CN116838475A - 工具稳定机构及相关方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种工具稳定机构，该工具稳定机构包括：稳定设备，其连接到工具并且能够在展开位置和非展开位置之间移动；和致动器，其用于致动稳定设备以在展开位置和非展开位置之间移动。在一些形式中，工具稳定机构集成到管道镜单元中，而在其它形式中，工具稳定机构可为可附接到常规管道镜单元的附件。与上文相关的方法也在本文中被公开。

Description

工具稳定机构及相关方法

技术领域

这些教导大体上涉及喷气式发动机，并且更特别地涉及用于在检查这种发动机中使用的工具稳定机构和相关方法。

背景技术

飞行器发动机典型地包括空气进入级、压缩机级、燃烧室级、涡轮级和排放级。这种涡轮发动机经常在现场的使用之间被检查以确定是否存在需要对发动机进一步维修的任何问题。例如，针对磨损或其它问题(例如，腐蚀、诸如油的泄露、裂纹、断裂、外来物损坏(“FOD”)等等)的迹象检查这种发动机是常规的。这节约了时间并且有助于确保仅需要更全面的检查或维修的发动机被退出使用。

为了执行这种检查，典型地使用管道镜来检查发动机零件，以使执行检查所需要的发动机拆卸的量最小化，以及检查发动机的难以到达或难以观察部分。例如，通过燃料喷嘴或点火器的移除以使管道镜插入穿过相应的端口并且获得至发动机的燃烧室的内部的通道，可检查发动机燃烧室或发动机的热部段。其它时候，发动机可具有用于这种检查目的的专用进入端口，有时称作管道镜端口。发动机的其它零件的检查可以相似的方式(例如，使管道镜插入穿过入口屏障以检查压缩机部分等等)被实施。

检查之后，用来进入发动机的内部的端口被关闭或密封起来(例如，被盖住，如果燃料喷嘴被移除以获得至发动机内部的通道，则将燃料喷嘴放回其中等等)并且为该活动记录维修工作。

存在帮助提高这种检查的效率的需要。

发明内容

技术方案1. 一种工具稳定机构系统，包括：

工具稳定机构，其具有连接到工具并且能够在展开位置和非展开位置之间移动的稳定设备；和

致动器，其用于致动所述稳定设备以在所述展开位置和所述非展开位置之间移动。

技术方案2. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有摄像头的管道镜探头，并且所述稳定设备包括可膨胀囊状物和多个可延伸构件中的至少一种，其中，所述稳定设备在所述非展开位置和所述展开位置之间移动，其中，所述可膨胀囊状物或可延伸构件与所述稳定设备在处于所述展开位置时被设置在其内的周围环境接触，以帮助稳定所述工具。

技术方案3. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备是所述多个可延伸构件，所述多个可延伸构件包括由钢、超弹性材料和塑料中的至少一种制成的弹性材料的条。

技术方案4. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备以具体应用的构造被预先形成以追随所述稳定设备至少部分地设置在其内的腔体的形状。

技术方案5. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述可延伸构件由耐刮物质制成，以在使用期间保护所述稳定设备与之接触的任何周围环境表面。

技术方案6. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备是所述可膨胀囊状物，所述可膨胀囊状物包括至少一个气囊，所述至少一个气囊能够在所述稳定设备处于所述非展开位置时收缩并且能够在所述稳定设备处于所述展开位置时膨胀。

技术方案7. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述至少一个气囊包括多个气囊，所述多个气囊膨胀成从所述工具延伸以接触所述周围环境并且稳定所述工具的膨胀臂。

技术方案8. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有多个摄像头的管道镜探头，并且所述稳定设备包括多个稳定构件，所述多个稳定构件各自定位成在所述多个摄像头中的一个附近，以在所述稳定设备处于所述展开位置时帮助稳定所述摄像头。

技术方案9. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有摄像头的管道镜探头，并且所述摄像头是铰接式或弯曲末端管道镜探头的远侧端部中的固定的前向摄像头、侧视摄像头和/或嵌入式摄像头中的至少一种。

技术方案10. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具稳定机构集成到管道镜探头中。

技术方案11. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具稳定机构是附件，所述附件是可附接到管道镜探头的和可从管道镜探头移除的中的至少一种。

技术方案12. 根据前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，还包括至少一个滚动元件，所述至少一个滚动元件连接到所述稳定设备用于协助在腔体内移动所述工具以用于检查腔体的目的。

技术方案13. 根据技前述技术方案中的任一项所述的工具稳定机构系统，其中，所述致动器是用于致动拉线以使所述稳定设备在所述展开位置和非展开位置之间移动的触发器、按钮、旋钮、凸缘或杆中的至少一种。

技术方案14. 一种管道镜，包括：

手持单元，其具有柔性导向管探头和用于探测腔体的摄像头；和

工具稳定机构，其用于在所述腔体内稳定所述探头和所述摄像头中的至少一个，以允许更容易检查所述腔体，所述工具稳定机构具有稳定设备和致动器，所述致动器用于使所述稳定设备在用于实施稳定检查的展开位置和用于使所述探头和所述摄像头的插入和/或移除简单化的非展开位置之间移动。

技术方案15. 根据前述技术方案中的任一项所述的管道镜，其中，所述稳定设备包括可膨胀囊状物或多个可延伸构件，所述可膨胀囊状物或所述多个可延伸构件在所述非展开位置和所述展开位置之间移动，其中，所述可膨胀囊状物或所述可延伸构件与周围环境接触以稳定所述管道镜探头和/或摄像头。

技术方案16. 根据前述技术方案中的任一项所述的管道镜，其中，所述稳定设备是所述多个可延伸构件，所述多个可延伸构件包括由钢、超弹性材料和塑料中的至少一种制成的弹性材料的条。

