Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Turbomachine avec un dispositif de découplage commun aux premier et
deuxième paliers de son arbre d'entraînement, compresseur comprenant le
dispositif de découplage et dispositif de découplage
S
L'invention concerne Ie domaine des turbomachines avec un dispositif de
découplage commun aux premier et deuxième paliers de son arbre d'entraînement.
Un turboréacteur comprend, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement des
gaz, une soufflante, un ou plusieurs étages de compresseurs, une chambre de
combustion, un ou plusieurs étages de turbines et une tuyère d'échappement des
gaz.
La soufflante comporte un rotor pourvu d'aubes à sa périphérie qui,
lorsqu'elles sont
mises en rotation, entraînent l'air dans Ie turboréacteur. Le rotor de
soufflante est
supporté par l'arbre du rotor basse pression du moteur. Il est centré sur
l'axe du
1 S turboréacteur par un premier palier qui est en amont d'un deuxième palier,
reliés à la
structure fixe du turboréacteur, notamment au carter intermédiaire.
Dans la suite de la description, dans Ia mesure où la soufflante est montée
solidaire de l'arbre du compresseur, qui est l'arbre du rotor basse pression
dans un
moteur à double corps, on désigne cet arbre, ou tout autre arbre qui lui est
solidaire,
par l'unique terme arbre du compresseur.
Le premier palier est supporté par une pièce de support, formant une
enveloppe autour de l'arbre du compresseur, orientée vers l'aval du premier
palier et
2S fixée à une structure fixe du turboréacteur. Le deuxième palier est
supporté par une
pièce de support fixée également à une structure fixe du turboréacteur.
Il peut se produire, accidentellement, Ia perte d'une aube de soufflante. Il
s'ensuit un balourd important sur l'arbre du compresseur, qui entraîne des
charges et
des vibrations sur les paliers, transmises par leurs pièces de support aux
structures
fixes du turboréacteur, qui doivent être dimensionnées en conséquence.
Ce dimensionnement entraîne des surcoûts et augmente la masse du
turboréacteur. Afin de les réduire on peut, comme dans le brevet FR 2, 752,
024,
3S proposer un système de découplage des paliers. Les pièces de support du
premier
palier et du deuxième palier, en l'espèce solidaires l'une de l'autre, sont
fixées à la
structure du turboréacteur par des vis dites fusibles, comportant une portion
affaiblie
entraînant leur rupture en cas d'efforts trop importants. Ainsi, à
l'apparition d'un
balourd sur l'arbre du compresseur, les efforts induits sur les paliers sont
transmis aux
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vis fusibles qui cassent, découplant les pièces de support des paliers de la
structure fixe
du turboréacteur. Les efforts provoqués par le balourd ne sont plus transmis à
la
structure fixe du turboréacteur par ces pièces de support.
S Une fois les supports de paliers découplés de la structure fixe du
turboréacteur, des mouvements radiaux importants de l'arbre du compresseur se
produisent. Le document FR 2, 752, 024 propose, afin de limiter de tels
mouvements,
de prévoir des pièces formant faux palier pour les supports de paliers, qui
sont
entraînés en rotation et en basculement avec l'arbre lorsqu'ils sont découplés
de la
structure fixe ; il s'agit en l'espèce d'une nervure, solidaire de la
structure fixe,
s'étendant transversalement à l'axe du turboréacteur et se terminant par des
patins
entourant l'arbre du compresseur, ou d'une nervure entourant le support du
premier
palier. Toutefois, le basculement des supports des paliers avec l'arbre
d'entraînement
provoque des efforts considérables, et leur inertie, ainsi que le bras de
levier qu'ils
représentent par rapport à l'axe du turboréacteur, est grand. Il est donc
souhaitable de
mettre en place, sur un turboréacteur avec un dispositif de découplage, un
support de
palier de secours plutôt qu'un palier de secours, ou faux palier, pour les
supports de
palier. Autrement dit, il est souhaitable de remplacer le faux palier que
constitue la
nervure du document FR 2, 752, 024, qui est un faux palier sur lequel prennent
appui
les pièces supports de paliers, par un support de palier de secours, coopérant
avec les
bagues extérieures des paliers, qui serait donc plus proche des paliers et de
l'axe du
turboréacteur.
