CN103277148A - 冲洗装置及涡轮发动机的清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冲洗装置及涡轮发动机的清洗方法，冲洗装置包括：第一容器，包括壳体以及设置于壳体内部的容纳腔，壳体包括冲洗液入口和冲洗液出口；喷射装置，与冲洗液出口可选择地连通或断开；进气控制装置，容纳腔通过进气控制装置与压缩气源可选择地连通或断开；排气控制装置，容纳腔通过排气控制装置与大气可选择地连通或断开。应用本发明的冲洗装置，将冲洗液由冲洗液入口导入至容纳腔中，并通过压缩气源加压后由喷射装置导出，以通过加压后的冲洗液对发动机的叶片进行直接清洗，从而达到发动机不需要分解便可进行清洗的目的。

Description

冲洗装置及涡轮发动机的清洗方法

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体而言，涉及一种冲洗装置及涡轮发动机的清洗方法。

背景技术

发动机在试车过程中，性能会衰减，主要原因是因为空气中悬浮有各种污染物，发动机在试车过程中会吸入污染物，并粘附在叶片上。发动机试车时间越长，叶片上粘附的污染物就越多，这样发动机的性能就变得越差。在这种情况下，只有通过对发动机进行冲洗，才能清除发动机叶片上的污染物，提高发动机性能。现有技术中若发动机性能衰减，达不到交付要求时，则发动机会被发往装配中心进行分解，然后对叶片进行清洗。而这种分解后清洗的方法浪费人力物力，且严重影响生产效率。

发明内容

本发明旨在提供一种冲洗装置及涡轮发动机的清洗方法，以使发动机不需分解便可进行清洗，从而达到节约人力和物力、提高生产效率的目的。

为了实现上述目的本发明提供了一种冲洗装置，包括：第一容器，包括壳体以及设置于壳体内部的容纳腔，壳体包括冲洗液入口和冲洗液出口；喷射装置，与冲洗液出口可选择地连通或断开；进气控制装置，容纳腔通过进气控制装置与压缩气源可选择地连通或断开；排气控制装置，容纳腔通过排气控制装置与大气可选择地连通或断开。

进一步地，第一容器还包括设置于壳体顶部的与容纳腔连通的气体出入口；进气控制装置包括进气管路和串接于进气管路上的第一气体开关，进气管路的一端与压缩气源连接，进气管路的另一端与气体出入口连接；排气控制装置包括排气管路和串接于排气管路上的第二气体开关，排气管路的一端与大气连通，排气管路的另一端与气体出入口连接。

进一步地，进气控制装置还包括辅助进气管路和串接于辅助进气管路上的第三气体开关，壳体还包括辅助入口，辅助进气管路的两端分别与压缩气源和辅助入口连接。

进一步地，冲洗液出口设置于壳体的底部，冲洗装置还包括与冲洗液出口和喷射装置分别连通的液体导出机构。

进一步地，液体导出机构包括液体导出管路和第一液体开关，液体导出管路的第一端与冲洗液出口连接，喷射装置设置于液体导出管路的第二端，第一液体开关设置于液体导出管路上以控制液体导出管路中的液体流量。

进一步地，喷射装置包括：环形管路本体，包括与液体导出管路的第二端连接的液体入口；至少两个喷射部，与环形管路本体连接，每个喷射部的喷射方向与环形管路本体的轴向平行。

进一步地，喷射部包括与环形管路本体连接的支撑管路和设置于支撑管路上的喷嘴，支撑管路的第一端与环形管路本体连接，且支撑管路沿环形管路本体的径向方向向内延伸，喷嘴设置于支撑管路的第二端，且喷嘴的喷射方向与环形管路本体的轴向平行。

进一步地，环形管路本体为具有缺口的环形结构。

进一步地，至少两个喷射部沿环形管路本体的内环的圆周均匀分布。

进一步地，冲洗液入口设置于壳体的侧壁或顶部，冲洗装置还包括与冲洗液入口连通的液体导入机构。

进一步地，液体导入机构包括第二容器、液体导入管路和第二液体开关，第二容器固定于壳体上，液体导入管路的第一端与冲洗液入口连接，液体导入管路的第二端与第二容器连接，第二液体开关设置于液体导入管路上以控制液体导入管路中的液体流量。

