КАРТЕР ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, КРЫШКА КАРТЕРА И СПОСОБ ЭНДОСКОПИИ И/ИЛИ ДЕФЕКТОСКОПИИ Российский патент 2018 года по МПК F01D21/00 B64D29/08 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к картеру газотурбинного двигателя, содержащему эндоскопическое отверстие.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Как правило, отверстие для эндоскопии картера газотурбинного двигателя выполняют в выступе этого картера. В частном случае выполнения этот выступ образован приспособлением, установленным и закрепленным на картере, причем это приспособление содержит внутренний канал, который сообщается с отверстием картера для введения эндоскопа.

В известных решениях приспособление крепят на картере при помощи средств типа винт-гайка. Приспособление содержит два отверстия для установки винтов, головки которых опираются на внутреннюю поверхность картера и на которые навинчивают гайки, опирающиеся на приспособление для его прижатия к картеру.

Канал приспособления содержит внутреннюю резьбу для завинчивания заглушки, которую впоследствии удаляет оператор для введения эндоскопа в канал с целью осуществления операции контроля.

Во время этих операций контроля оператор может ошибочно отвинтить гайки средств крепления приспособления, тогда как необходимо вывинтить только заглушку. Эта ошибка может привести к попаданию гаек в двигатель, что может повлечь за собой необходимость демонтажа двигателя.

Было предложено решить эту проблему путем выполнения двух сварных точек между каждой гайкой и соответствующим винтом. Однако это решение оказалось не эффективным, так как попытка отвинчивания гайки оператором может привести к разрыву винта и, следовательно, все равно к необходимости демонтажа двигателя.

Настоящее изобретение призвано предложить простое, эффективное и экономичное решение вышеуказанной проблемы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретением предложен картер газотурбинного двигателя, содержащий эндоскопическое отверстие и приспособление, установленное и закрепленное на картере и содержащее канал, который сообщается с отверстием и который имеет внутреннюю резьбу для завинчивания заглушки, и средства крепления приспособления на картере, отличающийся тем, что дополнительно содержит крышку, установленную на приспособлении и по меньшей мере частично закрывающую средства крепления, в частности, чтобы затруднять и даже перекрывать к ним доступ, когда крышка установлена на приспособлении, при этом крышка расположена таким образом, чтобы канал оставался свободным для доступа, когда заглушка не завинчена в канал.

Средства крепления могут быть любыми, например, типа винт гайка, типа заклепки и т.д., при этом крышка предназначена для затруднения и даже для предотвращения захвата этих средств при помощи инструмента.

Таким образом, крышка образует колпак, который ограничивает доступ к средствам крепления для инструмента, такого как ключ для завинчивания/отвинчивания. Следовательно, оператор не может ошибочно отвинтить средства крепления во время операции эндоскопического контроля. Таким образом, изобретение позволяет избегать случайного демонтажа средств крепления приспособления на картере. Кроме того, крышка не мешает доступу к каналу и, следовательно, позволяет вводить эндоскоп в канал и в эндоскопическое отверстие картера.

Приспособление может образовать выступ на картере. В положении монтажа приспособления может иметь плоскую поверхность, по существу параллельную оси вращения картера, если он является кольцевым. Эта поверхность может быть касательной к окружности, центр которой находится на этой оси.

Предпочтительно крышка содержит отверстие, совмещенное с каналом и выполненное таким образом, чтобы заглушку можно было завинчивать в канал через это отверстие.

Заявленный картер может содержать заглушку для завинчивания в отверстие картера. Предпочтительно заглушка содержит средства опоры на крышку для ее удержания прижатой к приспособлению. Таким образом, заглушка обеспечивает удержание крышки на приспособлении. Крышка может удерживаться в положении опоры на вышеупомянутую наружную поверхность приспособления.

Крышка может содержать периферический бортик, расположенный вокруг приспособления. Этот бортик может взаимодействовать за счет упора с приспособлением для ограничения перемещений крышки относительно приспособления.

Крышка может содержать по меньшей мере одно отверстие для установки винта или резьбового стержня средств крепления. Она может содержать два и даже больше отверстий этого типа.

Крышка может быть выполнена из металлического листа.

