mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
15.- Stabilisateur-aléseur selon les revendications 7 à 14, caractérisé en ce que la partie cylindrique centrale (2) comprend un revêtement laser à diamant (28), la concentration en diamant dudit revêtement laser à diamant (28) étant comprise entre 20 et 35% en volume, et la granulométrie du diamant étant comprise entre 40/50 mesh ASTM et 120/140 mesh ASTM.
Stabilizer-reamer according to claim 7, wherein the central cylindrical portion comprises a diamond laser cladding, the diamond concentration of said diamond laser cladding being comprised between 20 and 35% in volume, and the diamond grit size being comprised between 40/50 mesh ASTM and 120/140 mesh ASTM.
16. - Procédé pour améliorer les capacités de stabilisation d'un stabilisateur-aléseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coefficient de frottement entre le stabilisateur-aléseur et la paroi du trou de forage est modulé.
Method to improve the stabilizing capabilities of a stabilizer-reamer according to claim 1, wherein the friction coefficient between the stabilizer-reamer and borehole wall is modulated.
17. - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que moduler le coefficient de frottement entre le stabilisateur-aléseur et la paroi du trou de forage consiste à faire varier la proportion d' inserts diamantés de coupe et d' inserts diamantés résistants à l'usure dans le mélange d' inserts diamantés sur la partie centrale des lames hélicoïdales du stabilisateur-aléseur.
Method according to claim 16, wherein the friction coefficient between the stabilizer-reamer and borehole wall is modulated by varying the ratio of cutting diamond impregnated inserts and wear resistant diamond impregnated inserts in the mixture of diamond impregnated inserts on the central part of the helical blades of the stabilizer-reamer.
18. - Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que la proportion d' inserts diamantés de coupe dans le mélange d' inserts diamantés sur la partie centrale des lames hélicoïdales du stabilisateur- aléseur varie entre 0% et 70% du nombre total d' inserts diamantés dans ledit mélange d' inserts diamantés.
Method according to claim 17, wherein the ratio of cutting diamond impregnated inserts and wear resistant diamond impregnated inserts in the mixture of diamond impregnated inserts on the central part of the helical blades of the stabilizer-reamer is varied between 0% and 70% of the total number of diamond impregnated inserts in said mixture of diamond impregnated inserts.
Dispositif de réduction épicycloïdal pour l'entraînement en rotation des ensembles de pales d'une turbomachine à réducteur Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine général des turbomachines à réducteur entraînées en rotation au moyen d'une turbine simple.
The present invention relates to the general field of turbine engines having gearing driven in rotation by means of a single turbine.
Elle trouve donc application aussi bien aux turbopropulseurs d'avion à simple ou double hélice comprenant un ensemble de pales ou deux ensembles contra rotatifs de pales non carénées qu'aux turboréacteurs d'avion à simple ou double soufflante comprenant un ensemble de pales ou deux ensembles contrarotatifs de pales carénées.
It is thus equally applicable to airplane turboprops having one or two propellers comprising a single blade set or two unducted contrarotating blade sets, and to airplane turbojets having one or two fans comprising one blade set or two ducted contrarotating blade sets.
Elle vise plus précisément un dispositif de réduction épicycloïdal utilisé entre l'arbre du rotor de la turbine et le ou les arbres d'entraînement en rotation du ou des ensembles de pales actionnés par cette turbine.
The invention relates more particularly to an epicyclic gear device used between the shaft of the turbine rotor and the drive shaft(s) for driving rotation of the blade set(s) that is/are driven by the turbine.
De façon connue, un turbopropulseur d'avion à double hélice comprend deux ensembles contrarotatifs de pales non carénées.
In known manner, an airplane turboprop with two propellers has two contrarotating unducted blade sets.
Dans certaines architectures de turbopropulseur à double hélice, les deux ensembles de pales sont entraînés directement en rotation par une turbine de puissance à deux rotors contrarotatifs.
In certain two-propeller turboprop architectures, the two blade sets are driven in rotation directly by a power turbine having two contrarotating rotors.
Dans d'autres architectures plus particulièrement concernées par la présente invention, les ensembles de pales sont entraînées par un même et unique rotor de la turbine de puissance.
In other architectures to which the present invention relates more particularly, the blade sets are driven by a single rotor of the power turbine.