C'est ainsi que l'invention concerne une turbomachine, comportant un rotor
avec un arbre d'entraînement, centré sur t'axe de la turbomachine par un
premier et un
deuxième paliers, supportés respectivement par une pièce support du premier
palier et
une pièce support du deuxième palier, solidaires l'une de l'autre et reliées à
la structure
fixe de la turbomachine par un dispositif de découplage, caractérisé par le
fait qu'il
comporte des moyens agencés pour coopérer avec au moins un élément de la
structure
fixe de la turbomachine pour assurer une double fonction, de blocage en
rotation des
supports de paliers et de rétention radiale de l'arbre d'entraînement en cas
de
découplage des paliers.
Les fonctions de blocage en rotation des supports de paliers et de rétention
radiale de l'arbre d'entraînement, combinées, remplissent bien une fonction de
support
de palier de secours.
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Par ailleurs, après le découplage des paliers, il existe un risque de rupture
de
l'arbre du compresseur, qui entraînerait une fuite en avant de Ia soufflante.
Pour pallier
un tel danger, la demande de brevet FR 04 O1 105 propose de prévoir une
nervure
circonférentielle sur l'arbre du compresseur, à proximité du deuxième palier,
coopérant
avec un flasque de la structure fixe pour assurer une fonction de retenue
axiale de la
soufflante. Cependant, en cas de rupture de l'arbre du compresseur en amont de
cette
nervure, la fonction de retenue n'est pas assurée. En outre, dans ce
turboréacteur, les
deux paliers possèdent chacun leur propre dispositif de découplage, ce qui
augmente
sa complexité.
Avantageusement, lesdits moyens sont alors agencés pour assurer une
troisième fonction, de retenue axiale du rotor en cas de rupture de l'arbre
d'entraînement.
Ainsi, la retenue axiale du rotor peut se faire quelque soit le positionnement
du point de rupture de l'arbre d'entraînement, en aval du premier palier,
puisque les
pièces support des premier et deuxième palier sont solidaires.
De préférence, les moyens sont agencés sur la deuxième pièce support de
palier.
De préférence encore, lesdits moyens sont agencés pour ne pas gêner les
mouvements longitudinaux de l'arbre d'entraînement pendant la cinématique de
découplage.
L'invention concerne également un dispositif de découplage entre une
structure fixe de la turbomachine présentée ci-dessus et une première et une
deuxième
pièces, solidaires l'une de l'autre et formant supports d'un premier et d'un
deuxième
paliers de l'arbre d'entraînement du rotor de Ia turbomachine, caractérisé par
le fait
qu'il comporte des moyens agencés pour coopérer avec au moins un élément de la
structure fixe de la turbomachine pour assurer une double fonction, de blocage
en
rotation des supports de paliers et de rétention radiale de l'arbre
d'entraînement en cas
de découplage des paliers.
L'invention concerne encore un compresseur de turbomachine, comportant un
rotor avec un arbre d'entraînement, centré sur l'axe de la turbomachine par un
premier
et un deuxième paliers, supportës respectivement par une pièce support du
premier
palier et une pièce support du deuxième palier, solidaires l'une de l'autre et
reliées à la
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structure fixe de la turbomachine par un dispositif de découplage, caractérisé
par le fait
qu'il comporte des moyens agencés pour coopérer avec au moins un élément de la
structure fixe de la turbomachine pour assurer une double fonction, de blocage
en
rotation des supports de paliers et de rétention radiale de l'arbre
d'entraînement en cas
S de découplage des paliers.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la
turbomachine de l'invention, en référence aux planches annexées, sur
lesquelles
- la figure 1 représente une vue en coupe axiale schématique d'une première
forme de réalisation de la turbomachine de l'invention ;
- la figure 2 représente une vue en coupe axiale schématique d'une deuxième
forme de réalisation de la turbomachine de l'invention et
- la figure 3 représente une vue en coupe axiale schématique d'une troisième
forme de réalisation de la turbomachine de l'invention.
