BR112014020616B1 - Redutor de trem epicicloidal, módulo de ventilador d e um turborreator de duplo fluxo e turborreator de duplo fluxo - Google Patents

Abstract

redutor de trem epicicloidal, módulo de ventilador de um turborreator de duplo fluxo, e, turborreator de duplo fluxo redutor de trem epicicloidal, compreendendo um pinhão planetário (11) móvel em rotação em tomo de um eixo geométrico de rotação, pinhões satélites (12) acionados pelo dito pinhão planetário e móveis em rotação em torno de eixos geométricos de satélites (16) levados por um porta-satélite (13), os ditos pinhões satélites rolando sobre uma coroa (14) fixa e o dito porta-satélites sendo posicionado axialmente lateralmente em relação à dita coroa, a engrenagem formada pelos pinhões dos satélites (12) e a coroa (14) sendo conformada para ejetar axialmente seu óleo de lubrificação após uso, caracterizado pelo fato de que o porta-satélites (13) compreende uma extensão radial posicionada voltada para a dita engrenagem e formando meio de guia do dito óleo para sua extremidade radial para ali ser ejetada por centrifugação.

Description

[0001] O domínio da presente invenção é aquele da propulsão aeronáutica e mais particularmente aquele dos turborreatores de duplo fluxo com alta taxa de diluição, ou turboventiladores.

[0002] As turbomáquinas modernas são classicamente construídas sob a forma de uma montagem de módulos que podem compreender partes fixas e partes móveis. Um módulo é definido como um subconjunto de uma turbomáquina que apresenta características geométricas ao nível de suas interfaces com os módulos adjacentes suficientemente precisas para que ele possa ser livre individualmente e que tenha sofrido um balanceamento particular quando ele compreende partes rotativas. A montagem dos módulos permite constituir um motor completo, reduzindo ao máximo as operações de balanceamento e de emparelhamento das peças em interface.

[0003] Os turboventiladores que compreendem vários estágios de compressor, notadamente um compressor de baixa pressão (BP) e um compressor de alta pressão (HP) que pertencem ao corpo primário do motor. A montante do compressor de baixa pressão é disposta uma roda de pás móveis de grande dimensão, ou ventilador, que alimenta ao mesmo tempo o fluxo primário que atravessa os compressores BP e HP e o fluxo frio, ou fluxo secundário, que é dirigido diretamente para uma tubulação de fluxo frio, dita tubulação secundária. O ventilador é acionado pela árvore de rotação do corpo BP e gira geralmente à mesma velocidade que ela. Pode, entretanto ser interessante fazer o ventilador girar a uma velocidade de rotação inferior àquela da árvore BP, notadamente quando esta última é de dimensão muito grande, com a finalidade de melhor adaptá-la aerodinamicamente. Para isto dispõe-se um redutor entre a árvore BP e uma árvore de ventilador, que é portadora do ventilador. O ventilador, a árvore de ventilador e o redutor fazem, em geral, parte de um mesmo módulo, denominado módulo de ventoinha ou módulo de ventilador.

[0004] Um dos problemas encontrados com os redutores sobre os turboventiladores é que eles necessitam vazões de óleo elevadas, que podem atingir 6 a 7000 1/h na decolagem, para assegurar sua lubrificação e o resfriamento de seus pinhões e mancais. Para limitar as perdas por bateduras, é necessário levar o óleo precisamente aos locais desejados, e depois evacuá- lo tão logo sua ação de lubrificação é efetuada. E dentre os tipos de redutores utilizados, encontra-se os redutores de trens epicicloidais, que têm a vantagem de oferecer taxas elevadas de redução da velocidade de rotação, em espaços ocupados reduzidos. Em contrapartida eles apresentam o inconveniente de ter pinhões satélites que se deslocam girando em tomo do eixo geométrico de rotação da árvore de acionamento do redutor. E preciso, pois imaginar dispositivos para, por um lado, levar o óleo, que é proveniente de um reservatório principal e de uma bomba de lubrificação situados em um local de referência fixo, sobre estes pinhões que se situam em um local de referência móvel e, por outro lado, recuperar este óleo após sua passagem sobre os pinhões e levá-lo para o local de referência fixo. Convém em particular gerir a recuperação de tais vazões, evitando, entre outras coisas, que este óleo se acumule no cárter e se aqueça por batedura.

[0005] Nos redutores atualmente em serviço, o óleo é em geral introduzido ao nível dos pinhões e ele é coletado para o fundo do cárter onde ele desce naturalmente por gravidade. Uma solução simples de recuperação do óleo existe igualmente sobre os redutores de trem epicicloidal no caso em que a coroa do trem é móvel em rotação. Sua rotação permite, com efeito, ejetar o óleo por centrifugação, para uma calha onde ele é recuperado e depois reenviado ao reservatório principal via uma canalização de recuperação.

