CN110064615A - 一种流道清洗装置及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种流道清洗装置，属于航空发动机维护领域，所述流道清洗装置包括：机匣；支撑所述机匣的支板；以及沿气流方向设置在所述支板之后的可转叶片，所述可转叶片具有上轴颈和下轴颈，通过所述上轴颈和下轴颈可转动的设置在所述机匣上，其中，至少一个所述可转叶片具有空腔，所述上轴颈或所述下轴颈具有连通所述空腔的通道，所述可转叶片尾缘设有多个清洗孔，所述清洗孔连通所述空腔；清洗设备，所述清洗设备连通所述通道，用于提供清洗所述转子叶片的清洗液。本申请的流道清洗装置通过在可转叶片的排气边沿径向分布多个清洗液出口，从而实现对转子叶片全方位清洗，且在流道内无多余的凸起结构，对发动机性能无影响。

Description

一种流道清洗装置及清洗方法
技术领域
本申请属于航空发动机维护技术领域，特别涉及一种流道清洗装置及清洗方法。
背景技术
航空发动机在使用一段时间后，会在叶片表面沉积油垢等杂质，增加了叶片叶型厚度，而导致发动机效率降低。为了避免发动机使用一段时间后效率降低，目前通常是在航空发动机的进口位置处安装清洗装置，清洗装置带喷嘴，喷嘴从发动机机匣探入流道内对转子叶片进行清洗，以将转子叶片表面的沉积异物去除，清洗完成后再将清洗接嘴从发动机机匣上拆除，并用堵盖将机匣上的孔堵住。而有些发动机为了避免清洗装置的频繁拆装，将清洗接嘴一直安装在机匣上，但这类做法影响发动机性能。另一些则在机匣的支板排气边上沿径向设置清洗孔，清洗时清洗液从支板的清洗孔喷出对发动机流道件清洗。
然而从机匣外侧探入流道内的喷嘴结构方案，由于清洗时发动机需要运转，因此喷嘴设计的较短，探入流道较浅，对内侧流道部分采取有限的几个喷射角度实现叶片的清洗，因此清洗不充分。而通过支板清洗孔对发动机流道内转子叶片清洗的方案，当气动布局支板后需要可调叶片调节转子叶片进口气流角度时，可调叶片将会阻挡支板清洗孔，从而无法实现清洗。
发明内容
本申请的目的是提供了一种流道清洗装置及清洗方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
在一方面，本申请提供一种流道清洗装置，所述流道清洗装置包括
机匣；
支撑所述机匣的支板；以及
沿气流方向设置在所述支板之后的可转叶片，所述可转叶片具有上轴颈和下轴颈，通过所述上轴颈和下轴颈可转动的设置在所述机匣上，其中，至少一个所述可转叶片具有空腔，所述上轴颈或所述下轴颈具有连通所述空腔的通道，所述可转叶片尾缘设有多个清洗孔，所述清洗孔连通所述空腔；
清洗设备，所述清洗设备连通所述通道，用于提供清洗所述转子叶片的清洗液。
在本申请的流道清洗装置一实施例中，多个所述可转叶片以发动机轴线均布，且每个所述可转叶片通过摇臂连接至同一联动环。
在本申请的流道清洗装置一实施例中，所述清洗设备为高压设备，使得所述清洗液从所述清洗孔中喷出。
在本申请的流道清洗装置一实施例中，多个所述清洗孔沿可转叶片的径向布置，使得自所述清洗孔喷出的清洗液在径向上覆盖所述转子叶片。
在本申请的流道清洗装置一实施例中，所述可转叶片径向设置的清洗孔在周向上至少具有两组。
在本申请的流道清洗装置一实施例中，所述流道清洗装置还包括通道封堵结构，所述通道封堵结构用于在非清洗状态封堵所述通道。
另一方面，本申请提供了一种流道清洗方法，所述流道清洗方法采用如上任一所述的流道清洗装置，所述流道清洗方法包括：
调节所述可转叶片至初始角度，旋转并清洗所述转子叶片；
再次调节所述可转叶片旋转一间隔角度，旋转并清洗所述转子叶片；
