INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le deuxième élément 6 du dispositif d’entraînement différentiel 2 comporte une couronne porteuse 12 de forme annulaire, qui est guidée en rotation, autour de l’axe X, à l’intérieur du boîtier de différentiel 8. Pour ce faire, le boîtier de différentiel 8 comporte une portion cylindrique interne coopérant avec une surface externe cylindrique de la couronne porteuse 12. Le deuxième élément 6 comporte, en outre, deux engrenages satellites 13, 14 ainsi que deux engrenages planétaires 15, 16. Les engrenages satellites 13, 14 sont montés en rotation sur la couronne porteuse 12 autour d’un axe Y, perpendiculaire à l’axe X. Les deux engrenages satellites 13, 14 comportent chacun une denture conique qui engrène avec une denture conique complémentaire des deux engrenages planétaires 15, 16. Les deux engrenages planétaires 15, 16 sont mobiles en rotation autour de l’axe X et sont chacun solidaires en rotation de l’un des deux arbres de roue 3, 4. La couronne porteuse 12, les engrenages satellites 13, 14 et les engrenages planétaires 15, 16 forment ainsi un différentiel permettant aux deux arbres de roue 3, 4 de tourner à des vitesses différentes.
Le dispositif d’accouplement 7 est configuré pour sélectivement transmettre un couple entre le boîtier de différentiel 8 et la couronne porteuse 12. Ainsi, le système de transmission 1 permet, lorsque le dispositif d’accouplement 7 est en position accouplée, de transmettre un couple entre le moteur et les arbres de roue 3, 4 en exerçant la fonction de différentiel autorisant des vitesses de rotation différentes pour les deux arbres de roue 3, 4. Lorsque le dispositif d’accouplement 7 est en position désaccouplée, la transmission entre le moteur et les arbres de roue 3, 4 est interrompue.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le dispositif d’accouplement 7 est configuré pour accoupler le premier élément 5 avec l’un des deux engrenages planétaires 15, 16. Dans un tel mode de réalisation, la couronne porteuse 12 est solidaire en rotation du boîtier de différentiel 8 ou bien les deux engrenages satellites 13, 14, sont montés en rotation directement sur le boîtier de différentiel 8. Un tel dispositif d’accouplement 7 vise alors à interdire que les deux arbres de roue 3, 4 tournent à des vitesses différentes (blocage de différentiel).
Le dispositif d’accouplement 7 comporte une première partie d’accouplement 17 qui est solidaire en rotation du boîtier de différentiel 8 tout en étant mobile axialement par rapport à celui-ci. La première partie d’accouplement 17 est mobile entre une position désaccouplée et une position accouplée. Dans la position accouplée, la première partie d’accouplement 17 est accouplée en rotation à une deuxième partie d’accouplement 18, solidaire en rotation de la couronne porteuse 12, ce qui permet la transmission du couple entre le boîtier de différentiel 8 et la couronne porteuse 12. Au contraire, dans la position désaccouplée, la première partie d’accouplement 17 est désaccouplée de la deuxième partie d’accouplement 18 de sorte que la transmission de couple est interrompue entre le boîtier de différentiel 8 et la couronne porteuse 12.
Le dispositif d’accouplement 7 est, par exemple, un dispositif à crabot. Ainsi, l’une de première et deuxième partie d’accouplements 17, 18 comporte des dents tandis que l’autre comporte des rainures correspondantes dans lesquelles sont engagées lesdites dents lorsque la première partie d’accouplement 17 est en position accouplée. Dans le mode de réalisation représenté, la deuxième partie d’accouplement 18 est formée d’un seul tenant avec la couronne porteuse 12. En d’autres termes, des dents ou des rainures sont ménagées dans la face latérale de la couronne porteuse 12 qui est tournée en regard de la première partie d’accouplement 17. Toutefois, bien que l'invention soit décrite en liaison avec un dispositif d’accouplement à crabots, elle n'y est pas limitée et le dispositif d’accouplement 7 pourra être d’un autre type et notamment être un dispositif d’accouplement par friction.