技术方案17. 根据前述技术方案中的任一项所述的管道镜，其中，所述稳定设备是所述多个可延伸构件，并且为了在所述可延伸构件处于所述展开位置时的检查更容易，所述多个可延伸构件延伸成接合所述周围环境的框架或笼以稳定所述管道镜。

技术方案18. 根据前述技术方案中的任一项所述的管道镜，其中，所述稳定设备是所述可膨胀囊状物，所述可膨胀囊状物包括至少一个气囊，所述至少一个气囊能够在所述稳定设备处于所述非展开位置时收缩并且能够在所述稳定设备处于所述展开位置时膨胀。

技术方案19. 根据前述技术方案中的任一项所述的管道镜，其中，所述至少一个气囊围绕所述管道镜探头的圆周径向地向外延伸以接合如下腔体的内表面以稳定所述管道镜：在所述稳定设备处于所述展开位置时所述管道镜探头至少部分地设置在其内。

技术方案20. 一种实施改进的腔体检查的方法，包括：

提供管道镜，所述管道镜包括：手持单元，其具有带有用于探测腔体的摄像头的柔性导向管探头；和工具稳定机构，其用于在所述腔体内稳定所述探头以允许更容易检查所述腔体，所述工具稳定机构具有稳定设备和致动器，所述致动器用于使所述稳定设备在用于实施检查的展开位置和用于使所述探头的插入和/或移除简单化的非展开位置之间移动；

将所述探头插入到待检查的所述腔体的内部中；

经由所述致动器展开所述稳定设备，以将所述稳定设备放置在所述展开位置，并且在所述腔体的检查期间稳定所述管道镜；和

将所述稳定设备返回到所述非展开位置以用于所述管道镜从所述腔体的内部的移除。

附图说明

通过提供在以下详细的描述中描述的工具稳定机构和相关方法，特别是当结合附图学习时，各种需要被至少部分地满足。在参考附图的说明书中，阐述了针对本领域普通技术人员的本描述的方面的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在附图中：

图1包括具有至少一个发动机的示例性飞行器的俯视平面图，该至少一个发动机用于利用如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构来检查；

图2包括在图1中示出的燃气涡轮发动机的示意图，该燃气涡轮发动机将被利用具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具来检查；

图3A包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的致动之前的工具稳定机构的工具的示意图；

图3B包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的致动之后的图3A的工具稳定机构的工具的示意图；

图4A包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该工具稳定机构连接到管道镜并且在工具稳定机构致动之前插入到发动机的燃烧室中；

图4B包括具有图4A的工具稳定机构的工具在如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的致动之后的示意图；

图5包括具有导向管的燃气涡轮发动机的示意图，该导向管用于与如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构一起使用；

图6包括具有多个如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图；

图7包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出工具稳定机构定位在管道镜摄像头前面；

图8包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出工具稳定机构定位在管道镜摄像头后面；

图9包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出工具稳定机构定位在多个管道镜摄像头之间；

图10包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出多个工具稳定机构定位在多个管道镜摄像头之间；

图11包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出连同具有铰接前向摄像头(或旋转头部摄像头)的管道镜使用的工具稳定机构；

图12包括具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图，该示意图示出连同具有铰接侧向(或侧装式)摄像头(或备选的旋转头部摄像头)的管道镜使用的工具稳定机构；

图13是在腔体内的工具的示意图，其中如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构展开以将工具定位在腔体内；和

图14是具有如根据这些教导的各种实施例构造的工具稳定机构的工具的示意图。

图中的元件是为了简单和清楚而被示出，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位相对于其它元件可能被夸大，以助于提高本教导的各种实施例的理解。还有，在商业上可行的实施例中是有用或必要的常见但周知的的元件常常不会被绘出，以便有利于本教导的这些各种实施例的较少妨碍的视图。某些动作和/或步骤可被以特定的出现顺序描述或绘出，然而本领域技术人员将理解，实际上不需要关于次序的这种特异性。

具体实施方式

如上文提到的，使用工具(诸如管道镜)来检查发动机是常见的，然而，在实践中，这需要人在操控管道镜方面变得非常熟练，使得发动机的所有内部部分可被完全地观察到(一项需要时间掌握的才能)和/或其需要购买和使用贵得多的具有铰接头以及复杂的马达驱动系统的管道镜来执行这种检查。常规的管道镜是柔性的管道镜，其由于它们的柔性阻止以悬臂方式部署在相对开放的空间或腔体中(例如，你不能横跨大的缝隙或腔体，因为它们的柔性阻止控制探头将其从附近表面抬起)。例如，当将管道镜插入到涡轮发动机的内部腔体中时，管道镜典型地将在行进到受检查的腔体中仅百分之三十至五十(30%-50%)之后开始振动和/或偏转。这些都是在航空应用环境的背景下的重大挑战。

大体上来说，本公开的各种方面可与工具稳定机构一起使用，该工具稳定机构具有在展开位置和非展开位置之间移动的稳定器或稳定设备(在下文中被称为稳定设备)，和在展开位置和非展开位置之间移动稳定设备的致动器。稳定设备可为能够扩展以稳定工具的任何物品。在一个形式中，工具是用于检查喷气式发动机的管道镜，并且稳定设备可为可膨胀囊状物或一个或多个突出构件，其中的两者在处于展开位置时从管道镜向外延伸以接合至少一个周围环境表面(例如，腔体的内部表面)以在检查期间稳定和帮助定位管道镜。一旦完成，用户可将稳定设备移动到非展开位置以使其更容易将管道镜插入被检查的腔体或区域或从其收回管道镜。在一些形式中，工具稳定机构作为附件被提供，以用于附接到任何常规管道镜并且与之一起使用。然而在其它形式中，工具稳定机构集成到管道镜中并且共同地被提供为一个完整的管道镜单元。