[0006] Uma tal solução não é aplicável a um redutor de trem epicicloidal em que a coroa exterior é fixa. O óleo não seria ejetado e poderia se acumular no redutor com uma batedura que ocasionaria das perdas de rendimento e um superdimensionamento do circuito de óleo para levar em conta o reaquecimento produzido.

[0007] A presente invenção tem por finalidade remediar estes inconvenientes propondo um dispositivo de recuperação do óleo de um redutor de turborreator que seja compatível com um redutor de pinhões móveis e de coroa exterior fixa.

[0008] Para este fim, a invenção tem por objeto um redutor de trem epicicloidal, compreendendo um pinhão planetário móvel em rotação em tomo de um eixo geométrico de rotação, pinhões satélites acionados pelo dito pinhão planetário e móveis em rotação em tomo de eixos de satélites levados por um porta satélite, os ditos pinhões satélites rolando sobre uma coroa fixa e o dito porta-satélites sendo posicionado axialmente lateralmente em relação à dita coroa, a engrenagem formada pelos pinhões dos satélites e a coroa sendo conformada para ejetar axialmente seu óleo de lubrificação após uso, caracterizado pelo fato de que o porta-satélites compreende uma porção de superfície posicionada voltada para a dita engrenagem e formando meio de guia e de deflexão do dito óleo, de sua direção axial para a direção radial, para uma ejeção por centrifugação na sua extremidade.

[0009] O porta-satélites assegura assim a recuperação do óleo de lubrificação que circula no local de referência móvel ligado ao redutor e o ejeta destas partes móveis, utilizando seu movimento de rotação, para reenviá- lo para o local de referência fixa em que é instalado o redutor. A deflexão do óleo de sua direção axial para uma direção radial permite aproveitar plenamente a ação da força centrifuga gerada pela rotação das peças do redutor e assim melhorar a capacidade do sistema de lubrificação a coletar o óleo projetado pelos pinhões.

[00010] Vantajosamente a dita extensão radial tem a forma de uma fração de toro. Uma tal forma assegura ao mesmo tempo a função de recuperação e aquela de ejeção do óleo de lubrificação.

[00011] De preferência a dita extensão radial leva palhetas rotativas regularmente dispostas sobre a circunferência do porta-satélites estendendo-se no interior do toro. Estas últimas são destinadas a facilitar a ejeção do óleo evitando seu reagrupamento na parte superior do toro.

[00012] De modo mais preferencial as palhetas rotativas são, em corte radial em referência ao eixo geométrico de rotação comum, encurvadas no sentido oposto ao sentido de rotação do porta-satélites.

[00013] Em um modo particular de realização o redutor compreende ainda pelo menos uma calha fixa de coleta do óleo que se estende radialmente além do dito porta-satélites e posicionada axialmente voltada para a dita extensão radial.

[00014] Preferencialmente, a parte da dita calha situada voltada para a dita extensão radial tem uma forma cônica.

[00015] Mais preferencialmente a dita parte cônica porta palhetas fixas repartidas regularmente sobre a circunferência da dita parte cônica e tendo em corte radial, com referência ao eixo geométrico de rotação comum, uma forma encurvada que se estende no sentido oposto ao sentido de rotação do porta-satélites.

[00016] A invenção trata ainda de um módulo de ventilador de um turborreator de duplo fluxo compreendendo uma árvore de ventilador acionada por um redutor tal como descrito acima e sobre um turborreator de duplo fluxo compreendendo um tal módulo de ventilador.

[00017] Em um modo particular de realização o módulo de ventilador compreende pelo menos uma peça de suporte da árvore de ventilador por intermédio de dois rolamentos, a dita peça de suporte compreendendo um primeiro flange de fixação do dito módulo conformado para ser afixado a um segundo flange levado por uma peça estrutural do turborreator, e o redutor é levado por um cárter de suporte compreendendo um flange conformado para poder se fixar sobre o dito segundo flange estrutural do turborreator, de modo a poder montar o dito redutor sobre o dito módulo ventilador previamente ou simultaneamente à montagem do módulo ventilador sobre pelo menos um outro módulo do turborreator.

[00018] A invenção será melhor compreender, e de outras finalidades detalhes, características e vantagens desta última vão aparecer mais claramente no curso da descrição explicativa detalhada que vai se seguir, de um modo de realização da invenção dado a título de exemplo puramente ilustrativo e não limitativo, com referência aos desenhos esquemáticos anexos. Nos desenhos: - a figura 1 é uma vista geral de um turborreator de duplo fluxo de alta de diluição, - a figura 2 é uma vista detalhada mostrando a integração, em um turboventilador, de um redutor da velocidade de rotação da árvore de ventilador, de trem epicicloidal, - a figura 3 é uma vista do módulo ventilador do turboventilador da figura 1, - a figura 4 é uma vista detalhada do redutor da figura 2, equipado de um sistema de lubrificação, - a figura 5 é uma vista explodida, em perspectiva, do redutor da figura 4, - a figura 6 é uma vista de frente do redutor da figura 2, equipado de um sistema de recuperação do óleo de lubrificação, de acordo com um modo de realização da invenção, - a figura 7 é uma vista explodida, em perspectiva, do dispositivo de recuperação de óleo do redutor da figura 6, - a figura 8 é uma vista de detalhe, de frente, do dispositivo da figura 7, e - a figura 9 é uma segunda vista explodida, em perspectiva, do dispositivo de recuperação de óleo do redutor da figura 6.