On pourra par exemple se référer au document FR2979121 qui décrit un exemple de réalisation d'une telle architecture.
By way of example, reference may be made to Document FR 2 979 121, which describes an embodiment of such an architecture.
Les hélices contrarotatives d'un tel turbopropulseur peuvent être entraînées en rotation directement ou indirectement par l'intermédiaire d'un dispositif de transmission mécanique formant réducteur et comprenant un train épicycloïdal.
The contrarotating propellers of such a turboprop may be driven in rotation directly or indirectly via a mechanical transmission device forming a speed reducing gearbox and including an epicyclic gear train.
Généralement, ce train épicycloïdal comporte un ensemble d'éléments roulants à dentures droites dont un planétaire qui est centré sur l'axe longitudinal du turbopropulseur et qui est relié vers l'amont au rotor de la turbine de puissance pour être entraîné par celle-ci.
In general, the epicyclic gear train comprises a set of rolling elements with straight teeth including a sunwheel that is centered on the longitudinal axis of the turboprop and that is connected upstream to the rotor of the power turbine in order to be driven thereby.
En aval, ce planétaire transmet en sortie son mouvement de rotation, avec une vitesse et un couple différent, sur la couronne et le porte-satellites, aux deux ensembles de pales du turbopropulseur.
Downstream, the sunwheel acts via the ring and the planet carrier to output its rotary motion at different speed and torque to the two blade sets of the turboprop.
Compte tenu de l'environnement mécanique dans lequel évolue le turbopropulseur, les désalignements entre les axes des arbres reliés aux différents éléments roulants du réducteur épicycloïdal se répercutent directement dans leurs dentures.
Given the mechanical environment in which the turboprop exists, misalignments between the axes of the shafts connected to the various rolling elements of the epicyclic gear have an impact directly on their teeth.
Ces dentures en servant de point d'appui pour que les arbres désalignés se raccordent coaxialement, soit subissent une usure prématurée extrêmement délétère à la durée de vie du réducteur dans son ensemble soit nécessitent des épaisseurs de matière augmentées de nature à engendrer des contraintes d'intégrations très pénalisantes pour le développement d'un dispositif embarqué dont la masse et l'encombrement doivent nécessairement être minimisés.
By acting as bearing points seeking to bring misaligned shafts into alignment, the teeth are either subjected to premature wear, which is extremely deleterious to the lifetime of the gear as a whole, or else they require increased thicknesses of material of a kind that leads to highly penalizing constraints on integration when developing an on-board device of weight and size that must necessarily be minimized.
Pour réduire de manière importante la concentration de contraintes dans les dentures droites de ce réducteur épicycloïdal, il est connu de créer une différence de raideur en flexion des arbres en entrée et en sortie du réducteur, ce qui a pour effet de réduire l'effort nécessaire pour que les extrémités de ces arbres soient coaxiales.
In order to reduce significantly the concentration of stresses in the straight teeth of such epicyclic gearing, it is known to create a difference between the bending stiffnesses of the inlet and outlet shafts of the gearing, thereby having the effect of reducing the force needed to bring the ends of the shafts into alignment.
Les désalignements éventuels entre arbres sont ainsi compensés par les souplesses sur les arbres et sont ensuite répercutés au niveau des contacts entre dentures droites des éléments roulants du réducteur épicycloïdal par le coulissement relatif de ceux-ci.
Any misalignments between the shafts are thus compensated by the flexibilities of the shafts, and they are then taken up at the contacts between the straight teeth of the rolling elements of the epicyclic gear by relative sliding between them.
Toutefois, cette solution présente encore de nombreux inconvénients.
Nevertheless, that solution still presents numerous drawbacks.
Outre que la densité de puissance d'un tel réducteur épicycloïdal à dentures droites est assez faible, il est générateur d'un bruit important, la transmission de l'effort étant interrompue par des à-coups qui surviennent lors de la transition d'une dent à l'autre et qui génère un cliquetis métallique.
In addition to such straight-tooth epicyclic gearing having power density that is rather low, it generates a large amount of noise, since force transmission is interrupted by jolts that occur on transition from one tooth to another, thereby generating metallic clicks.