本文中使用的术语和表达具有如上文所阐述的如由技术领域中的技术人员赋予这些术语和表达的普通技术含义，除了本文中另外阐述了不同的具体含义的情况。“或”一词当在本文中使用时应当被解释为具有分离式构造而不是结合式构造，除非另有具体指示。术语“联接”、“固定”、“附接到”和类似术语既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非在本文中另有指定。

单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。

如在本文中遍及说明书和权利要求书使用的近似性的语言被用于修饰任何数量表示，该任何数量表示可在不导致其所涉及的基本功能的变化的情况下容许改变。因此，由一个或多个术语诸如“约”、“近似”和“基本上”修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似性的语言可对应于用于测量该值的器械的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机械的精度。例如，近似性的语言可指在百分之十(10%)的裕度内。

在对以下详细的描述进行全面的研究和学习后，前述的和其它的益处可变得更清楚。现在参考附图，并且特别参考图1至图2，飞机10的说明性示例被提供，其具有发动机20，可利用具有工具稳定机构的工具检查该发动机20，该工具稳定机构与许多现在将被提出的本文中的教导相适合。发动机20可以是任何涡轮发动机并且优选地具有空气进入级22、压缩机级24、燃烧级26、涡轮级28和排放级30。在示出的形式中，发动机20具有发动机壳体或风扇外壳32，其中内核心发动机34设置在该发动机壳体或风扇外壳32中，并且发动机壳体或风扇外壳32包含核心发动机进入口36、压缩机级24、燃烧级26、涡轮级28和排放级30。在一个形式中，发动机20是可从俄亥俄州辛辛那提市通用电气公司购得的燃气涡轮发动机。

如上文提到的，诸如发动机20的发动机在现场使用之间经常被检查，以确定是否存在需要进一步维修发动机的任何问题。例如，针对磨损或其它问题(例如，腐蚀、诸如油的泄露、裂纹、断裂、外来物损坏(“FOD”)等)的迹象检查这种发动机是常规的。这节约了时间并且有助于确保仅需要更全面的检查或维修的发动机被退出现场中的使用。现在参考图1至图4B，为了执行这种检查，典型地使用管道镜工具(诸如管道镜100)来检查发动机零件以使执行检查所需要的发动机拆卸的量最小化，以及检查发动机20的难以到达或难以观察的部分。例如，通过移除燃料喷嘴或点火器使管道镜插入穿过相关联的端口并且获得至发动机的燃烧室26的内部的通道，可检查发动机20的热部段或发动机燃烧室26。其它时候，发动机可具有用于这种检查目的专用进入端口，有时称作管道镜端口。典型地，这些进入端口的两个至四个将被使用，以允许用于发动机20的整个圆周周围的检查，但也可根据期望使用更少或更多的进入端口。当四个端口被使用时，发动机20被分成四个四分之一圆周以用于检查(例如，每个占据整个圆周的约九十度(90°))。在许多应用中，为了与感兴趣的特征的最优对齐和/或使相似的工具能够穿过每个端口被使用，许多喷嘴或端口开口将可用来以各种各样不同的间隔为管道镜100提供通道，因此，不需要管道镜100覆盖九十度，但相反允许管道镜100与期望特征对齐，以用于以彼此之间不同于九十度的间隔来检查。

如将进一步在下面被讨论的，本文中公开的工具稳定机构110的优点是，由于遍及管道镜100的行进范围内存在更少的来自管道镜100的偏转和/或振动的冲击，可需要更少的进入端口以用于利用本文中公开的工具稳定机构110的工具。

尽管发动机20的燃烧级26将是在本公开中最重点关注的示例，但应当理解的是，发动机20的其它零件也可利用工具稳定机构110被检查。例如，可以相似的方式对所有其它导叶、叶片、涡轮、级、级表面等实施检查。然而，对于现在，我们将关注工具稳定机构110和它在检查燃烧级26中的使用。

为了检查发动机20的燃烧级26，燃料喷射器(或点火器)中的一个或多个将被从其相应的燃料喷射器端口(或点火器端口)移除，使得该端口可被用于提供至燃烧级26的内部的通道。管道镜100包括管道镜探头102，该管道镜探头102包括柔性管，其中摄像头104在其中或在其上。在示出的形式中，管道镜100具有电池操作的手持单元106，该手持单元106具有显示器108用于显示由摄像头104获得的图像。在一些形式中，单元106将包含另外的输出端口(例如，用于允许图像显示在诸如电视或监视器的较大显示器上的VGA端口；用于下载从管道镜100拍摄的图像或影片文件的USB端口，等等)，或甚至包括其它驱动器，诸如Wi-Fi驱动器或蓝牙驱动器以将数据无线共享到远程设备。此外，如果管道镜100包括在使用中时要在由用户期望的方向上操控探头102的铰接探头(或探头头部)，可提供用户输入(诸如操纵杆109)。

如在图3A至图4B中最佳示出的，管道镜探头102和摄像头104被馈送穿过进入端口26d并且进入到燃烧级26的内部腔体26a中。一旦在腔体26a内侧，工具稳定机构110的稳定设备114经由致动器112的致动移动到其展开位置。图3A和图4A示出处于储存(stored)或非展开位置的工具稳定机构110的稳定设备114，并且图3B和图4B示出处于展开位置的工具稳定机构110的稳定设备114。在示出的形式中，致动器112是定位在手持单元106上的触发器。当致动器112的触发器被拉动时，稳定设备114移动到其展开位置，在展开位置中，稳定设备114与周围环境接合以帮助稳定探头102，并且特别地稳定摄像头104，使得可实现稳定的检查。反之，当致动器112的触发器被释放时，稳定设备114移动到它的非展开位置，使得探头102和摄像头104可被从燃烧级26的腔体移除。在示出的形式中，稳定设备114包括多个构件，该多个构件在处于展开位置时从探头102径向向外延伸以接合腔体26a的周围表面，诸如第一腔体壁部分26b和第二腔体壁部分26c(其在一些情况下可为相对的壁部分)。

