CN101797981A - 用于安装和拆卸飞行器发动机的方法和装置 - Google Patents

用于安装和拆卸飞行器发动机的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于安装和拆卸飞行器发动机的方法和装置。具体而言，提供了用于移除飞行器发动机的装置和方法。该方法包括与相关联的飞行器(13)的支承部件成支承连接地安装构架组件(40)。构架组件(40)包括：构架部件(44)；以可动关系安装在构架部件(44)上的可动组件；以及多个发动机绞盘(54，56)，其与可动部件成支承连接地安装。各发动机绞盘(54，56)均具有可操作地连接到其上的相关联的发动机缆索(55，57)。可动组件可在前位置和后位置之间移动。该方法还包括使用发动机缆索(55，57)支承飞行器发动机的至少一部分的重量以及相对于构架部件(44)移动可动部件以使飞行器发动机的该部分移置。

Description

用于安装和拆卸飞行器发动机的方法和装置
技术领域
本发明主要涉及飞行器发动机组件，并且更具体而言，涉及用于安装和拆卸飞行器发动机的方法和装置。
背景技术
当风扇模块和进口(inlet)已组装到其余发动机构件上时，则认为大型涡扇式燃气涡轮发动机可准备安装到相关联的飞行器上。在发动机维修期间，风扇模块和进口可保持附接在发动机构件上，尽管涡扇检修实践通常包括整修发动机的核心模块而有限地需要风扇模块工作。因此，在发动机检修程序期间移除风扇模块导致浪费了工场空间。另外，运载发动机可能由于货机门洞限制和道路障碍物而需要移除进口并通常需要移除风扇模块。
因此，将需要的是提供减少发动机检修所需的工场空间并有助于运载发动机构件的发动机结构和安装/拆卸方法。
发明内容
本文所公开的示例性实施例提供了用于安装和从相关联的飞行器上拆卸燃气涡轮发动机的方法和装置。
在一个示例性的实施例中，一种装置包括构造成用于安装到相关联的飞行器的支承结构上的构架组件。该构架组件包括：构架部件；成可动关系地安装到构架部件上的可动组件，其中，该可动组件可在前位置和后位置之间移动；以及与可动部件成支承连接地安装的多个发动机绞盘(winch)。各个发动机绞盘均具有可操作地连接到其上的相关联的发动机缆索。构架组件是可操作的，用以可动地支承相关联的飞行器发动机的至少一部分。
在一个示例性的实施例中，一种方法包括将构架组件与相关联的飞行器的支承部件成支承连接地安装。该构架组件包括：构架部件；成可动关系地安装在构架部件上的可动组件，其中，该可动组件可在前位置和后位置之间移动；以及与可动部件成支承连接地安装的多个发动机绞盘。各个发动机绞盘均具有可操作地连接到其上的相关联的发动机缆索。该方法还包括利用发动机缆索支承飞行器发动机的至少一部分的重量，以及相对于构架部件移动可动部件来移置飞行器发动机的该部分。
附图说明
视为本发明的主题在权利要求书中具体指出并清楚地主张权利。然而，通过参考以下结合附图的描述可最好地理解本发明，在附图中：
图1是组件的一个示例性实施例的侧视图，局部以截面示出，显示了整体结构和燃气涡轮发动机组件。
图2是示例性整体结构和燃气轮机的侧视图，局部以截面示出，示出了燃气涡轮发动机的局部拆卸和移除。
图3是透视图，局部以截面示出，示出了用来有利于从相关联的飞行器上拆卸燃气涡轮发动机组件的构架组件的定位。
图4是示例性构架组件的透视图。
图5是用于有利于从相关联的飞行器上拆卸燃气涡轮发动机组件的示例性构架组件布置的由后向前看的透视图。
图6是侧视图，局部以截面示出，示出了燃气涡轮发动机组件在支承在构架组件上的同时向后移置。
图7是侧视图，局部以截面示出，示出了用来帮助从相关联的飞行器上拆卸燃气涡轮发动机组件的推车(cart)或台车(trolley)的附接和对准。
图8是前后透视图，示出了被提升的推车或台车。
图9是侧视图，局部以截面示出，显示了支承在推车或台车上的已拆卸的燃气涡轮发动机组件。零件清单10  组件12  整体结构13  飞行器14  机舱部分16  支承结构部分22  进口区域24  箭头25  增压器(booster)外壳30  环形部件34  支承结构38  风扇组件40  构架组件41  核心发动机42  左侧前支承件和右侧前支承件44  U形构架部件46  侧部件48  后交叉部件50  后吊挂装置(hanger)52  左侧中间支承件和右侧中间支承件54  前发动机绞盘55  前发动机缆索56  后发动机绞盘57  后发动机缆索58  前推车绞盘59  前推车缆索60  后推车绞盘61  后推车缆索62  左侧前小车和右侧前小车(truck)63  左侧后小车和右侧后小车64  连接杆66  轨道68  托架(cradle)70  燃气涡轮发动机组件80  台车82  前支架84  后支架90  台车/发动机组件