[00019] Com referência à figura 1, vê-se um turborreator 1 que compreende, de maneira clássica, um ventilador S, um compressor de baixa pressão la, um compressor de alta pressão 1b, uma câmara de combustão 1c, uma turbina de alta pressão ld, uma turbina de baixa pressão le e uma tubulação de escapamento lh. O compressor de alta pressão 1b e a turbina de alta pressão ld são ligados por uma árvore de alta pressão 1 e formam com ela um corpo de alta pressão (HP). O compressor de baixa pressão la e a turbina de baixa pressão le são ligados por uma árvore de baixa pressão 2 e formam com ela um corpo de baixa pressão (BP).

[00020] Na configuração representada que se refere a um turboventilador clássico, sem redutor, o disco sobre o qual são montadas as pás do ventilador S é acionado por uma árvore de ventilador 3, ou munhão BP, que é por sua vez acionado diretamente pela árvore BP 2. Na invenção representada nas figuras 2 a 7, a árvore de ventilador 3 é acionado pela árvore BP 2 através de um redutor 10 de trem epicicloidal.

[00021] A figura 2 mostra o posicionamento do redutor 10 na parte dianteira do turborreator 1. As pás do ventilador são levadas pela árvore de ventilador 3 que é ligada à estrutura do motor por intermédio de um rolamento de esferas 5, que transmite os esforços de empuxo, e de um rolamento de rolos 6, que possibilita as dilatações longitudinais da árvore de ventilador. Os mancais destes dois rolamentos são fixos sobre uma ou várias peças formando suporte da árvore de ventilador 8, que é afixada à estrutura do turborreator ao nível de um flange de suporte do módulo ventilador 9. A árvore de ventilador 3, que pertence à peça de suporte 8, as pás de ventilador S, e os dois rolamentos 5 e 6 do módulo de ventilador, é acionada por sua extremidade aval pelo porta-satélites 13 do redutor 10. De seu lado a árvore BP 2 é ligada ao planetário 11 do redutor 10 por suas caneluras 7, como explicite mais adiante com referência à figura 4.

[00022] O redutor 10 é fixo, por intermédio de flanges de fechamento e de suporte 20 que se estendem radialmente a partir da coroa do trem epicicloidal, a uma das extremidades de um cárter de suporte 22, que assegura assim a manutenção no lugar do redutor sobre a árvore de ventilador 3 e seu posicionamento em relação à árvore BP 2. A outra extremidade do cárter de suporte 22 é fixada sobre a estrutura do turborreator, sobre um flange 26 de afixação do módulo de ventilador, que se estende radialmente a partir de uma peça estrutural do turborreator, ou cárter de apoio 25. O cárter de suporte 22 é cilíndrico e compreende sobre sua extensão longitudinal ondulações axiais 23, representadas no número de duas, a fim de dar uma certa flexibilidade radial e assegurar uma montagem flexível ao redutor. Um tal grau de liberdade evita que este último seja flangeado sobre a estrutura e que ele sofra tensões elevadas durante vibrações ou deslocamentos por dilatação dos diversos elementos constitutivos do turborreator.

[00023] Uma folga J é deixada circunferencialmente em tomo da coroa para permitir ao redutor se deslocar radialmente sem interferir com a estrutura do turborreator. Ela é dimensionada para permitir ao redutor flutuar em seu cárter em condições normais e só ser consumido em caso de perda ou de ruptura, de uma pá do ventilador. Para isto, em frente da coroa exterior 14 do redutor 10 é disposto o cárter estrutural de apoio 25 que compreende nervuras contra as quais a coroa pode vir em batente si ela se desloca radialmente de um valor superior à folga J. Este cárter de apoio 25 vem compensar os esforços gerados pelo apoio da coroa 14 durante a ruptura ou a perda de uma pá de ventilador. Entre o cárter de suporte 22 e o cárter de apoio 25 encontra- se um cárter 24 de pressurização do recinto do redutor 10 para facilitar a evacuação de seu óleo de lubrificação, como será explicado mais adiante.