1S
En référence à la figure 1, la turbomachine est ici un turboréacteur 1 qui
comprend, dans sa premiére forme de réalisation, un rotor, non représenté,
nommé
soufflante, qui comporte des aubes s'étendant radialement autour de l'axe 2 du
turboréacteur. L'arbre de soufflante est fixé, en aval des aubes, à l'arbre du
compresseur 3. Par amont et aval, on entend amont et aval dans le sens de
l'écoulement
des gaz. II s'agit ici de l'arbre du compresseur basse pression. On désignera
dans la
suite l'ensemble de l'arbre de la soufflante et de l'arbre du compresseur 3,
ainsi que tout
autre arbre qui lui est solidaire, par arbre du compresseur 3, ou arbre
d'entraînement 3.
L'arbre du compresseur 3 est supporté par un premier palier 4 et un deuxième
palier S,
2S situé en aval du premier palier 4.
Le premier palier 4 comporte une bague interne 6 et une bague externe 7,
entre lesquelles sont montées des billes 8 ou autres organes de roulement. La
bague
interne 6 est montée solidaire de l'arbre du compresseur 3 et la bague externe
7
solidaire d'une pièce 9 support du premier palier, nommée dans la suite
support du
premier palier 9. Le support du premier palier 9 s'ëtend, à partir du premier
palier 4,
vers (aval. Il est globalement de forme tronconique, son diamètre augmentant
vers
l'aval, et est relié en aval à la structure fixe du turboréacteur l, comme on
le verra plus
loin. Les billes 8 autorisent la rotation de la bague interne 6, donc de
l'arbre du
3S compresseur 3, par rapport à la bague externe 7, donc au support du premier
palier 9 et
à la structure fixe du turboréacteur 1.
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Le deuxième palier 5 comporte une bague interne 10 et une bague externe 11,
entre lesquelles sont montés des rouleaux 12 ou autres organes de roulement.
La bague
interne 10 est montée solidaire de l'arbre du compresseur 3 et la bague
externe 11 est
montée solidaire d'une pièce 13 support du deuxième palier, nommée ci-après
support
du deuxième palier 13, qui s'étend, à partir du deuxième palier S, vers
l'amont. La
bague externe 11 du deuxième palier 5 comporte à cet effet, sur sa face
externe, une
bride radiale 14, fixée à une bride interne du support du deuxième palïer 13
par des vis
15.
Le support du deuxième palier 13 est globalement de forme tronconique, son
diamètre augmentant vers l'amont et comporte, à son extrémité amont, une bride
16
transversale à l'axe 2 du turboréacteur. Le support du premier palier 9
comporte, à son
extrémité aval, une bride 17 transversale s'étendant radialement vers
l'intérieur, sur
laquelle est fixée, par exemple à l'aide de vis 18, la bride 16 du support du
deuxième
palier 13. Les supports 9, 13 des premier et deuxième paliers 4, 5 sont ainsi
solidaires
l'un de l'autre.
La bride 17 du support du premier palier 9 est fixée à la structure fixe du
turboréacteur I, ici à une bride 19 d'un carter dit carter intermédiaire, par
des vis
fusibles 20, situées à l'extérieur par rapport aux vis 18 de fixation des
supports des
premier et deuxième paliers 9, I3. Ces vis fusibles 20 comportent une portion
fusible
21 formant une zone privilégiée de rupture en traction, calibrée de façon à
casser en
cas d'efforts de traction déterminés. Cette portion fusible 21 est ici obtenue
par
amincissement calibré de la tige des vis 20. Les vis 20 forment ainsi un
dispositif de
découplage commun des premier et deuxième paliers 4, 5, qui sont solidaires,
de la
structure fixe du turboréacteur 1.
Les rouleaux 12 du deuxième palier 5 sont montés parallèles à l'axe 2 du
turboréacteur 1, dans une rainure s'étendant à la circonférence de la bague
interne 10,
et sont tenus espacés les uns des autres par une cage d'écureuil, dont la
description ne
sera pas ici détaillée car elle est bien connue de l'homme du métier. Ils
permettent la
rotation de la bague interne 10 par rapport à la bague externe 11, et donc par
leur
intermédiaire de l'arbre du compresseur 3 par rapport à la structure fixe du
turboréacteur 1.