Картер может содержать по меньшей мере два эндоскопических отверстия, по меньшей мере два приспособления, установленных и закрепленных на уровне этих отверстий, и по меньшей мере две крышки, установленные на этих приспособлениях, причем крышки имеют идентичные или разные формы.

Предпочтительно крышка содержит по меньшей мере одно средство позиционирования и/или предотвращения вращения, выполненное с возможностью взаимодействия с комплементарным средством заглушки и/или системы эндоскопии и/или дефектоскопии.

Объектом настоящего изобретения является также газотурбинный двигатель, такой как авиационный турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один описанный выше картер.

Объектом изобретения является также крышка для вышеупомянутого картера, отличающаяся тем, что содержит первое отверстие, выполненное с возможностью прохождения через него эндоскопической заглушки, и по меньшей мере второе отверстие, выполненное с возможностью прохождения через него винта или резьбового стержня, но не головки этого винта и не гайки, предназначенной для завинчивания на винте или резьбовой стержне. Объектом изобретения является также узел, содержащий крышку этого типа и по меньшей мере один винт или резьбовой стержень, который проходит через упомянутое по меньшей мере второе отверстие крышки, причем это отверстие имеет диаметр, меньший наружного диаметра головки этого винта или гайки, предназначенной для завинчивания на винте или на резьбовом стержне.

Крышка может содержать по меньшей мере одно средство позиционирования и/или предотвращения вращения, выполненное с возможностью взаимодействия с комплементарным средством заглушки и/или системы эндоскопии и/или дефектоскопии.

Объектом настоящего изобретения является также способ эндоскопии и/или дефектоскопии через эндоскопическое отверстие картера по одному из п.п. 1-9 формулы изобретения, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых:

а) вывинчивают заглушку и снимают ее с приспособления, закрепленного на картере, и

b) вводят систему эндоскопии и/или дефектоскопии в канал приспособления и в отверстие картера,

при этом крышка остается установленной на приспособлении во время этапов а) и b).

Когда крышка содержит отверстие, совмещенное с каналом и выполненное с возможностью завинчивания заглушки в канал через это отверстие, на этапе b) можно вводить систему эндоскопии и/или дефектоскопии в отверстие крышки, канал приспособления и отверстие картера.

Когда крышка содержит по меньшей мере одно отверстие для установки винта или резьбового стержня средств крепления приспособления, способ может содержать перед этапом b) и даже перед этапом а) дополнительный этап, на котором на упомянутом винте или на резьбовом стержне устанавливают элемент блокировки крышки.

Когда крышка содержит по меньшей мере одно средство индексации и/или предотвращения вращения и система содержит по меньшей мере одно средство, комплементарное с этим средством индексации, способ может содержать во время этапа b) подэтап, на котором обеспечивают взаимодействие между средством индексации крышки и комплементарным средством системы, в частности, чтобы определять контрольное положение системы относительно картера.

ОПИСАНИЕ ФИГУР

Изобретение, его другие детали, отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве не ограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид в перспективе картера газотурбинного двигателя, оснащенного приспособлениями и заглушками для эндоскопии.

Фиг. 2 - схематичный вид в перспективе картера, показанного на фиг. 1, без эндоскопических заглушек и приспособлений установки этих заглушек.

Фиг. 3 - схематичный вид в перспективе и в осевом разрезе по продольной оси картера приспособлений и заглушек для эндоскопии, показанных на фиг. 1.

Фиг. 4 и 5 - схематичный вид в перспективе картера газотурбинного двигателя, оснащенного крышками в соответствии с изобретением.

Фиг. 6 - схематичный вид в перспективе и в осевом разрезе по продольной оси картера приспособлений, заглушек и крышек, показанных на фиг. 5.

Фиг. 7 и 8 - схематичный вид в перспективе крышки в соответствии с изобретением, соответственно в верхней и нижней проекции.

Фиг. 9 - схематичный вид в перспективе сбоку варианта выполнения крышки в соответствии с изобретением.