进一步地，第一容器还包括用于检测第一容器内部压力的压力表和/或设置于壳体底部的放水口。

进一步地，冲洗装置还包括用于承载第一容器的运载装置，第一容器的壳体固定于运载装置上。

进一步地，运载装置包括支撑板和设置于支撑板底部的滚轮，壳体固定支撑于支撑板上。

进一步地，本发明还提供了一种涡轮发动机的清洗方法，采用上述的冲洗装置进行清洗。

进一步地，清洗方法包括向涡轮发动机的进气道喷射冲洗液并使冲洗液从尾管喷出，以对涡轮发动机的叶片直接进行冲洗。

进一步地，清洗方法包括以下步骤：将冲洗液由冲洗液入口导入至容纳腔中；关闭排气控制装置；打开进气控制装置以使容纳腔与压缩气源连通；使涡轮发动机假开车，待涡轮发动机的转速升高至大于或等于设定值时，使喷射装置与冲洗液出口连通以对发动机进行清洗，待发动机转速降低至小于设定值时，使喷射装置与冲洗液出口断开。

进一步地，涡轮发动机的额定转速大小为a，设定值的转速大小为b，其中，b=0.1a。

进一步地，冲洗液由95%的饮用自来水和5%的冲洗用洗涤剂配置而成，其中，饮用自来水在配置前需加热至40℃以上。

应用本发明的冲洗装置，将冲洗液由冲洗液入口导入至容纳腔中，并通过压缩气源加压后由喷射装置导出，以通过加压后的冲洗液对发动机的叶片进行直接清洗，从而达到发动机不需要分解便可进行清洗的目的。进而防止因发动机拆卸而产生的人力物理浪费，从而达到节约人力和物力，提高生产效率的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明实施例中冲洗装置的主视结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1俯视图；

图4为根据本发明实施例中冲洗装置的运载装置的结构示意图；

图5为根据本发明实施例中冲洗装置的喷射装置的主视结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为图5的A-A向视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图4所示，本发明提供了一种冲洗装置，包括第一容器10、喷射装置、进气控制装置20和排气控制装置30。第一容器10包括壳体11以及设置于壳体11内部的容纳腔，壳体11包括冲洗液入口12和冲洗液出口13。喷射装置与冲洗液出口13可选择地连通或断开。容纳腔通过进气控制装置20与压缩气源可选择地连通或断开。容纳腔通过排气控制装置30与大气可选择地连通或断开。

将冲洗液由冲洗液入口12导入至容纳腔中，并通过压缩气源加压后由喷射装置导出，以通过加压后的冲洗液对发动机的叶片进行直接清洗，从而达到发动机不需要分解便可进行清洗的目的。进一步地，还可以防止因发动机拆装而产生的人力物理浪费，从而达到节约人力和物力，提高生产效率的目的。

本发明实施例中的壳体11为直径60cm，高100cm的圆筒形结构。

本发明实施例中的第一容器10还包括设置于壳体11顶部的与容纳腔连通的气体出入口14。进气控制装置20包括进气管路21和串接于进气管路21上的第一气体开关23，进气管路21的一端与压缩气源连接，进气管路21的另一端与气体出入口14连接。排气控制装置30包括排气管路31和串接于排气管路31上的第二气体开关32，排气管路31的一端与大气连通，排气管路31的另一端与气体出入口14连接。

进气管路21和排气管路31均通过气体出入口14与容纳腔连通，压缩气源可以通过进气管路21向容纳腔中提供压缩气体，以对设置于容纳腔内部的冲洗液进行加压。当容纳腔内部压力达到设定值时，可以通过调整第一气体开关23和第二气体开关32的开度来保证气体压力在设定值范围内波动。

优选地，进气控制装置20还包括辅助进气管路22和串接于辅助进气管路22上的第三气体开关24，壳体11还包括辅助入口15，辅助进气管路22的两端分别与压缩气源和辅助入口15连接。

设置辅助进气管路22和第三气体开关24，可以在进气管路21发生故障时通过辅助进气管路22保证冲洗装置的正常运行。

需要说明的是，本发明实施例中的压缩气源为空压机，工作时，空压机将0.7Mpa的压缩气体通过进气管路21或辅助进气管路22输送至容纳腔中。

如图2所示，冲洗液入口12设置于壳体11的侧壁或顶部，冲洗装置还包括与冲洗液入口12连通的液体导入机构50。

优选地，液体导入机构50包括第二容器51、液体导入管路52和第二液体开关53，第二容器51固定于壳体11上，液体导入管路52的第一端与冲洗液入口12连接，液体导入管路52的第二端与第二容器51连接，第二液体开关53设置于液体导入管路52上以控制液体导入管路52中的液体流量。

