Съемная опора для газотурбинного двигателя и способ монтажа опоры на газотурбинном двигателе

Съемная опора для газотурбинного двигателя и способ монтажа опоры на газотурбинном двигателе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к опоре для двигателя, и в частности к съемной опоре для газотурбинного двигателя.

Уровень техники

Существуют различные типы опор для двигателей, предназначенных для использования с газотурбинными двигателями. Например, существуют опоры для двигателей, которые включают расположенные горизонтально кольца, которые располагают двигатель так, что продольная ось двигателя проходит в целом вертикально. Так как двигатель распложен в целом вертикально, текучие среды могут вытекать из двигателя или другим образом перемещаться.

В другом типе опоры для двигателя расположенный в целом горизонтально вал проходит через вертикальный опорный элемент, при этом двигатель закреплен так, что его продольная ось проходит в целом горизонтально. Так как двигатель закреплен в целом консольно, он может подвергаться воздействию напряжений и усилий из-за того, что центр тяжести смещен от вертикального упора.

Еще один тип опоры для двигателя представляет собой транспортный контейнер для двигателя, который также может служить в качестве опоры. Несмотря на то что транспортный контейнер удобен в использовании и адаптирован под конкретный двигатель, он может иметь относительно большой объем и занимать много места.

Опора для двигателя еще одного типа постоянно прикреплена к двигателю для упрощения операций технического обслуживания. Так как опора для двигателя прикреплена постоянно, увеличивается общая масса установки.

В качестве ближайшего аналога изобретения можно рассмотреть решение из публикации US 2008/0011932. В данном источнике предлагается извлекать из воздушного судна внутренний контур двигателя путем прикрепления к внутреннему контуру двух стоек с двух сторон от центра тяжести контура и далее транспортировать этот контур на монтажной тележке.

Однако демонтаж и снятие внутреннего контура двигателя в US 2008/0011932 являются сложными и долгими, поскольку до прикрепления контура к монтажной тележке их нужно тщательно отрегулировать друг относительно друга, что требует дополнительной точности системы и больших затрат времени.

Раскрытие изобретения

Для решения вышеописанных проблем предлагается настоящее изобретение, которое позволяет упростить процесс демонтажа газотурбинного двигателя целиком, обеспечивая при этом возможность снятия двигателя и его немедленного помещения на землю в любом удобном месте.

В первом аспекте изобретения предлагается съемная опора для газотурбинного двигателя, содержащая первую стойку, выполненную с возможностью съемного крепления к газотурбинному двигателю с первой стороны от центра тяжести газотурбинного двигателя; и вторую стойку, выполненную с возможностью съемного крепления к газотурбинному двигателю со второй стороны от центра тяжести газотурбинного двигателя, причем первая стойка включает первый опорный элемент, первый кронштейн опоры в первой концевой части первого опорного элемента, второй кронштейн опоры во второй концевой части первого опорного элемента, первый штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления с первым кронштейном опоры, и второй штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления со вторым кронштейном опоры.

В предпочтительном варианте первая стойка и вторая стойка выполнены с возможностью съемного крепления напротив подъемной проушины газотурбинного двигателя. Первая стойка и вторая стойка могут иметь такую форму, чтобы поддерживать газотурбинный двигатель, когда он установлен на поверхности, в пространственном положении, в целом идентичном пространственному положению, в котором он смонтирован в воздушном судне. Газотурбинный двигатель предпочтительно представляет собой вспомогательную силовую установку.

В предпочтительном варианте первый штифтовой узел привязан к первому кронштейну опоры, а второй штифтовой узел привязан ко второму кронштейну опоры. Вторая стойка может включать второй опорный элемент; первый кронштейн опоры в первой концевой части указанного второго опорного элемента; и второй кронштейн опоры во второй концевой части второго опорного элемента. Вторая стойка может также включать первый штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления с первым кронштейном опоры; и второй штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления со вторым кронштейном опоры. Первый штифтовой узел при этом может быть привязан к первому кронштейну опоры, а второй штифтовой узел - ко второму кронштейну опоры. Первый опорный элемент и второй опорный элемент могут иметь крутое поперечное сечение.

