CN110586547A - 一种航空发动机水洗系统和控制方法 - Google Patents

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徐郑续
钱海梅
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Abstract

本发明涉及一种航空发动机水洗系统和控制方法,该系统包括清洗车、水洗模块、干燥模块、TDS检测模块、数据传输模块和数据平台,所述的水洗模块、干燥模块、TDS检测模块和数据传输模块均集成在清洗车上,并且水洗模块、干燥模块和TDS检测模块均通过数据传输模块以无线传输方式连接数据平台。与现有技术相比,本发明水洗后可以直接用TDS检测模块检测污水的浊度,操作简单,不但能快速获取水洗后的污水TDS检测数据,而且可以大幅度减少水洗的工作时间。控制传输模块可将水洗结果上传到数据平台,便于后续水洗间隔调整和水洗效果的对比分析。此外,该系统还可以适用于不同机型的发动机,应用范围十分广泛,具有可观的工程应用前景和应用价值。

Description

一种航空发动机水洗系统和控制方法
技术领域
本发明涉及航空发动机辅助设备技术领域,尤其是涉及一种航空发动机水洗系统和控制方法。
背景技术
飞机在空中飞行时,航空发动机的风扇、压气机及内涵道不可避免会附着灰尘、盐分、粘性滴液等污染物,这些污染物不仅会增加航空发动机的油耗,而且在飞机加减速时很容易出现失速喘振,从而降低航空发动机的在翼时间,增加维修成本。航空发动机的在翼水洗能够改善发动机性、改善燃油消耗率、提高EGT裕度并延长发动机在翼时间,而且操作简单,成本低廉。但是,目前的大部分航空发动机水洗设备都存在以下问题:1、进入内涵道水流量不够;2、清洗剂的加热效率不高;3、对于航空发动机的清洗时间是安装规定的时长,可能造成清洗时间的浪费或者达不到清洗要求;4、水洗设备对各类发动机的兼容性较差。因此目前缺少一套完善的水洗系统来支持航空发动机的在翼水洗,研究一款新型智能的航空发动机水洗系统具有重要的意义。
如公开号为CN107380479A的中国发明申请,名称为“航空发动机在翼水洗系统”,公开了一种航空发动机在翼水洗系统,其中包括控制系统、水洗系统和风干系统,所述的控制系统包括智能控制系统和多个智能移动终端,其中智能移动终端由水洗操作人员手持,其上带有显示器;智能控制系统安装在水洗车上,并与智能移动终端无线连接,用于检测和控制水洗车的注水、加热、加压在内的操作,并将控制结果以及航班动态、发动机型号在内的信息传送给智能移动终端而在显示器上进行显示,便于水洗操作人员对机器进行具体的操作。该发明申请虽然提出了智能控制的概念提高了操作人员的便利性,但是同样存在上述的一些问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种航空发动机水洗系统和控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种航空发动机水洗系统,包括清洗车、水洗模块、干燥模块、TDS检测模块、数据传输模块和数据平台,所述的水洗模块、干燥模块、TDS检测模块和数据传输模块均集成在清洗车上,并且水洗模块、干燥模块和TDS检测模块均通过数据传输模块以无线传输方式连接数据平台。
进一步地,所述的TDS检测模块包括浊度计,该浊度计连接数据传输模块,用于检测航空发动机清洗后流下污水的浊度数值。
进一步地,所述的水洗模块包括第一加热单元、第二加热单元、加压单元和喷射单元,所述加压单元一端分别连接第一加热单元和第二加热单元,另一端连接喷射单元。
进一步地,所述的第一加热单元包括水箱、加热装置、温度传感器、液位传感器、循环泵和开关电磁阀,所述的加热装置、温度传感器、液位传感器、循环泵均安装在水箱内,所述的水箱通过开关电磁阀连接加压单元,所述第二加热单元的结构和第一加热单元相同。
进一步地,所述的第一加热单元或第二加热单元还包括排放阀、输入阀和输入泵,所述的排放阀连接水箱,所述的输入泵通过输入阀连接水箱。
进一步地,所述的加压单元包括依次连接的输出泵、压力调节阀和压力传感器,所述的输出泵分别连接第一加热单元和第二加热单元,所述的压力传感器连接喷射单元。
进一步地,所述的喷射单元包括互相连接的喷射软管和可替换式的喷枪,在喷枪上设有J型挂钩,用于连接发动机内涵道导向叶片。
进一步地,所述的干燥模块包括依次连接的空气压缩机、加热器和多根带有喷嘴的干燥管,并且在喷嘴上设有干燥挂钩。
进一步地,所述的数据传输模块包括WIFI收发器,蓝牙收发器、4G收发器或5G收发器。