La première partie d’accouplement 17 comporte une portion intérieure 19, une portion extérieure 20 qui est positionnée à l’extérieur du boîtier de différentiel 8 et des portions de liaison, non visibles, qui sont régulièrement réparties autour de l’axe X et qui passent chacune au travers d’une ouverture traversante correspondante, non visible, ménagée dans la partie 10 du boîtier de différentiel 8. Les portions de liaison précitées permettent ainsi de solidariser en rotation la première partie d’accouplement 17 au boîtier de différentiel 8 tout en permettant un déplacement axial relatif entre la première partie d’accouplement 17 et le boîtier de différentiel 8. Dans un mode de réalisation, la portion extérieure 20 est annulaire tandis que la portion intérieure 19 comporte des pattes s’étendant axialement dans le prolongement des portions de liaison. Toutefois, selon un autre mode de réalisation, la structure est inversée et la portion intérieure 19 est annulaire tandis que la portion extérieure 20 comporte une pluralité de pattes d’orientation axiale s’étendant dans le prolongement des portions de liaison.
La première partie d’accouplement 17 comporte également un disque 21 qui est fixé à la portion extérieure 20. Ce disque 21 assure la fonction de cible. Pour ce faire, le disque 21 comporte une portion annulaire 22, ménagée à la périphérie radialement externe du disque 21. Cette portion annulaire 22 est disposée axialement en regard d’un capteur 23 et forme ainsi la cible. Le capteur 23 est un capteur sans contact qui est configuré pour délivrer un signal représentatif de la distance axiale entre la cible et le capteur 23. Ainsi, le capteur 23 est apte à délivrer un signal représentatif de la position de la première partie d’accouplement 17, un tel signal étant utilisé pour assurer la fiabilité de la commande du dispositif d’accouplement 7 et notamment pour vérifier que le dispositif d’accouplement 7 est bien en position désaccouplée ou en position accouplée. Le capteur 23 est par exemple un capteur à effet hall.
Le dispositif d’accouplement 7 comporte en outre des moyens de rappel élastiques qui sont agencés pour rappeler la première partie d’accouplement 17 vers la position désaccouplée. Dans le mode de réalisation représenté, les moyens de rappels élastiques comportent des ressorts hélicoïdaux 24 qui comportent une première extrémité en appui contre le disque 21 et une deuxième extrémité en appui contre le boîtier de différentiel 8. Dans un mode de réalisation alternatif, les moyens de rappels sont formés par des lames intégrées au disque 21 et en appui contre le boîtier de différentiel 8.
Par ailleurs, le dispositif d’accouplement 7 comporte un actionneur 25 permettant de déplacer axialement la première partie d’accouplement 17 entre la position accouplée et la position désaccouplée. L’actionneur 25 est un actionneur électro-magnétique.
L’actionneur 25 comporte un électro-aimant comportant une carcasse magnétique 26 qui est montée fixe axialement et circonférentiellement autour de l’axe X, sur un carter du système de transmission 1, non représenté. La carcasse magnétique 26 est de forme annulaire. Elle concentre et guide le flux magnétique généré par la bobine. La carcasse magnétique 26 présente une jupe interne 27, une paroi de fond 28 d’orientation radiale et une jupe externe 29 qui définissent un espace annulaire. La jupe interne 27 est ajustée autour d’un manchon latéral de la partie 10 du boîtier de différentiel 8 tout en autorisant la rotation du manchon latéral et, par conséquent, du boîtier de différentiel 8 par rapport à la carcasse magnétique 26 de l’actionneur 25, autour de l’axe X.
L’ électro-aimant comporte également une bobine 30 qui est logée dans la carcasse magnétique 26. La bobine 30 définit, dans l’espace annulaire de la carcasse magnétique 26, un logement interne à l’intérieur duquel un piston 31 est guidé axialement en translation entre une position rétractée et une position déployée. L’actionneur 25 comporte, en outre, un capot 32, de préférence magnétique, qui ferme le logement interne. Le capot 32 comporte une surface de butée qui est apte à coopérer avec une surface de butée du piston 31 pour définir la position déployée du piston 31.