Фиг. 10 - схематичный вид в перспективе в осевом разрезе эндоскопического отверстия картера, иллюстрирующий также способ эндоскопии и/или дефектоскопии в соответствии с изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На фиг. 1-3 представлен ближайший аналог изобретения. Газотурбинный двигатель, такой как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель, содержит картеры, имеющие эндоскопические отверстия, то есть отверстия для ввода эндоскопа с целью осмотра деталей внутри картера во время операции контроля, которую можно осуществлять на двигателе, закрепленном на крыле самолета.

Показанный на чертежах картер 10 содержит три эндоскопических отверстия 12, отстоящих друг от друга вдоль продольной оси картера, который, как правило, имеет кольцевую форму. Эти отверстия 12 выполнены в относительно тонкой части картера 10.

На уровне каждого отверстия 12 установлено и закреплено на картере приспособление 14 для образования выступа на наружной поверхности картера. Это приспособление14 содержит центральный канал 16, который сообщается с соответствующим отверстием 12, и боковые отверстия 18, которые совмещены с отверстиями 20 картера и которые служат для установки средств типа винт-гайка для крепления приспособления 14 на картере 10.

Каждое средство крепления содержит винт 22, который устанавливают в отверстие 20 картера и в соответствующее отверстие 18 приспособления 14 и головка 24 которого опирается на внутреннюю поверхность картера. На каждый винт снаружи навинчивают гайку 26, которая должна опираться на приспособление14.

Канал 16 имеет внутреннюю резьбу для завинчивания заглушки 28, закрывающей канал.

Настоящее изобретение призвано решить вышеупомянутую проблему при помощи крышки, предназначенной для установки на каждом приспособлении, чтобы по меньшей мере частично закрывать гайку 26 с целью ограничения и даже предотвращения доступа к ней для инструмента.

На фиг. 4-9 показан пример выполнения изобретения, в котором представлены две конкретные формы крышки. Действительно, картер 10 может содержать крышки 30, 30’ в количестве, равном количеству приспособлений 14 этого картера. Так, в примере, представленном на фиг. 1-3, картер может быть оснащен тремя крышками (из которых на фиг. 4-6 показаны только две). Кроме того, учитывая, что формы и размеры приспособлений 14 могут отличаться от одного приспособления к другому, в частности, в зависимости от положения этих приспособлений на картере, крышки в соответствии с изобретением, которыми оснащен один и тот же картер, могут быть разными или идентичными. В представленном примере картер 10 оснащен крышками двух типов 30, 30’, при этом первый тип 30 показан на фиг. 7 и 8, и второй тип 30’ показан на фиг. 9.

Каждая крышка 30, 30’ имеет относительно плоскую стенку 32, предназначенную для закрывания приспособления 14, и периферический бортик 34, выполненный со стороны картера 10 и проходящий по существу по всему контуру приспособления, например, на расстоянии от этого приспособления.

Стенка 32 каждой крышки 30, 30’ содержит центральное отверстие 36, совмещенное с каналом 16 приспособления и имеющее внутренний диаметр, по существу равный или слегка превышающий диаметр канала. Стенка 32 дополнительно содержит два боковых отверстия 38 для установки резьбовых стержней винтов 22.

Как показано на фиг. 7 и 8, каждое отверстие 38 имеет диаметр, превышающий наружный диаметр резьбового стержня винта 22 и меньший диаметра гайки 26, чтобы эта гайка не была доступна через это отверстие и чтобы ее нельзя было вывинтить через это отверстие.

В положении монтажа, показанном на фиг. 4, каждая крышка 30, 30’ опирается на наружный периферический бортик канала 16 соответствующего приспособления, и ее стенка 32 расположена в плоскости, находящейся над гайками 26, завинченными на винтах 22. Таким образом, на фиг. 4 эти гайки не видны.

Заглушку 28 завинчивают в канал 16 приспособления 14 так же, как и в известном решении. В данном случае заглушка 28 предназначена для завинчивания в канал 16 через отверстие 36 крышки 30, 30’ и должна опираться на периферический край этого отверстия для удержания крышки в положении опоры на вышеупомянутый бортик канала. Таким образом, крышка 30, 30’ оказывается зажатой между заглушкой 28 и приспособлением 14 при затягивании заглушки, и этого достаточно для обеспечения ее удержания на картере. Как показано на фиг. 6, заглушка 28 может состоять из нескольких соединенных между собой деталей.