Во втором аспекте изобретения предлагается способ монтажа съемной опоры на газотурбинном двигателе, включающий следующие операции: разъемное крепление опоры к газотурбинному двигателю, когда газотурбинный двигатель расположен в воздушном судне; присоединение подъемного крана к газотурбинному двигателю; и снятие газотурбинного двигателя с воздушного судна с помощью подъемного крана.

В предпочтительном варианте способ дополнительно включает установку газотурбинного двигателя на поверхность таким образом, чтобы газотурбинный двигатель поддерживался указанной опорой; и отсоединение подъемного крана от газотурбинного двигателя. Разъемное крепление опоры к газотурбинному двигателю может включать соединение кронштейна опоры на опоре с кронштейном опоры для двигателя на газотурбинном двигателе с помощью штифтового узла, выполненного с возможностью снятия. Способ может включать операцию снятия съемной опоры перед монтажом газотурбинного двигателя в воздушном судне.

Краткое описание чертежей

Различные признаки настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники из последующего подробного описания неограничительного варианта осуществления. К подробному описанию прилагаются чертежи, на которых:

фиг.1 представляет собой частичный вид винтокрылого воздушного судна, на котором показана силовая установка;

фиг.2 представляет собой общий вид в аксонометрии газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки (APU), на котором в корпусе иллюстративного варианта осуществления винтокрылого воздушного судна смонтирована съемная опора;

фиг.3 представляет собой общий вид в аксонометрии газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки с установленной съемной опорой, которая частично снята с иллюстративного варианта осуществления винтокрылого воздушного судна;

фиг.4 представляет собой общий вид в аксонометрии газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки с установленной съемной опорой;

фиг.5 представляет собой вид первой стойки съемной опоры в разобранном виде;

фиг.6 представляет собой вид второй стойки съемной опоры в разобранном виде;

фиг.7 представляет собой вид сбоку газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки, установленного на поверхность и опирающегося на съемную опору, перекрывающую центр тяжести газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки;

фиг.8 представляет собой вид сбоку газотурбинного двигателя вспомогательной силовой установки, установленного на поверхность, к которому присоединен подъемный кран.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематично показано винтокрылое воздушное судно 10, имеющее основную роторную систему 12. Воздушное судно 10 включает корпус 14, имеющий удлиненную хвостовую часть 16, на которой установлена система 18 противовращения. Основная роторная система 12 приводится во вращение вокруг оси А вращения с помощью основного роторного редуктора (MGB) 20 посредством многодвигательной силовой группы 22, которая в данном случае содержит три двигательных агрегата ENG1, ENG2, ENG3, а также вспомогательную силовую установку (APU) 24. Двигательные агрегаты ENG1, ENG2, ENG3 и вспомогательная силовая установка 24 представляют собой примеры газотурбинных двигателей. Многодвигательная силовая группа 22 обеспечивает мощность для осуществления полета и передает указанную мощность через редуктор 20 основной роторной системе 12. Несмотря на то что в настоящем варианте осуществления показана и описана конкретная конструкция вертолета, также могут использоваться другие конструкции и/или машины, например высокоскоростное комбинированное винтокрылое воздушное судно с дополнительными системами поступательной тяги, воздушное судно с коаксиальной роторной системой, турбовинтовые воздушные суда, воздушные суда с поворотными винтами, воздушные суда с неподвижными крыльями, а также установки, отличные от воздушных судов, например наземные транспортные средства.

Многодвигательная силовая группа 22 требует технического обслуживания, для осуществления которого необходимо снимать двигательные агрегаты ENG1-ENG3 или вспомогательную силовую установку 24. Следует понимать, что несмотря на то, что настоящий вариант осуществления описан со ссылкой на вспомогательную силовую установку 24 воздушного судна 10, настоящее изобретение может использоваться с любым из двигательных агрегатов ENG1-ENG3, а также другими газотурбинными двигателями.