Le piston 31 comporte un corps, de forme annulaire, en matériau ferromagnétique, tel que du fer ou de l’acier par exemple.
L’actionneur 25 comporte également une butée à roulement 33 qui est interposée entre le piston 31 et la première partie du dispositif d’accouplement 7 et qui permet ainsi de transmettre l’effort d’actionnement du piston 31 vers la première partie d’accouplement 17. Une telle butée à roulement 33 est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet de diminuer les pertes par frottement dans le système de transmission 1. La butée à roulement 33 comporte deux bagues d’orientation radiale, à savoir une première bague 35, une deuxième bague 36 et des corps roulants 37 interposés entre la première et la deuxième bagues 35, 36. Les corps roulants 37 sont ici des billes mais peuvent également être des rouleaux ou des aiguilles notamment. Dans le mode de réalisation représenté, la butée à roulement 33 comporte également une cage 38 qui est interposée entre la première bague 35 et la deuxième bague 36 et qui comporte une pluralité de logements accueillant les corps roulants 37 de manière à retenir et guider les corps roulants 37.
Au moins la première bague 35 et de préférence toute la butée à roulement 33 est réalisée dans un ou plusieurs matériaux amagnétiques. Ceci évite que la butée à roulement 33 soit magnétisée sous l’effet du champ magnétique généré par l’électro-aimant 30 de l’actionneur 25, ce qui conduirait à une accumulation de débris métalliques sur la butée à roulement 33, dégradant ainsi son fonctionnement. Ceci évite également les fuites indésirables de flux magnétiques vers les autres composants du système de transmission 1. Selon un exemple de réalisation, la première bague 35 et/ou la deuxième bague 36 sont en acier inoxydable ou en céramiques. Les corps roulant 17 peuvent également être réalisés en acier inoxydable ou bien en céramiques. La cage 38 est également réalisée dans un matériau amagnétique, choisi parmi l’acier inoxydable, le laiton, les polymères, tels que le polyamide 6-6 renforcé de fibres de verre et les céramiques.
L’organe de stator 98 permet de réaliser ainsi les connexions hydrauliques entre les canalisations de la partie stator 96 et les conduites 124, 125 de l’organes de stator, ainsi que les connexions mécaniques du dispositif de transfert 94. L’organe de stator 98 permet également le guidage de la partie stator en recevant les tiges 113.
En référence à la , la partie rotor 97 comprend en outre des canaux qui débouchent d’une part dans l’alésage central 100 et d’autre part dans une surface cylindrique externe 129. Ces canaux sont connectés fluidiquement avec les canalisations 119, 120 de la partie stator 96. Les canaux comprennent au moins un premier canal 130 qui s’étend suivant l’axe radial et dans l’épaisseur de la paroi de la partie rotor 97. Au moins un deuxième canal 131 s’étend également suivant l’axe radial et dans l’épaisseur de la partie rotor 97. Lorsque la partie stator 96 est montée dans l’alésage central 100, les premiers orifices 121 sont disposés à la même position axiale que le premier canal 130. De même, les deuxièmes orifices 123 sont disposés à la même position axiale que le deuxième canal 131. Les canaux 130, 131 sont également en communication fluidique avec les moyens d’alimentation du moyen de commande.