具体实施方式
本文所公开的示例性实施例涉及用于移除或安装燃气涡轮发动机的方法和装置。一般而言，燃气涡轮发动机适合于与半永久性地附接在相关联的飞行器上的整体结构形成支承连接。示例性的整体结构在2008年12月24日提交的未决专利申请12/343,833中显示和描述，通过引用将其全文并入本申请中。可以想象的是，本文所述的方法和装置可容易地由相关领域的技术人员进行改装以与其它发动机-飞行器的支承结构一起使用。
参照图1，提供了包括示例性整体结构12和燃气涡轮发动机组件70的组件10。示例性整体结构12包括布置和定尺寸为用于包围燃气涡轮发动机组件特别是风扇组件38的至少一部分的机舱部分14。示例性机舱部分14与轴向延伸的支承结构部分16成为一体。示例性支承结构部分16布置和定尺寸为用于支承发动机的重量，以及用于起反作用并将静态和动态负载传输到相关联的飞行器上。在一个示例性的实施例中，已安装的燃气涡轮发动机的一部分延伸穿过布置在整体结构12的机舱部分14中的环形部件30。
在一个示例性的实施例中，燃气涡轮发动机组件70从相关联的飞行器13上脱离或拆卸，同时示例性整体结构12保持安装在其上。参照图2-9，一般而言，构架组件40用来帮助移除已安装的燃气涡轮发动机。示例性构架组件40附接在支承部件34上，该支承部件34可包括示例性整体结构12的支承结构部分16。本领域的技术人员将会理解的是，示例性构架组件40可结合常规的外挂架(pylon)或支承柱进行使用。移除风扇组件38的至少一部分之后，发动机的其余部分的重量分别经由前、后发动机缆索55、57从支承部件34转移到构架组件40上。示例性构架组件40帮助向后移动燃气涡轮发动机的其余部分，本文称为“核心发动机41”。当发动机已被充分移置时，提升推车或台车80以与核心发动机41相接触。在一个示例性的实施例中，整个推车或台车如附图中所示被提升离开地面。本领域的技术人员将会理解的是，备选的台车或推车可代之以与可朝向发动机提升的可竖直移置的托架或者其它结构相配合，同时推车或台车的本体保持在地面上。在一个示例性的实施例中，发动机的重量被转移到推车或台车80且之后使台车/发动机组件90下降到地面。在一个示例性的实施例中，整体结构12保持安装在相关联的飞行器上。核心发动机41因此可准备进行维修或运载。在一个示例性的实施例中，台车/发动机组件90的大小和尺寸足以装配在标准集装箱内。由于进口/风扇壳体组件在之前的发动机维修移除时未保持附接在发动机上，故需要较少的工场空间。接下来说明本文所公开的发明的总体背景。下面将更具体地说明示例性的实施例。
具体参照图2，在一个示例性的实施例中，风扇组件38可从核心发动机41上拆卸。为了易于说明，在分解图中显示了风扇组件的一些元件；然而，基于本发明的目的，无需完全拆卸风扇组件部件。经整体结构12的前区域或进口区域22从核心发动机移除风扇组件38，如箭头24所示。在一个示例性的实施例中，增压器外壳25也可被移除。当存在时，推力反向器组件或其它航空结构的全部或一部分也可被移动或移除，以允许接近核心发动机。在一些示例性的实施例中，可移除核心壳体的全部或一部分。为了易于说明，未在附图中示出核心壳体。
参照图3，发动机移除构架组件40安装成用以帮助移除核心发动机41。在一个示例性的实施例中，构架组件40包括左侧前支承件和右侧前支承件42，它们被选择性地牢固固定在支承部件34的相对侧上(相对于从后前看的视图，显示了左侧前支承件)。如本文所用，“支承部件34”是指结构元件，其适于大体上在相关联的飞行器的机翼或其它适当的附属物和燃气涡轮发动机组件之间延伸，且燃气涡轮发动机组件可操作地安装在该结构元件上。在一个示例性的实施例中，用语“支承部件34”可包括上述整体结构12的支承结构部分16，但本文所公开的实施例并未受到如此限制。具体参照图4，示例性的发动机移除构架组件40包括能够在侧部件46的前端处附接在左侧前支承件42和右侧前支承件42上的大体U形构架部件44。为简单起见，将该构架部件描述为呈“U形”，尽管其它零件布置和构造也属于本发明的范围。示例性构架组件40包括后交叉部件48，该交叉部件48包括适合用于与支承部件34或一些其它适当的飞行器结构相接合的后吊挂装置50。在一个示例性的实施例中，后吊挂装置能够共用连接部位，例如后翼安装件，在此支承部件34安装到相关联的飞行器上。
