УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к авиации, в частности, к устройствам для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя (ГТД).
Известно устройство для диагностики технического состояния деталей, узлов и приводных агрегатов газотурбинного двигателя, состоящее из последовательно соединенных средства измерения вибросигналов и средства обработки вибросигналов для получения информации о техническом состоянии деталей и узлов ГТД, в котором в качестве средства измерения вибросигналов используется лазерный вибропреобразователь с измерительной головкой и объективом, а также электронный блок (патент на полезную модель RU 70005).
Известное из RU 70005 устройство содержит лазерный преобразователь, предназначенный для измерения продольной, к лучу лазера, проекции виброскорости поверхности исследуемого объекта. Лазерный преобразователь размещается на расстоянии до объекта измерения от 0,5 до 5 метров и крепится на штативе. Преобразователь может направляться на объект измерения также и рукой оператора. Для удобства работы оператора в состав оптической схемы включен лазер подсветки, длина волны которого находится в видимой области спектра. Его луч полностью совмещен с лучом инфракрасного лазера.
Недостатком известного устройства является ограничение возможности его применения для диагностики технического состояния деталей и узлов ГТД лишь в наземных условиях в процессе заводских стендовых испытаний или при наземных отработках ГТД в эксплуатации.
Целью создания предлагаемой полезной модели является расширение диапазона применения устройства и возможности его применения не только в наземных условиях, но также и в полетных условиях.
Технический результат ожидаемый от использования предлагаемой полезной модели заключается в создании устройства для диагностики технического состояния ГТД, которое может быть размещено
непосредственно на корпусе двигателя, что позволит осуществлять его диагностику, как в наземных условиях, так и на всех этапах полета воздушного судна.
Ожидаемый технический результат, достигается тем, что предложено устройство для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя, содержащее последовательно соединенные средство измерения вибросигналов, состоящее из лазерного преобразователя с измерительной головкой, объектива и электронного блока, и средства обработки вибросигналов для получения информации о техническом состоянии деталей и узлов газотурбинного двигателя, состоящее из регистратора-анализатора с возможностью цифровой обработки вибросигналов. Средство измерения вибросигналов предложенного устройства включает оптическое устройство, выполненное с возможностью направления лазерного луча на объект контроля под нужным углом. Измерительная головка установлена с обеспечением направления оси объектива вдоль продольной оси газотурбинного двигателя. Средство измерения вибросигналов размещено в защитном кожухе, выполненном с возможностью жесткого крепления на корпусе газотурбинного двигателя.
На чертеже приведена схема, предлагаемого устройства для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя.
Устройство для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя содержит защитный кожух 1, жестко закрепленный на корпусе ГТД 2. В кожухе размещены измерительная головка лазерного преобразователя 3, установленная таким образом, что ось объектива 4 направлена вдоль продольной оси ГТД, и оптическое устройство 5 для направления лазерного луча 6 на объект контроля под нужным углом. Лазерный преобразователь электрически подключен к электронному блоку, который в свою очередь подключается к регистратору-анализатору сигналов, который обеспечивает необходимую обработку сигналов, (перечисленные средства измерения сигналов на схеме не показаны).
Предложенное устройство крепится на корпусе ГТД 2, место крепления определяется особенностями конструкции силовой установки и планера воздушного судна, жесткое крепление защитного кожуха устройства 1 обеспечивает точность проведения измерений, зависящую от фокусировки луча лазера на корпусе ГТД, а также защиту устройства от механических повреждений и перепадов температуры. При начале работы двигателя, например, при взлете воздушного судна, начинается работа устройства, (устройство может быть включено в соответствии с алгоритмом, заложенным в электронном блоке).
От лазерного преобразователя 3, через объектив 4 и оптическое устройство 5 лазерный луч 6 направляется и фокусируется на поверхности корпуса ГТД 2. Оптическое устройство 5 (например, зеркало или система зеркал, световолокно и т.п.) обеспечивает фокусировку лазерного луча 6 под требуемым углом, то есть обеспечивает необходимую степень рассеивания лазерного луча 6 на поверхности и, следовательно, нужную точность измерений или же возможность использования какого-либо известного алгоритма измерений. Вибрация корпуса ГТД 2 «считывается» лазерным лучом 6, лазерный преобразователь 3 обеспечивает преобразование колебаний луча, зависящих от вибрации двигателя, в электрический сигнал. Электронный блок и регистратор-анализатор обрабатывают сигналы, полученные от преобразователя, и обеспечивают выдачу данных о возможных неисправностях ГТД, например, по изменению вибрации корпуса двигателя можно судить о произошедшем повреждении рабочих лопаток компрессора ГТД посторонними предметами при попадании в газовоздушный тракт двигателя.
Таким образом, предложенное устройство для диагностики технического состояния деталей и узлов газотурбинного двигателя может быть размещено непосредственно на корпусе двигателя, что позволит использовать данное устройство не только в наземных условиях, но и на всех этапах полета воздушного судна. Очевидно, что предложенная полезная модель может быть использована и в других областях техники, например, при диагностике энергетических газотурбинных установок.