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BE1028023A1 - Ensemble de pompage - Google Patents

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BE1028023A1
BE1028023A1 BE20205060A BE202005060A BE1028023A1 BE 1028023 A1 BE1028023 A1 BE 1028023A1 BE 20205060 A BE20205060 A BE 20205060A BE 202005060 A BE202005060 A BE 202005060A BE 1028023 A1 BE1028023 A1 BE 1028023A1
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magnetic device
rotor
magnetic
rotation
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BE20205060A
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Inventor
Mathieu Pierre Chenoux
Original Assignee
Safran Aero Boosters
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Publication date
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0069Magnetic couplings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

La présente invention concerne un ensemble de pompage (1) dans lequel le rotor (22) d’un moteur (2) entraine une pompe (3) par accouplement magnétique. La pompe (3) est décalée axialement du moteur (2).

Description

Ensemble de pompage Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un ensemble de pompage pouvant notamment être utilisé dans un groupe de lubrification de turbomachine d'aéronef.
Art antérieur
[0002] Le document EP1803938A1 divulgue un groupe motopompe intégré à moteur électrique. Dans ce dispositif, la pompe est confinée à l'intérieur du moteur. Cela impose certaines contraintes pour une taille maximum de la pompe à taille de moteur donnée.
Resume de l'invention
[9003] Un des buts de l'invention est de fournir une motopompe dans laquelle la taille de la pompe est indépendante de la taille du moteur. À cet effet, l'invention propose un ensemble de pompage pour utilisation dans un aéronef et comprenant: s un moteur électrique prévu pour être monté sur un arbre de support, comprenant un stator et un rotor, le rotor comprenant un premier dispositif magnétique et étant agencé pour tourner autour d’un axe de rotation, s une pompe comprenant un élément rotatif dont la rotation autour de l'axe de rotation entraine un pompage d'un fluide, l'élément rotatif comprenant un deuxième dispositif magnétique, et dans lequel la pompe est décalée axialement du moteur et l'ensemble de pompage est agencé pour qu’une rotation du rotor entraine une rotation de l'élément rotatif par accouplement magnétique entre le premier dispositif magnétique et le deuxième dispositif magnétique.
[9004] Dans l'ensemble de pompage selon l'invention, Vaccouplement entre le moteur et la pompe est un accouplement magnétique, via le premier et le deuxième dispositif magnétiques, qui sont décalés, axialement. Ainsi, la taille de la pompe n'est pas limitée par la taille du rotor.
[9005] Dans l'invention, c’est premier dispositif magnétique, qui est compris dans le rotor, qui entraine la pompe. L'entrainement entre le moteur etia pompe ne passe donc pas par l'arbre de support.
10006] Préférentiellement, l'axe magnétique du deuxième dispositif magnétique est parallèle à Taxe de rotation. Cela améliore l'accouplement magnétique.
[9007] Préférentiellement, le deuxième dispositif magnétique est situé, au moins partiellement, autour d’une première extrémité d'un arbre de support fixé au rotor. Cela permet que le deuxième dispositif magnétique soit particulièrement proche du premier dispositif magnétique, et donc améliore Vaccouplement magnétique.
[9008] Préftérentiellement, le deuxième dispositif magnétique est situé dans une extension axiale de l'élément rotatif. Cela diminue encore la distance entre le premier et le deuxième dispositifs magnétiques.
[0009] Préférentiellement, la pièce d'étanchéité comprend un évidement axial recevant une première extrémité d’un arbre de support fixé au rotor. Cela permet aussi que le deuxième disposiit magnélique soit particulièrement proche du premier dispositif magnétique.
[9010] Préférentiellement, l’ensemble de pompage comprend en outre une pièce d'étanchéité formant une barrière fluidique entre le moteur et la pompe, et séparant, axialement, le premier dispositif magnétique et le deuxième dispositif magnétique.
[00111 Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le moteur est agencé pour que le stator soit apte à entrainer le rotor en rotation par un couplage magnétique entre le stator et le premier dispositif magnétique. Cela permet que l'ensemble de pompage selon l'invention soit particulièrement simple.
[0912] Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le moteur est agencé pour que le stator soit apte à entrainer le rotor en rotation par un couplage magnétique entre le stator et un troisième dispositif magnétique situé sur le rotor. Cela permet plus de liberté dans la conception de l'ensemble de pompage.
[0013] Préférentiellement, le premier dispositif magnélique a un axe magnétique parallèle à l'axe de rotation. Cela améliore l'accouplement magnétique entre le moteur et la pompe.
[0014] Préférentieliement, le premier dispositif magnétique est dans le prolongement axial du troisième dispositif magnétique. Cela améliore l'entrainement en rotation de la pompe.
[0015] Préférentiellement, Paccouplement magnétique entre le premier dispositif magnétique et le deuxième dispositif magnétique est axial.
[9016] Préférentiellement, le premier dispositif magnétique est plus proche de l'axe de rotation que le stator. Cela permet que l'ensemble de pompage soit particulièrement simple.
[0017] La pompe peut être par exemple une pompe centrifuge ou une pompe volumétrique. En particulier, elle peut être une pompe gerolor comprenant un rotor extérieur et un rotor intérieur, qui sont généralement appelés «engrenages ». L'élément rotatif peut être le rotor extérieur ou le rotor intérieur.
[9018] L'invention propose en outre un groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef comprenant un ensemble de pompage selon Vun quelconque des modes de réalisation de l'invention. Brève description des figures
