УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ДВУХКОНТУРНОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к обслуживанию газотурбинных двигателей, в частности, к устройствам для обслуживания узлов и деталей газотурбинного двигателя в условиях эксплуатации, и может быть использована при промывке и смазке двигателя, а также для устранения отказов, например, заклиниваний рабочих механизмов, возникающих из-за попадания в узлы и детали двигателя частиц пыли, грязи, насекомых и иных инородных тел, загрязняющих двигатель.
В технике, вообще, и в рамках настоящей заявки, в частности, под обслуживанием понимают произведенную работу, связанную с эксплуатацией станка, машины и т.п.(см. Большой толковый словарь русского языка. / Сост.и гл. ред. А.С.Кузнецов. - СПб.: «Норинт», 2000., с. 686).
Известно устройство для обслуживания деталей - лопаток компрессора -газотурбинного двигателя, содержащее гибкий шланг, соединенный одним концом с источником с жидким рабочим телом и имеющий концевой участок с отверстиями для подвода рабочего тела на лопатки, при этом шланг через входное отверстие компрессора размещают в межлопаточных каналах и, перемещая шланг по каналу, одновременно обрабатывают (очищают) выпуклую и вогнутую стороны соседних лопаток (См. патент US №6394108, Кл. В08В 09/093, опубл. 28.05.2002).
Недостатки известного устройства - ограниченная возможность осуществления доступа к обслуживаемой детали из-за возможности подвода шланга только через осевое отверстие газотурбинного двигателя и его перемещения только в осевом направлении, подвод шланга через, например, боковые отверстия газотурбинного двигателя, не возможен. Возможны смещение концевого участка шланга с отверстиями из зоны обслуживания, а также заклинивание шланга при его перемещении. Известное устройство позволяет одновременно обработать только две соседних лопатки по одной поверхности у каждой. Перечисленное приводит к увеличению времени на обслуживание и уменьшению зоны обслуживания.
Технический результат заявленной полезной модели - расширение зоны обслуживания и снижение времени на обслуживание.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для обслуживания деталей двухконтурного газотурбинного двигателя, содержащем полый рабочий элемент, подсоединенный к источнику с жидкой рабочей средой и имеющий участок, снабженный отверстиями для подвода рабочего тела к обслуживаемой детали, рабочий элемент выполнен в виде трубки с двумя участками, участки искривлены с возможностью обеспечения ввода трубки во второй контур через технологическое отверстие во внешнем корпусе второго контура, ее перемещения по второму контуру и подвода участка трубки с отверстиями к обслуживаемой детали, при этом участок трубки, снабженный отверстиями, выполнен с заглушенным торцом.
Указанные признаки существенны, так как при помощи трубки заявленной формы возможно обеспечить доступ к зоне обслуживания через технологические отверстия, не расположенные в одной поперечной плоскости с обслуживаемой деталью по отношению к оси двигателя, увеличив, тем самым, зону обслуживания; без демонтажа двигателя в условиях эксплуатации возможно устранить дефекты, возникающие в парах трения из-за попадания на детали двигателя частиц пыли, грязи примесей, насекомых и иных инородных частиц, например, заклинивание приводов направляющих аппаратов компрессоров, снизив, тем самым, время обслуживания.
Может быть искривлен участок, снабженный отверстиями, что дополнительно расширяет зону обслуживания.
Участок, снабженный отверстиями, может быть искривлен по дуге окружности, что позволяет, сохраняя расстояние от отверстий трубки до обрабатываемых деталей, разбить зону обслуживания на минимальное число секторов.
