ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗАЧИСТКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ НА РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Известны устройства, предназначенные для зачистки повреждений на рабочих лопатках компрессора газотурбинного двигателя (ГТД), включающие в себя конструкцию, вводимую во внутреннюю полость ГТД совместно с обрабатывающим элементом (фрезой, бором), систему установки и крепления обрабатывающего элемента в предварительном и в рабочем положениях, систему механического привода обрабатывающего элемента и систему визуального контроля за процессом зачистки повреждений на лопатках.
Описание подобных устройств (аналогов) приведено в патентах: RU 6711 U1, US 5475485, US 7097539 B2. Недостатком указанных устройств является невозможность выполнения ими зачистки забоин в некоторых местах пера лопатки, например на конце пера, а также невозможность выполнения ими важных технологических операций, например по формированию профиля лопатки или по доведению чистоты ее поверхности.
Обычно в таких случаях применяют аналогичные устройства (инструменты), имеющие поступательно-возвратное движение обрабатывающего элемента (резца, напильника, абразива) и приводимые в движение вручную. Описание применения подобного инструмента приведено в «Руководстве по технической эксплуатации» отечественного авиационного двигателя ПС-90А1, 194-00-800РЭ, часть 2, Технология обслуживания, книга 1, раздел PSA1-A-72-34-00-00R-660A-A, ТК Зачистка в условиях эксплуатации повреждений рабочих лопаток КВД, страницы 1÷78. Аналогичное описание применения подобного инструмента приведено в эксплуатационной документации двигателя ПС-90А, Бюллетень №94399-БД-Г от 25.05.2006 г. - «Зачистка повреждений рабочих лопаток компрессора…»
По совокупности существенных признаков, совпадающих с признаками заявляемой полезной модели, данный инструмент принят в качестве прототипа. К недостатку прототипа следует отнести отсутствие в его конструкции системы визуального контроля за процессом зачистки забоин и, что более важно, невозможность использования прибора визуального контроля совместно с инструментом для зачистки, вследствие чего для выполнения визуального контроля приходится извлекать инструмент для зачистки из двигателя и вставлять вместо него в двигатель прибор для визуального контроля - эндоскоп или видеокамеру. Именно такая технология выполнения работ прописана в технологических картах вышеуказанного РТЭ 194-00-800 РЭ.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель инструмента для зачистки, является обеспечение возможности производить зачистку повреждений (забоин) на рабочих лопатках компрессора ГТД и выполнения визуального контроля процесса зачистки без необходимости извлекать для этого из двигателя инструмент для зачистки и вводить вместо него прибор (систему) визуального контроля, то есть в обеспечении возможности выполнения визуального контроля одновременно с находящимся в двигателе инструментом для зачистки.
В результате решения выше обозначенной задачи процесс выполнения зачистки повреждений становится быстро контролируемым, сокращаются трудозатраты при выполнении работ по зачистке, время выполнения работ, простой техники.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что известный инструмент для зачистки повреждений рабочих лопаток компрессора ГТД, состоящий из державки, выполненной в виде трубки с приваренным к одному из торцов наконечником, обрабатывающего элемента, шарнирно прикрепленного к наконечнику державки, фиксатора обрабатывающего элемента, выполненного в виде единого узла из трубки и резьбовой втулки, надетого на державку и имеющего возможность продольного перемещения по державке, вращающейся рукоятки, закрепленной на другом торце державки и соединяющейся по резьбе с резьбовой втулкой фиксатора, перемещающей фиксатор по державке и фиксирующей обрабатывающий элемент в рабочем положении под углом к продольной оси державки, выполнен конструктивно приспособленным для возможности введения и размещения в нем прибора (или элементов системы) визуального контроля а также обеспечивающим возможность наблюдения за обрабатываемой лопаткой, что дает возможность выполнения визуального контроля за процессом зачистки забоин (повреждений) без выемки инструмента для зачистки из внутренней полости ГТД, при этом для размещения прибора визуального контроля используется внутреннее пространство державки инструмента, которое выполняется свободным от конструктивных элементов, мешающих введению и размещению прибора визуального контроля внутри державки, для обеспечения возможности наблюдения зачищаемых повреждений в стенках державки и фиксатора в зоне, находящейся рядом с местом крепления к державке обрабатывающего элемента, выполнено окно, азимутально ориентированное в сторону расположения обрабатывающего элемента и сообщающее внешнее пространство расположения зачищаемой лопатки с внутренним пространством державки, в которое помещают объектив эндоскопа или видеокамеры.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - общий вид (в разрезе) инструмента для зачистки повреждений на рабочих лопатках компрессора ГТД с обрабатывающим элементом (резцом), находящимся в рабочем положении, и с введенным в инструмент прибором визуального контроля - эндоскопом, инструмент расположен внутри полости компрессора ГТД;
на фиг. 2 - продольный разрез места шарнирного крепления обрабатывающего элемента к инструменту для зачистки;
на фиг. 3 - поперечный разрез инструмента для зачистки, находящегося внутри полости компрессора ГТД, показано взаиморасположение инструмента, обрабатывающего элемента и лопаток компрессора ГТД при выполнении зачистки;
на фиг. 4 - продольный разрез части инструмента для зачистки с введенными в него элементами системы визуального контроля в виде телевизионной камеры с подсветкой.