[00024] A figura 3 mostra os diversos elementos do módulo de ventilador, que são montados ao nível de um meio de fixação 28, do tipo cavilha, sobre o flange 26 do cárter de apoio 25. Esta cavilha 28 tem tendência a fixar sobre o flange de afixação 26, tanto as peças 8 de suporte dos mancais 5 e 6 pertencendo ao módulo de ventilador, e por consequência o ventilador S, quanto os cárteres de suporte 22 e de pressurização 24 do redutor 10. Observa-se que a montagem do redutor 10 sobre a estrutura do módulo ventilador é efetuada no sentido indo de a jusante aval para a montante do turborreator, seu posicionamento sendo assegurado por dedos 17 de centragem sobre a árvore de ventilador 3 como será explicado mais adiante, e pela cooperação de seu cárter de suporte 22 com o flange 26 e os meios de fixação 28. Por fim o cárter de pressurização 24 que é cilíndrico e que circunda o redutor pode ser colocado, também ele provindo de a jusante até que sua extremidade a montante venha cooperar com o flange de afixação 26 e os meios de fixação 28. Este cárter de pressurização 24 tem por objeto criar um recinto em tomo do redutor que esteja a uma pressão superior àquela que o circunda, este último sendo posto em depressão por uma bomba de aspiração do óleo do redutor 10. A ramificação do circuito de recuperação do óleo do redutor sobre este recinto exterior permite evacuar melhor o óleo do redutor e assim evitar os fenômenos de batedura. O cárter de pressurização compreende assim na sua extremidade a jusante uma ranhura na qual é posicionada uma junta tórica 27 para assegurar a estanqueidade deste recinto após montagem do módulo ventilador sobre a estrutura do motor.

[00025] A figura 4 mostra em semicorte radial a parte superior do redutor 10, a parte inferior sendo situada simetricamente em relação ao eixo geométrico de rotação 4 da turbomáquina, que aparece em baixo na figura. O redutor 10 é encerrado exteriormente em sua coroa 14, que não é móvel em rotação e que é fixada sobre a estrutura do motor ao nível de seus flanges de fechamento e de fixação 20. A coroa 14 é efetivamente realizada em duas partes para permitir a colocação no lugar de todos os elementos que constituem o redutor e estas duas partes são afixadas uma à outra por uma série de cavilhas de montagem 21, ao nível dos flanges 20 que se estendem radialmente a partir da coroa. A extremidade correspondente do cárter de suporte 22 é ela também, fixada sobre os flanges de fechamento 20 pelas cavilhas de montagem 21.

[00026] O redutor engata, por um lado, sobre caneluras 7 da árvore BP 2 por intermédio dos pinhões de engrenagem do planetário 11 do trem epicicloidal, e por outro lado sobre a árvore de ventilador 3 que é afixada ao porta-satélites 13 deste mesmo trem epicicloidal. Classicamente o pinhão planetário 11, cujo eixo geométrico de rotação é confundido com aquele 4 da turbomáquina, aciona uma série de pinhões satélites 12, que são repartidos regularmente sobre a circunferência do redutor. Estes satélites 12 giram por sua vez em tomo do eixo geométrico 4 da turbomáquina, rolando sobre a coroa 14 que é afixada à estrutura da turbomáquina pelo cárter de suporte 22. No centro de cada satélite é posicionado um eixo geométrico de satélite 16 ligado a um porta-satélites 13, o satélite girando livremente em tomo deste eixo geométrico com a ajuda de um mancai que pode ser liso, como representado na figura 4, ou compreender um rolamento de rolos em configurações alternativas. A rotação dos satélites em tomo de seu eixo geométrico de satélite 16, devido à cooperação de seus pinhões com aqueles da coroa 14, aciona a rotação do porta-satélites 13 em tomo do eixo geométrico 4, e em consequência aquela da árvore de ventilador 3 que lhe é ligada, a uma velocidade de rotação que é inferior àquela da árvore BP 2.

[00027] O acionamento da árvore de ventilador 3 pelo porta-satélites 13 é assegurado por uma série de dedos de centragem 17, repartidos regularmente sobre a circunferência do redutor, que se estendem a partir da árvore de ventilador e que se inserem em perfurações praticadas no porta-satélites. O porta-satélites 13 se estende simetricamente de um lado e de outro do redutor para encerrar o conjunto e formar um recinto, em que poderá ser executada uma função de lubrificação. Buchas 19 completam o fechamento deste recinto obturando-o ao nível dos eixos geométricos de satélites 16, de cada lado do redutor.

[00028] A figura 4 mostra ainda, com a figura 5, o encaminhamento do óleo de lubrificação para o redutor 10 e seu caminho no interior deste último. Setas mostram na figura 4 o caminho seguido pelo óleo desde um reservatório de óleo específico, dito reservatório tampão 31, até os pinhões e os mancais a lubrificar.