Как показано на фиг. 9, каждое отверстие 38 крышки 30’ образовано каналом 40 для прохождения резьбового стержня винта 22. Каналы 40 крышки 30’ могут служить для направления при монтаже крышки и для предупреждения плохого позиционирования крышки.

Стенка 32 крышки 30’ дополнительно содержит изогнутое окно 42, расположенное вокруг и вблизи отверстия 36. Это окно предназначено для захождения в него шипа 44 заглушки 28 (фиг. 6).

Окно 42 можно рассматривать как выполняющее две функции. Во-первых, в него заходит шип 44 заглушки 28 для ее блокировки при вращении, и, следовательно, оно выполняет функцию предотвращения вращения. Оно может также выполнять функцию позиционирования. Действительно, в зависимости от положения окна 42 вокруг отверстия 36 оно позволяет позиционировать заглушку 28 в определенном положении, например, в положении оптимального затягивания.

Предпочтительно, как схематично показано на фиг. 10, окно 42 может также служить средством позиционирования для системы 46 эндоскопии и/или дефектоскопии, которую вводят в отверстие 12 картера 10 (через отверстие 36 крышки 14 и канал 16 приспособления14). При этом система 46 имеет комплементарное средство 48, выполненное с возможностью взаимодействия со средством 42 позиционирования крышки 30’. Как в представленном примере, речь может идти о пальце, выполненном на системе 46 и предназначенном для захождения в окно 42 крышки 30’. Это представляет особый интерес, так как позволяет определять контрольное положение системы 46 относительно картера 10 и, следовательно, облегчает локализацию наблюдаемой зоны в двигателе во время операции обслуживания. В частности, это относится к случаю, когда окно 42 имеет заранее определенное положение на крышке 30’, и поэтому легко точно определить положение системы 46, введенной в эндоскопическое отверстие 12.

Перед введением системы 46 в отверстие 36 крышки 14, канал 16 приспособления14 и отверстие 12 картера 10 необходимо снять заглушку, завинченную в канал. Именно эта заглушка обеспечивает удержание и стопорение крышки 30’ на картере 10, как было указано выше. После удаления заглушки крышка 30’ находится на картере в плавающем положении, в частности, по причине зазоров между отверстиями 38 крышки и проходящими через них резьбовыми стержнями 22. Чтобы все же избегать смещений крышки 30’ во время осмотра, изобретением предложено дополнительно стопорить ее при помощи элементов 50 блокировки, которые в данном случае установлены на свободные концы резьбовых стержней 22 и опираются на крышку 30’, например, для ее удержания на приспособлении14. Этими элементами 50 блокировки являются, например, гайки или шайбы из мягкого материала, такого как резина.

Картер газотурбинного двигателя содержит эндоскопическое отверстие и приспособление, установленное и закрепленное на картере, средства крепления приспособления на картере, а также заглушку и крышку. Приспособление, установленное и закрепленное на картере, содержит канал, который сообщается с эндоскопическим отверстием. Заглушка служит для ввинчивания в эндоскопическое отверстие картера и содержит внутреннюю резьбу, а крышка установлена на приспособлении и закрывает средства крепления. Крышка выполнена с возможностью оставлять канал свободным для доступа, когда заглушка не завинчена в канал, причем заглушка содержит средства опоры на крышку для ее удержания прижатой к приспособлению. Другое изобретение группы относится к газотурбинному двигателю, содержащему указанный выше картер. Еще одно изобретение группы относится к крышке указанного выше картера, содержащей первое отверстие, выполненное с возможностью прохождения через него заглушки, и второе отверстие, выполненное с возможностью прохождения через него винта или резьбового стержня, но не головки этого винта и не гайки, предназначенной для завинчивания на винте или резьбовом стержне. При эндоскопии и/или дефектоскопии через эндоскопическое отверстие картера вывинчивают заглушку и снимают ее с приспособления, закрепленного на картере. Вводят систему эндоскопии и/или дефектоскопии в канал приспособления и в отверстие картера, при этом крышка остается установленной на приспособлении. Группа изобретений позволяет исключить возможность ошибочного отвинчивания оператором средств крепления приспособления вместо заглушки закрывающей эндоскопическое отверстие. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Картер (10) газотурбинного двигателя, содержащий эндоскопическое отверстие (12) и приспособление (14), установленное и закрепленное на картере (10) и содержащее канал (16), который сообщается с эндоскопическим отверстием (12), и средства (22, 26) крепления приспособления (14) на картере (10), отличающийся тем, что дополнительно содержит заглушку (28) для ввинчивания в эндоскопическое отверстие (12) картера (10), содержащее внутреннюю резьбу, и крышку (30), установленную на приспособлении (14) и по меньшей мере частично закрывающую средства крепления (22, 26), при этом крышка (30) выполнена с возможностью оставлять канал (16) свободным для доступа, когда заглушка (28) не завинчена в канал (16), причем заглушка (28) содержит средства опоры на крышку (30) для ее удержания прижатой к приспособлению (14).

2. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что средства крепления (22, 26) являются средствами типа винт-гайка, при этом крышка (30) предназначена для затруднения или для предотвращения захвата этих средств крепления (22, 26) при помощи инструмента.

3. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что крышка (30) содержит отверстие (36), совмещенное с каналом (16) и выполненное таким образом, чтобы заглушку (28) можно было завинчивать в канал (16) через это отверстие (36).

4. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что крышка (30) содержит периферический бортик (34), расположенный вокруг приспособления (14).

5. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что крышка (30) содержит по меньшей мере одно отверстие (38) для установки винта (22) или резьбового стержня средств крепления (22, 26).

6. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что крышка (30) выполнена из металлического листа.

7. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере два эндоскопических отверстия (12), по меньшей мере два приспособления (14), установленных и закрепленных на уровне этих эндоскопических отверстий (12), и по меньшей мере две крышки (30), установленные на этих приспособлениях (14), при этом крышки имеют идентичные или разные формы.

8. Картер (10) по п. 1, отличающийся тем, что крышка (30) содержит по меньшей мере одно средство (42) позиционирования и/или предотвращения вращения, выполненное с возможностью взаимодействия с комплементарным средством (44, 48) заглушки (28) и/или системы (46) эндоскопии и/или дефектоскопии.

9. Газотурбинный двигатель, в частности авиационный турбореактивный двигатель или турбовинтовой двигатель, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один картер (10) по п. 1.

10. Крышка (30) для картера по п. 1, отличающаяся тем, что содержит первое отверстие (36), выполненное с возможностью прохождения через него заглушки (28), и по меньшей мере одно второе отверстие (38), выполненное с возможностью прохождения через него винта (22) или резьбового стержня, но не головки (24) этого винта и не гайки (26), предназначенной для завинчивания на винте или резьбовом стержне.

11. Крышка (30) по п. 10, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одно средство (42) позиционирования и/или предотвращения вращения, выполненное с возможностью взаимодействия с комплементарным средством (44, 48) заглушки (28) и/или системы (46) эндоскопии и/или дефектоскопии.

12. Способ эндоскопии и/или дефектоскопии через эндоскопическое отверстие (12) картера по п. 1, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых:

а) вывинчивают заглушку (28) и снимают ее с приспособления (14), закрепленного на картере, и

b) вводят систему (46) эндоскопии и/или дефектоскопии в канал (16) приспособления (14) и в отверстие (12) картера (10),

при этом крышка (30) остается установленной на приспособлении во время этапов а) и b).

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что крышка (30) содержит по меньшей мере одно отверстие (38) для установки винта (22) или резьбового стержня средств крепления приспособления (14), причем перед этапом b) или перед этапом а) дополнительно устанавливают элемент (50) блокировки крышки (30) на упомянутом винте или на резьбовом стержне.

14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что крышка (30) содержит по меньшей мере одно средство позиционирования и/или предотвращения вращения (42), а упомянутая система (46) содержит по меньшей мере одно средство (48), комплементарное с этим средством позиционирования (42), причем во время этапа b) дополнительно обеспечивают взаимодействие между средством позиционирования (42) крышки (30) и комплементарным средством системы, в частности, с возможностью определения контрольного положения системы (46) относительно картера (10).