根据上述一种航空发动机水洗系统的控制方法,所述数据平台通过TDS检测模块实时获取航空发动机清洗后流下污水的浊度数值,判断浊度数值是否超过设定的阈值,若是在阈值范围外,则向水洗模块发出停止信号,同时向干燥模块发出启动信号。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明通过将TDS检测模块和控制传输模块集成到清洗车上,配合远程的数据平台,使得清洗功能更加齐全。在航空发动机水洗时,TDS检测模块可以实时监测污水的浊度,然后通过数据平台及时反馈至操作人员处,帮助操作人员定量地了解发动机清洗程度进行开关操作;或者直接通过数据平台直接控制水洗模块和干燥模块的开关,实现半自动化操作。由此实现更好地掌控发动机的清洗时长,在保证清洗质量的情况下大幅度减少了水洗过程的工作时间,提高了工作效率。
2、本发明将数据平台从清洗车上进行独立,增加了水洗系统操作的灵活性,提高操作人员的安全性,同时减低了清洗车的维护制造成本。
3、水洗系统通过设置两个加热的单元,在一个加热单元内设置清洁剂,在另一个加热单元内设置冲洗剂进行分别加热,能够针对清洁剂和冲洗剂不同的物理性质采用不同的加热策略,提高加热的效率,而且能够针对不同的航空发电机进行不同的清洁剂比例配比,适用性强;加热单元中循环泵的设置有助于进一步地提高加热效率。
4、设置清洁剂的加热单元的水箱还连接了排放阀、输入阀和输入泵,便于清洁剂的投放和替换。
5、在喷射单元中,喷枪上设有J型挂钩用于连接发动机内涵道导向叶片,使得喷枪能够深入发动机内部,有效增加内涵道水流量,而且在冲洗过程中,实现操作人员远离发动机进行远程操控,提高操作人员的安全性;可替换式的喷枪可以针对不同类型的发动机机型进行更换,应用范围广泛,具有可观的工程应用前景和应用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为水洗模块的结构示意图。
图3为干燥模块的结构示意图。
附图标记:1、水洗模块,11、第一加热单元,111、水箱,112、加热装置,113、温度传感器,114、液位传感器,115、循环泵,116、开关电磁阀,12、第二加热单元,121、第二加热单元的水箱,127、排放阀,128、输入阀,129、输入泵,13、加压单元,131、输出泵,132、压力调节阀,133、压力传感器,14、喷射单元,141、喷射软管,142、喷枪,143、J型挂钩,2、干燥模块,21、空气压缩机,22、加热器,23、干燥管,24、喷嘴,25、干燥挂钩,3、TDS检测模块,4、数据传输模块,5、数据平台,6、清洗车。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,本实施例提供了一种航空发动机水洗系统,包括清洗车6、水洗模块1、干燥模块2、TDS检测模块3、数据传输模块4和数据平台5。水洗模块1、干燥模块2、TDS检测模块3和数据传输模块4均集成在清洗车6上。水洗模块1、干燥模块2和TDS检测模块3均通过数据传输模块4以无线传输方式连接数据平台5。数据传输模块4可以采用市售的WIFI收发器,蓝牙收发器、4G收发器或5G收发器等,将各项水洗数据远程传输至数据平台5。TDS检测模块3具体为浊度计和其相关外部设备,该浊度计连接数据传输模块4,用于检测航空发动机清洗后流下污水的浊度数值,从而上传至数据平台5。
如图2所示,水洗模块1包括第一加热单元11、第二加热单元12、加压单元13和喷射单元14。加压单元13一端分别连接第一加热单元11和第二加热单元12,另一端连接喷射单元14。具体地说,第一加热单元11包括水箱111、加热装置112、温度传感器113、液位传感器114、循环泵115和开关电磁阀116。加热装置112、温度传感器113、液位传感器114、循环泵115均安装在水箱111内,水箱111通过开关电磁阀116连接加压单元13。加热装置112可采用电阻丝,循环泵115的两端分别连接在水箱111的上下部,在水箱111加热过程中实现液体的循环,保证水箱111加热均匀。第二加热单元12的结构和第一加热单元11的结构相同。本实施例中,在第一加热单元11的水箱111中放置冲洗剂,例如纯水,在第二加热单元12的水箱111中放置清洁剂。此外,第二加热单元12还包括排放阀127、输入阀128和输入泵129。排放阀127连接第二加热单元的水箱121,输入泵129通过输入阀128连接第二加热单元的水箱121。两个加热单元的设置能够针对清洁剂和冲洗剂不同的物理性质采用不同的加热策略,提高加热的效率,而且能够针对不同的航空发电机进行不同的清洁剂比例配比,适用性强;加热单元中循环泵的设置有助于进一步地提高加热效率。
加压单元13包括依次连接的输出泵131、压力调节阀132和压力传感器133。输出泵131分别连接第一加热单元11和第二加热单元12的开关电磁阀116,压力传感器133连接喷射单元14。加压单元13通过输出泵131和压力调节阀132对水流进行加压,将水流在输水管道内传输。
喷射单元14包括互相连接的喷射软管141和可替换式的喷枪142,在喷枪142上设有J型挂钩143,用于连接发动机内涵道导向叶片。使用时将喷枪142从外涵道伸进内涵道,将J型挂钩143挂在发动机内涵道导向叶片上,然后进行发动机冲洗。这种冲洗方法的清洁效率更高,而且冲洗过程中,操作人员远离发动机,保证了工作人员的安全。同时,通过可替换的喷枪142和压力调节,使得喷射单元14可以应用于不同类型的发动机机型。