La partie rotor 97 est montée rotative par rapport à la partie stator 96 au moyen de paliers. Un premier palier 140 est disposé précisément dans la première cavité 101 dans laquelle débouche l’alésage central 100 accueillant la première extrémité 96a de la partie stator 96. Le premier palier 140 est à roulements. Celui-ci comprend une bague interne qui est portée par la surface cylindrique externe 103 de la partie stator 96 et une bague externe qui est portée par la surface cylindrique interne 104 de la partie rotor 97. La bague externe est bloquée axialement par une portée cylindrique. La bague interne est bloquée axialement part un écrou interne 141. Ce dernier est monté sur la partie stator 96 et comprend un filetage interne coopérant avec un filetage externe de la surface cylindrique externe 103 de la partie stator 96. Un deuxième palier 142 est disposé dans la deuxième cavité 102 dans laquelle débouche l’alésage central 100 de la partie stator. Le deuxième palier 142 est également un palier à roulements. Ce palier 142 est monté en aval du premier palier 140. Le deuxième palier 142 comprend une bague interne et une bague externe. La bague externe est portée par la surface cylindrique interne 104 de la partie rotor 97, au niveau de la deuxième cavité 102 et est bloquée axialement en amont par une portée cylindrique. La bague interne est portée par la surface cylindrique externe 103 de la partie stator 96 et est bloquée en aval par une portée cylindrique de la partie stator. Dans le présent exemple, les éléments roulants des paliers 140 et 142 sont des rouleaux coniques avec une précharge axiale. De manière alternative, les éléments roulants sont des billes à contact oblique et en particulier avec une précharge axiale. De tels roulements permettent de réduire au minimum l’espace entre la surface radialement interne de la partie stator 96 et la surface radialement externe de la partie rotor 97. Ces roulements garantissent cependant un espace (le non contact) (espace minimal) pour éviter le contact métal/métal et les fuite de fluides.
En référence à la , les moyens d’alimentation du moyen de commande 52 comprennent des orifices ménagés dans l’épaisseur de corps annulaire 53. Plus précisément, les moyens d’alimentation comprennent un troisième orifice 132 qui traverse la paroi de corps annulaire suivant l’axe radial et plus précisément la paroi de la portion tubulaire 62b. Cet orifice 132 débouche dans la chambre 72a, en amont. L’orifice 132 est également placé sensiblement à l’endroit où débouche le premier canal 130. De la sorte, le fluide peut circuler dans la première canalisation 119, dans le premier canal 130, puis dans la chambre 72a. Les moyens d’alimentation comprennent un quatrième orifice 133 qui traverse la paroi du corps annulaire suivant l’axe radial et en particulier la paroi de la portion tubulaire. L’orifice 133 débouche dans la chambre 72b, en aval. L’orifice 133 est également placé sensiblement à l’endroit où débouche le deuxième canal. De la sorte, le fluide peut circuler dans la deuxième canalisation 120, dans le deuxième canal 131, puis dans la chambre 72b. Le troisième orifice 132 est disposé dans un plan qui est décalé du plan dans lequel est disposé le quatrième orifice 133 suivant l’axe longitudinal. Le troisième orifice 132 est placé en amont de celui-ci du quatrième orifice 133.
Des moyens d’étanchéité sont également agencés entre la surface radialement externe 129 de la partie rotor (chacun dans une gorge) et la surface radialement interne 134 de la portion tubulaire pour éviter les fuites de fluide à l’intérieur du moyen de commande 52. Les moyens d’étanchéité comprennent des joints annulaires 136 qui sont agencés axialement de part et d’autre du deuxième canal 131 et aussi de l’orifice 133. Des joints d’étanchéité 136 sont également installés en amont du premier canal 130 et aussi de l’orifice 132.
Comme énoncé précédemment, le dispositif de transfert 94 est monté dans le moyen de commande. Avantageusement, la partie rotor 97 est solidaire en rotation du moyen de commande 52, et ici plus particulièrement du corps annulaire 53 de celui-ci. A cet effet, la partie rotor 97 est agencée dans la portion tubulaire 62b, creuse et de manière étanche. La surface radialement externe 129 de la partie de rotor 97 est en regard de la surface radialement interne 134 de la portion tubulaire 62b. La partie rotor 97 présente un diamètre externe D4 (visible sur la ) délimité par la surface radialement externe 129. Le diamètre externe de la partie rotor est égal ou supérieur au diamètre interne de la deuxième paroi cylindrique tout en permettant le montage. De même, la partie rotor 97 présente une longueur sensiblement égale à la longueur de la portion tubulaire. En situation d’installation, les plans passant par les extrémités amont et aval de la partie rotor 97 sont respectivement coplanaires ou à l’intérieur des plans passant par les premier et deuxième extrémités de la portion tubulaire 62b. En revanche, la première extrémité 96a de la partie stator 96 est à l’intérieur de la portion tubulaire 62b et la deuxième extrémité 96b est à l’extérieur de la portion tubulaire 62b. Par ailleurs, le diamètre externe D1 de la bride 56 est supérieur au diamètre externe D4 de la partie rotor (qui définit le diamètre externe du dispositif de transfert 94). Cette configuration favorise le montage et le démontage de l’ensemble moyen de commande et dispositif de transfert sans démonter l’arbre de soufflante 32.
