一種用於發動機清洗的系統的製作方法
2023-12-09 05:10:46 1
本發明涉及一種用於航空發動機清洗的系統，尤其是一種可用於外場維護的可攜式的用於發動機清洗的系統。
背景技術：
飛機上使用的航空發動機需要定期實施清洗，通過清洗去除進氣道、壓氣機及渦輪葉片上的沉積物來保護葉片，從而延緩或清除空氣中雜質對發動機性能的影響，恢復劣化零部件的性能，降低零部件被腐蝕的程度，保證發動機設計壽命和可靠性，同時預防或排除發動機的故障。
中國專利申請201420627804.X的背景技術部分對現有發動機清洗技術進行了描述，即，現有的清洗的方式有兩種：清洗和衝洗。清洗一般指在發動機冷轉狀態下，向發動機噴入清洗劑溶液清洗葉片上的鹽分，清洗也稱「除鹽清洗」。由於是在發動機冷轉狀態下進行，因此除鹽不會引起發動機的熱腐蝕。一般定期進行清洗。衝洗指發動機在慢車狀態時，向發動機噴入水或合適的清洗劑來清除葉片上的油脂汙垢，從而恢復發動機性能，故衝洗又稱「恢復性能清洗」，一般每日最後一班飛行後進行衝洗。
現有飛機維護均使用專用的清洗設備和衝洗設備，兩套設備管路不通用，管路切換、操作都很不方便，而且因為需要外接水源、電源等管線，通常都移動困難，結構體積大，難以跟飛用於外場維護，且清洗設備和衝洗設備各自的功能單一，適用性不廣，單一的清洗/衝洗功能應用於氣溫較低的環境時，還需要另外燒水以提高水溫，提高清洗效果。並且在完成發動機的清洗後，發動機清洗系統內殘留的水容易在氣溫低的時候結冰，堵塞清洗系統，影響清洗系統的下次使用，而且對於不同使用環境，缺乏靈活的流量和壓力調節手段，通用性不強。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種用於發動機清洗的系統，以減少或避免前面所提到的問題。
為解決上述技術問題，本發明提出了一種用於發動機清洗的系統，用於利用水及清洗劑對航空發動機進行清洗和/或衝洗，其中，所述用於發動機清洗的系統由車架以及可拆卸地設置在所述車架上的儲液箱、液路控制箱、電氣控制箱、電動泵、氣體減壓裝置、卷管器以及儲物箱組成，其中：所述儲液箱中儲放有用於衝洗的衝洗水及添加有清洗劑的用於清洗的清洗水，所述儲液箱的衝洗水及清洗水分別通過管路與所述液路控制箱連接；所述氣體減壓裝置與外部高壓氣源連接，所述氣體減壓裝置的出氣口通過管路與所述液路控制箱連接；所述電動泵具有一個泵入口和一個泵出口，所述泵入口和泵出口分別通過管路連接所述液路控制箱；所述液路控制箱的液路出口與盤繞在所述卷管器上的衝洗管連接；所述儲物箱中存放有拆裝所述發動機清洗的系統的工具及備件；所述電氣控制箱上設置有控制所述電動泵以及所述液路控制箱的按鈕。
優選地，所述儲液箱由兩個獨立的第一容器和第二容器並排焊接而成，其中所述第一容器裝有添加有清洗劑的用於清洗的清洗水，所述第二容器裝有用於衝洗的衝洗水。
優選地，所述第一容器和所述第二容器中設置有電加熱裝置。
優選地，所述第一容器底部設置有一個清洗口以及一個回液口，所述第二容器的底部設置有一個衝洗口，所述清洗口、回液口以及衝洗口分別通過管路連接至所述液路控制箱。
優選地，所述第一容器的內部設置有一個連接所述回液口向上延伸至液面上方的回液管。
優選地，所述第一容器和第二容器內設置有液位控制器。
優選地，所述液路控制箱設置有分別連接所述清洗口的接口A，連接所述衝洗口的接口B，連接所述回液口的接口F，連接所述出氣口的接口G，連接所述泵入口的接口C，連接所述泵出口的接口D，連接所述衝洗管的接口E。
優選地，所述接口A、接口B以及接口C通過管道連接至一個三通控制 閥K1；所述接口D和接口F分別通過管路連接一個三通控制閥K2的兩個口，所述三通控制閥K2的第三個口通過管路連接一個三通控制閥K3，所述三通控制閥K3的另外兩個口分別通過管路連接所述接口E和接口G。
