TITRE : MODULE DE TURBOMACHINE EQUIPE D’AUBES A CALAGE VARIABLE ET D’UNE VIROLE ANNULAIRE D’INTERFACE

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 et d’un système de calage des pas. Elle vise également la turbomachine correspondante ainsi qu’un procédé de montage ou démontage du module.

Arrière-plan technique

L’art antérieur comprend les documents suivants US-B2-10907486, FR-A1 -3087233, USAI -2020/141421 , US-B2-10533436, US-A1 -2017/066524.

Les turbomachines comprennent de manière générale une soufflante carénée ou une hélice non carénée équipée d’aubes mobiles à calage variable. Une soufflante carénée munie d’aubes à calage ou à pas variable permet de régler le calage ou l’orientation des pales des aubes en fonction des paramètres de vol de manière à optimiser le fonctionnement de la soufflante. Cette configuration permet d’optimiser le module dans lequel une telle soufflante est intégrée. Pour rappel, l’angle de calage d’une pale correspond à l’angle, dans un plan longitudinal perpendiculaire à l’axe de rotation de la pale, entre la corde de la pale et le plan de rotation de la soufflante. Les aubes à calage variable peuvent occuper une position dite d’inversion de poussée (connue sous le terme anglais « reverse ») dans laquelle celles-ci permettent de générer une contre poussée pour participer au ralentissement de l’aéronef et une position de mise en drapeau dans laquelle, en cas de défaillance ou de panne, celles-ci permettent de limiter leur résistance. Les aubes de la soufflante sont entraînées en rotation par un arbre moteur. Un tel exemple de soufflante avec des aubes à calage variable est décrit dans la demande de brevet FR-A1 -3087233.

Les turbomachines équipées d’hélices non carénées sont connues sous le terme anglais « open rotor » ou « unducted fan ». Dans cette catégorie de turbomachine, il existe celles qui ont deux hélices non carénées et contrarotatives (connues sous l’acronyme anglais UDF pour « Unducted Dual Fan ») ou celles ayant une seule hélice non carénée et un redresseur comprenant plusieurs aubes de stator (connues sous l’acronyme anglais USF pour « Unducted Single Fan »). L’hélice ou les hélices formant la partie propulsive peu(ven)t être placée(s) à l’arrière du générateur de gaz (ou moteur) de sorte à être du type pousseur ou à l’avant du générateur de gaz de sorte à être du type tracteur. Ces turbomachines sont des turbopropulseurs qui se distinguent des turboréacteurs par l’utilisation d’une hélice à l’extérieur de la nacelle (non carénée) au lieu d’une soufflante interne présentée ci-avant. Cela permet d’augmenter le taux de dilution de façon très importante sans être pénalisé par la masse des carters ou nacelles destiné(e)s à entourer les pales de l’hélice ou soufflante. Le calage variable permet dans le même but de freiner l’aéronef ou de limiter la résistance en cas de défaillance.

Actuellement, que ce soient les soufflantes carénées ou les hélices non carénées à aubes à calage variable, le système de changement de pas comprend un moyen de commande qui est relié d’une part, à un arbre de soufflante qui est typiquement entraîné par l’arbre moteur via un réducteur de vitesse et d’autre part, à un mécanisme de liaison couplé aux aubes à calage variable. Le moyen de commande, situé dans un repère tournant de la turbomachine, comprend généralement un corps mobile qui en se déplaçant agit sur la position des pales des aubes à calage variable. Lors d’une opération de maintenance, il est nécessaire de déconnecter les moyens de liaison du moyen de commande afin d’inspecter ce dernier. Cela est valable pour d’autres éléments du système de changement de pas et d’autres organes de la turbomachine tel qu’un dispositif de transfert d’huile afin de vérifier leur bon fonctionnement et leur état d’usure. Cette contrainte induit un temps de maintenance plus important, un nouveau réglage des cinématiques (mécanisme de liaison et moyen de commande), voire des tests de validation supplémentaires pour s’assurer du réglage correct de celles-ci après chaque opération de maintenance. Le démontage du moyen de commande est également complexe, voire non envisageable du fait de sa coopération avec l’arbre moteur, de la zone restreinte dans laquelle celui-ci est agencé et de sa coopération également avec le dispositif de transfert d’huile typiquement placé en aval d’un réducteur de vitesse, dans un repère fixe. Le démontage du dispositif de transfert d’huile nécessiterait le démontage du carter d’entrée ou du compresseur basse pression de la turbomachine par exemple.

Résumé de l’invention

L’objectif de la présente invention est de fournir un module de turbomachine équipé d’aubes à calage variable avec des organes et/ou équipements facilement démontables sans pénaliser le réglage de la cinématique nécessaire au calage des aubes et tout en permettant un gain en compacité. Nous parvenons à cet objectif conformément à l’invention grâce à un module de turbomachine d’axe longitudinal X, comportant : une soufflante destinée à être entraînée en rotation autour de l’axe longitudinal X par un arbre de soufflante, la soufflante comprenant une pluralité d’aubes de soufflante à calage variable, un système de changement de pas des aubes de soufflante comprenant un mécanisme de liaison reliés aux aubes de la soufflante et un moyen de commande agissant sur le mécanisme de liaison, le moyen de commande comportant un corps fixe solidaire de l’arbre de soufflante et un corps mobile, par rapport audit corps fixe, qui est relié au mécanisme de liaison, le système de changement de pas comprenant une pièce annulaire ayant une portion solidaire du corps mobile, la pièce annulaire présentant une forme générale en cloche et s’étendant au moins en partie radialement à l’extérieur du corps fixe, le module comprenant une virole annulaire qui est fixée de manière amovible à la pièce annulaire et qui comprend des moyens d’attache du mécanisme de liaison.

Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif susmentionné. En particulier, le fait de prévoir une virole annulaire d’interface entre la pièce annulaire en cloche et le mécanisme de liaison, permet de garantir le maintien du réglage et la configuration du mécanisme de liaison. En effet, la virole annulaire fixée d’une part, au mécanisme de liaison et d’autre part, à la pièce annulaire en cloche évite le démontage du mécanisme de liaison ce qui diminue le temps d’intervention. Cela permet également à un opérateur de contrôler l’angle des aubes, voire de régler à nouveau ces dernières lors du réassemblage. De même, la fixation de manière amovible à la pièce annulaire en cloche qui est montée sur le corps mobile du moyen de commande permet une inspection visuelle du moyen de commande et son démontage/remontage aisé si nécessaire ainsi que pour d’autres pièces en amont et/ou en aval de celui-ci. Le gain de temps pour une technologie comprenant entre huit et vingt-cinq, préférentiellement seize aubes à calage variable avec une cinématique pour chaque aube et des éléments anti-rotation, le gain de temps sur l’intervention est de plusieurs heures. Un tel gain de temps influe également sur un gain économique non négligeable incluant le taux horaire des opérateurs et l’immobilisation de l’aéronef dans les aéroports.

Le module comprend également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :

- le corps fixe comprend une virole qui s’étend radialement à l’extérieur du corps fixe depuis une paroi externe et qui comprend une première bride ayant une extrémité libre définissant une bordure externe, le diamètre externe de la bordure externe étant inférieur au diamètre interne de la virole annulaire.

- le corps fixe s’étend radialement autour du corps mobile et le corps mobile comprend une extrémité amont à laquelle est fixée de manière amovible la pièce annulaire.

- la virole annulaire est destinée être montée au moins en partie radialement à l’extérieur d’une portion cylindrique de la pièce annulaire, la virole annulaire comprenant une surface radialement interne de forme complémentaire au moins en partie avec une surface radialement externe de la portion cylindrique.

- le mécanisme de liaison comprend des biellettes ayant chacune une première extrémité solidaire de la virole annulaire via les moyens d’attache et une deuxième extrémité reliée au pied d’une aube de soufflante.

- l’arbre de soufflante est relié à un arbre puissance de la turbomachine via un réducteur de vitesse mécanique, le réducteur de vitesse comprenant une couronne extérieure solidaire en rotation avec l’arbre de soufflante.

- le module de turbomachine comprend un dispositif de transfert de fluide qui est monté en amont du réducteur de vitesse et qui est relié à une source d’alimentation en amont du réducteur de vitesse, le dispositif de transfert comportant une partie stator annulaire solidaire d’une structure fixe de la turbomachine et une partie rotor qui est engagée dans la partie stator et qui est solidaire en rotation avec le moyen de commande, la partie stator comprenant une surface cylindrique interne et des premières canalisations débouchant dans la surface cylindrique interne, la partie rotor comprenant une surface cylindrique externe et des deuxièmes canalisations débouchant dans la surface cylindrique externe.

- le dispositif de transfert de fluide s’étend au moins en partie à l’intérieur de l’arbre de soufflante.

-le corps fixe comprend des moyens d’alimentation qui sont couplés aux deuxièmes canalisations de la partie rotor du dispositif de transfert de fluide.

- le réducteur de vitesse comprend un planétaire intérieur couplé à l’arbre de puissance, des satellites, un porte-satellites qui porte les satellites et une couronne extérieure qui est couplée à arbre de soufflante.

- le réducteur de vitesse est logé dans une enceinte de lubrification.

- la virole annulaire présente une section axiale en forme de U avec une première branche et une deuxième branche reliées par un fond.

- la première branche de la virole présente une surface de forme complémentaire avec une surface d’une bride radiale de la pièce annulaire.

- le fond de la virole annulaire portant la surface radialement interne.

- la virole annulaire est montée sur la pièce annulaire suivant un ajustement glissant au niveau d’une portée cylindrique de la pièce annulaire. - un moins un palier de guidage en rotation d’un pied d’aube est logé dans un logement interne d’un anneau.

- le corps mobile et la pièce annulaire sont solidaires en déplacement via des moyens de couplage agencés entre le corps mobile et la pièce annulaire.

- les biellettes sont réglables en longueur.

- les deuxièmes canalisations de la partie rotor sont en communication fluidique avec les premières canalisations de la partie stator.

- la pièce annulaire comprend une portion centrale qui a une première extrémité reliée à la portion proximale et qui s’étend vers l’aval en s’évasant.

- le moyen de commande est monté globalement en amont de l’arbre de soufflante suivant l’axe longitudinal.

- les organes de fixation comprennent des éléments filetés.

L’invention concerne en outre une turbomachine d’aéronef comprenant au moins un module présentant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.

L’invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins une turbomachine telle que susmentionnée.

L’invention concerne encore un procédé d’assemblage d’un module de turbomachine selon l’une quelconque des caractéristiques susmentionnées, le procédé comprenant les étapes suivantes :

- une étape d’extraction de la pièce annulaire en supprimant les fixations entre le corps fixe et la virole annulaire, et

- une étape d’extraction du moyen de commande en traversant la virole annulaire.

