Оборудование для удаления песка из турбомашины

Оборудование для удаления песка из турбомашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию для удаления песка из турбомашины, такой как авиационный турбореактивный двигатель.

Во время работы в определенных географических зонах турбомашина может поглощать некоторое количество песка, который смешивается с продуктами сгорания, генерируемыми вследствие несовершенного сгорания керосина в камере сгорания. Затем эта смесь может налипать на внутренние стенки турбомашины, ниже по потоку от камеры сгорания. Образовавшийся таким образом слой на указанных стенках состоит одновременно из мелких частиц песка и агломерата загрязненного уплотнившегося песка. Наличие этого слоя затрудняет, даже делает невозможным, визуальный контроль некоторых частей турбомашины в ходе операций технического обслуживания, в частности, турбин низкого давления и высокого давления. Также присутствует риск того, что эти частицы нанесут вред некоторым подшипникам турбомашины.

Доступ во внутреннее пространство ограничен и затрудняет очистку соответствующих стенок, что приводит к необходимости продолжительного и дорогостоящего демонтажа различных частей турбомашины для их очистки.

Другое решение проблемы состоит в том, чтобы защитить некоторые части турбомашины, такие как подшипники, затем продуть сжатым воздухом внутреннее пространство турбомашины, чтобы оторвать частицы от нуждающихся в очистке внутренних стенок. Этот метод очистки не очень точный и может загрязнить во время продувки другие части турбомашины.

Документ US 2005/035096 раскрывает оборудование для удаления песка из турбомашины.

Изобретение, как очевидно, имеет целью предложить простое эффективное и экономное решение указанной выше проблемы.

С этой целью предлагается оборудование для удаления песка из турбомашины, такой как авиационный турбореактивный двигатель, содержащий по меньшей мере одно устройство визуализации эндоскопией, содержащее средства визуализации и трубку, в которой закреплены световодные средства передачи изображения, всасывающее устройство, содержащее всасывающие средства, соединенные с всасывающей трубкой, закрепленной на вышеупомянутой трубке устройства визуализации, и устройство генерирования плазменной струи, содержащее плазменную горелку, соединенную со средствами подачи газа и средствами электроснабжения, способными питать указанную плазменную горелку, причем указанная плазменная горелка закреплена на трубке указанного устройства визуализации.

Таким образом, плазменная горелка, закрепленная на трубке устройства визуализации, может быть легко введена во внутреннюю зону турбомашины, чтобы оторвать слой частиц от очищаемой поверхности. Затем трубка всасывающего устройства позволяет всасывать оторванные частицы. Всякий раз устройство визуализации позволяет убедиться в том, что плазменная горелка или всасывающая трубка установлены правильно, что облегчает операцию. Закрепление плазменной горелки и всасывающей трубки на трубке устройства визуализации способствует более удобному манипулированию инструментом и упрощает, таким образом, оператору задачу очистки.

Согласно первой форме осуществления изобретения, оборудование содержит первый узел, образованный первым устройством визуализации, соединенным с устройством генерирования плазменной струи, и второй узел, образованный вторым устройством визуализации, соединенным с всасывающим устройством.

Согласно второй форме осуществления изобретения, всасывающее устройство и устройство генерирования плазменной струи соединены с одним устройством визуализации, так что они образуют один и тот же узел.

Предпочтительно, плазменная горелка представляет собой низкотемпературную плазменную горелку. Таким образом, исключается нагревание и нанесение ущерба подвергаемым очистке стенкам турбомашины.

Изобретение относится также к способу удаления песка из турбомашины при помощи оборудования согласно первой форме осуществления, отличающемуся тем, что включает этапы, состоящие в том, что:

- одновременно вводят в турбомашину плазменную горелку и трубку первых средств визуализации таким образом, что помещают горелку и свободный конец указанной трубки напротив подлежащей очистке поверхности,

- отрывают слой частиц, например, такой как слой песка, с подлежащей очистке поверхности при помощи плазменной горелки,

- одновременно вводят в турбомашину всасывающую трубку и трубки вторых средств визуализации таким образом, что помещают концы указанных трубок на уровне подлежащей очистке поверхности,

- всасывают предварительно оторванные частицы при помощи всасывающей трубки.

