source constituée par le moteur 1 et le boîtier de relais d’accessoires 7. La liaison souple 20 relie le tourillon 13 à la bielle 11. La liaison souple 20 peut également être nommée « palier amortisseur ». La liaison souple 20 comprend deux cylindres lamifiés 21, 22 coaxiaux et comprenant chacun des couches en matériau élastomère alternant avec des couches rigides en matériau métallique. Les cylindres 21, 22 sont symétriques par rapport au plan perpendiculaire au tourillon 13 passant par la bielle 11. Les cylindres 21, 22 sont montés respectivement dans des logements 1b, 1c prévus sur l’organe 7, par exemple dans une chape solidaire d’un carter 7a de l’organe 7. Chacun des cylindres 21, 22 comprend une première armature rigide, métallique, annulaire 21a, 22a, solidaire du tourillon 13, une deuxième armature rigide, annulaire 21b, 22b, coaxiale à la première armature 21a, 22a, et entre les deux, des couches en matériau élastomère 21c, 22c, ici au nombre de trois, alternées avec une ou plusieurs couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d, ici au nombre de deux. Toutes les couches adhèrent les unes aux autres. Les couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d peuvent être sous forme de lamelles. De manière générale, les couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d sont élastiquement déformables, c’est-à-dire qu’elles sont capables de se déformer élastiquement sous l’action d’une sollicitation extérieure et de reprendre leur position initiale à l’arrêt de la sollicitation extérieure. Les couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d sont réalisées dans un matériau métallique configuré pour assurer une bonne conduction thermique. Les couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d peuvent présenter une section annulaire, plate, rectangulaire, discoïde ou tout autre forme. Le tourillon 13 est supporté par les deux cylindres 21, 22 et une rotule 16a insérée dans l’orifice 12a de la première extrémité 12 et est rendu solidaire par l’intermédiaire d’une rondelle 16b et d’un écrou 16c vissé à l’extrémité filetée 13a du tourillon 13 et maintenu axialement par une goupille 16d coopérant avec un perçage 13b prévue à l’extrémité du tourillon 13. La suspension 10 comprend en outre un dispositif de limitation thermique 30 configuré pour limiter la température des couches ou lamelles en matériau métallique 21d, 22d lors des sollicitations sur la liaison souple 20. Le dispositif de limitation thermique 30 comprend un dispositif conducteur thermique 32 reliant une couche intermédiaire métallique 21d, 22d à une zone 34 conductrice thermique configurée pour absorber la chaleur provenant du dispositif conducteur thermique 32. Cette zone 34 conductrice thermique est, de préférence, située au plus proche de la suspension afin d’assurer un encombrement minimal et ainsi une bonne intégration du dispositif de limitation thermique 30. Par exemple, la zone 34 conductrice thermique peut être situé au niveau d’un carter 7a du boîtier de relais d’accessoires 7. Le dispositif conducteur thermique 32 est relié à la couche intermédiaire métallique 21d, 22d par un élément de liaison conducteur 36, par exemple une cosse métallique. L’élément de liaison conducteur 36 est relié à la couche intermédiaire métallique 21d, 22d par brasage, soudage ou tout autre procédé permettant une bonne conduction thermique. Tel qu’illustré, et de manière nullement limitative, chacune des deux couches intermédiaires en matériau métallique 21d, 22d de chaque cylindre 21, 22 est reliée chacune par un dispositif conducteur thermique 32 à la zone 34 conductrice thermique. De manière générale, au moins une couche intermédiaire métallique 21d, 22d de chaque cylindre 21, 22 est reliée par un dispositif conducteur thermique 32 à la zone 34 conductrice thermique. On pourrait prévoir qu’un dispositif conducteur thermique 32 relie plusieurs couches intermédiaires métalliques 21d, 22d de chaque cylindre 21, 22 à la zone 34 conductrice thermique. Tel qu’illustré sur les figures 4A, 4B, et 5 le dispositif conducteur thermique 32 est sous la forme d’une tresse souple. En variante, on pourrait prévoir que le dispositif conducteur thermique 32 soit sous la forme d’une articulation. Toutefois, une liaison articulée nécessiterait des bielles rotulées avec une bonne conduction de chaleur au