На фиг. 1 схематично изображен двухконтурный газотурбинный двигатель с трубкой, расположенной в зоне обслуживания и введенной в полость двигателя через технологическое отверстие;
на фиг. 2 схематично изображено устройство для ремонта с вариантом выполнения полой трубки с двумя изогнутыми по дуге окружности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях участками для обслуживания участков, расположенных от отверстия ввода трубки вверху правой стороны (сектор I) и внизу левой стороны (сектор II);
на фиг. 3 схематично изображено устройство для ремонта с вариантом выполнения полой трубки с двумя изогнутыми по дуге окружности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях участками для обслуживания участков, расположенных от отверстия ввода трубки вверху левой стороны (сектор III) и внизу правой стороны (сектор IV);
на фиг. 4 схематично изображен вариант расположения во втором контуре двигателя трубки, имеющей два изогнутых по дуге окружности во взаимно перпендикулярных плоскостях участка и охватывающей верх левой стороны (сектор I) и низ правой стороны (сектор II) (поперечный разрез);
на фиг. 5 схематично изображен вариант расположения во втором контуре двигателя трубки, имеющей два изогнутых по дуге окружности во взаимно перпендикулярных плоскостях участка и охватывающей верх правой стороны (сектор Ш) и низ левой стороны (сектор IV) (поперечный разрез).
B
вн.к
H
нар.к
нар.к
вн.к
B
H
Устройство для обслуживания деталей газотурбинного двигателя содержит источник с жидким рабочим телом - бак 1 с манометром 2 контроля давления, сообщенный входом с компрессором 3 и выходом через запорное устройство 4 и штуцер 5 с рабочим элементом в виде полой трубки (фиг. 2). Полая трубка имеет прямолинейный участок 6 и два искривленных участка 7 и 8, например, одного радиуса кривизны, при этом один искривленный участок, например, 8 имеет отверстия (не показаны), расположенные на его вогнутой поверхности, т.е. на стороне, обращенной к детали, и закрытый (глухой) торец для предотвращения истечения рабочего тела из торца и обеспечения его попадания исключительно на поверхность зоны обслуживания, что позволит предотвратить попадание рабочего тела в основной газовоздушный тракт двигателя, используемый для жизнеобеспечения летчика. Участки 7 и 8 искривлены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (габарит по левому винту или габарит по правому винту) - фиг. 2 и 3. Радиусы кривизны участков 7 и 8 трубки выбирают из возможности обеспечения ввода и вывода трубки в канал 9 (фиг. 1) второго контура 1.0 через технологическое отверстие 11 или 12, ее перемещения в узком винтообразном габарите по каналу 9 и дальнейшей ориентации участка 8 с отверстиями над ремонтируемой парой трения без задевания и повреждения стенок второго контура и иных деталей, расположенных в канале 9. Исходя из этих условий, например, численное значение внутреннего радиуса R дуги больше значения наружного радиуса rвнутреннего контура двигателя, а численное значение наружного радиуса R дуги меньше внутреннего радиуса r наружного контура. Например, технологическое отверстие 11 или 12, в качестве которого выбрано окно крепления запального устройства, имеет диаметр 90 мм, радиус r наружного контура равен 435 мм, наружный радиус rвнутреннего контура равен 350 мм, тогда радиусы R и R равны, соответственно, 365 мм и 375 мм. Это позволяет ввести трубку в канал 9 второго контура, осуществить перемещение по каналу и ориентировать участок 8 с отверстиями относительно зоны ремонта и после работы вывести трубку из канала без задевания и повреждения стенок контуров и иных деталей, расположенных в канале. Количество отверстий в трубке выбирают с учетом углов распыла жидкого рабочего тела, минимального расстояния от обрабатываемых деталей. Длину изогнутой трубки с отверстиями выбирают с учетом возможно большего охвата ремонтируемой поверхности и с учетом осуществления подвода рабочего тела только на ремонтируемую поверхность. Длину участка, на котором необходимо выполнить отверстия, выбирают в зависимости от условий ввода трубки в канат и подвода ее отверстиями к зоне ремонта. К таким условиям можно отнести место расположения технологического отверстия, удаленность поперечных к оси двигателя плоскостей через зоны обрабатываемых пар трения и через технологическое отверстие, а также геометрические характеристики канала второго контура и наличие в нем иных деталей. Ремонтируемая деталь (подвижные части механизма управления направляющим аппаратом компрессора) обозначена позицией 13. Для контроля расположения отверстий трубки в зоне ремонта используют гибкий эндоскоп 14, размещенный в ложементе 15 (фиг. 4 и 5). Ложемент 15 используют для придания жесткости рабочей части гибкого эндоскопа вне дистального конца.