Наконец, изобретение относится к способу удаления песка из турбомашины при помощи оборудования согласно второй форме осуществления, отличающемуся тем, что включает этапы, состоящие в том, что:

- одновременно вводят в турбомашину плазменную горелку, трубку всасывающих средств и трубку средств визуализации таким образом, что помещают горелку и свободные концы указанных трубок напротив подлежащей очистке поверхности,

- отрывают слой частиц, например, такой как слой песка, с подлежащей очистке поверхности при помощи плазменной горелки,

- всасывают предварительно оторванные частицы при помощи всасывающей трубки.

Изобретение будет более понятным и будут выявлены другие отличительные признаки и преимущества изобретения при прочтении нижеприведенного описания в виде неограничивающего примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны:

Фиг. 1 - схематический вид, представляющий использование первого узла оборудования согласно первой форме осуществления изобретения,

Фиг. 2 - схематический вид, представляющий использование второго узла оборудования согласно первой форме осуществления изобретения,

Фиг. 3 - схематический вид, представляющий использование оборудования согласно второй форме осуществления изобретения.

Фиг. 1 и 2 представляют способ удаления песка из внутренней части модуля 1 турбореактивного двигателя, реализованный в ходе операции технического обслуживания при помощи оборудования согласно первой форме осуществления изобретения. Модуль 1 образован, например, частью турбины высокого давления. Этот модуль 1 демонтирован с остальной части турбореактивного двигателя во время операции технического обслуживания.

Как указано выше, такое удаление песка предусматривает извлечение слоя частиц, прикрепившихся или приклеившихся на внутренних стенках этого модуля 1, труднодоступных для оператора. В частности, необходимо изыскать возможность доступа к полостям 2, расположенным между дисками турбины, и/или к другим полостям 3 модуля 1. Такая очистка, если она эффективна, позволяет осуществить визуальный контроль различных частей модуля 1, не прибегая к его демонтажу на подмодули.

С этой целью оборудование содержит первый узел 4, образованный первым устройством 5 визуализации эндоскопией, соединенным с устройством 6 генерирования плазменной струи, и второй узел 7, образованный вторым устройством 8 визуализации эндоскопией, соединенным с всасывающим устройством 9.

Каждое устройство 5, 8 визуализации содержит средства визуализации, содержащие, например, экран 10 и трубку 11, в которой установлены световодные средства передачи изображения. Так, изображение стенки или внутренней части модуля 1, расположенной напротив свободного конца 12 трубки 11, может быть выведено на экран 10, чтобы быть доступным для обзора снаружи оператором. Трубка 11 гибкая, но имеет определенную жесткость, так что может быть легко вставлена в модуль 1.

Устройство 6 генерирования плазменной струи содержит низкотемпературную плазменную горелку, соединенную со средствами подачи газа и средствами 13 электроснабжения, способными питать указанную плазменную горелку посредством соответствующих питающих линий 14. Эти линии могут быть установлены в оболочке, охватывающей одновременно трубку 11 первого устройства 5 визуализации и указанные линии 14. Горелка закреплена на первой трубке 11 первого устройства 5 визуализации.

Низкотемпературная плазменная горелка известна, в частности, из документа US 2011/0220143.

Всасывающее устройство 9 содержит всасывающие средства 15, соединенные с всасывающей трубкой 16, которая закреплена на трубке 11 второго устройства визуализации 8. Обе трубки 11, 16 могут быть окружены общей оболочкой.

Чтобы произвести очистку стенок внутренних полостей 2, 3 модуля 1, оператор вначале вводит в турбомашину одновременно плазменную горелку и трубку 11 первых средств 5 визуализации таким образом, что помещает горелку и свободный конец 12 трубки 11 напротив подлежащей очистке поверхности.

Затем оператор при помощи плазменной горелки отрывает слой частиц, находящийся на вышеупомянутой поверхности, и вынимает из модуля 1 плазменную горелку и трубку 11.

После этого оператор вставляет в модуль 1 одновременно всасывающую трубку 16 и трубку 11 вторых средств визуализации 8 таким образом, что помещает свободные концы 12, 17 указанных трубок 11, 16 напротив указанной поверхности, и затем при помощи всасывающей трубки 16 приступает к всасыванию предварительно оторванных частиц. В заключение, оператор вынимает из модуля 1 трубки 11, 16.