重复上述步骤，直至所述所述可转叶片旋转至最大角度，旋转并清洗所述转子叶片。
在本申请的流道清洗方法一实施例中，所述可转叶片的初始角度与所述气流流向平行。
在本申请的流道清洗方法一实施例中，所述最大角度由气动调节要求确定。
在本申请的流道清洗方法一实施例中，所述流道清洗方法还包括：清洗完成后，通过所述通道封堵结构堵所述通道。
本申请的流道清洗装置通过在可转叶片的排气边沿径向分布多个清洗液出口，从而实现对转子叶片全方位清洗。由于本申请的流道清洗装置在流道内无多余的凸起结构，对发动机性能无影响。本申请的流道清洗装置不像探入式清洗喷嘴需要频繁拆装，而且结构紧凑，不用加工探入式清洗喷嘴，降低维护成本。本申请的流道清洗装置既能实现发动机工作时叶片可调节，又能实现清洗，清洗时调节可转叶片，可随意改变清洗液角度，清洗范围远大于喷嘴式或支板结构。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请的流道清洗装置示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
本申请提供了一种流道清洗装置，流道清洗装置主要包括机匣1、支板2、可转叶片3和清洗设备9。支板2支撑连接到机匣1上。可转叶片3沿气流Q流通方向设置在支板2的后面，可转叶片3具有上轴颈32和下轴颈33，通过上轴颈32和下轴颈33插入到机匣1上可实现转动，用于改变气流方向，其中，至少一个可转叶片3具有空腔31，上轴颈32或下轴颈33具有连通空腔31的通道34，可转叶片3尾缘设有多个清洗孔35，清洗孔35连通空腔31。清洗设备9连通通道34，用于提供清洗转子叶片6的清洗液。清洗时，清洗液从清洗设备流出，流经通道34、空腔32，最后从可转叶片3的尾缘处的清洗孔35流向转子叶片6。
本申请中流道清洗装置只需一个或几个可转叶片3即可对其之后的转子叶片6进行清洗(冲洗时转子叶片6可转动)。同时空心的可转叶片3可以在较大范围内转动，增大了清洗液喷射范围，提高了流道内其后的各级转子叶片6的清洗效果。
在本申请的清洗装置中，多个可转叶片3以发动机轴线均布，且每个可转叶片3通过摇臂4连接至同一联动环5，工作时联动环5被驱动力带动转动，从而带动摇臂4和可转叶片3一起转动，。
在本申请的清洗装置中，清洗设备9为高压设备，使得清洗液从清洗孔35中喷出。
在本申请的清洗装置中，多个清洗孔35沿可转叶片3的径向布置，使得自清洗孔35喷出的清洗液在径向上覆盖转子叶片6。
在本申请的清洗装置中，可转叶片3径向设置的清洗孔35在周向上至少具有两组。
在本申请中，流道清洗装置还包括通道封堵结构，通道封堵结构用于在非清洗状态封堵通道34。在图1所示实施例中，通道34设置在可转叶片3的上轴颈32，上轴颈32通过压紧螺栓10与摇臂4连接，压紧螺栓10内部中空，其连通通道34及清洗设备9。封堵结构包括堵帽11和堵盖12，堵帽11和堵盖12封堵住通道34，可以避免异物经压紧螺栓10内的中空通道进入可转叶片3，正常工作时，压紧螺栓10上装配堵帽7和堵帽用堵盖8。
此外本申请还提供了一种流道清洗方法，所述流道清洗方法采用了如上的流道清洗装置，所述流道清洗方法包括：
清洗时，将堵盖12拆除，将清洗设备9通过螺栓连接到压紧螺栓10上，此时清洗设备9的清洗液出口与可转叶片3的通道连通，清洗液可通过可转叶片3径向排布的清洗孔35喷出，喷向转子叶片6；
之后调节可转叶片3至初始角度，旋转并清洗转子叶片6；
再次调节可转叶片3旋转一间隔角度，旋转并清洗转子叶片6，其中间隔角度可以是1度、3度或5度等，也可以是连续转动的角度；
