CN112588733B - 一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法及装置，方法包括清洗剂浸蚀预洗、机械疏通处理、利用碳酸氢钠微晶体磨料，进行深层彻底清理，深层清理时，从1#开始，按顺时针或逆时针顺序，逐一进行清理。装置包括喷射接头、半封工装、全封工装，喷射接头包括进料端部、连接部、套接部、密封圈，所述套接部与供油口之间设置有密封圈。所述全封工装包括铜柱、螺纹套管、六角端部，铜柱可堵塞上环管，也可堵塞上环管、下环管之间的贯通孔。所述半封工装包括铜针、螺纹套管、六角端部，铜针可插入贯通孔，封闭上环管、下环管之间的贯通孔。本发明将航空发动机喷油嘴回路的清理时间从几天缩减至一天左右，同时安全、环保、高效、节能。

Description

一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法及装置
技术领域
本发明属于清洁器械领域，具体涉及航空发动机喷油嘴维修中，对结构复杂的多通道供油回路深管内壁的积炭及杂质清理技术。
背景技术
作为飞机发动机关键部件之一的喷油嘴，其工作状况的好坏将直接关系到发动机的工作性能，而供油回路的堵塞将严重影响喷油嘴的正常工作，进而涉及飞机发动机的操作性能及安全。喷油嘴供油回路堵塞的原因主要在于：
1、喷油嘴供油管路中使用的航空煤油本身含有胶质、杂质，或储运过程中带入的灰尘、杂质等，日积月累地会在飞机喷油嘴供油管内部形成类似油泥的沉积物；
2、喷油嘴供油回路是采用左右双通道供油方式，高温燃烧引起的积炭极易在流速较低的进油口远端堆积，久而久之形成坚硬的积炭。供油管道内部的积炭堆积，将造成堵塞致使阻力增大而降低输油的可靠性，从而影响喷射系统精密部件的工作性能，最终导致飞机整体动力性能下降；而且由于积炭的热容量高而导热性差，容易引起发动机暴震等故障；此外还会缩短零部件及喷射系统寿命。
所以，对发动机喷油嘴供油管路积炭进行定期清理，成为飞机维护保养的一项重要工作。多年来，利用化学清洗剂对积炭及油污进行浸蚀溶解法去除已成为飞机发动机喷油嘴供油管路清理过程中使用最广泛的方法。
飞机发动机喷油嘴供油回路积炭清理所采用的化学清洗剂浸蚀去除法，通常是将专用化学清洗剂注入喷油嘴供油管道内，其清洗机理是利用专用清洗剂与积炭或油污通过化学反应使之溶解而得以实现的。
飞机发动机喷油嘴供油回路，通常由上、下供油环管、供油口及与之上均匀开设的若干个喷油孔组成，参见说明书附图1。由于供油管路内径较小约φ4mm且在供油环管上层开有多个喷油孔，所以当采用化学清洗剂通过浸蚀溶解方式去除管内积炭时，鉴于溶剂的浸润分布、反应速度缓慢，挥发性较强，其在清洗时间、原料成本、安全环保和适用性方面并不尽人意，已成为飞机维护保养的作业难点之一。主要问题在于：
一、清理效率低。由于化学清洗剂浸蚀清理主要是利用清洗剂与积炭、油污或杂质通过化学反应而实现的清理过程，因各喷油孔与环管通道狭窄，清洗剂不易浸润并分布到位，且浸蚀溶解速度缓慢，所以反应溶解时间长，清除效率低。
二、清理范围受限。清洗剂与积炭充分接触是化学浸蚀处理积炭的前提，由于供油管内形成的致密积炭或油污对清洗剂渗入的阻挡作用，使反应浸蚀速度更加缓慢，故化学法通常只适用于积炭较少的供油回路的表层清洗，对于结构致密的深管积炭，则因清洗剂难以渗透而无法达到一次完全清理的目的。
三、清理成本高。化学法清洗法，为使供油回路内部积炭被完全浸蚀，清洗剂过量是必须的，而狭窄的深管积炭也是不可能一次性清洗到位的。长时间多次反复的浸润溶解，导致清洗剂耗量增大，清洗成本高且环保性差。