[00029] O reservatório tampão 31 é posicionado a lado do redutor, na parte alta de modo que o óleo possa escoar para o centro do redutor por gravidade. Este reservatório 31 é alimentado por uma canalização de encaminhamento 30, proveniente do reservatório principal do motor (não representado). O óleo escoa do reservatório tampão 31, para desembocar em um injetor 32 cuja extremidade calibrada é estreitada para formar um bocal 33. O óleo sai do bocal sob a forma de um jato 34, que é formado pela pressão produzida pelo peso da coluna de óleo situada acima dele. Este jato 34 é orientado com uma componente radial dirigida para o exterior do motor e termina em um copo cilíndrico 35 de seção radial em U, cuja abertura do U é orientada na direção do eixo geométrico de rotação 4. Ainda que o injetor 32 e seu bocal 33 sejam fixos, o copo 35 é móvel em rotação em tomo do eixo geométrico 4 e apresenta a todo instante uma parte em U em frente do bocal. A abertura do fundo em U do copo 35 que se situa em frente do eixo geométrico de rotação 4 e as bordas do U sendo orientadas na direção deste eixo de geométrico, o copo 35 forma uma cavidade de retenção do óleo, o que assegura a recepção do óleo do jato 34. A separação física existente entre o bocal 33 e o copo 35 permite um desacoplamento do redutor 10 do módulo do compressor BP e oferece assim a possibilidade de fixar o redutor sobre o módulo de ventilador. Esta configuração possibilita uma montagem modular do turborreator, sem que o circuito de alimentação em óleo interfira durante a instalação do módulo ventilador sobre o cárter estrutural 25 ou mesmo não requer uma operação específica de montagem.

[00030] O óleo é arrastado em rotação pelo copo 35 no fundo de que ele se comprime sob a ação da força centrífuga. Do fundo do copo parte uma série de canalizações para a alimentação em óleo dos diversos órgãos a lubrificar. Estas canalizações, tais como representadas nas figuras 4 e 5, são essencialmente de dois tipos. Uma primeira série de canalizações 36, que são regularmente repartidas sobre a periferia do redutor e em número igual àquele dos pinhões satélites 12, parte do fundo do copo 35 e penetra no recinto interno de cada árvore de satélite 16, que é encerrado pelo porta-satélites 13. Uma segunda série de canalizações 37, que são igualmente repartidas regularmente sobre a periferia do redutor, parte do fundo do copo 35 para se dirigir para o espaço situado entre dois pinhões satélites 12 consecutivos.

[00031] O óleo que circula nas primeiras canalizações 36 penetra na cavidade interna de cada eixo geométrico de satélite 16 e depois passa, devido à força centrífuga, em canais de guia 38, que atravessam estes eixos geométricos sendo orientados radialmente. Estes canais 38 desembocam na periferia dos eixos geométricos de satélites 16, ao nível de seus mancais suportando os satélites 12 e asseguram assim a lubrificação destes mancais.

[00032] As segundas canalizações 37 caminham, desde o fundo do copo 35 entre os satélites 12 e se dividem em vários canais 37a, 37b que encaminham o óleo para as engrenagens formadas, por um lado, pelos pinhões dos satélites 12 e aqueles do planetário 11 e, por outro lado, pelos pinhões dos satélites 12 e aqueles da coroa 14. O conjunto dos mancais e engrenagens do redutor 10 é assim lubrificado pelo óleo que é proveniente do bocal 33 e que é coletado pelo copo 35 situado em frente dele. Cada segunda canalização 37a se estende axialmente ao longo do pinhão satélite, entre o pinhão satélite 12 e o planetário 11, e forma uma rampa de lubrificação sobre toda a largura dos dois pinhões. A canalização 37b, que alimenta a engrenagem entre a coroa 11 e os satélites 12, projeta seu óleo para o centro do cilindro formado por cada satélite. Como representados, estes são realizados sob a forma de duas séries de pinhões paralelos. Seu denteado é orientado em diagonal em relação ao eixo geométrico de rotação do satélite 12, de modo a lhe dar uma função de ranhuras em que o óleo é arrastado, desde o meio do cilindro até sua periferia, para lubrificar a engrenagem sobre toda sua largura.

[00033] A figura 6 mostra, em vista de frente um redutor epicicloidal, de coroa 14 fixa, equipado de um dispositivo de recuperação do óleo de acordo com a invenção. Em tomo da coroa 14 são dispostas duas calhas simétricas 40 de recuperação do óleo que circundam o redutor e que terminam em um ponto da circunferência por duas colheres 41 que são reviradas para fora de sua calha 40 para evacuar o óleo coletado e para reenviá-lo ao reservatório principal do motor.