De plus, des chocs mécaniques répétés opérés sur les dentures réduisent leur durée de vie.
Furthermore, the repeated mechanical impacts imposed on the teeth reduce their lifetime.
Il existe donc un besoin non satisfait pour un réducteur épicycloïdal de turbomachine à réducteur dont la densité de puissance soit notablement augmentée.
There therefore exists an unsatisfied need for an epicyclic gear device for a turbine engine with gearing in which the power density is significantly increased.
Obiet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant d'augmenter la tolérance au désalignement du réducteur épicycloïdal lorsque la turbomachine subit des déformations en fonctionnement tout en maintenant les degrés de liberté indispensables à ce fonctionnement.
A main object of the present invention is thus to mitigate such drawbacks by proposing to increase the tolerance of the epicyclic gearing to misalignment when the turbine engine is subjected to deformation in operation, while maintaining the degrees of freedom that are essential for such operation.
Un but de l'invention est aussi d'assurer une transition continue du contact entre les dents lors de la transmission de l'effort afin de supprimer la transmission par à-coup et les phénomènes de choc.
Another object of the invention is to provide a continuous transition of contact between the teeth while they are transmitting force so as to avoid transmission by jolts and associated impact phenomena.
Ces buts sont atteints grâce à un dispositif de réduction épicycloïdal pour l'entraînement en rotation d'au moins un premier ensemble de pales d'une turbomachine, comprenant un planétaire centré sur un axe longitudinal de la turbomachine et apte à être relié à un rotor de la turbomachine pour être entraîné en rotation, au moins un satellite engrenant avec ledit planétaire, un porte-satellites portant de manière rotative ledit au moins un satellite et apte à être relié au dit premier ensemble de pales pour l'entraîner en rotation, et une couronne engrenant ledit au moins un satellite, caractérisé en ce que ledit planétaire est apte à être relié audit rotor de la turbomachine au travers d'un premier joint de transmission homocinétique à billes.
These objects are achieved by an epicyclic gear device for driving rotation of at least a first blade set of a turbine engine, the device comprising a sunwheel centered on a longitudinal axis of the turbine engine and adapted to be connected to a rotor of the engine in order to be driven in rotation, at least one planet meshing with said sunwheel, a planet carrier rotatably carrying said at least one planet and suitable for being connected to said at least one first blade set in order to drive it in rotation, and a ring meshing with said at least one planet, the device being characterized in that said sunwheel is suitable for being connected to said rotor of the engine via a first constant velocity ball transmission joint.
La présence à une extrémité de l'arbre planétaire d'un joint homocinétique permet de donner à l'arbre une grande souplesse mécanique en radial comme en angulaire pour lui permettre d'absorber les déformations subies en fonctionnement par la turbomachine.
The presence at one end of the sunwheel shaft of a constant velocity joint makes it possible to give the shaft a large amount of mechanical flexibility, both radially and angularly, so as to enable it to absorb the deformation to which the turbine engine is subjected in operation.
La tolérance au désalignement et les risques d'usure des différents éléments du réducteur épicycloïdal est ainsi renforcée.
This reinforces the ability of the elements of the epicyclic gear to withstand misalignment and the risks of wear.
Lorsque la turbomachine (turbopropulseur ou turboréacteur) comporte deux hélices ou soufflantes contra rotatives, ladite couronne est apte à être reliée au dit second ensemble de pales au travers d'un second joint de transmission homocinétique à billes.
When the turbine engine (turboprop or turbojet) has two contrarotating propellers or fans, said ring is suitable for being connected to said second blade set via a second constant velocity ball transmission joint.
Avantageusement, lesdits premier et second joints de transmission homocinétique à billes sont choisis parmi l'un des suivants : joint Rzeppa, joint Weiss, joint à pistes croisées, joint double-offset.
Advantageously, said first and second constant velocity ball transmission joints are selected from the following: a Rzeppa joint, a Weiss joint, a plunging joint, a double-offset plunging joint.
De préférence, ledit premier joint de transmission homocinétique à billes comprend une première extrémité munie d'une bride s'étendant radialement vers l'extérieur, et une seconde extrémité opposée à ladite première extrémité et munie d'une portion annulaire montée autour dudit planétaire par un système de cannelures.