在示出的形式中，触发器致动器112集成到手持单元106中，并且稳定设备114集成到探头102中。然而，应当理解的是，在备选实施例中，工具稳定机构110可备选地作为仅仅连接到探头102的附件被提供，使得它可改装在任何常规管道镜上。在工具稳定机构110的这种附件版本中，稳定设备114可经由任何紧固装置(例如，卡具、夹具、扣钩、粘合剂、螺栓、螺钉、钩环扣(hook and loop)、弹性过盈配合等等)附接到探头102，并且其可构造为用于永久的附接，或备选地允许工具稳定机构110的移除(如果期望的话)。

无论工具稳定机构110是集成到设备中还是为可附接到设备的附件，在管道镜应用中稳定设备114将定位在探头102(优选地在摄像头104附近)上，并且致动器线路将沿着探头102延伸到位于进入端口外侧的位置，使得用户可在手持单元106附近致动稳定设备114。例如，并且如将在下文进一步讨论的，在一些形式中，稳定设备114可为可膨胀囊状物，并且，在这种情况下，致动器线路将是能够承载任何正被用于使囊状物膨胀的物质(例如，空气、气体、液体等等)的管。在其它形式中，稳定设备114是多个弹性条，其将被移动到展开位置，在该位置，条从探头102向外突出以接合周围环境从而稳定探头102，并且特别地从而稳定摄像头104。为了实现此，从稳定设备114延伸的致动器线路可为线，该线被用来压缩条的端部(例如，将条的一个端部朝向另一端部移动)以迫使条从探头102向外突出并且当线由致动器112拉动时接合周围环境。因此，在这种情况下致动器线路将是线而不是导管或管。当致动器112被操作时，线被拉动而导致条延伸到它们的展开位置(例如，弯曲位置)，并且当致动器被释放时，线被释放，从而允许条返回到它们的通常偏置的非展开位置(例如，平的位置)。当查看在图3A至图3B中稳定机构110的端部与摄像头104的间隔时，这种移动的示例可被观察到。如在图3A中示出的，当稳定机构110没有展开或处于其收起状态时，在稳定机构110和摄像头104之间的距离由括号A表示。

更特别地，稳定设备114具有第一端部(例如，近侧端部或上游端部)114a和第二端部(例如，远侧端部或下游端部)114b，并且第二端部114b定位成通过由括号A表示的距离与最近的附近摄像头104间隔开。然而，如在图3B中示出的，当稳定机构110展开或处于其突出状态时，在稳定机构110的稳定设备114和摄像头104之间的距离增长，如通过括号B表示的。这是因为突出部(例如，臂、条、线等等)或稳定设备114的构件进一步向外延伸并且不再邻近管道镜探头102(例如，第二端部(或远侧端部或下游端部)114b是套管，其从通常偏置的位置(其中稳定设备114的构件与管道镜探头102邻近或平齐，并且第二端部114b更靠近最接近的附近摄像头104 (如在图3A中由括号A表示的))移动到更靠近第一端部(例如，近侧端部或上游端部)114a的更上游的位置，从而使稳定设备114的构件朝向彼此压缩并且导致它们远离管道镜探头102向外突出)。

在图3A至图3B中示出的形式中，第一端部114a和第二端部114b是套管，但仅第二端部114b能够相对于第一端部114a和探头102移动，并且该移动由通过致动器112激活的致动器线导致，从而拉动第二端部(或套管)114b更靠近第一端部(或套管)114a。在其它形式中，从稳定设备114延伸的致动器线路可以是同轴管，在该管由致动器112移位时，其像上文刚刚讨论的那样用于压缩条的端部(例如，将条的一个端部朝向另一端部移动)，以迫使条从探头102向外突出并且接合周围环境。因此，在这种情况下致动器线路将是同轴的柔性管。

如上文提到的，在一个形式中，稳定设备114可以是膨胀到展开位置并且收缩到非展开位置的囊状物。例如，囊状物可为单个气囊，其仅仅围绕探头102的圆周径向向外膨胀以接合周围环境(例如，内腔体表面)，从而稳定探头102和包含在探头中或在探头上的摄像头104。这种实施例的示例在图6中示出，其中稳定设备114是可膨胀囊状物(例如，气囊)，其围绕探头102膨胀以稳定探头102和/或摄像头104。在又一些其它形式中，稳定设备可为多个气囊或可膨胀构件(或可膨胀臂)，其各自从它们自己的接近探头102的位置向外伸出。这可意味着它们围绕探头102的部段的圆周在不同的点处向外伸出，或其可意味着它们实际上沿着探头102的纵向轴线彼此间隔开(如果期望的话)。囊状物可被填充有任何物质而膨胀，诸如空气或其它气体、液态水或其它液体等等。在一个形式中，手持单元106可配备有泵，在触发器致动器112被激活时，泵将空气泵送到致动器线路中以使囊状物膨胀。

在图3A至图3B中示出的实施例中，多个条被示出为稳定设备114。然而，在图4A至图4B中示出的实施例中，多个可膨胀臂或构件被示出为稳定设备114。再另外，在图6中示出的实施例中，可膨胀囊状物或气囊被示出为稳定设备114。在图7至图12中示出的实施例将稳定设备114大体上示出为虚线以阐明其可呈这些形式中的任何形式。在图11至图12的实施例中，稳定设备114还可包括一个或多个滚动元件(例如，轮子、脚轮、辊子、轴承等等)116，以帮助协助移动稳定设备114、探头102和摄像头104穿过腔体26a。尽管滚动元件116被示出为仅定位在稳定设备114中的几个上，但应当理解的是，它们可根据期望定位在更少或更多的稳定设备114上。例如，每个稳定设备114可包括滚动元件116。在其它形式中，仅一个稳定设备114可具有这种辊子或滚动元件116。类似地，尽管仅一个滚动元件116被示出在每个稳定设备114上，但应当理解的是，在备选形式中，多个滚动元件116可被包括在每个稳定设备114上(如果期望的话)。