Устройство работает следующим образом. Работа устройства рассмотрена на примере обслуживания механизма кинематики управления направляющими аппаратами компрессора авиационного двухконтурного газотурбинного двигателя, а именно: устранение заклинивания механизма управления, заключающееся в промывке и последующей смазке деталей механизма управления. По форме трубка выполнена из трех участков: двух участков, искривленных по дугам окружностей одного радиуса кривизны в перпендикулярных плоскостях, один из которых, участок 8, служит непосредственно для промывки и смазки деталей, снабжен отверстиями, второй участок 7 - для обеспечения минимального габарита винтообразного перемещения, имеющий такой же радиус кривизны, и прямолинейного участка 6 для наружного соединения с баком 1 при рабочем положении трубки. При этом отверстия расположены на вогнутой поверхности искривленного участка.
На стадии подготовки к проведению операции обслуживания по геометрическим характеристикам двигателя изготавливают комплект трубок, имеющих разные геометрические формы. В зависимости от места зоны обслуживания (верх слева или низ справа, низ слева или верх справа, слева или справа напротив технологических отверстий от оси двигателя) выбирают трубку с правым или левым винтовым габаритом (верхняя левая и правая нижняя ремонтные зоны - правый винт габарита, нижняя левая и правая верхняя ремонтные зоны - левый винт габарита) и разбивают обслуживаемый участок на секторы, например на четыре сектора с I по IV.
2
Осуществляют операцию промывки. Подсоединяют прямолинейный участок 6 трубки к источнику рабочего тела - баку 1. Для промывки зоны I подводят через отверстие 11 в канал 9 второго (наружного) контура эндоскоп 14 с ложементом 15 в зону 1 (сектор), после этого через это же отверстие 11 подводят по узкому габариту вдоль стенки наружного контура искривленный (изогнутый) участок 8 полой трубки с отверстиями в зону I, и контролируя положение отверстий эндоскопом 14, осуществляют ориентирование отверстий над механизмом управления. После точного установления искривленного участка 8 в зоне I промывки, а именно: над механизмами управления, эндоскоп 14 выводят из зоны промывки, и осуществляют промывку выбранной зоны Рабочее тело - керосин (например, ТС-1 или РТ ГОСТ 10227-86) - подают под давлением 1-2 кгс/см в течение 2-5 сек, затем выжидают 15-30 сек падения давления в трубке, после чего отсоединяют трубку от бака 1 и выводят ее из канала 9.
Аналогичным образом осуществляют промывку других участков (зон, секторов). С той лишь разницей, что в зависимости от выбранного отверстия и зоны ремонта (верх или низ. справа или слева) выбирают из комплекта трубку, имеющую соответствующую ориентацию винтового габарита.
После промывки всех секторов осуществляют смазку механизма управления. Смазку осуществляют аналогично операции промывки с той лишь разницей, что в качестве рабочего тела используют смесь керосина с графитовой смазкой. Для смазки используют это же устройство, что упрощает ремонт. Перед смазкой осуществляют слив керосина из бака, заполнение бака смесью, проверяют распыл рабочего тела через все отверстия (угол распыла и длина струи) и, в случае необходимости, их прочищают, например, контровочной проволокой, сверлом или другим механическим приспособлением.
Таким образом, предложенное устройство позволит одной операцией обработать достаточно большую зону (большое число обрабатываемых деталей) и осуществить обслуживание двигателя в условиях эксплуатации без демонтажа двигателя.