构架部件44可为一体结构，或者其可包括分离的、可选择性地连接的零件。一对或多对任选的左侧中间支承件52和右侧中间支承件52，其适合用于在前支承件42和后吊挂装置50之间与支承部件34相接合，可承载在构架部件44上。参照图5，发动机移除构架组件40包括一对前发动机绞盘54和相关联的前发动机缆索55，以及一对后发动机绞盘56和相关联的后发动机缆索57。在一个示例性的实施例中，构架组件还包括一对前推车绞盘58和相关联的前推车缆索59，以及后推车绞盘60和相关联的后推车缆索61，如以下将更详细地说明。在一个示例性的实施例中，左侧前小车62和右侧前小车62以及左侧后小车63和右侧后小车63分别利用连接杆64进行连接，以便沿侧部件46的轨道66并行移动。在一个示例性的实施例中，托架或其它支承部件68可承载在前发动机缆索55上并用来支承核心发动机41的至少一部分，如以下更详细地说明。在其它示例性的实施例中，可使用其它支承部件或机构。
在一个示例性的实施例中，推车或台车80可包括支架或其它结构，例如适于将核心发动机41容纳和支承在推车或台车80上的前支架82和后支架84。在一个示例性的实施例中，推车或台车80可包括车轮。在一个示例性的实施例中，推车或台车80适于由支承部件34支承，且最终由相关联的飞行器13支承。推车或台车80可设计成使得其重量可容易地由相关联的飞行器所支承。
提供了一种用于移除燃气涡轮发动机脱离与支承部件34和相关联的飞行器13成支承连接的示例性方法。在一个示例性的实施例中，如果有必要，可从发动机组件移动或移除一些航空结构(整流罩、减阻装置、推力反向器)。在一个示例性的实施例中，至少部分地拆卸风扇组件38。在一个示例性的实施例中，左侧前支承件42和右侧前支承件42选择性地安装在支承结构34上。构架部件40定位成使得左侧部件和右侧部件与相应的前支承件42相接合。后吊挂装置50连接到后翼安装件上，或与支承结构34成支承连接的其它预定位置上。左侧中间支承件52和右侧中间支承件52(如果存在的话)与支承结构34成支承连接地安装。分别布置前发动机缆索55、后发动机缆索57以及托架68(如果存在)，用以承受核心发动机41的重量。
具体参照图6-9，一些安装组件在核心发动机41和支承结构34之间脱开，使得核心发动机的重量可由发动机缆索55、57支承。例如，本领域的技术人员可以理解的是，各种附件、螺栓和安装固定件可以脱开，以允许燃气涡轮发动机的其余部分向后移动。同样，本领域的技术人员将会理解的是，可利用测量仪器或其它装置来指示安装组件和/或发动机缆索所承受的负载。核心发动机41然后通过小车62、63沿轨道66的行进向后移置。一旦核心发动机充分移置，就可分别利用前推车绞盘58、后推车绞盘60提升推车或台车80以与核心发动机相接触。在一个示例性的实施例中，前推车缆索59、后推车缆索61分别提供在推车或台车80相对于核心发动机41进行提升时用于推车或台车80的自对准机构。在推车或台车80已相对于核心发动机充分定位后，可分别释放前发动机缆索55、后发动机缆索57，以经由推车缆索59、61将核心发动机41的重量转移到推车或台车80上。然后使推车或台车下降到地面。推车缆索可与推车脱开。台车/发动机组件90然后可准备运输到维修港湾、集装箱等。
在一个示例性的实施例中，构架组件40可保持安装在支承部件34上。在一个示例性的实施例中，整体结构12保持安装在相关联的飞行器13上。可安装替换的核心发动机，或者可在维修后重新安装核心发动机41。一般而言，安装方法是将前述次序颠倒。
在一个备选的示例性的实施例中，推车或台车80可经由推车缆索进行提升并在向后移置之前固定在发动机上。推车或台车的重量可连同发动机一起由支承部件34支承。核心发动机/台车组件然后可由适当的机构如台车缆索支承，并且如前述向后移置。然后可使用推车绞盘使核心发动机/台车组件下降到地面。在该备选布置中，可消除分离的发动机缆索和发动机绞盘。
因此，本文所公开的示例性的实施例提供了用于相对于支承结构安装和拆卸燃气涡轮发动机组件同时整体结构包括机舱区域保持与相关联的飞行器成支承连接的装置和方法。因此可容易地使用较少的工场空间来维修或更换核心发动机。另外，核心发动机可使用常规运载机构在标准集装箱中进行运载。
此书面描述使用了包括最佳模式在内的示例性实施例来公开本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够制造并利用本发明。本发明可取得专利的范围通过权利要求来限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的文字语言并无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质性区别的等同结构元件，则认为此类其它实例包含在权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种装置，包括：