在又一些其它实施例中，稳定设备114可包括多个柔性构件，诸如弹性材料的条。在一个形式中，条将连接在一个端部(例如，在认为手持单元106是上游最远的部分并且探头102的远侧端部是最远的下游端部时的上游端部)上，并且优选地连接到在探头102上固定就位的公共套筒或毂(意味着它不相对于探头移动)。稳定设备114的条的另一端部将优选地连接到在探头102上定位在更下游的公共套筒或毂，该公共套筒或毂未固定到探头102并且可沿着探头102来回滑动(例如，在平行于探头102的纵向轴线的方向上与其同轴)。因此，条的端部连接到的下游的毂是可移动的。以这种方式，致动器线路(诸如线)可连接到可移动的下游的毂，并且当由致动器112(或其它致动器，如果其没有集成到手持单元106中)致动时，线将向上游拉动可移动的毂，从而使条端部朝向彼此压缩并且导致条的中间部分(或存在间隙的(interstitial)部分)如在图3B中示出的那样从探头102向外伸出或突出。

在示出的形式中，稳定设备114的条形成围绕探头102的框架或笼并且接合周围环境(例如，腔体的内表面)以在燃烧级26的腔体中稳定探头102并且因此稳定摄像头104。致动器线路可模制到探头102的长度中以庇护它们，或它们可经由围绕探头102的长度间隔地定位的夹具或环在外部附接到探头102。在其中装置/系统作为附件被提供的情况中，后一方法将被使用或用户将被指示去在探头上(在探头102的完整长度上或沿着它的长度间隔地)增加护套来保护线。在一些实施例中，条或气囊可构造成以基本上相等的量径向地展开，而在其它实施例中条或气囊可构造成以不同的量展开，以关于具体的环境和/或在特定的腔体内以期望的定向提供管道镜的有利定位。

在优选的形式中，弹性材料的条将由钢(例如，弹簧钢)、超弹性材料(诸如镍钛诺)和/或塑料制成。例如，在一个形式中，它们将由镍钛诺制成并且将被通常偏置在初始的平的位置中，并且当条移动到展开位置时(例如，当可移动的下游毂和连接到下游毂的条的端部朝向条的另外的端部进一步向上游移动时)被迫使向外弯曲或突出。在图3A至图3B的实施例中，稳定设备114的构件呈平条的形式，然而，在其它形式中还可被制作为呈圆线的形状。在一些形式中，如果期望的话，条可被构造或设计成使得它们呈预定的形状。例如，如果期望使稳定设备114的形状追随探头102和工具稳定机构110将在其内被使用的腔体的内部形状，则这可通过使用预先形成的条以延伸到期望的形状来轻易地完成。类似地，其同样可用囊状物版本的工具稳定机构110来完成。尽管上文提到的材料是优选的，但应当理解的是，柔性的条可由任何其它材料(或包括而不限制于任何上文提到的材料的材料的组合)制成，其为柔性的并且通常偏置在平的位置中使得它们可保持上述操作。

在备选形式中，多个可延伸构件实际上可为可膨胀管(像上文讨论的囊状物概念)。臂可利用液体、气体或任何事物(可被暂时地插入以将臂移动到展开位置并且被移除以允许它们返回到通常偏置的非展开位置)来膨胀。这种实施例的示例在图4A至图4B中示出，在该示例中稳定设备114的构件膨胀成延伸的膨胀臂或管，其从管道镜探头102向外突出，以接合被检查的腔体或空间的周围表面，从而帮助稳定管道镜探头102和/或摄像头104。

尽管在本文中我们使用了展开的和非展开的，但应当理解的是，该动作可以许多方式(例如，延伸位置相对于收起位置、突出位置相对于非突出位置、扩大位置相对于减小位置、稳定位置相对于非稳定位置等等)来描述。在再一些另外的实施例中，条在它们的未致动状态可偏置到它们的展开形状，使得致动导致条从展开形状移动到未展开形状，以助于插入和移除。此外，尽管展开的和非展开的已被使用并且旨在覆盖上文刚刚提到的备选形式，但应当理解的是，展开的可只意味着稳定设备从管道镜探头的附近部分的纵向轴线的径向移动。此外，尽管优选的实施例具有向外伸出以接触稳定机构110设置在其内的腔体的邻近内表面的稳定设备，但应当理解的是，并非稳定设备的所有构件(在当存在多个构件时的情况下)都需要接触腔体的邻近内表面。

在图3A至图3B中示出的实施例中，应当意识到的是，多个摄像头104被示出位于探头102的端部之间(间开地或在端部中间)。反之，在图4A至图4B的实施例中，单个摄像头104被示出在探头102的远侧端部上。除了上文之外，在图3A至图3B中示出的摄像头104是各自能够从探头102的相对侧观察的侧视摄像头(因此，表现得像四个摄像头)。这种构造允许腔体或内部部件的多个部段同时被检查，其可帮助加快检查过程，然而，由于探头102可轻易被旋转以得到腔体的三百六十度(360°)的视野，因此具有多个摄像头不是必须的。在附图中已对摄像头加上了(added off)三角形以绘出摄像头的观察角度，然而，应当意识到的是，这些不代表物理结构，因为在理解工具稳定机构110将在它所位于的区域中对探头102的总直径稍微增加的情况下，期望整个装置和系统保持尽可能充分地靠近探头102的直径。在图4A至图4B的实施例中，摄像头104是前向摄像头并且被示出在可响应于操纵杆109的移动而在各种方向上四处移动的铰接探头上。应当理解的是，在又一些其它另外实施例中，非铰接探头可与前向摄像头一起使用。这种摄像头的移动不像它们与铰接探头一起那样轻易，但仍可通过在进入端口的外侧操控探头(例如，旋转、转动、推、拉等等)被实现以实现其。因此，存在可与工具稳定机构110一起使用的至少三种不同类型的摄像头构造(例如，侧向、前向和铰接前向，铰接前向也可被称为旋转头部摄像头)。此外，一些摄像头实际上一次可拍摄多个图像，(例如，如上文讨论的从相对的侧面拍摄图片的双向摄像头、鱼眼摄像头、全景摄像头等等)。