Как показано на фиг.2, вспомогательная силовая установка прикреплена к корпусу 14 с помощью креплений 26. Каждое из креплений 26 установлено на вспомогательной силовой установке 24 в соответствующих монтажных кронштейнах 28 с помощью съемных соединителей 30, например болтов. Таким образом, вспомогательная силовая установка 24 может быть снята (см. фиг.3) с помощью подъемного крана С (показан схематично), присоединенного к подъемным проушинам 32 (также показаны на фиг.4). Следует понимать, что в другом варианте могут быть предусмотрены различные крепления 26 и подъемные проушины.

Как показано на фиг.4, вспомогательная силовая установка 24 также включает кронштейны 34А1, 34А2 (см. фиг.5), 34В1, 34В2 (см. фиг.6) опор для двигателя, которые в данном описании прикреплены к редуктору 24G вспомогательной силовой установки и фланцу 24F камеры сгорания. Кронштейны 34А1, 34А2, 34В1, 34В2 опор для двигателя могут располагаться в различных местах, но в целом они расположены по обе стороны от центра тяжести (CG) вспомогательной силовой установки (см. фиг.7) напротив подъемных проушин 32 для упрощения установки на поверхность подъемным краном С (см. фиг.8).

Кронштейны 34А1, 34А2, 34В1, 34В2 опор для двигателя разъемно соединены с соответствующими стойками 36А, 36В съемной опоры 36, которая легко крепится к вспомогательной силовой установке 24, когда вспомогательная установка 24 установлена в корпусе 14 (см. фиг.2). Иными словами, съемную опору 36 легко прикрепить к вспомогательной силовой установке 24, даже когда силовая вспомогательная установка установлена в рабочем положении в корпусе 14. Несмотря на то что съемная 36 опора в описанном неограничительном варианте осуществления включает две стойки 36А, 36В, следует понимать, что в другом варианте может быть выполнена только одна стойка, три стойки или более.

Как показано на фиг.5 и 6, каждая стойка 36А, 36В включает опорный элемент 38А, 38В и кронштейн 40А1, 40А2, 40В1, 40В2 опоры, прикрепленный к дальнему концу каждого соответствующего опорного элемента 38А, 38В. Опорный элемент 38А, 38В для поддержки вспомогательной силовой установки 24 может быть трубчатым с поперечным сечением прямолинейной, круглой или другой формы и может быть изготовлен из различных материалов, например легированной стали, алюминиевых сплавов и других материалов.

Каждый кронштейн 40А1, 40А2, 40В1, 40В2 опоры прикреплен соответственно к кронштейнам 34А1, 34А2, 34В1, 34В2 опор для двигателя с помощью быстросъемного штифта 44А1, 44А2, 44В1, 44В2. Каждый быстросъемный штифт 44А1, 44А2, 44В1, 44В2 может быть зафиксирован на соответствующей стойке 36А, 36В с помощью соответствующей привязи 46А1, 46А2, 46В1, 46В2 или любого другого устройства для предотвращения потери штифта.

Стойки 36А, 36В расположены по разные стороны от центра тяжести (CG) и имеют такую форму, чтобы поддерживать вспомогательную силовую установку 24 на поверхности после снятия с воздушного судна (см. фиг.9). В одном неограничительном варианте осуществления стойки 36А, 36В имеют такую форму, чтобы поддерживать вспомогательную силовую установку в том же пространственном положении, в котором вспомогательная силовая установка смонтирована в воздушном судне, например, для обеспечения положения текучих сред на требуемом рабочем уровне.

При работе, когда вспомогательная силовая установка 24 должна быть снята и временно помещена на поверхность, съемная опора 36 устанавливается на вспомогательную силовую установку 24 - либо когда вспомогательная силовая установка 24 находится в воздушном судне, либо после снятия с воздушного судна, когда вспомогательная силовая установка все еще присоединена к подъемному крану С (см. фиг.3). Съемная опора 36 также может сниматься перед или даже после монтажа в воздушном судне, благодаря чему съемная опора 36 не увеличивает массу конструкции в полете.

Несмотря на то что для описания технического обслуживания вспомогательной силовой установки 24 используется конкретная конструкция вертолета, следует понимать, что также могут использоваться различные другие транспортные средства и системы, которые требуют снятия или технического обслуживания вспомогательной силовой установки, например наземные транспортные средства, гражданские самолеты и вертолеты, военные самолеты, десантные катера на воздушной подушке, танки и т.п.