Инструмент включает в себя (см. фиг. 1) державку 2, выполненную в виде трубы со свободным входным отверстием 1 со стороны одного торца и приваренным к другому торцу наконечником 7. В наконечнике выполнен паз 23 (фиг. 2), в который вставляется обрабатывающий элемент 9, шарнирное крепление обрабатывающего элемента к двум стойкам 24 наконечника производится осью 8. В серединной части державки 2, в ее трубчатой стенке, выполнен продольный паз 15. В состав инструмента входит фиксатор 6, который состоит из трубчатой части и приваренной к ней резьбовой втулки 5, с противоположной втулке стороны в трубчатой стенке фиксатора выполнены два диаметрально противоположных продольных паза 25 глубиной до линии Б-Б, по которой происходит контакт фиксатора с обрабатывающим элементом 9 при фиксации его в рабочем положении (под углом к продольной оси инструмента).
В собранном состоянии фиксатор 6 располагается снаружи державки 2 и имеет возможность продольного перемещения по ней в пределах длины паза 15, в который входит конец винта 16, ввернутого в резьбовую втулку 5, благодаря этому соединению ограничено поворотное движение фиксатора относительно державки.
В состав инструмента входит также вращающаяся рукоятка 3, установленная на державке у торца с отверстием 1, имеющая возможность вращательного движения относительно державки, но ограниченная в продольном перемещении по ней втулками 12 и 14, закрепленными на державке, при этом винты крепления 13 и винт 16 не входят глубоко во внутреннюю полость державки и не препятствуют возможности введения эндоскопа 10. Вращающаяся рукоятка 3 своей внутренней резьбой входит в соединение с резьбовой втулкой 5 фиксатора, так что при вращении рукоятки 3 фиксатор 6 перемещается по державке 2.
В непосредственной близости от места шарнирного крепления обрабатывающего элемента к державке в стенках державки и фиксатора выполнено окно 19, обращенное в сторону расположения обрабатывающего элемента, при этом окно 19, выполненное в фиксаторе, приходит в совмещенное положение (в продольном направлении) с окном 19, выполненным в державке, при рабочем положении обрабатывающего элемента. Чтобы контур окна 19 в фиксаторе не перегораживал контура окна 19 в державке окно в фиксаторе может быть выполнено большим по размерам.
Инструментом для зачистки повреждений на рабочих лопатках компрессора пользуются следующим образом.
Устанавливают в инструмент требуемый обрабатывающий элемент 9, вставляют ось 8, вращением рукоятки 3 опускают фиксатор 6 до положения, при котором стенки фиксатора закрывают ось 8 от выпадения. Ставят предохранитель 4 в рабочее положение, при котором он ограничивает возможность фиксатору 6 подняться выше оси 8 для исключения неконтролируемого выпадения оси 8 из отверстий наконечника и самопроизвольного рассоединения шарнирной стыковки обрабатывающего элемента с державкой. Обрабатывающий элемент 9 находится в незафиксированном продольном положении (на фиг. 1 показан пунктиром) - предварительном положении.
Вводят инструмент внутрь корпуса компрессора 18 через эксплуатационный лючок 17, далее устанавливают обрабатывающий элемент в рабочее положение 9 (под углом к оси инструмента) и фиксируют его в этом положении с помощью вращающейся рукоятки 3, при этом фиксатором 6 осуществляют прижим обрабатывающего элемента 9 по линии Б-Б к оси 8 и к стойкам наконечника 7.
Далее проверяют правильность взаиморасположения обрабатывающего элемента 9 относительно лопаток направляющего аппарата 20 и зачищаемой рабочей лопатки 21, для чего имеется возможность ввести внутрь инструмента для зачистки эндоскоп 10 (фиг. 1) или телевизионную камеру 27 (фиг. 4), прикрепленную вместе с источником освещения 28 к держателю 26. Подводят объектив прибора контроля к окну 19, выполняют контроль в необходимом объеме, извлекают прибор визуального контроля из инструмента, при этом используют защитные (амортизирующие и фиксирующие) элементы 11 (фиг. 1).
Последующие операции связаны с выполнением зачистных работ и выполнения визуального контроля, для чего в инструмент вводится (и выводится) прибор визуального контроля.