如图3所示,干燥模块2包括空气压缩机21、加热器22和多根带有喷嘴24的干燥管23,并且在干燥管23上设有干燥挂钩25。空气经过空气压缩机21和加热器22之后对发动机压气机进气口和出气口信号管进行干燥。干燥挂钩25的作用和喷射单元14的J型挂钩143作用类似,使得发动机吹干时能够深入发动机内部,提高吹干效率,同时帮助操作人员远离发动机,提升安全性。
数据平台5可以便携式笔记本电脑,其功能包括数据采集、数据处理、数据分析、数据推送,采用已有成熟的软件均可实现,在本文中不进行展开。数据平台5通过数据传输模块4连接液位传感器114、温度传感器113、压力传感器133、开关电磁阀116、压力调节阀132和浊度计等。数据平台5能够通过数据传输模块4实时获取航空发动机清洗后流下污水的浊度数值,判断浊度数值是否超过设定的阈值,若是在阈值范围外,则停止水洗模块1,同时启动干燥模块2,实现半自动的运行。而阈值的设置可以根据多次实验获得每种发动机最佳的清洗效果。这样能够在确保水洗效果的前提下,克服了传统人工操作完全靠肉眼和规定时间判断是否水洗完成的不精确的问题,提高了水洗的效率,还能够节约水资源。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种航空发动机水洗系统,其特征在于,包括清洗车(6)、水洗模块(1)、干燥模块(2)、TDS检测模块(3)、数据传输模块(4)和数据平台(5),所述的水洗模块(1)、干燥模块(2)、TDS检测模块(3)和数据传输模块(4)均集成在清洗车(6)上,并且水洗模块(1)、干燥模块(2)和TDS检测模块(3)均通过数据传输模块(4)以无线传输方式连接数据平台(5)。
2.根据权利要求1所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的TDS检测模块(3)包括浊度计,该浊度计连接数据传输模块(4),用于检测航空发动机清洗后流下污水的浊度数值。
3.根据权利要求1所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的水洗模块(1)包括第一加热单元(11)、第二加热单元(12)、加压单元(13)和喷射单元(14),所述加压单元(13)一端分别连接第一加热单元(11)和第二加热单元(12),另一端连接喷射单元(14)。
4.根据权利要求3所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的第一加热单元(11)包括水箱(111)、加热装置(112)、温度传感器(113)、液位传感器(114)、循环泵(115)和开关电磁阀(116),所述的加热装置(112)、温度传感器(113)、液位传感器(114)、循环泵(115)均安装在水箱(111)内,所述的水箱(111)通过开关电磁阀(116)连接加压单元(13),所述第二加热单元(12)的结构和第一加热单元(11)相同。
5.根据权利要求4所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的第一加热单元(11)或第二加热单元(12)还包括排放阀(127)、输入阀(128)和输入泵(129),所述的排放阀(127)连接水箱(111),所述的输入泵(129)通过输入阀(128)连接水箱(111)。
6.根据权利要求3所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的加压单元(13)包括依次连接的输出泵(131)、压力调节阀(132)和压力传感器(133),所述的输出泵(131)分别连接第一加热单元(11)和第二加热单元(12),所述的压力传感器(133)连接喷射单元(14)。
7.根据权利要求3所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的喷射单元(14)包括互相连接的喷射软管(141)和可替换式的喷枪(142),在喷枪(142)上设有J型挂钩(143),用于连接发动机内涵道导向叶片。
8.根据权利要求1所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的干燥模块(2)包括依次连接的空气压缩机(21)、加热器(22)和多根带有喷嘴(24)(24)的干燥管(23),并且在喷嘴(24)上设有干燥挂钩(25)。
9.根据权利要求1所述的一种航空发动机水洗系统,其特征在于,所述的数据传输模块(4)包括WIFI收发器,蓝牙收发器、4G收发器或5G收发器。
10.根据权利要求1所述的一种航空发动机水洗系统的控制方法,其特征在于,所述数据平台(5)通过TDS检测模块(3)实时获取航空发动机清洗后流下污水的浊度数值,判断浊度数值是否超过设定的阈值,若是在阈值范围外,则向水洗模块(1)发出停止信号,同时向干燥模块(2)发出启动信号。
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