发明内容
本发明针对现有化学浸蚀法去除飞机发动机喷油嘴供油回路积炭、油污或杂质工艺存在的清理效率低、清理范围受限、清理成本高的问题，提供一种综合解决方案。发明目的是提供一种创新的方法，以清洗剂浸蚀预洗为前提，以压力喷射扫尾为把关的化学与物理作用相结合的方式，从而实现对飞机发动机喷油嘴供油回路不同程度积炭油污的快捷有效清理。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法，包括以下工艺步骤：
S1.清洗剂浸蚀预洗，
利用专用清洗剂对飞机发动机喷油嘴供油回路进行化学浸泡，以使管道内表层易软化部分的油污或积炭被预先清理掉；
S2.机械疏通处理，
通过机械手段，将喷油嘴供油回路的严重堵塞部分的致密积炭做进一步的疏通预处理；
S3.利用碳酸氢钠微晶体磨料，进行深层彻底清理，
利用特制的接头工装与专用喷射设备，以具爆破功能的碳酸氢钠微晶体磨料为介质，通过压力喷射方式实现对管内顽固积炭的深层彻底清理，
喷油嘴供油回路的上环管上的供油口连接喷射接头，所述喷射接头通过软管连接喷射机，喷射机内的压缩空气将碳酸氢钠微晶体磨料注入喷油嘴供油回路，
对喷油嘴供油回路按以下规则，在各喷油孔之间依次进行分段隔离、定时定量的逐段深层喷射清理，从而实现整个回路内每个支管的逐个疏通：
S3.1对喷油孔进行编号，设定喷油孔数量共M个，从1#至M号编号，
S3.2清理第N#时，1#至N-1#喷油孔全部安装半封工装，保证喷油嘴供油口到N#预留喷油孔之间为上环管通下环管闭，
S3.3从N+1#至M#喷油孔全部安装全封工装，使N#预留喷油孔到进油口之间的环管全部实施断路，以阻断磨料的进入，从而提高通路部分的喷射清洗效率，S3.4从1#开始，按顺时针或逆时针顺序，逐一进行清理。
进一步地，还包括清洁步骤，在M个喷油孔清理完毕后，通过钢球通达检验，满足工艺要求后用水清洗晾干。
进一步地，S3.深层彻底清理时，下环管上的供油口封堵。
相应地，公开一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理装置，包括：喷射接头、半封工装、全封工装，
所述喷射接头连接在上环管的供油口上，
所述半封工装包括铜针、螺纹套管、六角端部，六角端部可通过扳手旋转，所述铜针固定在六角端部中心，铜针直径与上环管、下环管之间贯通孔的直径相同，铜针可插入贯通孔，封闭上环管、下环管之间的贯通孔，
铜针外侧设置有螺纹套管，螺纹套管带有内螺纹，所述螺纹套管可旋拧在喷油孔的接头上，铜针伸出螺纹套管的长度超过上环管直径，
所述全封工装包括铜柱、螺纹套管、六角端部，铜柱固定在六角端部中心，铜柱可堵塞上环管以及上环管、下环管之间的贯通孔。
进一步地，所述喷射接头包括进料端部、连接部、套接部、密封圈，所述进料端部中空且与喷射机通过软管连接，进料端部前端安装有连接部，连接部前端安装有可卡接在供油口上的套接部，所述套接部与供油口之间设置有密封圈。
进一步地，所述喷射接头的套接部设置弹簧，可锁紧在供油口上。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用化学与物理相结合方式，在对表层积炭完成化学预处理的基础上再进行碳酸氢钠物理喷射的深层强化清理，可使供油回路内壁各种程度的积炭油污得以完全彻底的高效处理，提高了清洗效率和适用性，保证了清洗质量。
2、本发明采用的碳酸氢钠微晶体磨料，不同于其他高硬度喷射磨料，其莫氏硬度2-3，大于油污积炭的硬度，小于工件基材的硬度，用于喷油嘴供油回路的深管积炭清理，柔软适中，无损基材。