[00034] A figura 7 mostra o detalhe do dispositivo de recuperação de óleo ao nível da engrenagem formada pelos pinhões de um satélite 12 e da coroa 14. Em tomo da coroa 14 são dispostas duas calhas simétricas 40 de recuperação do óleo que circundam o redutor e que terminam em um ponto da circunferência por duas colheres 41 que são reviradas para fora das calhas 40 para evacuar o óleo coletado que será recuperado no recinto de lubrificação dianteiro do motor e que será reenviado para o reservatório principal do motor. Como indicado anteriormente o óleo escoa ao longo dos dentes dos pinhões, e é dirigido para o exterior pelos pinhões do satélite 12 cujos dentes são orientados obliquamente. A parte superior do porta-satélites 13 tem sensivelmente a forma de um quarto de toro 44 que se desdobra axialmente afastando-se da parte alta do satélite, abaixo da engrenagem satélite-coroa, e depois puis que é retificada para se orientar radialmente em frente da coroa 14. Assim fazendo ele constitui um receptáculo para as gotículas de óleo projetadas pela engrenagem. Estas últimas são desviadas da direção axial que elas têm na saída dos pinhões do satélite 12 para ser reorientadas em uma direção radial na extremidade do quarto de toro 44, de onde elas são ejetadas por centrifugação. Ao nível de sua circunferência exterior, o porta-satélite 13 leva palhetas 42 que são situadas regularmente sobre sua circunferência e que se estendem radialmente de modo a se posicionar em frente desta engrenagem. Elas são dispostas no interior deste quarto de toro 44, sensivelmente em um plano radial do toro. Estas palhetas giram com o porta-satélites e têm axialmente uma forma curva para facilitar a ejeção para o exterior do porta-satélites, das gotículas de óleo que escapam da engrenagem. As palhetas rotativas 42 são, entretanto encurvadas em relação a este plano radial para facilitar o destacamento e a ejeção das gotículas no plano do porta-satélites 13.

[00035] Em frente destas palhetas rotativas 42 são posicionadas palhetas fixas 43 que são afixadas sobre cada calha 40 para formar meios de captação do óleo e de ajuste de seu escoamento. Elas são soldadas sobre a calha 40 ao nível da extremidade radial exterior do porta-satélites. Estas palhetas fixas têm a forma de pequenas placas encurvadas que são posicionadas circunferencialmente na parte baixa da calha 40, com um ângulo de incidência em relação ao círculo da parte baixa da calha. Radialmente estas palhetas fixas se estendem suficientemente para recobrir toda a extensão radial do porta-satélites e assim captar todas as gotículas de óleo que este último ejeta. Estas palhetas permitem redirigir o fluxo de óleo, para canalizar o mesmo tangencialmente no sentido da calha, a fim de maximizar a velocidade de escoamento deste óleo.

[00036] As duas calhas 40 são colocadas de modo simétrico em relação ao plano mediano do redutor 10, de modo a recuperar o óleo que é ejetado, tanto do lado da árvore de ventilador 3 quanto do lado oposto. Para este fim, o porta-satélites 13 compreende sobre suas duas faces o mesmo dispositivo de ejeção do óleo, com uma forma em um quarto de toro 44 munido de palhetas rotativas. Cada calha envolve, do lado exterior, a parte alta do porta-satélites 13 e depois compreende, aproximando-se do plano mediano, uma superfície cônica que é destinada a reenviar o óleo para o fundo da calha. Ela prossegue depois por uma forma em semitoro cujo fundo forma um canal para o escoamento do óleo em tomo do redutor 10. No modo de realização apresentado na figura 7, cada calha se estende por fim para o interior até chegar radialmente ao nível da coroa 14, de modo a fornecer uma proteção contra as projeções de óleo sobre os flanges 20 e as cavilhas de montagem 21.

[00037] Na figura 8 são indicadas, em corte radial a forma e a disposição relativa das palhetas móveis 42 e das palhetas fixas 43. Setas indicam o caminho do óleo, durante sua projeção pelo porta-satélites 13 e sua recuperação pela calha 40.

[00038] Por fim na figura 9 é representada a parte baixa do redutor 10 e de seus meios de recuperação do óleo. O óleo ejetado pelo porta-satélites ao nível de cada uma das engrenagens formadas por pinhões de satélites 12 e pela coroa 14, chega em uma das calhas 40 e é arrastado circularmente nesta devido à sua inércia. No seu ponto baixo as calhas se abrem para baixo e compreendem uma abertura em forma de colher 41 pela qual o óleo recuperado pode ser extraído do redutor 10. Esta colher atravessa inicialmente o cárter de suporte 22, e depois o cárter de pressurização 24 com que ela está em contato estanque de modo a se beneficiar da aspiração criada por uma colocação em depressão da cavidade externa a este cárter de pressurização. Um dispositivo, não representado, pode então encaminhar o mesmo em retomo para o reservatório principal de óleo, após uma eventual desgaseifícação e uma passagem através de um trocador de calor. A ausência de ligação física entre as calhas 40 e o cárter estrutural 25, permite uma montagem do redutor sobre o módulo ventilador sem interferência com a estrutura do turborreator e assim uma montagem modular deste módulo de ventilador.