为了协助用户定位探头102和摄像头104(特别地在其非铰接探头版本中)，也可向装置或系统提供导向管120，如在图5中示出的。在一个形式中，导向管120为套筒或部分套筒(例如，敞开式斜槽)，其定位在进入端口开口26内并且将探头102导引、引导或导向至期望的方向上以用于被检查的特定腔体。不同的导向管可被提供用于不同的发动机和不同的发动机舱、或被检查的零件。在图5中示出的版本不过是这些各种各样导向管中的一个版本，并且仅被提供用于示例性目的。此外，为了方便起见，探头102经由短划线或虚线被示出延伸进入和离开设置在进入端口26c中的导向管120以保持图像干净/不太杂乱。

在图中示出的另一个差异是工具稳定机构110相对于摄像头104和探头102的定位。例如，在图3A至图3B中示出的实施例中，单个工具稳定机构110被用于定位两个分开的摄像头104。在该实施例中，工具稳定机构110定位在摄像头104之间并且在上游与探头102的端部间隔开。备选地，在图4A至图4B中示出的形式中，单个工具稳定机构110与单个摄像头104一起使用。工具稳定机构110定位成在位于探头102的远侧端部中的摄像头104附近。

在又一形式中以及如在图6中示出的，两个工具稳定机构110被用于适当地间隔和稳定三个摄像头104。在此探头102被馈送穿过导向管120并且使用由两个工具稳定机构110分开的三个摄像头以允许甚至更多的燃烧级26的腔体同时被检查。应当意识到的是，该增加摄像头和工具稳定机构110的趋势可被延续下去到和用户将期望的一样多(其可能将取决于要被检查的腔体的尺寸)。尽管侧视摄像头被示出，应当意识到的是，如果期望的话，在探头102的下游远侧端部的侧视摄像头和前向摄像头的组合也可被使用。

除了可被使用的摄像头104和工具稳定机构110的数量之外，还应当理解的是，在备选实施例中，这些件相对于彼此的位置可被改变以适应和呈现出可被期望的不同构造。例如，图7示出其中摄像头104位于工具稳定机构110的上游并且与其接近的实施例。反之，在图8中摄像头104位于工具稳定机构110的下游并且与其接近。在图9中示出的形式中，两个摄像头104定位在工具稳定机构110的相对侧上并且与其接近。如上文提到的，在备选形式中，如在图10中示出的，每种部件(摄像头104和工具稳定机构110)中的多个可被提供。还有，如上文提到的，如在图11中示出的，探头102的远侧端部可配备有摄像头104，并且该摄像头可为前向和可铰接的，或如在图12中示出的，其可为侧向和可铰接的。再次，要记住，示出的在摄像头附近的三角形只代表摄像头的观察角度而不代表物理结构。在图7至图12中示出的实施例中，稳定设备114的构件通过虚线被示出，但是应当理解的是，这些可代表本文中讨论的稳定设备的任何的形式(例如，线、条、可膨胀臂或其它可膨胀波纹管/垫等等)。

尽管未示出，在备选形式中，摄像头104可定位在工具稳定机构110的界限内，然而，这种构造不作为优选的只因为当处于非展开位置时，其将在摄像头104和工具稳定机构110所位于的点处使更大的直径成为必需(因此使系统比在摄像头定位在工具稳定机构110的界限的外侧时需要略微更大直径的开口)。将摄像头104放置在工具稳定机构110的界限内还将意味着，由摄像头104捕获的图像中的一些将被当处于展开位置时的工具稳定机构110的多个柔性构件妨碍。

在检查之后，用来进入发动机的内部的端口被关闭或密封起来(例如，被覆盖，如果燃料喷嘴被移除以获得至发动机内部的通道，则将燃料喷嘴放回其中等等)和为该活动记录维修工作。应当意识到的是，在本文中描述的工具稳定机构的情况下，将可能更快地做检查，以更少的时间覆盖更多结构和表面并且可消除从多个进入点进入发动机的需要(例如，在诸如公开的工具稳定机构的工具稳定机构110的情况下，人们不需要担心偏转或振动，并且如果期望的话，将能够使探头从单个进入点通过而遍及整个腔体)。如果那是不期望的，当然本文中公开的工具稳定机构110也允许实现长得多的行进距离，因此它可以至少将检查削减到仅需要两个进入点而不是四个。例如，一个用户可插入具有工具稳定机构的管道镜并且完成发动机的一半检查，同时另一个工作人员对发动机另外的一半做相同的工作，使得两者可被同时完成(可能减掉通常将花费的时间量的四分之三(¾)的时间)。