需要说明地是，本发明实施例中的冲洗液入口12设置于壳体11的侧壁上，相应地，与冲洗液入口12对应的壳体11的侧壁上设置有固定装置16，第二容器51焊接固定于固定装置16上。其中，第二容器51为直径20cm、高20cm的圆柱形开口容器。

通过第二容器51向容纳腔中加装冲洗液时，可以通过观察第二容器51中的液面高度来推测容纳腔中的液体高度。具体如下：当第二容器51中冲洗液的液面高度高于液体导入管路52与第二容器51的连接口时，则表明容纳腔中冲洗液高度已达到设定高度，需停止向容纳腔中加装冲洗液。反之，则继续添加冲洗液。设置第二容器51能够保证在加装冲洗液时不会出现冲洗液溢出的情况，防止冲洗液浪费。

进一步地，冲洗液出口13设置于壳体11的底部，冲洗装置还包括与冲洗液出口13和喷射装置分别连通的液体导出机构40。

优选地，液体导出机构40包括液体导出管路41和第一液体开关42，液体导出管路41的第一端与冲洗液出口13连接，喷射装置设置于液体导出管路41的第二端，第一液体开关42设置于液体导出管路41上以控制液体导出管路41中的液体流量。

如图5至图7所示，喷射装置包括环形管路本体71和两个以上喷射部。上述环形管路本体71包括与液体导出管路41的第二端连接的液体入口74。上述喷射部与环形管路本体71连接，且喷射部的喷射方向与环形管路本体71的轴向方向相同。优选地，上述两个以上的喷射部沿环形管路本体71的内环均匀分布。以上喷射装置的结构可以对涡轮发动机内部的多组叶片甚至全部叶片同时进行清洗，因此，可以提高清洁效率。

本实施例中，喷射部包括与环形管路本体71连接的支撑管路72和设置于支撑管路72上的喷嘴73。如图5和图6所示，支撑管路72的第一端与环形管路本体71连接，支撑管路72沿环形管路本体71的径向方向向内延伸，喷嘴73设置于支撑管路72的第二端，且喷嘴73的喷射方向与环形管路本体71的轴向平行。支撑管路72的长度在设置时可以考虑使喷嘴73的喷射中心大致与叶片的高度方向的中心等高，以便同时对叶片的各个部位进行冲洗。

优选地，环形管路本体71为具有缺口的环形结构。设置缺口是为了使环形管路本体71顺利地避让发动机的相应部件以使喷射装置置于最适宜冲洗的地方。

需要说明地是，上述环形管路本体71的直径大小与待冲洗的发动机的进气道的直径大小相适配，喷嘴73的喷射方向也可适当调整，凡是可以实现对发动机叶片进行冲洗的喷射方向都可等同替代。

设置喷射装置能够将冲洗液更加均匀地喷射至发动机中，以达到最佳的冲洗效果。其中，本发明实施例中的液体导出管路41可以为软管，以方便操作人员改变环形喷射口的喷射方向。

本发明实施例中的冲洗装置还包括用于检测第一容器10内部压力的压力表17和设置于壳体11底部的放水口18。设置压力表17可以监控第一容器10的内部压力，设置放水口18能够将容纳腔中的残留冲洗液放出，避免冲洗液腐蚀第一容器10。

优选地，冲洗装置还包括用于承载第一容器10的运载装置60，第一容器10的壳体11固定于运载装置60上，且壳体11随运载装置60运动。

如图4所示，运载装置60包括支撑板61和设置于支撑板61底部的滚轮62，壳体11固定支撑于支撑板61上。

本发明实施例中的运载装置60并不限于上述的小车结构，例如可以将第一容器10的壳体11固定于带导轨的滑动装置上，也可实现上述效果。

本发明还提供了一种涡轮发动机的清洗方法，可以采用上述的冲洗装置进行清洗。该清洗方法包括向涡轮发动机的进气道喷射冲洗液并使冲洗液从尾管喷出，以对涡轮发动机的叶片直接进行冲洗。