[0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles : - Ja figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble selon un premier mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 2 est une vue en coupe d'un ensemble selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Modes de réalisation de l'invention
[9020] La présente invention est décrite avec des réalisations particulières et des références à des figures mais l'invention n’est pas limitée par celles- ci. Les dessins ou figures décrits ne sont que schémaliques et ne sont pas limitants.
[0021] Dans le contexte du présent document, les termes « premier » et « deuxième » servent uniquement à différencier les différents éléments et n'impliquent pas d'ordre entre ces éléments.
[9922] Sur les figures, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références.
[0023] Dans le cadre du présent document, un « dispositif magnétique » est préférentiellement un aimant ou un ensemble d'aimants, de préférence permanent(s)
[9024] La figure 1 illustre un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention.
[9025] L'invention concerne un ensemble de pompage 1 comprenant un moteur 2 électrique, une pompe 3 et une pièce d'étanchéité 4. Le moteur 2 comprend un stator 21, et un rotor 22. L'ensemble de pompage 1 comprend préférentiellement un arbre de support 23 fixé au rotor 22. La pompe 3 comprend un élément rotatif 31, une entrée fluidique 33 connectée fluidiquement à l'élément rotatif 31, et une sortie fluidique 34 connectée fluidiquement à l'élément rotatif 31. L'élément rotatif 31 peut être par exemple un rotor de la pompe 3. L'entrée 33 est agencée pour amener un fluide dans l'élément rotatif 31. La sortie 34 est agencée pour permettre au fluide de sortir de l'élément rotatif 31. Le rotor 22, Varbre de support 23 et l'élément rotatif 31 sont prévus pour tourner autour d’un axe de rotation 5.
La pièce d'étanchéité 4 forme une barrière fluidique entre le moteur 2 et la pompe 3. La pièce d'étanchéité 4 est préférentiellement fixe.
[10026] Le moteur 2 est agencé pour que le rotor 22 puisse être entrainé en rotation via un couplage magnélique au stator 21. Le rotor 22 comprend un premier dispositif magnétique 29 et l'élément rotatit 31 comprend un deuxième dispositif magnétique 39 tels qu’une rotation du rotor 22 entraine 5 une rotation de l'élément rotatif 31 par accouplement magnétique entre le premier dispositif magnétique 29 et le deuxième dispositif magnétique 39. Le premier dispositif magnétique 29 et le deuxième dispositif magnétique 39 sont décalés axialement l’un de l'autre, et sont séparés, axialement, par une partie de la pièce d'étanchéité 4.
[0027] De préférence, l'axe magnétique du deuxième dispositif magnétique 39 est parallèle à l'axe de rotation 5. Si le deuxième dispositif magnétique 39 comprend plusieurs aimants, ils sont prétérentiellement tous parallèles, ou sensiblement parallèles.
[9028] De préférence, le deuxième dispositif magnétique 39 est situé, au moins partiellement, autour d’une première extrémité 23a d'un arbre de support 23 fixé au rotor 22, par exemple dans une extension axiale 35 de l'élément rotatif 31 située au moins partiellement autour de cette première extrémité 23a. La connexion mécanique entre la première extrémité 23a et l'extension axiale 35 peut comprendre un premier roulement 52, ou un palier lisse ou magnétique, permettant un découplage rotatif. Un deuxième roulement 51 peut être présent autour de l'autre extrémité de l'arbre de support 23. La pièce d'étanchéité 4 comprend préférentiellement un évidement 41 axial recevant la première extrémité 23a d'un arbre de support 23 fixé au rotor 22.
[9029] De préférence, le premier dispositif magnétique 29 est plus proche de l'axe de rotation 5 que le stator 21. Ainsi, si la distance R est la distance minimale entre le stator 21 et l'axe de rotation 5, le premier dispositif magnétique 29 est situé dans un cylindre de rayon R.
[9930] Dans le premier mode de réalisation de l'invention, illustré à la figure 1, le couplage magnétique entre le stator 21 et le rotor 22 est réalisé via le premier dispositif magnétique 29. Le premier dispositif magnétique 29 sert ainsi pour l'entrainement du rotor 22 par le stator 21 et pour l'entrainement de l'élément rotatif 31 par le rotor 22. Le premier dispositif magnétique 29 comprend de préférence une pluralité d’aimants disposés de façon à ce que chaque aimant ait un axe magnétique radial. 10031] Dans le deuxième mode de réalisation de l'invention, illustré à la figure 2, le couplage magnélique entre le stator 21 et le rotor 22 est réalisé via un troisième dispositif magnétique 24 situé sur le rotor 22. Le troisième dispositif magnétique 24 sert ainsi pour l'entrainement du rotor 22 par le stator 21 et le premier dispositif magnétique 29 sert pour l'entrainement de l'élément rotatif 31 par le rotor 22. Le troisième dispositif magnétique 24 comprend de préférence une pluralité d’aimants disposés de façon à ce que chaque aimant ait un axe magnétique radial. Préférentiellement, le premier dispositif magnétique 29 est dans le prolongement axial du troisième dispositit magnétique 24. De préférence, l'axe magnétique du premier dispositif magnélique 29 est parallèle à l'axe de rotation 5 et antiparallèle à l'axe magnétique du deuxième dispositif magnétique 39. Si le deuxième dispositif magnétique 39 comprend plusieurs aimants, is sont préférentiellement tous parallèles.
[9032] En d'autres termes, l'invention se rapporte à un ensemble de pompage 1 dans lequel le rotor 2 d'un moteur 2 entraine une pompe 3 par accouplement magnétique. La pompe 3 est décalée axialement du moteur
2.
10033] La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisation spécifiques, qui ont une valeur purement ilustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D'une manière générale, la présente invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus. L'usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d'éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l’article indéfini « UN », « une », ou de l’article défini « le », «la» ou <P>», pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments.
Les numéros de référence dans les revendications ne limitent pas leur portée.