При этом констатируют, что оборудование согласно изобретению позволяет быстро и просто извлечь слой частиц, без необходимости демонтировать модуль 1. Такая очистка не нуждается также в защите некоторых частей модуля 1, таких как подшипники. Наконец, эта очистка не подвергает риску загрязнения другие части модуля 1 или турбореактивного двигателя.

На Фиг. 3 показано оборудование согласно второй форме осуществления, в которой всасывающее устройство 9 и устройство 6 генерирования плазменной струи соединены с одним устройством 5 визуализации эндоскопией, так что они образуют один и тот же узел.

В этом случае, горелка закреплена на трубке 11 устройства 5 визуализации и/или всасывающей трубки 16. Трубки 11, 16 и питающие линии 14 плазменной горелки могут быть заключены в одну общую оболочку.

В этом случае, способ удаления песка упрощается, так как состоит в том, что:

- одновременно вводят в модуль 1 плазменную горелку, трубку 16 всасывающего устройства 9 и трубку 11 средств 5 визуализации таким образом, что помещают плазменную горелку и свободные концы 12, 17 указанных трубок 11, 16 напротив подлежащей очистке поверхности,

- отрывают слой частиц с указанной поверхности при помощи плазменной горелки,

- всасывают предварительно оторванные частицы при помощи всасывающей трубки 16,

- одновременно извлекают из модуля 1 плазменную горелку, трубку 16 всасывающего устройства 9 и трубку 11 устройства 5 визуализации.

1. Оборудование для удаления песка из турбомашины, такой как авиационный турбореактивный двигатель, содержащий, по меньшей мере, одно устройство (5, 8) визуализации эндоскопией, содержащее средства визуализации и трубку (11), в которой закреплены световодные средства передачи изображения, всасывающее устройство (9), содержащее всасывающие средства (15), соединенные с всасывающей трубкой (16), закрепленной на вышеупомянутой трубке (11) устройства (5, 8) визуализации, и устройство (6) генерирования плазменной струи, содержащее плазменную горелку, соединенную со средствами подачи газа и средствами (13) электроснабжения, способными питать указанную плазменную горелку, причем указанная плазменная горелка закреплена на трубке (11) указанного устройства (5, 8) визуализации.

2. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что содержит первый узел (4), образованный первым устройством (5) визуализации, соединенным с устройством (6) генерирования плазменной струи, и второй узел (7), образованный вторым устройством (8) визуализации, соединенным с всасывающим устройством (9).

3. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что всасывающее устройство (9) и устройство (6) генерирования плазменной струи соединены с одним устройством (5) визуализации, так что они образуют один и тот же узел.

4. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что плазменная горелка представляет собой низкотемпературную плазменную горелку.

5. Способ удаления песка из турбомашины при помощи оборудования по п. 2, отличающийся тем, что включает этапы, состоящие в том, что:

- одновременно вводят в турбомашину плазменную горелку и трубку (11) первых средств (5) визуализации таким образом, что помещают горелку и свободный конец (12) указанной трубки (11) напротив подлежащей очистке поверхности,

- отрывают слой частиц, например, такой как слой песка, с подлежащей очистке поверхности при помощи плазменной горелки,

- одновременно вводят в турбомашину всасывающую трубку (16) и трубку (11) вторых средств (8) визуализации таким образом, что помещают концы (17, 12) указанных трубок (16, 11) на уровне подлежащей очистке поверхности,

- всасывают предварительно оторванные частицы при помощи всасывающей трубки (16).

6. Способ удаления песка из турбомашины при помощи оборудования по п. 3, отличающийся тем, что включает этапы, состоящие в том, что:

- одновременно вводят в турбомашину плазменную горелку, трубку (16) всасывающих средств (9) и трубку (11) средств (5) визуализации таким образом, чтобы поместить горелку и свободные концы (17, 12) указанных трубок (16, 11) напротив подлежащей очистке поверхности,

- отрывают слой частиц, например, такой как слой песка, с подлежащей очистке поверхности при помощи плазменной горелки,

- всасывают предварительно оторванные частицы при помощи всасывающей трубки (16).