Preferably, said first constant velocity ball transmission joint has a first end provided with a flange extending radially outwards, and a second end opposite from said first end and provided with an annular portion mounted around said sunwheel by a system of fluting.
Ladite bride dudit premier joint de transmission homocinétique à billes est apte à être fixée sur un arbre d'entrainement flexible dudit rotor de turbine du turbopropulseur par l'intermédiaire d'une pluralité de liaisons boulonnées.
Said flange of said first constant velocity ball transmission joint is suitable for being fastened to a flexible drive shaft of said rotor of the turbine of the turboprop via a plurality of bolted connections.
Avantageusement, ledit second joint de transmission homocinétique à billes comprend une première extrémité munie d'une bride s'étendant radialement vers l'extérieur, et une seconde extrémité opposée à ladite première extrémité et munie d'une bride s'étendant radialement vers l'intérieur et apte à être fixée à un arbre d'entrainement flexible dudit second ensemble de pales par l'intermédiaire d'une pluralité de liaisons boulonnées.
Advantageously, said second constant velocity ball transmission joint has a first end provided with a flange extending radially outwards and a second end opposite from said first end and provided with a flange extending radially inwards and suitable for being fastened to a flexible drive shaft of said second blade set via a plurality of bolted connections.
II en résulte une configuration qui augmente encore davantage la faculté d'obtenir une grande souplesse en radial de l'arbre du rotor de turbine de la turbomachine.
This leads to a configuration that further improves the ability to obtain considerable radial flexibility for the shaft of the turbine rotor of the engine.
Selon une configuration dite inversée, ledit arbre d'entrainement flexible dudit second ensemble de pales est montée à l'intérieur d'un arbre d'entrainement raide dudit premier ensemble de pales apte à être fixé au dit porte-satellites.
In an “inverted” configuration, said flexible drive shaft of said second blade set is mounted inside a stiff drive shaft of said first blade set that is suitable for being fastened to said planet carrier.
De façon à annuler la poussée axiale induite entre les éléments tournants du dispositif de réduction épicycloïdal, ledit planétaire, ledit au moins un satellite et ladite couronne sont dédoublés axialement et comprennent chacun des roues hélicoïdales montées en opposition (dite en double hélice).
In order to cancel the axial thrust generated between the rotating elements of the epicyclic gear device, said sunwheel, said at least one planet, and said ring are doubled up axially, and each comprises helical wheels mounted in opposition (in a double helix).
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description ci-dessous, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en demi-coupe longitudinale d'un turbopropulseur à double hélice muni d'un dispositif de réduction épicycloïdal conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue détaillée montrant le dispositif de réduction épicycloïdal selon l'invention ; et - la figure 3 est une vue illustrant un second mode de réalisation d'un dispositif de réduction épicycloïdal selon l'invention appliqué à un turboréacteur à réducteur à simple hélice.
Other characteristics and advantages of the present invention appear better from the following description made with reference to the accompanying drawings, which show an embodiment having no limiting character and in which: FIG. 1is a diagrammatic longitudinal half-section view of a two-propeller turboprop having an epicyclic gear device in accordance with the invention; FIG. 2is a detailed view showing the epicyclic gear device of the invention; and FIG. 3is a view showing a second embodiment of an epicyclic gear device of the invention applied to a turbojet with a gearbox and a single propeller.
Description détaillée de l'invention La figure 1 représente de façon très schématique un exemple de réalisation d'un turbopropulseur d'avion du type à double hélice (open rotor pusher) auquel le dispositif de réduction épicycloïdal de l'invention peut être intégré.
FIG. 1is a highly diagrammatic view of an embodiment of an airplane turboprop of the type having two propellers (open rotor pusher) in which the epicyclic gear device of the invention can be incorporated.
Un tel turbopropulseur est bien connu et ne sera donc pas décrit en détail.
Such a turboprop is well known and is therefore not described in detail.
Le turbopropulseur 10 comprend notamment un axe longitudinal 12 et une nacelle annulaire 14 disposée coaxialement autour de cet axe longitudinal.
The turboprop 10comprises in particular a longitudinal axis 12and an annular nacelle 14arranged coaxially around the longitudinal axis.