Ainsi, un tel procédé d’assemblage ou démontage permet de conserver les réglages des aubes de la soufflante ce qui facilite la maintenance de la turbomachine.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative détaillée qui va suivre, de modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples purement illustratifs et non limitatifs, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels :

La figure 1 est une vue schématique, en coupe axiale et partielle d’un exemple de turbomachine avec une soufflante carénée à laquelle s’applique l’invention ; La figure 2 représente de manière schématique et suivant une coupe axiale partielle une aube mobile à calage variable et un système de changement de pas de celle-ci selon l’invention ;

La figure 3 illustre en perspective et en amont une pièce annulaire en cloche montée sur un moyen de commande du système de changement de pas et sur une virole annulaire solidaire d’un mécanisme de liaison du système de changement de pas selon l’invention ; La figure 4 représente une vue de détail d’un dispositif de transfert de fluide selon la figure 2 ;

La figure 5 représente, de manière schématique, une vue en coupe axiale du module amont de la turbomachine avec tous les organes montés/assemblés selon l’invention ; La figure 6 représente, suivant la figure 5, la pièce annulaire en cloche démontée, le mécanisme de liaison étant maintenu en position selon l’invention ;

La figure 7 représente suivant la figure 5 l’extraction du moyen de commande et d’un dispositif de transfert de fluide selon l’invention, et

La figure 8 représente des étapes d’un procédé de démontage de différents organes d’un module de turbomachine selon l’invention.

Description détaillée de l’invention

L’invention s’applique à une turbomachine destinée à être montée sur un aéronef. L’aéronef comprend un fuselage et au moins deux ailes s’étendant de part et d’autre du fuselage suivant l’axe du fuselage. Au moins une turbomachine est montée sous chaque aile. La turbomachine peut être un turboréacteur, par exemple une turbomachine équipée d’une soufflante carénée (turbosoufflante) ou d’un turbopropulseur, par exemple une turbomachine équipée d’une hélice non carénée (« open rotor », « USF » pour «Unducted Single Fan » ou « UDF » pour « Unducted Dual Fan »). Bien entendu l’invention s’applique à d’autres types de turbomachine.

De manière générale et dans la suite de la description, le terme « soufflante » est employé pour désigner indifféremment une soufflante ou une hélice.

Dans la présente invention, et de manière générale, les termes « amont », « aval » « axial » et « axialement » sont définis par rapport à la circulation des gaz dans la turbomachine et ici suivant l’axe longitudinal X (et même de gauche à droite sur la figure 1). De même, les termes « radial », « radialement », « interne », « intérieur », « externe » et « extérieur «sont définis par rapport à un axe radial Z perpendiculaire à l’axe longitudinal X et au regard de l’éloignement par rapport à l’axe longitudinal X. Pour faciliter sa fabrication et son assemblage/montage/démontage, une turbomachine est en général modulaire c’est-à-dire qu’elle comprend plusieurs modules qui sont fabriqués indépendamment les uns des autres et qui sont assemblés ensuite les uns aux autres. La modularité d’une turbomachine facilite en outre sa maintenance. Dans la présente demande, nous entendons par « module de turbomachine », un module qui comprend notamment une soufflante et un arbre de soufflante pour entraîner la soufflante.

Sur la figure 1 , la turbomachine 1 comprend un générateur de gaz 2 en amont duquel est montée une soufflante 3. Le générateur de gaz 2 comporte typiquement d’amont en aval, un compresseur basse pression 4, un compresseur haute pression 5, une chambre de combustion 6, une turbine haute pression 7 et une turbine basse pression 8. Les rotors du compresseur basse pression 4 et de la turbine basse pression 8 sont reliés mécaniquement par un arbre basse pression 9 de manière à former un corps basse pression. Les rotors du compresseur haute pression 5 et de la turbine haute pression 7 sont reliés mécaniquement par un arbre haute pression 10 de manière à former un corps haute pression. Le corps haute pression est guidé en rotation autour de l’axe longitudinal X par un premier palier 11 à roulements en amont et un deuxième palier 12 à roulements en aval. Le premier palier 11 est monté radialement entre un carter inter-compresseur 13 et une extrémité amont de l’arbre haute pression 10. Le carter inter compresseur 13 est agencé axialement entre le compresseur basse pression 4 et le compresseur haute pression 5. Le deuxième palier 12 est monté radialement entre un carter inter-turbine 14 et une extrémité aval de l’arbre haute pression 10. Le carter inter-turbine 14 est agencé axialement entre les turbines basse pression 7 et haute pression 8. Le corps basse pression est guidé en rotation autour de l’axe longitudinal X via un troisième palier 15 à roulements et un quatrième palier double 16 à roulements. Ces derniers sont montés radialement entre un carter d’échappement 17 et une extrémité aval de l’arbre basse pression 9. Le carter d’échappement 17 est situé en aval de la turbine basse pression 8. Le troisième palier 15 est monté radialement entre un carter d’entrée 18 et une extrémité amont de l’arbre basse pression 9. L’arbre haute pression 10 s’étend radialement au moins en partie à l’extérieur de l’arbre basse pression 9 et sont coaxiaux.

Dans une autre configuration non représentée, le corps basse pression ou de faible pression comprend le compresseur basse pression qui est relié à une turbine de pression intermédiaire. Une turbine libre de puissance est montée en aval de la turbine de pression intermédiaire et est reliée à l’hélice décrite ci-après via un arbre de transmission de puissance pour l’entraîner en rotation. La soufflante 3 est ici carénée par un carter de soufflante 19 qui porte une nacelle 20. La soufflante 3 comprime un flux d’air qui entre dans la turbomachine en se divisant en un flux d’air primaire F1 et en flux d’air secondaire F2 au niveau d’un bec de séparation 21 . Ce dernier est porté par le carter d’entrée 18 centré sur l’axe longitudinal X. Le carter d’entrée 18 est prolongé en aval par un carter externe ou carter inter-veine 22. Le flux d’air primaire F1 circule dans une veine primaire 23 qui traverse le générateur de gaz 2 et s’en échappe par une tuyère primaire 24. Le flux d’air secondaire F2 circule dans une veine secondaire 25 et s’en échappe par une tuyère secondaire 26. La veine primaire 23 et la veine secondaire 25 sont séparées par le carter inter-veine 22.