3、本发明采用的碳酸氢钠微晶体磨料由食品级原料制成，属于无毒无害的清洁环保型材料，清洗过程不会对清洗对象、环境及操作人员造成新的污染。喷射使用后的磨料废渣可溶于水，不易产生固态残留，PH≤8.5，废液可直排。采用化学与物理相结合的处理方式，使化学清洗剂用量显著降低，化学清洗废液对周边环境的污染也大为降低，更为环保。
4、本发明采用的碳酸氢钠微晶体磨料，具有无静电、无火花、无尘爆的特性，用作喷油嘴供油回路深层积炭与油污的清洗介质，具有更为可靠的安全性。
5、本发明采用的半封工装与全封工装，为本发明专门开发的特制通用工具，精巧实用，拆装简便，倒换简单，亦可重复利用，使深管积炭的喷射清理操作更加灵活便捷。
6、本发明成本更低，化学清洗剂只一次性用于内壁表层积炭的初步预处理，清洗时间短挥发量少溶剂用量省；碳酸氢钠压力喷射，可根据积炭的坚硬程度和厚度，调整清洗时间，控制磨料用量，一套操作过程完毕，即可获得所需的深层处理效果，单套回路的清理时间可从几天缩减至一天左右，总体清洗时间短效率高，清洗成本大为降低。
附图说明
图1为本发明背景技术所述的喷油嘴供油回路的立体示意图；
图2为本发明所述的多通道供油回路深管内壁积炭清理方法的流程示意图；
图3为本发明所述的多通道供油回路深管内壁积炭清理装置，与喷油嘴供油回路的连接示意图；
图4为本发明所述的半封工装的主视和剖视示意图；
图5为本发明所述的全封工装的主视和剖视示意图；
图6为本发明所述的喷射接头与供油口连接的剖视示意图。
图中：1、供油口；2、上环管；3、下环管；4、喷油孔；5、喷射接头；501、进料端部；502、连接部；503、套接部；504、密封圈；6、半封工装；601、铜针；7、全封工装；701、铜柱；8、螺纹套管；9、六角端部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。
如图2所示，一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法，包括以下工艺步骤：
S1.清洗剂浸蚀预洗，
利用专用清洗剂对飞机发动机喷油嘴供油回路进行化学浸泡，以使管道内表层易软化部分的油污或积炭被预先清理掉；
S2.机械疏通处理，
通过机械手段，将喷油嘴供油回路的严重堵塞部分的致密积炭做进一步的疏通预处理；
S3.利用碳酸氢钠微晶体磨料，进行深层彻底清理，
利用特制的接头工装与专用喷射设备，以具爆破功能的碳酸氢钠微晶体磨料为介质，通过压力喷射方式实现对管内顽固积炭的深层彻底清理，
喷油嘴供油回路的上环管2上的供油口1连接喷射接头5，所述喷射接头5通过软管连接喷射机，喷射机内的压缩空气将碳酸氢钠微晶体磨料注入喷油嘴供油回路，
对喷油嘴供油回路按以下规则，在各喷油孔4之间依次进行分段隔离、定时定量的逐段深层喷射清理，从而实现整个回路内每个支管的逐个疏通：
S3.1对喷油孔4进行编号，设定喷油孔4数量共M个，从1#至M号编号，
S3.2清理第N#时，1#至N-1#喷油孔4全部安装半封工装6，保证喷油嘴供油口1到N#预留喷油孔4之间为上环管2通下环管3闭，
S3.3从N+1#至M#喷油孔4全部安装全封工装7，使N#预留喷油孔4到进油口之间的环管全部实施断路，以阻断磨料的进入，从而提高通路部分的喷射清洗效率，
S3.4从1#开始，按顺时针或逆时针顺序，逐一进行清理。
在其中一个实施例中，还包括清洁步骤，在M个喷油孔4清理完毕后，通过钢球通达检验，满足工艺要求后用水清洗晾干。