Le turbopropulseur 10 comprend outre, d'amont en aval, un compresseur basse-pression 16, un compresseur haute-pression 18, une chambre de combustion 20, une turbine haute-pression 22 et une turbine de pression intermédiaire 24.
From upstream to downstream, the turboprop 10further comprises a low-pressure compressor 16, a high-pressure compressor 18, a combustion chamber 20, a low-pressure turbine 22, and an intermediate-pressure turbine 24.
En aval de la turbine de pression intermédiaire 24 se trouve un système d'hélices contrarotatives, à savoir un premier ensemble (amont ou avant) 25a et un second ensemble (aval ou arrière) 25b de pales à orientation réglable, entraîné en rotation au moyen d'une turbine basse-pression 26 disposée en aval de la turbine de pression intermédiaire 24.
Downstream from the intermediate-pressure turbine 24there is a system of contrarotating propellers, namely an (upstream or front) first set 25a and a (downstream or rear) second set 25b of adjustable pitch blades driven in rotation by means of a low-pressure turbine 26arranged downstream from the intermediate-pressure turbine 24.
Cette turbine basse-pression comporte notamment un rotor 28 qui entraîne en rotation les deux ensembles 25a, 25b de pales par l'intermédiaire d'un dispositif de réduction épicycloïdal 30.
The low-pressure turbine comprises in particular a rotor 28that drives the two blade sets 25a and 25b in rotation via an epicyclic gear device 30.
Selon l'invention, ce dispositif de réduction épicycloïdal 30 comporte un planétaire 32 qui a la forme d'une roue dentée extérieurement, centré sur l'axe longitudinal 12 du turbopropulseur et solidaire vers l'amont du rotor 28 de la turbine basse-pression 26.
In the invention, the epicyclic gear device 30comprises a sunwheel 32in the form of a wheel with external teeth, centered on the longitudinal axis 12of the turboprop and secured upstream to the rotor 28of the low-pressure turbine 26.
Il comporte également au moins un satellite 34, et de préférence plusieurs (par exemple entre trois et six), chaque satellite ayant la forme d'une roue dentée extérieurement et engrenant avec le planétaire 32.
It also has at least one planet 34, and preferably a plurality (in the range three to six), each planet having the form of a wheel with external teeth and meshing with the sunwheel 32.
Chaque satellite 34 présente un axe qui est excentré par rapport à l'axe longitudinal 12 et est porté de manière rotative par un porte-satellites 36 centré sur l'axe longitudinal 12, ce porte-satellites étant solidaire en aval de l'ensemble amont 25a de pales de façon à pouvoir l'entraîner directement en rotation autour de l'axe longitudinal 12.
Each planet 34presents an axis that is off-center relative to the longitudinal axis 12and it is rotatably carried by a planet carrier 36centered on the longitudinal axis 12, the planet carrier being secured downstream to the upstream blade set 25a so as to be capable of driving it directly in rotation about the longitudinal axis 12.
Le dispositif de réduction épicycloïdal 30 comporte aussi une couronne 38 centrée sur l'axe longitudinal 12 et engrenant chaque satellite 34 par ses dentures intérieures, cette couronne étant solidaire en aval de l'ensemble aval 25b de pales de façon à pouvoir l'entraîner directement en rotation autour de l'axe longitudinal 12.
The epicyclic gear device 30also has a ring 38centered on the longitudinal axis 12and meshing with each of the planets 34via internal teeth, the ring being secured downstream to the downstream blade set 25b so as to be capable of driving it directly in rotation about the longitudinal axis 12.
Ce réducteur épicycloïdal est dit inversé car l'arbre d'entraînement 40 de l'hélice aval en sortie de couronne est à l'intérieur de l'arbre d'entraînement 42 de l'hélice amont en sortie de porte-satellites.
This epicyclic gear is said to be “inverted” since the drive shaft 40of the downstream propeller at the outlet from the ring is inside the drive shaft 42of the upstream propeller at the outlet from the planet carrier.
L'intérêt d'une telle inversion est d'avoir un couple sur l'hélice aval moins important que sur l'hélice amont afin de réduire la taille du moyeu de l'hélice aval et donc son poids.
The advantage of this inversion is to have torque on the downstream propeller that is less than the torque on the upstream propeller so as to reduce the size of the hub of the downstream propeller and thus its weight.