La soufflante 3 comprend une série d’aubes de soufflante 30 s’étendant radialement autour d’un rotor de soufflante 31 . Le rotor de soufflante 31 est traversé par un arbre de soufflante 32, cylindrique, centré sur l’axe longitudinal X. L’arbre de soufflante 32 entraîne en rotation le rotor de soufflante 31 autour de l’axe longitudinal X. L’arbre de soufflante 32 est lui-même entraîné en rotation par un arbre de transmission de puissance d’axe longitudinal X via un mécanisme de transmission de puissance 33. Dans le présent exemple, l’arbre de transmission de puissance est l’arbre basse pression 9. L’arbre de soufflante 32 et l’arbre de basse pression 9 sont coaxiaux. De manière alternative, l’arbre de puissance est un arbre de turbine de puissance alimenté en gaz par le générateur de gaz 2.

Le mécanisme de transmission de puissance 33 est un réducteur de vitesse 34 mécanique permettant de réduire la vitesse de rotation de l’arbre de soufflante 32 par rapport à la vitesse de l’arbre basse pression 9. D’autre part, le réducteur de vitesse 34 permet l’agencement d’une soufflante avec un diamètre important de manière à avoir un fort taux de dilution. Le réducteur 34 est de type à train d’engrenage planétaire. Ce dernier est logé dans une enceinte de lubrification 35 dans lequel celui-ci est lubrifié. Typiquement, le réducteur de vitesse 34 comprend un planétaire 36 intérieur (ou solaire), des satellites 37, un porte-satellites 38 et une couronne extérieure 39 (planétaire extérieur). Dans le présent exemple, le planétaire 36 intérieur est centré sur l’axe longitudinal X et est couplé en rotation avec l’arbre de puissance (ici l’arbre basse pression 9) suivant l’axe longitudinal X. Ce dernier comprend des premiers éléments destinés à coopérer avec des seconds éléments d’accouplement complémentaires portés par le planétaire 36 intérieur. Les satellites 37 sont portés par le porte-satellites 38 et tournent chacun autour d’un axe sensiblement parallèle à l’axe longitudinal X. Chacun des satellites 37 engrène avec le planétaire 36 intérieur et la couronne extérieure 39. Les satellites 37 sont disposés radialement entre le planétaire intérieur 36 et la couronne extérieure 39. Dans le présent exemple, il est prévu trois satellites 37. Bien entendu, le réducteur de vitesse 34 peut comprend un nombre de satellites supérieur à trois.

La couronne extérieure 39 est couplée en rotation avec l’arbre de soufflante 32. La couronne 39 est centrée sur l’axe longitudinal. De la sorte, le planétaire intérieur 36 forme l’entrée du réducteur de vitesse 34 tandis que la couronne extérieure 39 forme la sortie de celui-ci. Le porte-satellites 38 est en revanche fixe par rapport à la couronne 39. Le porte- satellites 38 est en particulier fixé à une structure fixe de la turbomachine via une virole de support 40. Cette dernière est rigidement fixée au carter d’entrée 18 de la turbomachine. La virole de support 40 est également fixée à un premier support de palier 41 , fixe, solidaire du carter d’entrée 18.

Le troisième palier 15 est monté en aval du réducteur de vitesse 34 de manière avantageuse. Des paliers de guidage, à roulements, sont agencés également en amont du réducteur de vitesse 34 pour guider l’arbre de soufflante 32 en rotation. Ces paliers sont également agencés dans l’enceinte de lubrification 35. Plus précisément, nous pouvons voir un cinquième palier 42 à roulements (à billes) juste en amont du réducteur 34 et un sixième palier 43 à roulements (à rouleau) en amont du palier 42. Les bagues externes de ces paliers sont portées par un deuxième support de palier 44, fixe, solidaire du carter d’entrée 18. Les bagues internes sont solidaires de l’arbre de soufflante 32.

En référence aux figures 1 et 2, les aubes de soufflantes 30 sont à calage variable. Chaque aube de soufflante 30 comprend un pied 45 et une pale 46 s’étendant radialement vers l’extérieur depuis le pied 45. Dans l’exemple de la figure 1 , l’extrémité libre des pales est délimitée radialement par le carter de soufflante 19. Le pied 45 de chaque aube 30 se présente typiquement sous la forme d’un arbre ou manchon qui est monté pivotant suivant un axe de calage C dans un logement 47 interne d’un anneau 48. De manière alternative, le pied 45 et la pale 46 sont séparées, la pale s’emboîtant dans le pied via une liaison en queue d’aronde. L’anneau 48 est solidaire du rotor de soufflante 31 , est centré sur l’axe longitudinal et comprend plusieurs logements 47 répartis régulièrement autour de l’axe X. Il y a autant de logements que de pied d’aubes. L’axe de calage C est parallèle à l’axe radial. L’arbre du pied 45 est monté pivotant grâce à deux paliers de guidage 49 montés dans chaque logement 47 et de manière superposée suivant l’axe radial Z. Ces paliers 49 sont de préférence, mais non limitativement, des paliers à roulements. Les éléments roulants de ces deux paliers 49 comprennent ici respectivement des billes. Le calage des aubes de soufflante est réalisé grâce à un système de changement de pas 50 installé dans le rotor de soufflante 31 . Celui-ci est agencé en particulier en amont du réducteur de vitesse 34. Le système de changement de pas 50 comprend au moins un mécanisme de liaison 51 reliés aux aubes de soufflante 30 et un moyen de commande 52 agissant sur le mécanisme de liaison 51 .