niveau des rotules, ce qui pourrait être plus coûteux. Ainsi, on préféra une liaison souple, telle qu’un câble ou une tresse métallique. L’invention consiste à mettre en place un dispositif conducteur de chaleur sur un palier amortisseur ou une liaison souple dont la partie d’amortissement comprend une pluralité de couches composée d’une alternance de lamelles en matériau métallique et de couches en matériau élastomère. Les lamelles en matériau métallique structurent le palier et permettent le retour à la position initiale du palier durant toute sa vie. La solution permet de réaliser une liaison souple entre le tourillon et la structure la turbomachine à travers laquelle cheminent les efforts exercés par la bielle sur le tourillon, tout en limitant la montée en température du palier amortisseur et en préservant l’intégrité des couches en matériau élastomère. Suspension (10) d’un organe (7) d’une turbomachine (1) à une structure (1a) de la turbomachine, comprenant au moins une bielle (11) articulée par une première extrémité (12) sur un tourillon (13) et par une deuxième extrémité (14) sur une ferrure (15) solidaire de la structure (1a) de la turbomachine (1), le tourillon (13) étant relié à l’organe (7) par l’intermédiaire d’une liaison souple (20), la liaison souple (20) comprenant deux cylindres lamifiés (21, 22) coaxiaux et supportant le tourillon (13) et comprenant chacun une alternance d’au moins une couche en matériau élastomère (21c 22c) et d’au moins une couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d) conducteur thermique et élastiquement déformable, caractérisée en ce que la suspension (10) comprend en outre un dispositif de limitation thermique (30) configuré pour limiter la température des couches intermédiaires en matériau métallique (21d, 22d). Suspension (10) selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de limitation thermique (30) comprend au moins un dispositif conducteur thermique (32) associé à chaque cylindre (21, 22) et reliant au moins une couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d) à une zone (34) conductrice thermique configurée pour absorber la chaleur provenant du dispositif conducteur thermique (32). Suspension (10) selon la revendication 2, dans laquelle le dispositif conducteur thermique (32) est relié à la couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d) associée par un élément de liaison conducteur (36). Suspension (10) selon la revendication 3, dans laquelle l’élément de liaison conducteur (36) est relié à la couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d) associée par brasage, soudage ou tout autre procédé permettant une bonne conduction thermique. Suspension (10) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle le dispositif conducteur thermique (32) est souple ou articulé. Suspension (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacun des cylindres (21, 22) comprend une première armature rigide, métallique, annulaire (21a, 22a), solidaire du tourillon (13), une deuxième armature rigide, annulaire (21b, 22b) coaxiale à la première armature (21a, 22a), et entre les deux, au moins deux couches en matériau élastomère (21c, 22c), alternées avec au moins une couche intermédiaire en matériau métallique (21d, 22d). Suspension (10) selon la revendication 6 prise en combinaison avec l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans laquelle chacune des couches intermédiaires en matériau métallique (21d, 22d) de chaque cylindre (21, 22) est reliée chacune par au moins un dispositif conducteur thermique (32) à la zone (34) conductrice thermique. Suspension (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la ferrure (15) solidaire de la turbomachine (1) comprend un axe (15a), une rotule (15b) insérée dans un orifice (14a) de la deuxième extrémité (14) de la bielle (11), une entretoise (15c) et un écrou (15d). Boîtier de relais d’accessoires (7) pour turbomachine, relié à la turbomachine par une suspension (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Turbomachine (1) comprenant un arbre principal (2a) et un boîtier de relais d’accessoires (7) selon la revendication 9, ledit boîtier de relais d’accessoires (7) étant monté dans une zone de compartiment inter-veines (8) de la turbomachine (1) et couplé via au moins un arbre d’entrainement (9) à l’arbre principal (2a).