[00039] Vai-se agora descrever o funcionamento do circuito de lubrificação, em primeiro lugar para a alimentação em óleo dos mancais e engrenagens do redutor e, em segundo lugar, para a recuperação deste óleo de acordo com a invenção, após sua utilização.

[00040] O óleo escoa por gravite desde o reservatório tampão 31 no injetor 32. Sob a pressão da bomba de alimentação e da coluna de óleo situada acima do bocal 33, o óleo é ejetado e é recuperado pelo copo rotativo 35 em que ele se espalha sob a ação do campo de forças centrífugas que ali reina. Ele passa em seguida para as primeiros e segundas canalizações 36 e 37 de cada satélite 12.

[00041] O óleo que passa pela primeira canalização 36 penetra na cavidade interna do pinhão satélite 12 correspondente e é então submetido simultaneamente ao campo de forças centrífugas anterior e ao campo devido à rotação do pinhão satélite em tomo de seu eixo geométrico de satélite 16. Ele atravessa a espessura do pinhão 12 graças aos canais de guia 38 deste satélite e vem lubrificar o mancai situado entre o satélite 12 e seu eixo geométrico de satélite 16. Deve-se notar que o campo de aceleração centrífuga dá lugar a um gradiente de pressão ao longo do tubo e que este gradiente se traduz por uma pressão suficientemente elevada (cerca de 5 bar (500 kPa)) ao nível do mancai, para poder alimentar o mesmo.

[00042] De seu lado, o óleo que passa pela segunda canalização 37, se divide entre a canalização 37a de alimentação do planetário e a canalização 37b de alimentação da engrenagem satélite-coroa. A canalização 37a ejeta o óleo sobre toda a largura dos dois pinhões graças à sua rampa de lubrificação. A canalização 37b sobe ao longo do pinhão satélite até o nível de sua engrenagem sobre a coroa 14 e termine por um bocal que lubrifica esta última. De preferência, o óleo é enviado sobre os dentes que saem do engrenamento, de modo a resfriar os mesmos imediatamente após seu aquecimento. A orientação oblíqua dada aos dentes do satélite 13 provoca o escoamento do óleo desde o meio do pinhão para o exterior e assegura, pois, uma lubrificação repartida de modo homogêneo para toda esta engrenagem.

[00043] O conjunto dos mancais e engrenagens do redutor, que pela maior parte, são móveis em rotação em tomo do eixo geométrico do turborreator, é assim lubrificado a partir de uma rede de alimentação em óleo que está situada sobre a parte fixa de deste mesmo turborreator e que não tem ligação física com o redutor.

[00044] A recuperação do óleo repousa principalmente sobre a utilização da força centrífuga que é exercida sobre ele na saída da engrenagem constituída pelos pinhões do satélite 12. Ele é ejetado axialmente desta engrenagem e cai sobre a extremidade radial exterior do porta-satélites 13. Ele é recuperado por esta extremidade em quarto de toro 44 e se dirige para cima do quart de toro para ser ejetado radialmente, devido à velocidade de rotação do porta-satélite 13. Ele é ejetado para o exterior do porta-satélite pela aceleração centrífuga, que atinge 1200 g, com uma velocidade linear tipicamente da ordem de 230 km/h. As palhetas rotativas 42, que são montadas opcionalmente no exterior do porta- satélite 13 em uma variante da invenção, fazem o papel de ejetor centrífugo e facilitam este movimento de ejeção. Elas impedem assim que gotas de óleo caiam de novo no interior do redutor 10 e não produzem batedura.

[00045] O óleo é recuperado pelas palhetas fixas 43 das calhas 40 que estão situadas axialmente voltadas para as palhetas rotativas. O óleo chega assim tangencialmente nas superfícies cônicas das calhas, que se situam voltadas para as palhetas rotativas 42 do porta-satélite 13. Estas superfícies cônicas redirigem o óleo para o fundo da calha 40 e afastam o óleo das engrenagens, eliminando qualquer risque de batedura. Ainda aqui a presença de palhetas é opcional, a recuperação do óleo podendo ser feita, em uma versão simplificada, diretamente sobre a parte cônica das calhas. Porém elas apresentam a vantagem, por serem posicionadas voltadas para as palhetas rotativas 42, de melhor dirigir o filete de óleo para o fundo da calha 40.