在其中一个实施例中，S3.深层彻底清理时，下环管3上的供油口1封堵。
相应地，提供一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理装置，如图3所示，包括：喷射接头5、半封工装6、全封工装7，
所述喷射接头5连接在上环管2的供油口1上，
如图4所示，所述半封工装6包括铜针601、螺纹套管8、六角端部9，六角端部9可通过扳手旋转，所述铜针601固定在六角端部9中心，铜针601直径与上环管2、下环管3之间贯通孔的直径相同，铜针601可插入贯通孔，封闭上环管2、下环管3之间的贯通孔，
铜针601外侧设置有螺纹套管8，螺纹套管8带有内螺纹，所述螺纹套管8可旋拧在喷油孔4的接头上，铜针601伸出螺纹套管8的长度超过上环管2直径，
如图5所示，所述全封工装7包括铜柱701、螺纹套管8、六角端部9，铜柱701固定在六角端部9中心，铜柱701可堵塞上环管2以及上环管2、下环管3之间的贯通孔。
如图6所示，所述喷射接头5包括进料端部501、连接部502、套接部503、密封圈504，所述进料端部501中空且与喷射机通过软管连接，进料端部501前端安装有连接部502，连接部502前端安装有可卡接在供油口1上的套接部503，所述套接部503与供油口1之间设置有密封圈504。
在实际应用中，所述喷射接头5的套接部503设置弹簧，可锁紧在供油口1上。
本发明的工作原理：
本发明所述的深层喷射清理，是以特制工装和设备为依托，以安全环保高效无损的碳酸氢钠微晶体磨料为喷射介质，对喷油嘴供油回路按一定规则在各喷油孔4之间依次进行分段隔离、定时定量的逐段深层喷射清理，从而实现整个回路内每个支管的逐个疏通，参见图2。
为达上述目的，本发明专门特制了3个品种的必备工装，即半封工装6、全封工装7和喷射接头5工装。其中，半封工装6的作用是保证喷油嘴供油口1到N#预留喷油孔4之间为上环管2通下环管3闭，全封工装7的作用是控制N#预留喷油孔4之后反向到供油口1之间均为断路，从而保证喷射介质在预留孔之前的上环管2的畅通及之后上下环管3的断路；喷射接头5则为从喷射机到喷油嘴供油口1之间的磨料喷射管道的衔接与连通。
例如在疏通航空发动机喷油嘴进油口到N#喷油孔4回路段时，N#喷油孔4为预留，N#喷油孔4之前的各支路，即1#至N-1#喷油孔4全部安装半封工装6以使之环管全通，磨料可在这段通路管中行进并实现高速的喷射清理；而N+1#至M#喷油孔4则全部安装全封工装7，使N#预留喷油孔4到进油口之间的环管全部实施断路，以阻断磨料的进入，从而提高通路部分的喷射清洗效率。
清洗操作时，首先按传统方法将供油管路放入装有专用清洗剂的容器中浸泡，时间约一天；当管内表层积炭油污经浸蚀溶解之后则取出，当清洗剂挥发完毕即进行机械疏通预处理；而后连接特制工装，按程序或顺时针或逆时针依次以碳酸氢钠微晶体磨料对深管积炭进行压力喷射清理，直至全部喷油孔4全部畅通为止。最后钢球通达检验满足工艺要求后用水清洗晾干后即可交付使用。
综上所述，本发明将航空发动机喷油嘴单套回路的清理时间可从几天缩减至一天左右，清洗时间短效率高，同时安全、环保、高效、节能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。前、后、左、右、末端、前端等方位指示词仅为说明结构，非限定。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
S1.清洗剂浸蚀预洗，