Claims (14)

Hevendications
1. Ensemble de pompage (1) pour utilisation dans un aéronef et comprenant: s un moteur (2) électrique prévu pour être monté sur un arbre de support (23), comprenant un stator (21) et un rotor (22), le rotor (22) comprenant un premier dispositif magnétique (29) et étant agencé pour tourner autour d’un axe de rotation (5), et e une pompe (3) comprenant un élément rotatif (31) dont la rotation autour de l'axe de rotation (5) entraine un pompage d'un fluide, l'élément rotatif (31) comprenant un deuxième dispositif magnétique (39), dans lequel la pompe (3) est décalée axialement du moteur (2), et l'ensemble de pompage (1) est agencé pour qu’une rotation du rotor (22) entraine une rotation de l'élément rotatit (31) par accouplement magnétique entre le premier dispositif magnétique (29) et le deuxième dispositif magnétique (39).
2. Ensemble de pompage (1) selon la revendication 1, dans lequel! l'axe magnétique du deuxième dispositif magnétique (39) est parallèle à l'axe de rotation (5).
3. Ensemble de pompage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième dispositif magnétique (39) est situé, au moins partiellement, autour d’une première extrémité (23a) de l'arbre de support (23) fixé au rotor (22).
4. Ensemble de pompage (1) selon la revendication précédente, dans lequel le deuxième dispositif magnétique (39) est situé dans une extension axiale (35) de l'élément rotatif (31).
5. Ensemble de pompage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une pièce d'étanchéité (4) formant une barrière fluidique entre le moteur (2) et la pompe (3), et séparant, axialement, le premier dispositif magnétique (29) et le deuxième dispositif magnétique (38)
6. Ensemble de pompage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moteur (2) est agencé pour que le stator (21) soit apte à entrainer le rotor (22) en rotation par un couplage magnétique entre le stator (21) et le premier dispositif magnétique (29).
7. Ensemble de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le moteur (2) est agencé pour que le stator (21) soit apte à entrainer le rotor (22) en rotation par un couplage magnétique entre le stator (21) et un troisième dispositif magnétique (24) situé sur le rotor (22).
8. Ensemble de pompage (1) selon la revendication précédente, dans lequel le premier dispositif magnélique (29) a un axe magnétique parallèle à l’axe de rotation (5).
9. Ensemble de pompage (1) selon l’une queitcongque des revendications précédentes, dans lequel Paccouplement magnétique entre le premier dispositif magnétique (29) et le deuxième dispositif magnétique (39) est axial.
10. Ensemble de pompage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier dispositif magnétique (29) est plus proche de l'axe de rotation (5) que le stator (21).
11. Ensemble de pompage (1) selon Pune quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pompe (3) est une pompe centrifuge.
12. Ensemble de pompage {1} selon l’une quelconque des revendicalions 1 à 10, dans lequel la pompe (3) est une pompe volumétrique.
13. Ensemble de pompage (1) selon la revendication précédente, dans lequel la pompe (3) est une pompe gerotor comprenant un rotor extérieur qui forme l'élément rotatif (31).
14 Ensemble de pompage (1) selon la revendication 12, dans lequel la pompe (3) est une pompe gerotor comprenant un rotor intérieur qui forme l'élément rotatif (31).
15, Groupe de lubrification pour turbomachine d'aéronef comprenant un ensemble de pompage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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