優選地，所述接口D和所述三通控制閥K2之間的管路上設置有壓力表P。
優選地，所述壓力表P和所述三通控制閥K2之間設置有流量計LU。
本發明提出了一種用於發動機清洗的系統，各部件體積小，重量輕，部件之間的管路結構簡單，拆裝方便，因此可很方便的對系統進行拆卸和安裝，也就可隨機攜帶轉場，從而隨時可保障外場維護時對發動機的清洗作業。
附圖說明
以下附圖僅旨在於對本發明做示意性說明和解釋，並不限定本發明的範圍。其中，
圖1顯示的是根據本發明的一個具體實施例的用於發動機清洗的系統的結構示意圖；
圖2顯示的是根據本發明的一個具體實施例的車架的結構示意圖；
圖3顯示的是根據本發明的一個具體實施例的用於發動機清洗的系統的下方視圖；
圖4顯示的是根據本發明的一個具體實施例的儲液箱的底部結構示意圖；
圖5顯示的是根據本發明的一個具體實施例的儲液箱的頂部結構示意圖；
圖6顯示的是本發明的液路控制箱的管路連接的示意圖；
圖7顯示的是本發明的管路和氣路的連接示意圖；
圖8顯示的是本發明的液路控制箱的控制原理圖。
具體實施方式
為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本發明的具體實施方式。其中，相同的部件採用相同的標號。
圖1顯示的是根據本發明的一個具體實施例的用於發動機清洗的系統的 結構示意圖，所述系統可用於利用水及清洗劑對航空發動機進行清洗和/或衝洗，即，本發明的用於發動機清洗的系統同時具備清洗以及衝洗的功能，使用時可以單獨使用，也可以先清洗再衝洗，管路通用可以減少體積和重量，便於隨機運輸至外場使用。
具體的，為便於外場維護，本發明提供的用於發動機清洗的系統採用了模塊化設計，車架本身可以摺疊，同時系統的各個模塊都設計成小於飛機艙門的尺寸，可以快速拆分和組裝，並方便通過飛機艙門搬上飛機隨機運輸。
如圖，本發明的用於發動機清洗的系統由可移動的車架10以及可拆卸地設置在車架10上的儲液箱141、液路控制箱142、電氣控制箱143、電動泵144、氣體減壓裝置145、卷管器146以及儲物箱147組成。
具體來說，如圖2所示，其顯示的是根據本發明的一個具體實施例的車架的結構示意圖，其中，本發明的車架10由矩形鏤空框架構成，車架10的下方四個角上設置有四個萬向輪11，車架10的一個短邊設置有一個斜向上方伸出的可摺疊把手12，車架10上方分別設置有多個鏤空安裝區域13，每個鏤空安裝區域13均可拆卸地安裝有一個用於對航空發動機進行清洗和/或衝洗的功能模塊，當然，所謂的功能模塊也就是前面提及的設置在車架10上的儲液箱141、液路控制箱142、電氣控制箱143、電動泵144、氣體減壓裝置145、卷管器146以及儲物箱147這七個功能模塊。
本發明中，車架10作為一個平臺，各個功能模塊前後兩邊設有掛鈎，在對應的車架上鉚接鎖扣，在各功能模塊嵌入車架後，將鎖扣鎖死在掛鈎上，輕鬆完成對接，固定，最後用管路、電纜分別連接。飛機艙門尺寸為1500mm×800mm，車架10的外形尺寸依據艙門尺寸設計，優選三維尺寸為1271mm×908mm×372mm，重量可以根據實際情況考慮，以鏤空框架儘量減輕車架的重量，以便於轉場時通過人工將拆卸後的各個部件包括車架10抬上飛機。
在一個具體實施例中，參見圖3，其顯示的是根據本發明的一個具體實施例的用於發動機清洗的系統的下方視圖，儲液箱141通過從車架10向上延伸的鏤空安裝支架支撐於車架10的平面上方。電動泵144的帶有泵入口和泵出口的底部通過從車架10向下延伸的鏤空安裝支架支撐於車架10的平面下 方，優選電動泵144設置在車架10的中部。