A partir de la bride 19 du carter intermédiaire s'étend, en aval du support du
deuxième palier 13, radialement vers l'intérieur et légèrement vers l'aval, un
flasque
22, de forme globalement tronconique, son diamètre diminuant vers l'aval. Sur
la bride
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radiale 14 de Ia bague externe 11 du deuxième palier S est fixée, à son
extrémité
externe, une bague 23 de section en forme de L, coopérant avec la structure
fixe du
turboréacteur 1 pour remplir ici une double fonction, de rétention radiale de
l'arbre du
compresseur 3 en cas de découplage des paliers 4, S et de retenue axiale de la
soufflante en cas de rupture de l'arbre du compresseur 3. Cette bague 23 est
en l'espèce
formée d'une seule pièce avec la bride radiale 14 et comporte une portion
longitudinale
24, formant la grande barre de la section en forme de L, s'étendant vers (aval
à partir
de l'extrémité externe de la bride radiale 14, et une portion radiale 25,
s'étendant
radialement vers l'extérieur à partir de l'extrémité aval de la portion
longitudinale 24.
La bague 23 de section en forme de L est agencée pour coopérer avec la
portion d'extrémité 26 interne du flasque 22 pour assurer sa double fonction,
de
rétention radiale de l'arbre du compresseur 3 par sa portion longitudinale 24,
de
retenue axiale de la soufflante par sa portion radiale 2S.
A cet effet, la paroi externe de la portion longitudinale 24 de la bague 23 se
situe à une distance "e" de la paroi interne de la portion d'extrémité 26 du
flasque 22,
distance "e" calibrée de façon à ce que ces deux parois rentrent en contact,
en cas de
découplage des paliers, si l'amplitude radiale des mouvements de l'arbre du
compresseur 3 dépasse un certain seuil ; les mouvements de l'arbre 3 étant
ainsi
limités, les mouvements de la soufflante sont limités. En fonctionnement
normal du
turboréacteur 1, il n'y a pas de contact entre la paroi de la portion
longitudinale 24 de
la bague 23 et le flasque 22.
En outre, la paroi amont de portion radiale 25 de la bague 23 se situe à une
distance "1" de la paroi aval de la portion d'extrémité 26 du flasque 22,
distance "1"
calibrée de façon à ce que ces deux parois rentrent en contact, en cas de
rupture de
l'arbre du compresseur 3, pour assurer une fonction de retenue axiale de la
soufflante.
On peut noter que la rupture peut inten~enir en n'importe quel point de
l'arbre du
compresseur 3, en aval du premier palier 4. En effet, à supposer que les
paliers 4, 5
soient découplés et que l'arbre du compresseur 3 casse entre les deux paliers
4, 5, la
soufflante, qui continue de tourner, est entraînée vers l'avant avec la
portion de l'arbre
du compresseur 3 qui lui est encore solidaire. Cette portion entraîne Ie
premier palier 4
vers l'avant et donc, par solidarité des pièces, le support du premier palier
9, le support
du deuxième palier 13, la bride radiale 14 de la bague externe 11 du deuxième
palier 5
et donc la bague 23 à section en L, dont la portion radiale 25 vient en butée
contre la
portion d'extrémité du flasque 22, solidaire de la structure fixe du
turboréacteur 1. La
soufflante est ainsi retenue. II en va de même en cas de rupture en aval du
deuxième
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palier, toute la portion de l'arbre du compresseur 3 située entre les deux
paliers 4, 5
étant alors entraînée vers l'avant avec la bague 23 de la bride radiale 14 du
deuxième
palier S.
Les distances "1" et "e" sont calibrées de façon à ce que la portion radiale
25
de la bague 23 ne viennent pas en butée contre la portion d'extrémité 26 du
flasque 22
pendant la phase de découplage. En effet, pendant cette phase, l'arbre du
compresseur
3 ne tourne pas sur son axe et peut effectuer des mouvements avec des
composantes
longitudinales. En particulier, lors de la rupture d'une aube, le balourd
occasionné se
traduit, de manière temporaire, par un mouvement de rotation de l'arbre du
compresseur 3 autour de la première vis fusible 20 qui casse. La distance "1"
est
suffisamment grande pour que la butée de la portion radiale 25 de la bague 23
sur le
flasque 22 ne se fasse pas, en fonctionnement normal du turboréacteur 1 ou
pendant
une phase de découplage.