本发明实施例中的清洗方法包括以下步骤：配置冲洗液，将冲洗液由冲洗液入口12导入至容纳腔中。关闭排气控制装置30，打开进气控制装置20以使容纳腔与压缩气源连通。优选地，通过调整第一气体开关23和第二气体开关32调整冲洗液出口13的压力至预定压力。使涡轮发动机假开车，待涡轮发动机的转速升高至大于或等于设定值时，开启喷射装置以对发动机进行清洗，待发动机转速降低至小于设定值时，关闭喷射装置。优选地，涡轮发动机的额定转速大小为a，设定值的转速大小为b，其中，b=0.1a。

需要说明地是，上述的涡轮发动机假开车是指涡轮发动机由起动电机带转，供燃油而电嘴不点火，大约70秒后起动机断开。在冲洗涡轮发动机时，假开车不需要供燃油，所以必须关闭停车开关。

其中，上述的冲洗液是由95%的饮用自来水和5%冲洗用洗涤剂配制而成，配制前自来水要加热至40°C以上。加装冲洗液时应保证冲洗液的液面不高于容纳腔的2/3处。

本发明实施例中的上述洗涤剂可以为名称是NS851的洗涤剂。该洗涤剂的成分是：781洗涤剂、航空煤油、乙醇和正丁醇。

应用本发明实施例中的冲洗装置工作时，首先打开空压机输气口开关、第一气体开关23并开启空压机，调定出口压力约为0.7MPa。其次开启涡轮发动机，使涡轮发动机在冲洗过程进行全程假开车。当涡轮发动机的转速上升至额定转速a的10%时打开第一液体开关42，使经过压缩空气加压后的冲洗液经环形喷射口均匀向进涡轮发动机的气道内喷射。（在涡轮发动机冲洗过程中，冲洗液从进气道进入，最后从尾喷管出来，冲洗液在流动过程对压气机叶片上粘附的污染物进行清洁）当转速下降至额定转速a的10%时，关闭第一液体开关42，停止对涡轮发动机进行冲洗。

需要说明地是，本发明实施例中的环形喷射口的出口压力0.3～0.6MPa，且出口压力可调。在出口压力为0.5MPa时，环形喷射口的出口流量不低于60L/min。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：将冲洗液由冲洗液入口导入至容纳腔中，并通过压缩气源加压后由喷射装置导出，以通过加压后的冲洗液对发动机进行直接清洗，从而达到发动机不需要分解便可进行清洗的目的，进一步地，防止因发动机拆卸而产生的人力物理浪费，从而达到节约人力和物力，提高生产效率的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种冲洗装置，其特征在于，包括：

第一容器（10），包括壳体（11）以及设置于所述壳体（11）内部的容纳腔，所述壳体（11）包括冲洗液入口（12）和冲洗液出口（13）；

喷射装置，与所述冲洗液出口（13）可选择地连通或断开；

进气控制装置（20），所述容纳腔通过所述进气控制装置（20）与压缩气源可选择地连通或断开；

排气控制装置（30），所述容纳腔通过所述排气控制装置（30）与大气可选择地连通或断开。

2.根据权利要求1所述的冲洗装置，其特征在于，

所述第一容器（10）还包括设置于所述壳体（11）顶部的与所述容纳腔连通的气体出入口（14）；

所述进气控制装置（20）包括进气管路（21）和串接于所述进气管路（21）上的第一气体开关（23），所述进气管路（21）的一端与所述压缩气源连接，所述进气管路（21）的另一端与所述气体出入口（14）连接；

所述排气控制装置（30）包括排气管路（31）和串接于所述排气管路（31）上的第二气体开关（32），所述排气管路（31）的一端与大气连通，所述排气管路（31）的另一端与所述气体出入口（14）连接。

3.根据权利要求2所述的冲洗装置，其特征在于，所述进气控制装置（20）还包括辅助进气管路（22）和串接于所述辅助进气管路（22）上的第三气体开关（24），所述壳体（11）还包括辅助入口（15），所述辅助进气管路（22）的两端分别与所述压缩气源和所述辅助入口（15）连接。

4.根据权利要求1所述的冲洗装置，其特征在于，所述冲洗液出口（13）设置于所述壳体（11）的底部，所述冲洗装置还包括与所述冲洗液出口（13）和所述喷射装置分别连通的液体导出机构（40）。