Sur la , un organe de serrage 135 permet de maintenir solidement la partie rotor 97 sur le moyen de commande 52, dans la portion tubulaire 62b et de réaliser un blocage axial. L’organe de serrage 135 comprend ici un écrou qui est centré sur l’axe longitudinal X et qui est monté à l’intérieur du corps principal. L’écrou comprend un filetage externe qui s’engage avec un filetage interne portée par une surface radialement externe d’une jupe cylindrique 151 du moyen de commande 52. La jupe cylindrique 151 s’étend suivant l’axe longitudinal et prolonge vers l’amont la portion tubulaire 62b à l’intérieur du corps principal 62a. L’écrou est également en butée axiale contre une bordure annulaire de la partie rotor 97, au niveau de la première extrémité 97a. La bordure annulaire délimite la première cavité 101 de la partie rotor. De manière alternative, l’écrou comprend un filetage interne qui s’engage avec un filetage externe portée par une surface radialement externe d’une jupe cylindrique de la partie rotor. La jupe cylindrique s’étend suivant l’axe longitudinal et prolonge vers l’amont la partie rotor 97. L’écrou est agencé en butée axiale contre une paroi radiale (telle l’épaulement 64) du moyen de commande. Une telle fixation permet de monter/démonter aisément le dispositif de transfert 94.
Dans le présent exemple, le diamètre externe du deuxième palier 142 est supérieur au diamètre externe du premier palier 140. Cependant, le diamètre externe du deuxième palier est inférieur au diamètre interne de la deuxième paroi cylindrique du moyen de commande 52. De la sorte, le diamètre de ce palier est plus faible que ceux des paliers de l’art antérieur. Cela permet de réduire davantage l’espace ou le jeu, ce qui permet de limiter les risques de fluide. Cet agencement permet également de limiter également le cisaillement du fluide qui d’une part, réduit son échauffement et d’autre part, diminue les besoins d’évacuation des calories. Par ailleurs, le diamètre du dispositif de transfert de fluide étant inférieur au diamètre du moyen de commande, cela permet de décontraindre le diamètre des premier et deuxième paliers. De manière alternative, les diamètres externes des premier et deuxièmes paliers sont sensiblement identiques.
Nous allons décrire ci-après un procédé de montage du module de turbomachine tel que décrit précédemment. En particulier, le procédé de montage comprend une étape de fixation du dispositif de transfert de fluide sur le moyen de commande 52 et une étape de mise en place du moyen de commande 52 dans le rotor de soufflante. Préalablement à l’étape de fixation, le procédé comprend une étape d’assemblage du dispositif de transfert 94. Cette étape comprend l’insertion ou l’engagement de la partie stator 96 dans la partie rotor 97. Le pré montage du dispositif de transfert 94 présente l’avantage de bien maitriser le montage d’éléments considérés comme fragiles tels que les joints, les paliers de roulements, zone d’entrefer, et de pouvoir tester le niveau des fuites à la fin de l’assemblage et donc de livrer un ensemble fiable.
L’étape de fixation comprend une sous étape d’insertion du dispositif de transfert 94 dans la deuxième paroi cylindrique. L’insertion se réalise de l’amont vers l’aval. L’étape de fixation du dispositif 94 comprend également une sous étape de fixation de la partie rotor 97 sur la portion tubulaire 62b avec l’écrou 69 prévu en amont. Les joints d’étanchéité sont déjà installés dans les gorges prévues à cet effet.