即，本發明的車架10分為上中下三層結構，儲液箱141位於上層，電動泵144位於下層，電動泵144的底部帶有泵出口，使儲液箱141與泵出口形成一定的水位差，其餘管路控制部分位於中層，既利於儲液箱141中液體經過管路流入電動泵144，又便於清洗完畢後及時將儲液箱141及管路中液體排除乾淨，避免液體殘留變質，也避免天冷結冰損壞設備。液路控制箱142和電氣控制箱143分別為機械和電氣控制部分，並排安排在車架10的右部，緊靠儲液箱141，操作者站在右側便可同時進行機械和電氣操作(清洗過程中的所有操作)，也可方便觀察到儲液箱141的內部情況，清洗時，發動機和高壓氣源位於車架的左側，將管路通過氣體減壓裝置145和卷管器146分別與高壓氣源和發動機對接後，便不在左側進行任何操作，既方便操作者在右側看到發動機和高壓氣源情況，又可以遠離高壓氣源和發動機，提高了安全係數。車架的儲物箱147可以放置備件、拆裝工具等，隨用於發動機清洗的系統配備，方便使用。車架的中部為電動泵144，由於電動泵144在運轉時發生振動和噪聲，所以將電動泵144設置在整個車架中部，四周由箱體包圍，在結構上大大減少了噪音的傳播，將電動泵144下沉，降低重心，既保證整個系統整體高度不至於太高，又能大大減小振動對整車的影響，使用於發動機清洗的系統在工作時更加平穩、安全、可靠。
具體的，本發明除車架10之外的各功能模塊的結構功能如下：儲液箱141中儲放有用於衝洗的衝洗水及添加有清洗劑的用於清洗的清洗水，儲液箱141的衝洗水及清洗水分別通過管路與液路控制箱142連接，也就是儲液箱141中裝有兩種水，清洗水用於清洗油汙等，清洗之後用衝洗水衝洗乾淨，去除殘留的清洗劑，或者也可以單獨使用清洗水和衝洗水。氣體減壓裝置145與外部高壓氣源連接，氣體減壓裝置145的出氣口通過管路與液路控制箱142連接。電動泵144具有一個泵入口和一個泵出口，泵入口和泵出口分別通過管路連接液路控制箱142，所述泵入口和泵出口設置在所述電動泵144的底部。液路控制箱142的液路出口與盤繞在卷管器146上的衝洗管連接。儲物箱147中可以存放有拆裝發動機清洗的系統的工具及備件。電氣控制箱143 上設置有控制電動泵144以及液路控制箱142的按鈕，後面將對這些結構功能的操作流程進行進一步的詳細說明。
首先說明儲液箱，圖4顯示的是根據本發明的一個具體實施例的儲液箱的底部結構示意圖，圖5顯示的是根據本發明的一個具體實施例的儲液箱的頂部結構示意圖，其中去掉了圖1和圖3中的蓋子419。如圖3-5所示，儲液箱141安裝在車架上與可摺疊把手12相對的一側，儲液箱141由兩個獨立的第一容器411和第二容器412並排焊接而成，其中第一容器411裝著的是添加有清洗劑的用於清洗的清洗水，第二容器412裝著的是用於衝洗的衝洗水。儲液箱141的頂部設置有一個整體結構的鉸接覆蓋第一容器411和第二容器412的蓋子419。採用獨立結構的容器的優點是便於製造，密封性好不擔心洩漏，並排焊接便於連接牢固，方便模塊化安裝。
為了避免水溫太低影響清洗以及衝洗效果，在一個優選實施例中，第一容器411和第二容器412中設置有電加熱裝置(圖中未示出)，同時，本發明還可以在控制系統內設置溫度控制，50℃時自動停止加熱，40℃時自動開始加熱。
進一步地，第一容器411底部設置有一個清洗口413以及一個回液口414，第二容器412的底部設置有一個衝洗口415，清洗口413、回液口414以及衝洗口415分別通過管路連接至液路控制箱142。第一容器411的內部設置有一個連接回液口414向上延伸至液面上方的回液管416，以便於混合回流的液體可以從上至少衝擊第一容器411的液面，提高混合效果。為便於控制液面不至低於電加熱裝置形成幹燒損壞設備，第一容器411和第二容器412內還可以進一步設置有液位控制器(圖中未示出)。