利用专用清洗剂对飞机发动机喷油嘴供油回路进行化学浸泡，以使管道内表层易软化部分的油污或积炭被预先清理掉；
S2.机械疏通处理，
通过机械手段，将喷油嘴供油回路的严重堵塞部分的致密积炭做进一步的疏通预处理；
S3.利用碳酸氢钠微晶体磨料，进行深层彻底清理，
利用特制的接头工装与专用喷射设备，以具爆破功能的碳酸氢钠微晶体磨料为介质，通过压力喷射方式实现对管内顽固积炭的深层彻底清理，
喷油嘴供油回路的上环管(2)上的供油口(1)连接喷射接头(5)，所述喷射接头(5)通过软管连接喷射机，喷射机内的压缩空气将碳酸氢钠微晶体磨料注入喷油嘴供油回路，
对喷油嘴供油回路按以下规则，在各喷油孔(4)之间依次进行分段隔离、定时定量的逐段深层喷射清理，从而实现整个回路内每个支管的逐个疏通：
S3.1对喷油孔(4)进行编号，设定喷油孔(4)数量共M个，从1#至M号编号，
S3.2清理第N#时，1#至(N-1)#喷油孔(4)全部安装半封工装(6)，保证喷油嘴供油口(1)到N#预留喷油孔(4)之间为上环管(2)通下环管(3)闭，
S3.3从(N+1)#至M#喷油孔(4)全部安装全封工装(7)，使N#预留喷油孔(4)到进油口之间的环管全部实施断路，以阻断磨料的进入，从而提高通路部分的喷射清洗效率，
S3.4从1#开始，按顺时针或逆时针顺序，逐一进行清理。
2.根据权利要求1所述的复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法，其特征在于：还包括清洁步骤，在M个喷油孔(4)清理完毕后，通过钢球通达检验，满足工艺要求后用水清洗晾干。
3.根据权利要求1所述的复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理方法，其特征在于：S3.深层彻底清理时，下环管(3)上的供油口(1)封堵。
4.一种复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理装置，其特征在于：包括：喷射接头(5)、半封工装(6)、全封工装(7)，
所述喷射接头(5)连接在上环管(2)的供油口(1)上，
所述半封工装(6)包括铜针(601)、螺纹套管(8)、六角端部(9)，六角端部(9)可通过扳手旋转，所述铜针(601)固定在六角端部(9)中心，铜针(601)直径与上环管(2)、下环管(3)之间贯通孔的直径相同，铜针(601)可插入贯通孔，封闭上环管(2)、下环管(3)之间的贯通孔，
铜针(601)外侧设置有螺纹套管(8)，螺纹套管(8)带有内螺纹，所述螺纹套管(8)可旋拧在喷油孔(4)的接头上，铜针(601)伸出螺纹套管(8)的长度超过上环管(2)直径，
所述全封工装(7)包括铜柱(701)、螺纹套管(8)、六角端部(9)，铜柱(701)固定在六角端部(9)中心，铜柱(701)可堵塞上环管(2)以及上环管(2)、下环管(3)之间的贯通孔，
所述喷射接头(5)包括进料端部(501)、连接部(502)、套接部(503)、密封圈(504)，所述进料端部(501)中空且与喷射机通过软管连接，进料端部(501)前端安装有连接部(502)，连接部(502)前端安装有可卡接在供油口(1)上的套接部(503)，所述套接部(503)与供油口(1)之间设置有密封圈(504)。
5.根据权利要求4所述的复杂多通道供油回路深管内壁积炭清理装置，其特征在于：所述喷射接头(5)的套接部(503)设置弹簧，可锁紧在供油口(1)上。
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