[00046] O óleo desliza circunferencialmente sobre as palhetas fixas 43, devido à velocidade que ele adquiriu durante a sua rotação sobre o porta-satélites 13, para passar para a calha 40. Ele vem então se alojar no fundo desta calha, enquanto conserva uma velocidade circunferencial, e depois ele descreve a parte da circunferência que o leva desde seu ponto de extração do porta-satélites ao ponto baixo do redutor. Ele é então extraído do redutor 10, sendo revirado para fora pela colher 41 que se estende a partir da calha 40 na direção do exterior do redutor 10. Ele atravessa, por esta colher 41, o cárter de suporte 22 e o cárter de pressurização 24 para se encontrar no recinto exterior do redutor, graças a sua velocidade própria e à aspiração criada neste recinto exterior pela bomba de óleo.

[00047] A invenção repousa principalmente sobre a utilização da força centrífuga que é gerada pelo movimento de rotação do porta-satélites 13 e que permite ejetar o óleo para fora do ambiente dos pinhões. Assim o óleo não fica em contato com os pinhões e não há batedura. A função centrífuga sendo assegurada pelo porta-satélites 13, ela é particularmente eficaz devido à sua velocidade de rotação e é compatível com um redutor cuja coroa 14 é fixa. O dispositivo resolve o problema técnico colocado por um contorno desta coroa fixa, graças a uma dupla ejeção, dos pinhões do satélite 12 para o porta-satélites 13, e depois do porta-satélites, móvel em rotação, para o coletor, fixo, da calha 40.

[00048] Além disso, ela se caracteriza igualmente por uma dupla interrupção entre os elementos constitutivos do módulo ventilador e a estrutura do motor, o que permite uma montagem autônoma do redutor sobre o módulo de ventilador, e a supressão da necessidade de conectar o circuito de alimentação em óleo deste último ao módulo adjacente, após a montagem do módulo ventilador sobre o turborreator. Uma primeira interrupção se situa entre o bocal fixo 33 e o copo rotativo 35, que se situa sobre o circuito de alimentação em óleo, e uma segunda interrupção se situa ao nível do cárter de pressurização 24 que assegura uma estanqueidade com a estrutura do motor ao nível de sua junta tórica 27.

[00049] A interrupção sobre o circuito de alimentação em óleo é situada a jusante do redutor o que faz com que este último possa ser fixo sobre o módulo ventilador antes da montagem deste módulo sobre a estrutura do turborreator, sem que haja necessidade de imaginar meios de fixação do circuito de óleo sobre este redutor a posteriori. Da mesma forma o cárter de pressurização 24 apresenta na sua extremidade a jusante um meio de afixação 27 à estrutura do turborreator que se coloca no lugar por simples enfiamento, na sequência de uma translação longitudinal durante a montagem do módulo ventilador sobre a dita estrutura.

[00050] Ainda aqui a afixação do módulo ventilador ao resto do motor não requer nenhuma operação de montagem posteriormente à colocação do módulo de ventilador.

Claims (8)

1. Redutor de trem epicicloidal, compreendendo um pinhão planetário (11) móvel em rotação em torno de um eixo geométrico de rotação (4), e pinhões satélites (12) acionados pelo pinhão planetário e móveis em rotação em torno de um eixo geométrico de satélites (16) transportados por um transportador de satélite (13), os pinhões de satélites rolando sobre uma coroa (14) fixa e o porta-satélites sendo posicionado axialmente lateralmente em relação à coroa, uma engrenagem formada pelos pinhões dos satélites (12) e a coroa (14) sendo conformada para ejetar axialmente um óleo de lubrificação após uso, caracterizado pelo fato de que o porta-satélites (13) compreende uma extensão radial que inclui uma porção de superfície posicionada voltada para a engrenagem e formando um meio de guia e de deflexão do óleo, de sua direção axial para a direção radial para uma ejeção por centrifugação na sua extremidade, e pelo menos uma calha fixa de coleta do óleo (40) que se estende radialmente além do porta-satélites (13) e posicionada axialmente voltada para a extensão radial.

2. Redutor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a extensão radial tem a forma de uma fração de toro (44).

3. Redutor de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a extensão radial leva palhetas rotativas (42) regularmente dispostas sobre a circunferência do porta-satélites estendendo-se no interior do toro.

4. Redutor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as palhetas rotativas são, em corte radial com referência ao eixo geométrico de rotação comum (4), encurvadas no sentido oposto ao sentido de rotação do porta-satélites (13).

5. Redutor de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a parte da calha voltada para a extensão radial tem uma forma cônica.

6. Redutor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a parte cônica da calha fixa de coleta do óleo (40) leva palhetas fixas (43) repartidas regularmente sobre uma circunferência da parte cônica e tem em corte radial, com referência ao eixo geométrico de rotação (4), uma forma encurvada que se estende no sentido oposto ao sentido de rotação do porta- satélites (13).

7. Módulo de ventilador de um turborreator de duplo fluxo, caracterizado pelo fato de que compreende uma árvore de ventilador (3) acionada por um redutor como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

8. Turborreator de duplo fluxo, caracterizado pelo fato de que compreende um módulo de ventilador como definido na reivindicação 7.

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