构架组件(40)，其构造成用于安装到相关联的飞行器(13)的支承结构(34)上，所述构架组件(40)包括：
构架部件(44)；
可动组件，其成可动关系地安装到所述构架部件(44)上，其中，所述可动组件可在前位置和后位置之间移动；以及
多个发动机绞盘(54，56)，其与所述可动部件成支承连接地安装，其中，各个所述发动机绞盘(54，56)均具有可操作地连接到其上的相关联的发动机缆索(55，57)；
其中，所述构架组件(40)可操作以可动地支承相关联的飞行器(13)发动机的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
多个推车绞盘(58，60)，其与所述可动组件成支承连接地安装，其中，各个所述推车绞盘(58，60)均具有可操作地连接到其上的相关联的推车缆索(59，61)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
推车(80)，其能够可操作地连接到所述推车缆索(59，61)上。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括可操作地由所述推车缆索(59，61)中的至少一者支承的托架(68)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述构架部件(44)包括左侧纵向延伸部件(46)和右侧纵向延伸部件(46)，所述纵向延伸部件(46)包括可操作以引导所述可动组件运动的轨道(66)。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述构架部件(44)包括后吊挂装置(50)，所述后吊挂装置(50)构造成用于与所述相关联的飞行器(13)的支承部件成支承连接地安装。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述构架部件(44)包括：
隔开的左侧纵向延伸部件(46)和右侧纵向延伸部件(46)，
后吊挂装置(50)，其横向于所述纵向延伸部件(46)，
左侧前支承件(42)和右侧前支承件(42)，
其中，所述后吊挂装置(50)和所述左侧前支承件(42)以及所述右侧前支承件(42)构造成用于与所述相关联的飞行器(13)的支承部件(34)成支承连接地安装，以及
其中，所述左侧纵向延伸部件(42)和所述右侧纵向延伸部件(42)包括可操作以引导所述可动组件运动的轨道(66)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
多个推车绞盘(58，60)，其与所述可动组件成支承连接地安装，其中，各个所述推车绞盘(58，60)均具有可操作地连接到其上的相关联的推车缆索(59，61)；以及
推车(80)，其能够可操作地连接到所述推车缆索(59，61)上。
9.一种方法，包括：
与相关联的飞行器(13)的支承部件(34)成支承连接地安装构架组件(40)，其中，所述构架组件(40)包括：构架部件(44)；可动组件，其以可动关系安装在所述构架部件(44)上，其中，所述可动组件可在前位置和后位置之间移动；以及多个发动机绞盘(54，56)，其与所述可动部件成支承连接地安装，其中，各个发动机绞盘(54，56)均具有可操作地连接到其上的相关联的发动机缆索(55，57)；
使用所述发动机缆索(55，57)支承所述飞行器发动机的至少一部分的重量；
相对于所述构架部件(44)移动所述可动部件，以使所述飞行器发动机的所述部分移置。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
可操作地将多条推车缆索(59，61)连接到推车(80)上，其中，各条推车缆索(59，61)均可操作地与推车绞盘(58，60)相关联，所述推车绞盘(58，60)与所述可动部件成支承连接地安装；
利用所述多个推车绞盘(58，60)使所述推车(80)竖直向上地移置，以支承地接合所述飞行器发动机的所述部分；以及
此后，将所述飞行器发动机的所述部分的重量转移到所述推车(80)以提供发动机/推车组件(90)；以及
此后，使所述发动机/推车组件(90)竖直向下地移置。
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