重复上述步骤，直至可转叶片3旋转至最大角度，旋转并清洗转子叶片6，最终完成转子叶片6的清洗。
在本申请的清洗方法中，可转叶片3的初始角度与气流流向平行。
在本申请的清洗方法中，最大角度由气动调节要求确定。
在本申请的清洗方法中，流道清洗方法还包括：清洗完成后，通过通道封堵结构堵通道。
本申请的流道清洗装置通过在可转叶片的排气边沿径向分布多个清洗液出口，从而实现对转子叶片全方位清洗。由于本申请的流道清洗装置在流道内无多余的凸起结构，对发动机性能无影响。本申请的流道清洗装置不像探入式清洗喷嘴需要频繁拆装，而且结构紧凑，不用加工探入式清洗喷嘴，降低维护成本。本申请的流道清洗装置既能实现发动机工作时叶片可调节，又能实现清洗，清洗时调节可转叶片，可随意改变清洗液角度，清洗范围远大于喷嘴式或支板结构。
本申请的流道清洗装置不仅可以设置在发动机进口位置，还可以单独在高压压气机前的转动叶片上，专门清洗高压压气机叶片；也可以单独设置在涡轮前的转动叶片上，专门清洗涡轮叶片；还可以组合设置，即在这几个位置同时设置带清洗功能的转动叶片，具有广泛的应用前景。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种流道清洗装置，其特征在于，所述流道清洗装置包括
机匣(1)；
支撑所述机匣(1)的支板(2)；以及
沿气流方向设置在所述支板(2)之后的可转叶片(3)，所述可转叶片(3)具有上轴颈(32)和下轴颈(33)，通过所述上轴颈(32)和下轴颈(33)可转动的设置在所述机匣(1)上，其中，至少一个所述可转叶片(3)具有空腔(31)，所述上轴颈(32)或所述下轴颈(33)具有连通所述空腔(31)的通道(34)，所述可转叶片(3)尾缘设有多个清洗孔(35)，所述清洗孔(35)连通所述空腔(31)；
清洗设备(9)，所述清洗设备(9)连通所述通道(34)，用于提供清洗所述转子叶片(6)的清洗液。
2.如权利要求1所述的流道清洗装置，其特征在于，多个所述可转叶片(3)以发动机轴线均布，且每个所述可转叶片(3)通过摇臂(4)连接至同一联动环(5)。
3.如权利要求1所述的流道清洗装置，其特征在于，所述清洗设备(9)为高压设备，使得所述清洗液从所述清洗孔(35)中喷出。
4.如权利要求1所述的流道清洗装置，其特征在于，多个所述清洗孔(35)沿可转叶片(3)的径向布置，使得自所述清洗孔(35)喷出的清洗液在径向上覆盖所述转子叶片(6)。
5.如权利要求4所述的流道清洗装置，其特征在于，所述可转叶片(3)径向设置的清洗孔(35)在周向上至少具有两组。
6.如权利要求1所述的流道清洗装置，其特征在于，所述流道清洗装置还包括通道封堵结构，所述通道封堵结构用于在非清洗状态封堵所述通道。
7.一种流道清洗方法，其特征在于，所述流道清洗方法采用权利要求1至6任一所述的流道清洗装置，所述流道清洗方法包括
调节所述可转叶片(3)至初始角度，旋转并清洗所述转子叶片(6)；
再次调节所述可转叶片(3)旋转一间隔角度，旋转并清洗所述转子叶片(6)；
重复上述步骤，直至所述所述可转叶片(3)旋转至最大角度，旋转并清洗所述转子叶片(6)。
8.如权利要求7所述的流道清洗方法，其特征在于，所述可转叶片(3)的初始角度与所述气流流向平行。
9.如权利要求7或8所述的流道清洗方法，其特征在于，所述最大角度由气动调节要求确定。
10.如权利要求9所述的流道清洗方法，其特征在于，所述流道清洗方法还包括
清洗完成后，通过所述通道封堵结构堵所述通道。
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