5.根据权利要求4所述的冲洗装置，其特征在于，所述液体导出机构（40）包括液体导出管路（41）和第一液体开关（42），所述液体导出管路（41）的第一端与所述冲洗液出口（13）连接，所述喷射装置设置于所述液体导出管路（41）的第二端，所述第一液体开关（42）设置于所述液体导出管路（41）上以控制所述液体导出管路（41）中的液体流量。

6.根据权利要求5所述的冲洗装置，其特征在于，所述喷射装置包括：

环形管路本体（71），包括与液体导出管路（41）的第二端连接的液体入口（74）；

至少两个喷射部，与所述环形管路本体（71）连接，每个所述喷射部的喷射方向与所述环形管路本体（71）的轴向平行。

7.根据权利要求6所述的冲洗装置，其特征在于，所述喷射部包括与所述环形管路本体（71）连接的支撑管路（72）和设置于所述支撑管路（72）上的喷嘴（73），所述支撑管路（72）的第一端与所述环形管路本体（71）连接，且所述支撑管路（72）沿所述环形管路本体（71）的径向方向向内延伸，所述喷嘴（73）设置于所述支撑管路（72）的第二端，且所述喷嘴（73）的喷射方向与所述环形管路本体（71）的轴向平行。

8.根据权利要求6所述的冲洗装置，其特征在于，所述环形管路本体（71）为具有缺口的环形结构。

9.根据权利要求6所述的冲洗装置，其特征在于，所述至少两个喷射部沿所述环形管路本体（71）的内环的圆周均匀分布。

10.根据权利要求1所述的冲洗装置，其特征在于，所述冲洗液入口（12）设置于所述壳体（11）的侧壁或顶部，所述冲洗装置还包括与所述冲洗液入口（12）连通的液体导入机构（50）。

11.根据权利要求10所述的冲洗装置，其特征在于，所述液体导入机构（50）包括第二容器（51）、液体导入管路（52）和第二液体开关（53），所述第二容器（51）固定于所述壳体（11）上，所述液体导入管路（52）的第一端与所述冲洗液入口（12）连接，所述液体导入管路（52）的第二端与所述第二容器（51）连接，所述第二液体开关（53）设置于所述液体导入管路（52）上以控制所述液体导入管路（52）中的液体流量。

12.根据权利要求1所述的冲洗装置，其特征在于，所述第一容器（10）还包括用于检测所述第一容器（10）内部压力的压力表（17）和/或设置于所述壳体（11）底部的放水口（18）。

13.根据权利要求1所述的冲洗装置，其特征在于，所述冲洗装置还包括用于承载所述第一容器（10）的运载装置（60），所述第一容器（10）的壳体（11）固定于所述运载装置（60）上。

14.根据权利要求13所述的冲洗装置，其特征在于，所述运载装置（60）包括支撑板（61）和设置于所述支撑板（61）底部的滚轮（62），所述壳体（11）固定支撑于所述支撑板（61）上。

15.一种涡轮发动机的清洗方法，其特征在于，采用根据权利要求1至14中任一项所述的冲洗装置进行清洗。

16.根据权利要求15所述的涡轮发动机的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括向所述涡轮发动机的进气道喷射冲洗液并使所述冲洗液从尾管喷出，以对所述涡轮发动机的叶片直接进行冲洗。

17.根据权利要求16所述的涡轮发动机的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括以下步骤：

将冲洗液由所述冲洗液入口（12）导入至所述容纳腔中；

关闭所述排气控制装置（30）；

打开所述进气控制装置（20）以使所述容纳腔与所述压缩气源连通；

使涡轮发动机假开车，待涡轮发动机的转速升高至大于或等于设定值时，使所述喷射装置与所述冲洗液出口（13）连通以对所述发动机进行清洗，待发动机转速降低至小于所述设定值时，使所述喷射装置与所述冲洗液出口（13）断开。

18.根据权利要求17所述的涡轮发动机的清洗方法，其特征在于，所述涡轮发动机的额定转速大小为a，所述设定值的转速大小为b，其中，b=0.1a。

19.根据权利要求17所述的涡轮发动机的清洗方法，其特征在于，所述冲洗液由95%的饮用自来水和5%的冲洗用洗涤剂配置而成，其中，所述饮用自来水在配置前需加热至40℃以上。

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