Des doigts 27 anti-rotation sont en outre agencés sur le support du deuxième
palier I3. Ils s'étendent longitudinalement vers l'amère à partir des vis 18
de fixation
des supports 9, 13 des premier et deuxième paliers 4, 5 entre eux. Ces doigts
27
s'étendent à travers des orifices 28 ménagés dans le flasque 22 et coopèrent
avec eux,
en cas de découplage des paliers 4, 5, pour empêcher la rotation des supports
des
paliers 9, I3, et donc des bagues externes des premier et deuxième paliers 4,
5, autour
de l'axe 2 du turboréacteur 1 ; les doigts 27 viennent alors en effet en butée
contre les
parois des orifices 28 du flasque 22, qui est solidaire de la structure fixe
du
turboréacteur 1. Un jeu est prévu entre les doigts 27 et leurs orifices 28 de
passage,
afin de ne pas perturber la double fonction de la bague 23 à section en L et
ne pas
entraver la cinématique de découplage.
Le fonctionnement du turboréacteur 1 lors de la perte d'une aube de soufflante
va maintenant être expliqué plus en détails.
La perte d'une aube en cours de fonctionnement du turboréacteur 1, donc en
cours de rotation de la soufflante, provoque un balourd sur l'arbre du
compresseur 3.
Les efforts induits provoquent la rupture des vis fusibles 20 de fixation des
support 9,
13 des premier et deuxième paliers 4, 5 à la structure fixe du turboréacteur
1, au niveau
de leur portion fusible 21. En l'occurrence, la portion fusible 21 des vis 20
forme une
zone privilégiée de rupture en traction, alors que le balourd de l'arbre du
compresseur
3 est essentiellement radial ; en fait, les efforts radiaux sur l'arbre 3 se
traduisent au
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niveau des vis 20 par des efforts longitudinaux, par le biais notamment du
support du
premier palier 9.
Durant toute la cinématique de découplage, les mouvements de l'arbre du
compresseur 3 sont radialement limités par la coopération de la portion
longitudinale
24 de la bague 23 à section en forme de L avec la portion d'extrémité 26 du
flasque 22.
La portion radiale 25 de la bague 23 n'interfère pas sur cette cinématique de
découplage du fait du calibrage de la distance "1".
Une fois l'ensemble des vis fusibles 20 cassées, le support du premier palier
9
et le support du deuxième palier I3 sont découplés de la bride 19 du carter
intermédiaire et donc de la structure fixe du turboréacteur 1. Les efforts
liés au balourd
ne sont plus alors transmis à cette dernière par les supports de paliers 9, 13
et l'arbre du
compresseur 3 peut librement tourner sur son axe 2, ses mouvements étant
radialement
1 S limités par Ia bague 23 à section en L coopérant avec le flasque 22. Les
supports de
paliers 9, 13 sont bloqués en rotation par les doigts anti-rotation 27
précédemment
décrits. Ainsi, la bague 23 à section en forme de L et les doigts anti-
rotation 27
remplissent, en coopération avec le flasque 22, une fonction de support de
palier de
secours, puisqu'ils remplissent une fonction de rétention radiale de l'arbre
du
compresseur 3, avec une pièce, la bague 23, solidaire de la bague extérieure
11 du
deuxième palier 5, bloquée en rotation autour de l'axe 2 du turboréacteur par
l'intermédiaire du support du deuxième palier 5 et autorisant la rotation de
l'arbre du
compresseur 3.
Toutefois, à la suite de Ia perte d'une aube, une rupture de l'arbre de
compresseur 3 peut survenir. Dans ce cas, la rotation de la soufflante
entraîne l'arbre
du compresseur 3, qui lui est solidaire, vers l'avant. La portion radiale 25
de la bague
23 à section en L assure alors une fonction de retenue axiale de la
soufflante, comme
on fa vu plus haut. La soufflante n'est donc pas expulsée en dehors du
turboréacteur 1.
Ainsi, la bague 23 et les doigts anti-rotation 27 sont agencés pour remplir,
avec le flasque 22, une fonction de support de palier de secours, assurant de
surcroît
une fonction de retenue axiale de la soufflante.