Sur la figure 2, le moyen de commande 52 comprend un corps fixe 53 et un corps mobile 54 par rapport au corps fixe 53. Avantageusement, mais non limitativement, le moyen de commande 52 est un actionneur linéaire d’axe coaxial à l’axe longitudinal X. Le corps fixe 53 est solidaire en rotation de l’arbre de soufflante 32. Le corps mobile 54 se déplace suivant une translation le long de l’axe longitudinal X par rapport au corps fixe 53. Le corps fixe 53 est donc tournant mais non translatant. Plus précisément encore, le corps fixe 53 est cylindrique, centré sur l’axe longitudinal X, et de section circulaire. Une telle configuration permet de limiter l’encombrement du moyen de commande 52 dans le rotor de soufflante tant axialement que radialement.

Avantageusement, le corps fixe 53 s’étend radialement autour du corps mobile 54. Le corps fixe 53 comprend une virole 55 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une surface externe 53a du corps fixe 53. La virole 55 comprend une première bride 56 qui est fixée à une deuxième bride 57 d’un tourillon 58. Ce tourillon 58 est fixé sur la paroi externe de l’arbre de soufflante 32 grâce à des éléments de fixation adéquats. L’anneau 48 de maintien des aubes 30 est également fixé à un cône de soufflante 59 qui comprend une troisième bride radiale 60. La troisième bride radiale 60 est fixée à la deuxième bride 57. De la sorte, l’arbre de soufflante 32 est relié à l’anneau 48. Le cône de soufflante 59 permet de transmettre le couple et les charges radiales. Les trois brides 56, 57 et 60 sont fixées ensemble par des organes de fixation (non représentés) tels que des vis, écrous, boulons, goujons ou éléments analogues.

Dans le présent exemple, le moyen de commande 52 est un vérin muni d’un boîtier et d’un piston mobile dans un volume formé par le boîtier. En particulier, le corps mobile 54 se présente sous la forme d’une tige axiale 61 qui s’étend entre une première extrémité 61a et une deuxième extrémité 61 b. Le corps mobile 54 comprend en outre une paroi annulaire 62 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une face externe et autour de la tige 61 . La paroi annulaire 62 est située au niveau de la deuxième extrémité 61 b de la tige. Cette paroi annulaire 62 permet de délimiter deux chambres 63a, 63b à volume variable dans le corps fixe 53 et qui sont opposées axialement. Le corps mobile 54 se déplace axialement sous l’action d’une commande du moyen de commande 52, et en particulier de la pression d’un fluide circulant dans chaque chambre 63a, 63b. Pour cela, le système de changement de pas 50 comprend des moyens d’alimentation assurant la commande de celui-ci et décrits plus loin dans la description. Le fluide reçu dans les chambres 63a, 63b est par exemple un fluide hydraulique sous pression, d’un système d’alimentation fluidique, de sorte que le corps mobile 54 occupe au moins deux positions. Bien entendu, le corps mobile 54 occupe plusieurs positions intermédiaires en fonction des différentes phases de vol de l’aéronef. Ces deux positions correspondent respectivement à la position d’inversion de poussée connue en anglais sous le terme « reverse » et à la position de mise en drapeau des aubes à calage variable. Le déplacement du corps mobile 54 suivant l’axe longitudinal X entraîne le mouvement du mécanisme de liaison 51 , de telle manière que celui-ci engendre le pivotement et le calage des pales des aubes autour de l’axe de calage C.

Sur la figure 3, le système de changement de pas 50 comprend une pièce annulaire 70 (dans une section transversale à son axe de révolution) qui présente une forme générale en cloche et qui permet de relier le mécanisme de liaison 51 au moyen de commande 52. Nous comprenons de la figure 3 de la présente demande que le terme « forme générale de cloche » signifie que la forme est sensiblement évasée ou sensiblement tronconique.

De manière avantageuse, mais non limitativement, la pièce annulaire 70 comprend une portion 71 proximale qui est solidaire du corps mobile 54 du moyen de commande 52. Des moyens de couplage 79 sont agencés entre le corps mobile 54 et la pièce annulaire 70 de sorte que ceux-ci soient solidaires en déplacement, et en particulier en translation. La portion 71 se présente sous la forme d’un disque centré sur l’axe longitudinal X. La portion 71 comprend un trou central 72 qui traverse sa paroi de part et d’autre suivant l’axe longitudinal X. La tige 61 du corps mobile 54 traverse au moins en partie le trou central 72 de la portion 71 qui est fixée sur la tige 61 . La première extrémité 61a de la tige 61 s’étend en amont de la portion 71 et à l’extérieur de la pièce annulaire 70. Les moyens de couplage 79 comprennent des premières cannelures 79a qui sont formées sur une paroi radialement externe de la tige 61 et au voisinage de la première extrémité 61a. Ces premières cannelures 79a s’engagent avec des deuxièmes cannelures 79b correspondantes de la portion 71 . Ces deuxièmes cannelures 79b sont formées sur une paroi radialement interne du trou central 72. Un organe de serrage 73 tel qu’un écrou est monté sur la paroi externe de la tige 61 . L’organe de serrage 73 permet de verrouiller axialement la portion 71 sur la tige 61 . De manière avantageuse, la pièce annulaire 70 comprend une portion centrale 74 qui a une première extrémité reliée à la portion 71 proximale et qui s’étend vers l’aval en s’évasant. Comme cela est illustré, la pièce annulaire 70 s’étend radialement à l’extérieur du corps fixe 54. La portion centrale 74 présente une section axiale sensiblement tronconique. La pièce annulaire 70 comprend une quatrième bride 75 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une surface externe de la portion centrale 74. La bride 75 est agencée à proximité d’une deuxième extrémité de la portion centrale 74.