本文中讨论的构造的一些优点包括：允许对被检查的腔体360°受控制的覆盖；使摄像头能够可重复定位(无需担心关于现有技术讨论的偏转或振动问题)，实现具有简单和成本有效的设计的简单的支撑机构，并且允许更多负载被承载和/或行进延伸的距离而无需担心悬臂/偏转或振动。由于稳定性，这减少了检查时间，收集更快的、连续的和可重复图像，得到更清楚图像，并且允许探头102和相关联的(一个或多个)摄像头104的更受控制的移动。更多的负载可被容纳的事实进一步开辟了利用只具有摄像头的探头以外的不同或另外的工具的机会。此外，如果负载太大，可在负载的相对侧上增加第二工具稳定机构以提供需要的支撑/稳定。除了上文之外，工具稳定机构还可被定制成期望的设计以便配合特定腔体、以期望的方式容纳特定负载和/或在期望的地点定位摄像头或将其与表面间隔开期望的距离。工具稳定机构的预定间隔提供在如下应用中使用的保证或还可允许在如下应用中使用：具有较敏感的待检查表面和/或设备，和/或利用不能冒被损坏风险的较敏感的设备(例如，较敏感的摄像头、镜头、工具等等)。

除了上文之外，应当理解的是，当与原本已经可能实现的比较时，本文中公开的工具稳定机构还允许实现另外的特征和任务。例如，工具稳定机构110的稳定设备114的一个或多个构件可配备有另外的特征以关于发动机检查实现更多。在一个形式中，它们可配备有耐刮材料，该耐刮材料确保(一个或多个)摄像头104将被适当地与被检查的腔体的内壁或内表面间隔开以防止将其损坏。它们还可配备有清洁材料(例如，织物、布料、洗涤剂等等)以在检查的同时帮助清洁内腔体和/或配备有有润滑剂以在检查的同时帮助润滑难以到达的区域。它们可备选地配备有施加修理件或涂层的装置(即，喷雾喷嘴和供应管线)以帮助修理内腔体或防止对其的损坏。在又一些其它形式中，它们可包含另外的结构，诸如在图7至图10中示出的滚动元件116(例如，轮子、轮脚、轴承、辊子等等)以帮助协助探头102无问题地或以减小的摩擦横穿腔体。上文的所有可帮助提高检查的效率、准确性和重复性(例如，使得更容易拉动探头穿过腔体、使得更容易关注特定地点和/或返回并查看该确切的地点等等)。

如上文提到的，工具稳定机构110可大体上被构造成使得其为通用的设备以在许多不同的应用(例如，许多不同的腔体等等)中使用。备选地，其可以更具体的方式被设计成用于具体的应用。例如，并且如在图13中示出，稳定设备114可以具体应用的构造被提供有构件114d、114e、114f和114g，构件114d、114e、114f和114g对于稳定设备114将用于的给定应用(例如，腔体)具有具体的长度。在该图示中，管道镜端部视图被示出，示出了在管道镜探头102的端部处的摄像头104，该管道镜探头插入穿过进入端口26d(例如，燃料喷嘴)并且设置在具体的腔体26a内以用于检查。构件114d、114e、114f和114g相对于探头102和/或摄像头104具有选择的长度和/或选择的角度，其被具体地设计成以期望的方式配合在腔体26a内，并且通过这样做来以期望的方式定位摄像头104。更特别地，在图13中示出的形式中，构件114d和114e比构件114f和114g更短并且从其以不同的角度延伸使得构件伸展到腔体26a的角落以接触相对的表面26b和26c，并且以期望的方式定位摄像头104以用于该特定腔体26a的检查。这一具体应用的特征(或“追随”)允许工具以这样的方式被使用：其中可重复的测量可被更连续和更轻易地进行。

在其它构造中，工具稳定机构110可具有带有不同的长度的构件(诸如构件114d、114e、114f和114g)的稳定设备114以便适应不同的构造，同时仍允许稳定设备114移动或塌缩回到非展开位置中使得其减小产品总直径，使得其更容易插入到进入端口开口26d中以及从其中移除。例如，在图14中，构件114d和114e被提供了不同长度并且各自从公共套管或端部114a分别延伸到它们的自己相应的套管或端部，诸如套管114b和114c。因此，较短的构件114d从在一个端部上的第一套管或公共套管114a延伸并且在第二套管114b中终止，而较长的构件114e从第一套管或公共套管114a延伸并且在第三套管114c中终止。该构造允许两个构件114d，114e具有不同的长度，但是当在非展开位置中时仍更彻底地塌缩或关闭，使得构件114d、114e可大体上平齐于或基本上平行于探头102和它的纵向轴线靠置，使得探头102容易插入任何腔体和/或从任何腔体移除。更特别地，(例如，第一套管114a是固定的并且第二和第三套管114b、114c分别是相对于彼此并且相对于套管114a可独立移动的以允许不同的行进限制，使得它们的相应构件114d、114e可完全地返回到它们通常偏置的、非展开的位置，在该位置它们在它们的整个长度上或基本上在它们的长度上接近探头102靠置(例如，平置在探头102上)。由于构件114d较短，它的连接到第二套管114b的远侧端部从第一套管114a行进第一长度或第一距离，并且构件114e(其比构件114d更长)和它的连接到第三套管114c的远侧端部从第一套管114b行进第二长度或第二距离，该第二长度或第二距离比由构件114d的远侧端部和第二套管114b行进的第一长度或第一距离更长。

本公开的另外的方面通过以下条款的主题被提供：

在一些形式中，工具稳定机构包括连接到工具并且能够在展开位置和非展开位置之间移动的稳定设备，和用于致动稳定设备在展开位置和非展开位置之间移动的致动器。

装置/系统可被构造成其中工具为具有摄像头的管道镜探头并且稳定设备包括可膨胀囊状物或多个可延伸构件，其在非展开位置和展开位置之间移动，其中可膨胀囊状物或可延伸构件与工具稳定机构在处于展开位置时设置在其内的周围环境接触，以帮助稳定工具。