En référence à la figure 2, où les références désignant des organes semblables
à ceux de la figure 1 sont désignés avec le même nombre et un symbole "prime",
le
turboréacteur l' comprend également, dans sa deuxième forme de réalisation,
une
soufflante, montée rotative autour de l'axe 2' du turboréacteur et entraînée
par un arbre
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d'entraînement 3', qui est l'arbre du compresseur 3', supporté par un premier
palier 4' et
un deuxième palier 5', situé en aval du premier palier 4'. Le premier palier
4' comporte
une bague interne 6', solidaire de l'arbre d'entraînement 3', et une bague
externe 7',
solidaire d'un support du premier palier 9', entre lesquelles sont montés des
billes 8' ou
autres organes de roulement. Le support du premier palier 9', de forme
globalement
tronconique, s'étend vers l'aval, où il comporte une bride aval 1 T fixée à
une bride 19'
du carter intermédiaire par des vis fusibles 20' formant un dispositif de
découplage des
paliers 4', 5', grâce à leur portion fusible 21' formant une zone privilégiée
de rupture en
traction.
Le deuxième palier 5' comporte une bague interne 10', solidaire de l'arbre du
compresseur 3', et une bague externe 1 l', solidaire d'un support du deuxième
palier 13',
entre lesquelles sont montés des rouleaux 12' ou autres organes de roulement.
La
bague externe 1 l' est fixée au support du deuxième palier 13' grâce à une
bride radiale
14' en saillie sur sa paroi externe, à l'aide de vis 15'.
Le support du deuxième palier 13', légèrement tronconique, comporte, à son
extrémité externe amont, une bride 16', fixée sur la bride aval 17' du support
du
premier palier 13' par des vis 18', en position intérieure par rapport aux vis
fusibles 20'.
Entre la bride 19' du carter intermédiaire et la bride radiale 14' de la bague
externe 1 l' du deuxième palier 5', s'étend un flasque 29', de blocage en
rotation des
supports de paliers 9', 13' et de rétention radiale de l'arbre du compresseur
3' en cas de
découplage, ainsi que de retenue axiale de la soufflante en cas de rupture de
l'arbre du
compresseur 3'. Ce flasque 29' comporte, depuis la bride 19' du carter
intermédiaire
jusqu'à la bride 14' de la bague externe 11', une portion 30' transversale à
Taxe du
turboréacteur et une portion 31' de section en forme de U, avec une branche
32'
externe longitudinale, une base 33' transversale et une branche 34' interne
longitudinale, la base 33' du U étant située du côté aval. La portion 31' de
section en
forme de U, ci-après dénommée portion 31' en U, s'étend entre l'extrémité
interne de la
portion 30' transversale et l'extrémité externe de la bride radiale 14' de la
bague 11',
desquelles elle est solidaire.
C'est notamment la portion 31' de section en forme de U qui assure ici la
triple
fonction, de blocage en rotation des supports de paliers 9', 13' et de
rétention radiale de
l'arbre du compresseur 3' pendant le découplage des paliers 4', 5', et de
retenue axiale
de la soufflante, en cas de rupture de l'arbre du compresseur 3'. Le flasque
29' n'a
aucune influence sur le fonctionnement normal du turboréacteur l'.
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A cet effet, la portion 31' en U est calibrée de façon à présenter une
certaine
souplesse radiale, qui est obtenue par élasticité entre ses deux branches 32',
34', mais
présentant une résistance suffisante pour assurer une fonction de rétention
radiale de
l'arbre du compresseur 3' pendant la cinématique de découplage des paliers 4',
S'. Cette
portion 31' est également rigide en torsion, afin d'assurer une fonction de
blocage en
rotation des supports de paliers 9', 13', et donc des bagues externes des
premier et
deuxième paliers 4', 5', par le biais du support du deuxième palier 13', dont
elle est
solidaire par la bride 14' de la bague externe du deuxiéme palier 5'. En
outre, cette
portion est calibrée de façon à présenter une certaine souplesse axiale, en
l'occurrence
une souplesse plus grande que la souplesse radiale afin de ne pas gêner Ies
mouvements longitudinaux de l'arbre d'entraînement pendant la cinématique de
découplage des paliers 4', 5', mais une résistance suffisante pour assurer une
fonction
de retenue axiale de la soufflante en cas de rupture de l'arbre du compresseur
3'.