La pièce annulaire 70 comprend une portion cylindrique 76, distale qui étend axialement la portion centrale 74 au niveau de sa deuxième extrémité. La portion cylindrique 76 présente un diamètre interne D3 (mesuré sur la surface interne 77 de ladite portion 76) (visible sur la figure 7) qui est supérieur au diamètre externe D4 (défini par l’extrémité libre de la bride 56) (et visible sur la figure 7) du corps fixe 53. Avantageusement, la bride 75 de la pièce annulaire 70 comprend une surface interne 78 qui est définie dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Ce plan passe également sensiblement au milieu du corps fixe 53 (suivant la longueur axiale du corps fixe 53). La portion cylindrique 76 et la bride 75 présente une forme axiale sensiblement en L.

En référence à la figure 3, le système de changement de pas 50 comprend une virole annulaire 80 d’interface qui est agencée cinématiquement entre la pièce annulaire 70 et le mécanisme de liaison 51 . La virole annulaire 80 est une pièce rapportée. C’est-à-dire que la virole annulaire 80 est distincte de la pièce annulaire 70. Cette virole 80 supplémentaire permet un montage/démontage simple du moyen de commande 52 sans que la cinématique réalisée par le mécanisme de liaison 51 ne soit impactée. La virole annulaire 80 est fixée de manière amovible à la pièce annulaire 70 et comprend des moyens d’attache 81 , fixes, du mécanisme de liaison 51 . Nous comprenons de la figure 3 que la virole annulaire 80 et la pièce annulaire 70 sont fixées ensemble grâce à des organes de fixation qui sont amovibles. Cela permet d’assembler et de désassembler le moyen de commande du mécanisme de liaison avec une grande facilité.

Avantageusement, la virole annulaire 80 présente une section axiale en forme de U avec une première branche 82 et une deuxième branche 83 qui sont reliées par un fond 84. Bien entendu, d’autres formes sont envisageables dès lorsqu’elles permettent une fixation avec la pièce annulaire 70 et une fixation avec le mécanisme de liaison 51 . La première branche 82 et la deuxième branche 83 s’étendent chacune radialement vers l’extérieur.

Le fond 84 s’étend suivant l’axe longitudinal et est centré sur l’axe longitudinal X. La virole annulaire 80 est destinée être montée au moins en partie radialement à l’extérieur de la portion cylindrique 76. La virole 80 est destinée à reposer sur cette dernière.

La virole 80 comprend une surface radialement interne de forme complémentaire au moins en partie avec une surface radialement externe de la pièce annulaire 70. En particulier, la première branche 82 comprend une surface externe 85 qui présente une forme complémentaire à la surface interne 78 de la bride 75. La surface externe 85 est définie dans un plan parallèle au plan de la surface interne 78. Les surfaces interne et externe 78, 85 sont planes dans le présent exemple. De même, le fond 84 présente une surface radialement interne 86 dont une partie au moins est complémentaire avec une surface radialement externe 87 de la portion cylindrique 76. La surface radialement externe 87 de la portion cylindrique 76 forme une portée cylindrique. La portion cylindrique 76 permet de réaliser un centrage court. La surface radialement externe 87 est opposée radialement à la surface interne 77. La virole annulaire 80 peut comprend des nervures (non représentées) s’étendant entre la première branche et le fond de manière à rigidifier celle-ci.

La bride 75 et la première branche 82 sont fixées ensemble via des organes de fixation (non représentés) amovibles. A cet effet, la bride 75 comprend une pluralité de premiers orifices 88 qui traversent la paroi de la bride 75 de part et d’autre suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal X. Ces premiers orifices 88 sont répartis régulièrement autour de l’axe longitudinal. La première branche 82 comprend également des deuxièmes orifices 89 qui traversent sa paroi de part et d’autre suivant une direction parallèle à l’axe longitudinal. En situation d’installation, les premiers et les deuxièmes orifices 88, 89 sont chacun l’un en regard de l’autre et coaxial. Les organes de fixation peuvent comprendre des vis, des goujons, des écrous permettant de monter et de démonter ces éléments facilement et rapidement.

De manière avantageuse, et dans ce mode de réalisation, les organes de fixation sont axiaux. Bien entendu les organes peuvent être différents et s’adapter à la configuration de l’interface entre la pièce annulaire et la virole annulaire.

Dans ce mode de réalisation, la virole 80 est montée sur la pièce annulaire 70 suivant un ajustement glissant au niveau de la portée cylindrique 76 de la pièce annulaire 70 pour faciliter le démontage de la pièce annulaire 70 par rapport à la virole annulaire 80. Dans ce mode de réalisation, le diamètre interne D2 de la virole annulaire 80 (mesuré au niveau de surface radialement interne 86 du fond 84) est supérieur au diamètre externe D1 (mesuré au niveau de la surface radialement externe 87) de la portion cylindrique 76. Le diamètre interne de la virole 80 est également supérieur au diamètre externe de la bride 56 (mesuré au niveau de la bordure 90 de celle-ci). Une fois les organes de fixation démontés, l’extraction de la pièce annulaire 70 est réalisée sans effort. Dans un autre mode de réalisation (non représenté), la virole annulaire est frettée sur la pièce annulaire. Dans ce cas, des trous d’extraction sont ménagés dans la bride 75 et par exemple entre, circonférentiellement, les premiers orifices 88. Les trous d’extraction sont d’axes parallèles à ceux des premiers orifices 88 et traversent de part et d’autre la bride 75 suivant l’axe longitudinal X. Les trous d’extraction sont avantageusement, mais non limitativement filetés. Un élément d’extraction de type vis est vissé dans au moins un trou d’extraction de sorte que la vis soit en butée et appuie sur la surface externe 85 de la première branche 82 de la virole 80 de manière à désolidariser la pièce annulaire 70 par rapport à la virole annulaire 80 une fois les organes de fixation enlevés.

