УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2012 года по МПК B08B3/12 

Изобретение связано с очисткой деталей двигателя, в частности, в аэрокосмической индустрии.

Двигатели внутреннего сгорания и газотурбинные двигатели являются сложными механическими системами с множеством внутренних деталей. Сложность этих машин означает, что плановое техобслуживание и внеплановые ремонты требуют вывода двигателей из эксплуатации на значительные сроки.

В большинстве случаев практического применения служба газотурбинных двигателей имеет очень высокую цену в сравнении со стоимостью самого двигателя. Например, в работе по прокачке газа, где двигатели доставляют гигантские количества газа через континенты, и в практическом применении для выработки электроэнергии, годовые затраты на топливо могут быть больше, чем стоимость двигателя. В этих других практических применениях газотурбинного или других типов двигателей существует постоянная необходимость минимизировать время, на которое двигатели выводятся из эксплуатации для ремонта и техобслуживания.

Многие детали двигателя включают в себя каналы для текучих сред, таких, как топливо, воздух, смазочный материал и прочих. Эти каналы часто полностью или частично блокируются грязью либо отходами, вызывая необходимость занимающих много времени демонтажа и очистки. Одной из таких деталей является пусковой воспламенитель, находящийся в газовых турбинах, который поддерживает процесс горения при запуске и пониженной нагрузке двигателя. EP 0 728 989 и GB 2 336 663 содержат дополнительную информацию о роли пускового воспламенителя в газотурбинных двигателях.

Система, предлагающая быструю и эффективную очистку таких деталей, особенно внутренних каналов текучей среды, предлагает значительные преимущества по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, создан способ очистки детали двигателя, содержащий следующие этапы: устанавливают крышку для обеспечения гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, причем, упомянутая крышка включает в себя ультразвуковой излучатель; направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью через канал подачи; осуществляют перемешивание чистящей текучей среды посредством ультразвукового излучателя; и направляют чистящую текучую среду от детали через отводящий канал.

В предпочтительном варианте осуществления деталь двигателя включает в себя внутренний канал текучей среды (например, часть пути прохождения топлива во время нормальной работы двигателя) и каналы подачи и отводящий канал чистящей текучей среды устанавливаются такими, чтобы направить чистящую текучую среду через упомянутый внутренний канал текучей среды во время операции очистки.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, создано устройство для очистки детали двигателя, имеющего внутренний канал текучей среды, содержащее: крышку, выполненную с возможностью обеспечения гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, с размещенным на ней ультразвуковым излучателем; канал подачи, выполненный с возможностью направления чистящей текучей среды для входа во внутренний канал текучей среды; и отводящий канал, выполненный с возможностью сбора чистящей жидкости после выхода из внутреннего канала текучей среды.

Изобретение ниже будет описано, в виде не ограничивающего примера, со ссылкой на следующие чертежи, на которых:

на фигуре 1 показан схематический вариант осуществления изобретения в упрощенной форме;

на фигуре 2 показан предпочтительный вариант осуществления изобретения и

на фигуре 3 показан дополнительный предпочтительный вариант осуществления изобретения.

Показанное на фигуре 1 устройство для чистки детали 1 двигателя содержит крышку 2, канал 3 подачи чистящей текучей среды, канал 4 отвода чистящей текучей среды и ультразвуковой излучатель 5.

Устройство выполнено с возможностью гидравлического уплотнения между деталью 1 и крышкой 2, чтобы во время работы чистящая текучая среда (как показано стрелками) направлялась для вступления в контакт с деталью 1 до направления на отвод через канал 4. Излучатель 5 создает ультразвуковое перемешивание чистящей текучей среды, чтобы способствовать очистке.

Чистящая текучая среда подается из источника (не показан), который может быть сосудом под давлением или резервуаром, из которого выкачивается текучая среда.

Как показано на фигуре 2, деталь 1, подлежащая очистке в частном варианте осуществления изобретения, содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя. Входной патрубок 6 топлива соединен с внутренним каналом 7 текучей среды (топлива), который (во время работы) направляет топливо в сопло 8. Канал 3 подачи чистящей текучей среды соединен с входным патрубком 6 топлива, и отводящий канал 4 чистящей текучей среды выполнен с возможностью сбора чистящей текучей среды после испускания из сопла 8 и контакта с другими поверхностями 9 детали 1.

Как и ранее, излучатель 5 создает ультразвуковое перемешивание чистящей текучей среды.

Как показано на фигуре 3, устройство может включать в себя источник 10 чистящей жидкости, содержащий сосуд под давлением с размером, подходящим для переноски или установки на тележке. Таким образом, создается полностью автономная система, которая легко переносится к месту двигателя, чтобы облегчать очистку детали.

Заявленное изобретение относится к устройству и способу очистки деталей двигателя. Деталь содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя. Двигатель включает в себя внутренний канал текучей среды. Устанавливают крышку для создания гидравлического уплотнения с деталью, крышка включает в себя ультразвуковой излучатель. Направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью через канал подачи. Перемешивают чистящую текучую среду посредством ультразвукового излучателя. Направляют чистящую текучую среду от детали через отводящий канал. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности очистки деталей двигателя. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ очистки детали (1) двигателя, которая содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя, при этом двигатель включает в себя внутренний канал (7) текучей среды, содержащий следующие этапы:
устанавливают крышку (2) для создания гидравлического уплотнения с упомянутой деталью, упомянутая крышка (2) включает в себя ультразвуковой излучатель (5),
направляют чистящую текучую среду для вступления в контакт с деталью (1) через 1 канал (3) подачи, упомянутое направление включает в себя подачу чистящей текучей среды в упомянутый объем для вступления в контакт с деталью, причем чистящую текучую среду направляют для прохождения через упомянутый внутренний канал (7) текучей среды,
перемешивают чистящую текучую среду посредством ультразвукового излучателя (5); и
направляют чистящую текучую среду от детали (1) через отводящий канал (4).

2. Устройство для очистки детали (1) двигателя, при этом деталь (1) содержит пусковой воспламенитель газотурбинного двигателя и включает в себя внутренний канал (7) текучей среды, при этом устройство выполнено для осуществления способа по п.1 и включает в себя:
крышку (2), выполненную с возможностью создания гидравлического уплотнения с упомянутой деталью (1) и имеющую ультразвуковой излучатель (5), размещенный на ней,
канал (3) подачи, выполненный с возможностью направления чистящей текучей среды для входа во внутренний канал (7) текучей среды, упомянутую чистящую текучую среду, проходящую в упомянутый объем, чтобы вступить в контакт с деталью; и
отводящий канал (4), выполненный с возможностью сбора чистящей текучей среды после выхода из внутреннего канала текучей среды.

3. Устройство по п.2, дополнительно содержащее переносной источник чистящей жидкости. '