On peut noter l'analogie entre la souplesse et la résistance radiale de la
portion
31' en U et la distance "e" du turboréacteur de la figure 1, d'une part, Ia
souplesse et la
résistance axiale de la portion 31' en U et la distance "1" de ce
turboréacteur, d'autre
part. Pendant la phase de découplage, des mouvements longitudinaux de l'arbre
du
compresseur 3' sont autorisés dans une certaine mesure, de même que dans la
forme de
réalisation de la figure 1.
On note que la fonction de blocage en rotation des supports de paliers 9', 13'
est ici assurée par le flasque 29', sans doigts anti-rotation. Le flasque 29'
assure donc,
notamment grâce à sa section en U, une fonction de support de palier de
secours du
deuxième palier 5', puisqu'il assure la rétention radiale de l'arbre du
compresseur, qui
peut tourner par rapport à la bague externe 11', bloquée en rotation. II
assure
également une fonction de rétention axiale de la soufflante en cas de rupture
de l'arbre
du compresseur 3'.
De même que précédemment, la retenue axiale de la soufflante a lieu en cas
de rupture de l'arbre du compresseur 3' en n'importe quel point de cet arbre
3', à la
condition que ce point soit situé en aval du premier palier 4'. De nouveau,
avec les
paliers 4', 5' découplés, si l'arbre du compresseur 3' casse entre les deux
paliers 4', 5', la
soufflante, qui continue de tourner, est entraînée vers l'avant avec la
portion de l'arbre
du compresseur 3' qui lui est encore solidaire. Cette portion entraîne le
premier palier
4' vers l'avant et donc, par solidarité des pièces, le support du premier
palier 9', le
support du deuxième palier 13', la bride radiale 14' de la bague externe 11'
du
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deuxième palier et donc le flasque 29' avec sa portion 31' en U, qui retient
l'ensemble.
La soufflante est ainsi retenue. Il en va de même en cas de rupture en aval du
deuxième palier S'.
S Le fonctionnement du turboréacteur l' de la figure 2 lors de la perte d'une
aube de soufflante est tout à fait comparable à celui du turboréacteur de la
figure 1. De
nouveau on obtient, ici avec le flasque 29', un support de palier de secours,
remplissant
de surcroît une fonction de retenue axiale de la soufflante.
En référence à la figure 3, où les références désignant des organes semblables
à ceux de la figure 1 sont désignés avec le même nombre et un double symbole
"prime", le turboréacteur 1" comprend également, dans sa deuxième forme de
réalisation, une soufflante, montée rotative autour de l'axe 2" du
turboréacteur et
entraînée par un arbre d'entraînement 3", qui est (arbre du compresseur 3",
supporté
1 S par un premier palier 4" et un deuxième palier S", situé en aval du
premier palier 4".
Le premier palier 4" comporte une bague interne 6", solidaire de (arbre
d'entraînement
3", et une bague externe 7", solidaire d'un support du premier palier 9",
entre
lesquelles sont montés des billes 8" ou autres organes de roulement. Le
support du
premier palier 9", de forme globalement tronconique, s'étend vers l'aval, où
il
comporte une bride aval 17" fixée à une bride 19" du carter intermédiaire par
des vis
fusibles 20" formant un dispositif de découplage des paliers 4', S', grâce à
leur portion
fusible 21" formant une zone privilégiée de rupture en traction.
Le deuxième palier S" comporte une bague interne 10", solidaire de l'arbre du
2S compresseur 3", et une bague externe 11 ", solidaire d'un support du
deuxième palier
13", entre lesquelles sont montés des rouleaux 12" ou autres organes de
roulement. La
bague externe 11" est fixée au support du deuxième palier 13" grâce à une
bride
radiale 14" en saillie sur sa paroi externe, à l'aide de vis 1 S".
Le support du deuxième palier 13 ", légèrement tronconique, comporte, à son
extrémité externe amont, une bride externe 16", fixée sur la bride aval 17" du
support
du premier palier 13" par des vis 18", en position intérieur par rapport aux
vis fusibles
20".