在一些形式中，稳定设备是包括弹性材料的条的多个可延伸构件，弹性材料的条由钢(例如，弹簧钢)、超弹性材料(例如，镍钛诺)和/或塑料中的至少一种制成。

在一些实施例中，可延伸构件可由镍钛诺制成并且以具体应用的构造被预先形成以追随腔体的形状，工具稳定机构被至少部分地设置在该腔体内。

在其它形式中，可延伸构件由耐刮物质制成，以在使用期间保护工具稳定机构与之接触的任何周围环境表面。

稳定设备可备选地为包括至少一个气囊的可膨胀囊状物，该至少一个气囊在稳定设备处于非展开位置时能够收缩并且在稳定设备处于展开位置时能够膨胀。

在一些形式中，至少一个气囊包括多个气囊，该多个气囊膨胀成从工具延伸以接触周围环境并且稳定工具的膨胀臂。

在又一些其它形式中，工具可为具有多个摄像头的管道镜探头，并且稳定设备包括多个稳定构件，该多个稳定构件各自定位成在多个摄像头中的一个附近，以在稳定构件处于它们相应的展开位置时帮助稳定摄像头。

在一个实施例中，工具是具有摄像头的管道镜探头，并且摄像头是铰接式或弯曲末端管道镜探头的远侧端部中的固定的前向摄像头、侧视摄像头和/或嵌入式摄像头中的至少一种。

对于一些应用，工具稳定机构集成到管道镜探头中。在其它应用中，工具稳定机构仅仅是可附接到任何常规的管道镜或管道镜探头的附件。

在一些形式中，稳定设备(或多个其，如果可适用的话)可包括至少一个滚动元件，该至少一个滚动元件连接到稳定设备用于协助在腔体内移动工具以用于检查其的目的。

在一个实施例中，致动器用于致动拉线以使稳定设备在展开位置和非展开位置之间移动的触发器、按钮、旋钮、凸缘或杆中的至少一种。

在一个形式中，探头可包括多个摄像头并且工具稳定机构包括定位在多个摄像头之间的至少一个稳定设备。在另一个形式中，工具稳定机构包括各自定位成在多个摄像头中的一个附近的多个稳定设备。例如，一旦附接到探头，便可提供依次包含第一摄像头、第一稳定设备、第二摄像头、第二稳定设备和第三摄像头的系统。在一些形式中，第三摄像头可定位在探头的远侧端部。在其它形式中，系统可包括第一摄像头，其后是定位成在探头的远侧端部附近的第一稳定设备。在又一些其它形式中，系统可包括第一稳定设备，其后是定位成在探头的远侧端部附近的摄像头。在再一些其它形式中，系统可依次包括第一摄像头、其后是第一稳定设备并且接着是第二摄像头。

如上文提到的，在本文中公开的概念可在可附接到任何管道镜的附件中被利用，或它们可被结合到管道镜中。除了上文的实施例、装置和系统之外，应当意识到的是，各种相关方法也已在本文中被公开。例如，实施改进的腔体检查的方法被公开，包括：提供管道镜，该管道镜包括手持单元，该手持单元具有带有摄像头的柔性导向管探头以用于探测腔体；和工具稳定机构，其用于在腔体内稳定探头以允许更容易地检查腔体，工具稳定机构具有致动器以用于使工具稳定机构在用于实施检查的展开位置和用于使管道镜探头的插入和/或移除简单化的非展开位置之间移动；将探头插入到待检查的腔体的内部中；经由致动器展开工具稳定机构以将工具稳定机构放置在展开位置中，并且在腔体的检查期间稳定管道镜；和将工具稳定机构返回到非展开位置以用于管道镜从腔体的内部的移除。

本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可做出关于上述实施例的各种各样的修改、变更和组合，并且这种修改、变更和组合将被视为处于本公开概念的范围内。

Claims (10)

1. 一种工具稳定机构系统，包括：

工具稳定机构，其具有连接到工具并且能够在展开位置和非展开位置之间移动的稳定设备；和

致动器，其用于致动所述稳定设备以在所述展开位置和所述非展开位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有摄像头的管道镜探头，并且所述稳定设备包括可膨胀囊状物和多个可延伸构件中的至少一种，其中，所述稳定设备在所述非展开位置和所述展开位置之间移动，其中，所述可膨胀囊状物或可延伸构件与所述稳定设备在处于所述展开位置时被设置在其内的周围环境接触，以帮助稳定所述工具。

3.根据权利要求2所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备是所述多个可延伸构件，所述多个可延伸构件包括由钢、超弹性材料和塑料中的至少一种制成的弹性材料的条。

4.根据权利要求2所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备以具体应用的构造被预先形成以追随所述稳定设备至少部分地设置在其内的腔体的形状。

5.根据权利要求1所述的工具稳定机构系统，其中，所述可延伸构件由耐刮物质制成，以在使用期间保护所述稳定设备与之接触的任何周围环境表面。

6.根据权利要求2所述的工具稳定机构系统，其中，所述稳定设备是所述可膨胀囊状物，所述可膨胀囊状物包括至少一个气囊，所述至少一个气囊能够在所述稳定设备处于所述非展开位置时收缩并且能够在所述稳定设备处于所述展开位置时膨胀。

7.根据权利要求6所述的工具稳定机构系统，其中，所述至少一个气囊包括多个气囊，所述多个气囊膨胀成从所述工具延伸以接触所述周围环境并且稳定所述工具的膨胀臂。

8.根据权利要求1所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有多个摄像头的管道镜探头，并且所述稳定设备包括多个稳定构件，所述多个稳定构件各自定位成在所述多个摄像头中的一个附近，以在所述稳定设备处于所述展开位置时帮助稳定所述摄像头。

9.根据权利要求1所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具是具有摄像头的管道镜探头，并且所述摄像头是铰接式或弯曲末端管道镜探头的远侧端部中的固定的前向摄像头、侧视摄像头和/或嵌入式摄像头中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的工具稳定机构系统，其中，所述工具稳定机构集成到管道镜探头中。