Suivant un mode de réalisation, la pièce annulaire 70 est ajourée de manière à alléger la masse celle-ci. En particulier, des lumières traversantes, et présentant une forme allongée, sont réalisées dans la portion centrale 74 de la pièce annulaire 70.

Sur les figures 2 et 3, le mécanisme de liaison 51 comprend plusieurs biellettes 91 . Une des biellettes 91 est représentée par exemple sur la figure 3. Chaque biellette 91 comprend une première extrémité 92a et une deuxième extrémité 92b opposées suivant la direction d’allongement de la biellette 91 . La direction d’allongement est ici sensiblement parallèle à l’axe longitudinal (en situation d’installation). La première extrémité 92a est reliée aux moyens d’attache 81 solidaire de la virole annulaire 80. Les moyens d’attache 81 comprennent ici des chapes formées chacune de deux oreilles 93a, 93b. Les deux oreilles 93a, 93b de chaque chape sont traversées par un axe d’articulation 94 sensiblement parallèle à l’axe radial et autour duquel pivote une biellette 91 . La deuxième extrémité 92b de chaque biellette 91 (représentée sur la figure 2) est articulée à une fourchette 95a prévue à l’extrémité libre d’un bras 95 (cf. figure 2) relié au pied 45 d’une aube de soufflante. Le bras 95 forme un excentrique pour chaque aube. Les biellettes 91 sont réalisées dans un matériau métallique.

De manière avantageuse, les biellettes 91 sont chacune réglables en longueur. Typiquement, chaque biellette 91 comprend un axe intermédiaire fileté (non représenté) s’étendant entre une première extrémité et une deuxième extrémité. La première extrémité de l’axe intermédiaire est vissée dans un orifice taraudé d’une première portion de biellette (pourvue d’une des extrémités de la biellette). La deuxième extrémité de l’axe intermédiaire est vissée également dans un orifice taraudé d’une deuxième portion de biellette (avec l’autre des extrémités de la biellette). Cette configuration permet de régler le calage des aubes les unes par rapport aux autres. Les calages sont ainsi finement ajustés malgré les défauts de fabrication, de tolérance et de vieillissement pouvant affecter les différentes pièces constituant la soufflante et le système de changement de pas. La virole annulaire 80 permet de conserver le réglage malgré le démontage du moyen de commande 52 (vérin).

En référence à la figure 4, et comme nous l’avons annoncé précédemment, la turbomachine 1 comprend un système d’alimentation fluidique 100 permettant de distribuer un fluide de lubrification vers les différents organes et/ou équipements qui en ont besoin tels que le moyen de commande 52, les paliers, etc. Le fluide est avantageusement de l’huile sous pression. Le système d’alimentation 100 comprend une source d’alimentation 101 (ou un réservoir) (cf. figure 1) et une pompe permettant de faire circuler l’huile vers les organes et/ou équipements. La source d’alimentation 101 est agencée dans un repère fixe de la turbomachine et de manière générale dans la nacelle 20 telle qu’illustrée sur la figure 1 ou dans le carter inter-veine 22. Cependant, étant donné que le moyen de commande 52 est situé dans un repère tournant, la turbomachine comprend un dispositif de transfert de fluide 103 (cf. figure 2) ou palier de transfert d’huile. Ce dispositif de transfert 103 est connu sous le sigle anglais « OTB » pour « Oil transfert Bearing » et comme son nom l’indique permet le transfert d’huile du repère fixe au repère tournant. Le dispositif de transfert d’huile 103 est agencé en amont du réducteur de vitesse 34 suivant la figure 2. L’emplacement du dispositif de transfert d’huile est avantageux car celui-ci permet de faciliter son démontage/montage sans intervenir sur le réducteur de vitesse. Le système d’alimentation 100 comprend également plusieurs canaux d’alimentation 104 pour acheminer l’huile vers les organes et/ou équipements et qui sont représentés en pointillé sur la figure 1 et sur la figure 4. Certains de ces canaux 104 traversent le porte-satellites 38 qui est fixe.

Sur les figures 2 et 3, le dispositif de transfert 103 s’étend à l’intérieur de l’arbre de soufflante 32 (qui est creux) de manière à réduire l’encombrement axial et radial. En particulier, l’encombrement est avantageusement réduit en amont où se trouve le moyen de commande 52. Nous comprenons notamment des différentes figures que le moyen de commande 52 est monté globalement en amont de l’arbre de soufflante 32 suivant l’axe longitudinal. Le dispositif 103 comprend une partie stator 105 qui est centrée sur l’axe longitudinal X. La partie stator 105 est montée solidaire d’une structure fixe de la turbomachine. Dans le présent exemple, la partie stator 105 est fixée au porte-satellites 38 via un élément tubulaire 106. Pour cela, la partie stator 105 comprend une septième bride 108 radiale qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis la surface externe de la partie stator 105. La bride 108 est fixée à une huitième bride radiale 109 de l’élément tubulaire 106 via des organes de fixation (ici des vis et écrous ou autre autres éléments analogues). La partie stator 105 comprend une surface cylindrique interne 110 dans laquelle débouchent des premières canalisations 111.