3S A partir de la bride 19" du carter intermédiaire, s'étend radialement vers
l'intérieur une nervure 3S" transversale à l'axe 2" du turboréacteur 1", en
aval de la
bride externe 16" du support du deuxième palier 13". Des doigts 27" anti-
rotation
s'étendent longitudinalement vers l'arrière, à partir des vis 18" de fixation
des supports
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de paliers 9", 13" entre eux, à travers des orifices 28", ménagés dans la
nervure 35",
pour empêcher la rotation des supports des paliers 9", 13" autour de l'axe 2"
du
turboréacteur 1 " en cas de découplage.
La bride externe 16" du support du deuxième palier 13" est fixée sur la bride
17" du support du premier palier 9" de façon à ce que son bord externe
présente un jeu
radial "E" avec la paroi interne de la bride 19" du carter intermédiaire, en
amont de la
nervure 35", afin de coopérer avec elle pour assurer, par butée, une fonction
de
rétention radiale de l'arbre du compresseur 3" en cas de découplage des
paliers 4', S'.
Les doigts anti-rotation 27" comportent, sur leur portion en saillie du côté
aval
de la nervure 35", une collerette 36", située à une distance "L" de la paroi
aval de la
nervure 35", afin d'assurer une fonction de retenue axiale de la soufflante en
cas de
rupture de l'arbre du compresseur 3".
On peut noter l'analogie entre les distances "E" et "L" de la forme de
réalisation de la figure 3 et les distance "e" et "1" de la forme de
réalisation de Ia figure
1. De nouveau, les doigts 27" anti-rotation sont montés avec jeu dans leurs
orifices 28"
de réception afin de ne pas gêner la fonction, de la bride 16", de rétention
radiale de
l'arbre du compresseur 3", et la fonction, des collerettes 36", de retenue
axiale de la
soufflante. En outre, les distances "E" et "L" sont dimensionnées de façon à
ce que les
collerettes 36" ne viennent pas en appui contre la nervure 35" pendant le
fonctionnement normal du turboréacteur 1" ou une phase de découplage de ses
paliers
4" 5".
Le fonctionnement du turboréacteur 1" de la figure 3 lors de la perte d'une
aube de soufflante est tout à fait comparable à celui du turboréacteur de la
figure 1, la
fonction de rétention radiale de l'arbre du compresseur 3" étant assurée par
le bord
externe de la bride 16" du support du deuxième palier 13 ", coopérant avec la
bride 19"
du carter intermédiaire, la fonction de blocage en rotation des supports de
paliers 9",
13" étant assurée par doigts anti-rotation 27", coopérant avec les orifices
28" de la
nervure 35", et la fonction de retenue axiale de la soufflante étant assurée
par la
collerette 36" des doigts 27", coopérant avec la face aval de la nervure 35"
solidaire de
la bride 19" du carter intermédiaire. On a bien de nouveau un support de
palier de
secours remplissant une fonction supplémentaire de retenue axiale de la
soufflante.
De nouveau, la rupture de l'arbre du compresseur 3" peut intervenir en
n'importe quel point de l'arbre du compresseur 3", à la condition qu'il soit
situé en aval
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du premier palier 4". Avec les paliers 4", 5" découplés, si (arbre du
compresseur 3"
casse entre les deux paliers 4", 5", la soufflante, qui continue de tourner,
est entraînée
vers l'avant avec la portion de l'arbre du compresseur 3" qui lui est encore
solidaire.
Cette portion entraîne le premier palier 4" vers l'avant et donc, par
solidarité des
pièces, le support du premier palier 9", le support du deuxième palier 13" et
donc les
doigts 27" avec leur collerette 36", qui viennent en butée contre la nervure
35" et
retiennent l'ensemble. La soufflante est ainsi retenue. Il en va de même en
cas de
rupture en aval du deuxième palier 5".
L'invention a été décrite, dans ses trois formes de réalisation, en relation
avec
un turboréacteur, en particulier un turboréacteur à double corps dont le
deuxième
palier est un palier suppôrtant le rotor basse pression. L'invention
s'applique à d'autres
types de turbomachines, telles qu'un turbopropulseur, un turbocompresseur
industriel
ou une turbine industrielle, le rotor n'étant pas alors un rotor de soufflante
mais tout
I S simplement un rotor.