Следует понимать, что на чертежах одинаковые ссылочные номера позиций обозначают соответствующие или похожие элементы. Также следует понимать, что несмотря на то, что в приведенном варианте осуществления описана конкретная конструкция, также могут использоваться другие конструкции.

Несмотря на то что показаны, описаны и приведены в формуле изобретения конкретные последовательности шагов, шаги в настоящем изобретении, если не указано иное, могут осуществлять в любом порядке, отдельно или вместе.

Приведенное выше описание является иллюстративным и не ограничивает настоящее изобретение. В настоящем документе описаны различные неограничительные варианты осуществления, однако специалисту в данной области техники очевидны различные модификации и изменения с учетом приведенного описания, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения. Таким образом, следует понимать, что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения настоящее изобретение может быть реализовано другим образом, отличным от описанного. По этой причине сущность и объем изобретения должны определяться приведенной ниже формулой изобретения.

1. Съемная опора для газотурбинного двигателя, содержащая первую стойку, выполненную с возможностью съемного крепления к газотурбинному двигателю с первой стороны от центра тяжести газотурбинного двигателя; и вторую стойку, выполненную с возможностью съемного крепления к газотурбинному двигателю со второй стороны от центра тяжести газотурбинного двигателя, причем первая стойка включает первый опорный элемент, первый кронштейн опоры в первой концевой части первого опорного элемента, второй кронштейн опоры во второй концевой части первого опорного элемента, первый штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления с первым кронштейном опоры, и второй штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления со вторым кронштейном опоры.

2. Съемная опора по п.1, отличающаяся тем, что первая стойка и вторая стойка выполнены с возможностью съемного крепления напротив подъемной проушины газотурбинного двигателя.

3. Съемная опора по п.1, отличающаяся тем, что первая стойка и вторая стойка имеют такую форму, чтобы поддерживать газотурбинный двигатель, когда он установлен на поверхности, в пространственном положении, в целом идентичном пространственному положению, в котором он смонтирован в воздушном судне.

4. Съемная опора по п.1, отличающаяся тем, что газотурбинный двигатель представляет собой вспомогательную силовую установку.

5. Съемная опора по п.1, отличающаяся тем, что первый штифтовой узел привязан к первому кронштейну опоры, а второй штифтовой узел привязан ко второму кронштейну опоры.

6. Съемная опора по п.1, отличающаяся тем, что вторая стойка включает второй опорный элемент; первый кронштейн опоры в первой концевой части указанного второго опорного элемента; и второй кронштейн опоры во второй концевой части второго опорного элемента.

7. Съемная опора по п.6, отличающаяся тем, что вторая стойка включает первый штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления с первым кронштейном опоры; и второй штифтовой узел, выполненный с возможностью сцепления со вторым кронштейном опоры.

8. Съемная опора по п.7, отличающаяся тем, что первый штифтовой узел привязан к первому кронштейну опоры, а второй штифтовой узел привязан ко второму кронштейну опоры.

9. Съемная опора по п.7, отличающаяся тем, что первый опорный элемент и второй опорный элемент имеют круглое поперечное сечение.

10. Способ монтажа съемной опоры на газотурбинном двигателе, включающий следующие операции: разъемное крепление опоры к газотурбинному двигателю, когда газотурбинный двигатель расположен в воздушном судне; присоединение подъемного крана к газотурбинному двигателю; и снятие газотурбинного двигателя с воздушного судна с помощью подъемного крана.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает следующие операции: установку газотурбинного двигателя на поверхность таким образом, чтобы газотурбинный двигатель поддерживался указанной опорой; и отсоединение подъемного крана от газотурбинного двигателя.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что когда газотурбинный двигатель установлен на поверхности, он находится в пространственном положении, в целом идентичном пространственному положению, в котором он смонтирован в воздушном судне.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что разъемное крепление опоры к газотурбинному двигателю включает соединение кронштейна опоры на опоре с кронштейном опоры для двигателя на газотурбинном двигателе с помощью штифтового узла, выполненного с возможностью снятия.

14. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает операцию снятия съемной опоры перед монтажом газотурбинного двигателя в воздушном судне.