Le dispositif 103 comprend également une partie rotor 112 qui est engagée à l’intérieur de la partie stator 105. La partie rotor 112 présente une forme cylindrique et s’étend suivant l’axe longitudinal X. La partir rotor 112 est mobile en rotation à l’intérieur de la partie stator 105 suivant l’axe longitudinal. A cet effet, la partie rotor 112 est solidaire en rotation du moyen de commande 52, et ici plus particulièrement du corps fixe 53 de celui-ci. La partie rotor 112 comprend une surface cylindrique externe 113 qui se trouve en regard de la surface cylindrique interne 110 de la partie stator 105. La partie rotor 112 comprend en outre des deuxièmes canalisations 114 qui débouchent chacune dans la surface cylindrique externe 113 via des orifices 117. Les deuxièmes canalisations 114 sont en communication fluidique avec les premières canalisations 111 de la partie stator. D’autre part, ces deuxièmes canalisations 114 sont connectées fluidiquement avec les moyens d’alimentation du moyen de commande 52.

Sur la figure 3, les deuxièmes canalisations 114 comprennent une canalisation externe 114a qui s’étend dans l’épaisseur de la paroi de la partie rotor 112. L’orifice 117 de la canalisation externe 114a est en regard d’une des premières canalisations 111 (ici la première canalisation amont). Les deuxièmes canalisations 114 comprennent également une canalisation centrale 114b qui s’étend en majeur partie suivant l’axe central de la partie rotor 112. L’orifice 117 de la canalisation centrale 114b est en regard de l’autre des premières canalisations 111 (ici la première canalisation aval). La canalisation externe 114a est couplée à une première conduite 115 qui s’étend dans l’épaisseur de paroi du corps fixe 53. La première conduite 115 comprend une portion sensiblement radiale 115a qui est agencée en aval des chambres 63a et 63b et une portion axiale 115b qui s’étend le long des chambres 63a, 63b du corps fixe. La portion axiale 115b débouche dans la chambre 63a. La canalisation centrale 114b est couplée à une deuxième conduite 116 du corps fixe 53. La canalisation centrale 114b et la deuxième conduite 116 sont coaxiales. La deuxième conduite 116 débouche dans la chambre 63b. De la sorte, le fluide, l’huile, peut circuler depuis la source d’alimentation 101 vers le moyen de commande 52 en passant d’une part par le réducteur de vitesse 34, et d’autre part par le dispositif de transfert 103 de fluide.

En référence à la figure 4, la partie rotor 112 est montée rotative par rapport à la partie stator 105 au moyen de paliers. Un premier palier 120 est monté en amont des orifices 117 formés dans la surface cylindrique externe 113 et par lesquels débouchent les canalisations 114. Le premier palier 120 est à roulements. Celui-ci comprend une bague interne 121 qui est portée par la surface cylindrique externe et une bague externe 122 qui est portée par la surface cylindrique interne de la partie stator 105. La bague externe 122 est bloquée axialement d’une part, par une portée cylindrique, et d’autre part, par un écrou ou une frette 123. La bague interne est portée par la surface cylindrique externe de la partie rotor. La bague interne 121 est bloquée axialement d’une part, par une portée cylindrique, et d’autre part, par un manchon cylindrique 124. Le manchon cylindrique 124 est bloqué en amont par une frette ou un écrou 125. Les éléments roulants sont des billes.

Le manchon 124 comprend une bride radiale 126 qui s’étend radialement vers l’extérieur. La bride 126 est fixée à une bride 127 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis une portion proximale 128 du corps fixe 53. Entre les deux brides est ménagé un joint annulaire 129 qui est défini dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Le joint annulaire 126 comprend un bord interne fixé entre les brides via des organes de fixation tels que des vis et écrous et un bord externe en contact avec une paroi interne cylindrique 130 de l’arbre de soufflante 32.

Un deuxième palier 131 est également monté entre la partie rotor 112 et la partie stator 105. Le deuxième palier 131 est également un palier à roulements. Les éléments roulants de ce palier 131 sont des rouleaux. Ce palier 131 est monté en aval du premier palier 120 et notamment en aval des orifices 117 formés dans la surface cylindrique externe 113. Le deuxième palier 131 comprend une bague interne 132 et une bague externe 133. La bague externe 133 est portée par la surface cylindrique interne 110. La bague externe 133 est bloquée axialement en amont par une portée cylindrique et en aval par une frette ou un écrou 134. La bague interne 132 est portée par la surface cylindrique externe 113. Celle-ci est bloquée en amont par une portée cylindrique et en aval par une frette un ou un écrou 135. Les figures 5 à 8 illustrent un procédé 200 de démontage du module de turbomachine tel que décrit précédemment. En particulier, le procédé de démontage permet d’intervenir sur le moyen de commande 52 et éventuellement sur le dispositif de transfert 103 d’huile sans intervenir sur les biellettes 91 dont le réglage doit être précis pour toutes les pales et est fastidieux. Sur la figure 5 tous les éléments sont assemblés. Le procédé comprend une étape d’extraction 220 de la pièce annulaire 70 du rotor de soufflante comme cela est représenté sur la figure 6. Lors de cette étape 220, les fixations sur la virole annulaire 80 et sur la tige 61 du corps mobiles sont supprimées, retirées. La virole annulaire 80 reste fixée aux biellettes 91 . Le procédé comprend une étape d’extraction 230 du moyen de commande 52 telle qu’illustrée sur la figure 7. Lors de cette étape 230, les fixations entre le corps fixe et l’arbre de soufflante 32 sont supprimées. Le moyen de commande 52 est déplacé vers l’amont sans obstacle car le diamètre de la bride 56 est inférieur au diamètre de la virole annulaire 80. Le moyen de commande 52 passe à travers la virole annulaire 80. Le dispositif de transfert d’huile 103 peut être extrait également. Pour cela, les fixations entre les brides 108 et 109 sont supprimées.

Préalablement à l’étape 220, le procédé comprend une étape d’extraction du nez 210 qui est fixé sur le rotor de soufflante 31 de manière à pouvoir accéder à la pièce annulaire 70.

Le remontage de ces éléments est opéré en inversant les étapes du procédé de démontage exposées ci-dessus.