Lors de l’étape de mise en place, le moyen de commande 52 équipé du dispositif de transfert 94 est déplacé vers l’aval dans le rotor de soufflante. Les connexions hydrauliques et mécaniques du dispositif de transfert 94 avec l’organe de stator ont lieu également lors de cette étape. En effet, en déplaçant l’ensemble moyen de commande 52 et dispositif de transfert 94 vers l’aval, la ou les tiges 113 sont introduites dans les passages 114 correspondant et la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 est introduite dans la cavité d’ancrage 105.
Ensuite, le moyen de commande 52 est fixé à l’arbre de soufflante 32 via les brides 56, 57, 60. La pièce annulaire 70 peut être fixée au corps mobile 54 et aux biellettes 82. L’agencement du dispositif de transfert 94 de fluide en amont du réducteur de vitesse 34 facilite son montage et le démontage.
Pour réaliser le démontage, les étapes du procédé sont réalisées de manière inversée. En particulier, le dispositif de transfert de fluide n’est pas accessible tant que la liaison entre la bride du moyen de commande et celle de l’arbre de soufflante, et la liaison entre la bride de l’organe de stator et la collerette de l’élément tubulaire n’ont pas été défaites. En effet, le dispositif de transfert 94 de fluide s’étend entre le moyen de commande 52 et l’organe de stator et à l’intérieur de ceux-ci. De même, le diamètre D1 de la bride 56 du moyen de commande et celui (diamètre D3) de la bride 109 de l’organe de stator 98 sont supérieurs au diamètre externe D4 du dispositif de transfert 94 (en particulier diamètre de la partie rotor 97 ici)..
Dans les différents modes de réalisation exposés ou alternatives, le fluide est une huile. Bien entendu, le fluide peut être un fluide incompressible.
MODULE DE TURBOMACHINE EQUIPE D’AUBES A CALAGE VARIABLE ET D’UN DISPOSTIF DE TRANSFERT D’HUILE Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine des turbomachines d’aéronef. Elle vise en particulier un module de turbomachine comprenant des aubes à calage variable, un système de calage des pas des aubes et un dispositif de transfert d’huile. Elle vise également la turbomachine correspondante ainsi qu’un procédé de montage ou démontage du module.
L’hydrogène gazeux s’écoule du conduit interne 65 au conduit coudé 69, puis à travers le conduit externe 55. Il est réchauffé en traversant le conduit externe 55, par rayonnement thermique à partir du tube 45. Les gouttelettes d’hydrogène liquide éventuellement entrainées avec l’hydrogène gazeux sont évaporées au cours du passage à travers le conduit externe 55.
Si une quantité importante de liquide est entrainée dans le conduit interne 65 et constitue un bouchon se déplaçant le long du conduit externe 55, le déplacement de ce bouchon est arrêté quand il atteint le tronçon intermédiaire 61. Du fait de l’élargissement de la section de passage à ce niveau, le gaz propulsant le bouchon de liquide peut buller à travers le liquide et s’échapper, de telle sorte que ce bouchon est bloqué au niveau du tronçon intermédiaire 61. Il est réchauffé par rayonnement thermique et se vaporise.
L’hydrogène gazeux sort du conduit externe 55 à travers l’orifice complémentaire 41, et pénètre dans l’échangeur de chaleur 27 par l’orifice d’entrée d’hydrogène 31.
Il pénètre directement dans le collecteur de distribution d’hydrogène 73. A partir de ce collecteur, il est distribué dans les tubes 71 de circulation d’hydrogène. Il parcourt les tubes 71 jusqu’au collecteur de sortie 75. A la sortie des tubes 71, l’hydrogène gazeux est à une température proche de 0°C (pour éviter la création d’un bloc de glace), la température possiblement et transitoirement pouvant atteindre un minimum de l’ordre de - 40° C.