在另一個具體實施例中，由於儲液箱141體積重量較大，為避免儲液箱141拆卸後抬上飛機的時候損傷機艙地板，優選儲液箱141的底部設置四個支撐腿417，支撐腿417的末端設置有緩衝墊塊418，利用支撐腿417抬高整體高度，以便於抬起的時候手部可以伸到儲液箱141的底部。
圖6顯示出了本發明的液路控制箱的管路連接的示意圖，圖7顯示的是本發明的管路和氣路的連接示意圖，圖8顯示的是本發明的液路控制箱的控 制原理圖，如圖6-8所示，液路控制箱142設置有分別連接清洗口413的接口A，連接衝洗口415的接口B，連接回液口414的接口F，連接出氣口的接口G，連接泵入口的接口C，連接泵出口的接口D，連接衝洗管的接口E。
其中，接口A、接口B以及接口C通過管道連接至一個三通控制閥K1；接口D和接口F分別通過管路連接一個三通控制閥K2的兩個口，三通控制閥K2的第三個口通過管路連接一個三通控制閥K3，三通控制閥K3的另外兩個口分別通過管路連接接口E和接口G。
在一個具體實施例中，接口D和三通控制閥K2之間的管路上還可以設置壓力表P；壓力表P和三通控制閥K2之間還可以設置流量計LU。
其中，三個接口A、B、C處於低水位(如圖6所示)，即三通控制閥K1處於控制箱底部，以保證水泵能夠正常工作。通過控制三個三通控制閥，可以實現攪拌、清洗、衝洗、除水等功能。參照圖8具體說明如下：
攪拌功能：第一容器411加入蒸餾水或純淨水並添加適量的清洗劑形成清洗水，第二容器412加入的是用於清洗後衝洗的衝洗水(蒸餾水或純淨水)。攪拌功能是為了使第一容器411中形成混合充分的清洗水，本發明的方案是，使三通控制閥K1的a側至b側的管路接通，c側管路關閉，再將三通控制閥K2的d側至f側管路接通，e側管路關閉，接通電動泵電源，運轉電動泵144，使得第一容器411中的清洗水通過電動泵144循環從清洗口413抽出，然後從回液口414返回，反覆多次循環即可達到攪拌的功能。
清洗功能：當清洗水混合均勻後，先關閉電動泵電源，保持三通控制閥K1的a側至b側管路接通不變，將三通控制閥K2的d側至e側管路接通，f側管路關閉，三通控制閥K3的g側至i側管路接通，h側管路關閉，接通電動泵電源，對發動機進行清洗。
衝洗功能：清洗完畢後關閉電動泵電源，將三通控制閥K1的c側至b側管路接通，a側管路關閉，將三通控制閥K2的d側至e側管路接通，f側管路關閉，將三通控制閥K3的g側至i側管路接通，h側管路關閉，接通電動泵電源，對發動機進行衝洗。
除水功能：衝洗完畢後關閉電動泵電源，接口G接好外部高壓氣源，將 三通控制閥K3的h至i側管路接通，g側管路關閉，利用外接氣源將清洗管路中的水吹除。
由此，本發明通過整體結構的液路控制箱的管路連接，可以實現攪拌、清洗、衝洗以及除水功能，結構簡單易於裝配，可維護性好，易於操作，可靠性高，與用於發動機清洗的系統拆裝簡單便捷。
本發明提出了一種用於發動機清洗的系統，各部件體積小，重量輕，部件之間的管路結構簡單，拆裝方便，因此可很方便的對系統進行拆卸和安裝，也就可隨機攜帶轉場，從而隨時可保障外場維護時對發動機的清洗作業。
本領域技術人員應當理解，雖然本發明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是並非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，並將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發明的保護範圍。
以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式，並非用以限定本發明的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬於本發明保護的範圍。