Устройство для доставки гибкого диагностического инструмента в проточную часть газотурбинного двигателя

 

Использование: при исследовании труднодоступных полостей сложной формы газотурбинного двигателя. Сущность изобретения: при осмотре проточной части турбины газотурбинного двигателя устройство для доставки гибкого диагностического инструмента вводят между лопатками решеток, производя одновременно поступательное и вращательное движения вокруг оси в направлении закрутки витков упругого витого элемента, как бы ввинчивая трубку внутрь турбины. В процессе ввинчивания витой элемент, изгибаясь вдоль указанной оси, беспрепятственно обходит встречающиеся на его пути лопатки решеток. Правильность введения витой трубки до требуемой решетки контролируется по предварительно нанесенным на поверхности витого элемента меткам. Затем по внутренней полости трубки доставляют диагностический инструмент. 4 ил.

Изобретение относится к области исследования труднодоступных полостей сложной формы, в частности к устройствам для доставки гибких эндоскопов и других диагностических инструментов при контроле состояния труднодоступных мест и полостей различных машин, а именно в проточную часть газотурбинного двигателя.

Известно устройство для доставки гибкого диагностического инструмента в исследуемый канал, содержащее держатель, два консольно закрепленных в нем ленточных упругих элемента с расположенной между ними эластичной проставкой. Эластичная проставка и упругие элементы образуют между собой канал для прохода диагностического инструмента. Эластичная проставка может быть выполнена в виде двух деформируемых трубок, расположенных в рабочем положении относительно друг друга с зазором, служащим каналом, причем к трубкам подключен источник управляющей среды.

Однако изгиб упругих элементов в результате деформации и выпучивания материала эластичной проставки приводит к уменьшению проходного сечения канала до размеров, меньших сечения световода. Введение и перемещение световода эндоскопа внутри такого канала приводит к быстрому износу и разрушению оплетки и выходу из строя всего прибора. Кроме того, многократные изгибы устройства при введении его в проточную часть двигателя вызывают быстрое нарушение целостности соединения упругих элементов с эластичной проставкой и снижают срок службы самого устройства.

Известно также устройство для доставки гибкого диагностического инструмента в исследуемый канал, в котором эластичная проставка снабжена ленточными направляющими пластинами, выступающими в канал.

Данное устройство обладает теми же недостатками, что и описанное выше, но еще в большей степени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для доставки гибкого диагностического инструмента в проточную часть газотурбинного двигателя, которое содержит держатель, закрепленный в нем ленточный упругий элемент с подшипником и канал для прохода диагностического инструмента, образованный цилиндрической пружиной, подвешенной к упругому элементу при помощи соединительных звеньев, расположенных с шагом, равным расстоянию между соседними лопаточными венцами (ступенями) двигателя.

Неровная поверхность, образованная витками цилиндрической пружины, мешает продвижению световода, а изгибы упругого элемента и канала ведут к изменению формы поперечного сечения канала, защемлению витками пружины и лопатками проточной части двигателя оплетки световода, т. е. к износу и разрушению ее. Кроме того, наличие подшипника, соединительных звеньев усложняет конструкцию устройства.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для доставки гибкого диагностического инструмента в проточную часть газотурбинного двигателя, имеющем упругий элемент и канал для прохода диагностического инструмента, согласно изобретению упругий элемент выполнен в виде витой трубки, внутренняя полость которой образует канал для прохода диагностического инструмента, с шагом витков, равным ширине межлопаточной решетки, и наружным диаметром, не превышающим минимальную ширину канала межлопаточных решеток.

В результате анализа известных технических решений было установлено, что выполнение упругого элемента в виде витой трубки является новым признаком, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".

Выполнение элемента в виде витой трубки позволяет вводить его в проточную часть турбины путем вращения в направлении закрутки витков, беспрепятственно обходя встречающиеся на пути лопатки. Это реализуется в том случае, когда шаг витков равен ширине межлопаточной решетки. В противном случае возможно повреждение как лопаток, так и упругого элемента. Величина наружного диаметра витков определяется минимальной шириной канала между лопатками решеток и не должна превышать этот размер, что обеспечивает проникновение устройства через ряды лопаточных решеток турбины.

Ровная поверхность канала, образованная внутренней полостью трубки, и его постоянное поперечное сечение позволяют уменьшить трение световода гибкого диагностического инструмента, вводимого в канал, а также исключить защемление и износ световода, увеличить срок его службы.

Витая трубка заменяет несколько элементов конструкции устройства по прототипу, что упрощает конструкцию прибора и его изготовление.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - проточная часть турбины с введенным в нее устройством; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Устройство 1 для доставки гибкого диагностического инструмента 2 в проточную часть 3 турбины 4 содержит держатель 5 с консольно закрепленным в нем упругим витым элементом 6, выполненным из тонкостенной трубки 7, способной изгибаться вдоль оси 8. Каналом для прохода гибкого диагностического инструмента 2 в устройстве 1 служит внутренняя полость 9 трубки 7 с ровной поверхностью. Входной частью 10 упругий элемент 6 установлен и закреплен в держателе 5. Выходная часть 11 элемента 6 выполнена соосно с входной частью 10. Витки 12 элемента 6 выполнены с шагом 13, равным ширине 14 межлопаточной решетки 15, которая включает ширину лопатки 16 и межлопаточный зазор 17. Причем наружный диаметр витков 18 не превышает минимальную ширину 19 канала между лопатками 16.

Устройство работает следующим образом.

При осмотре проточной части 3 турбины 4 газотурбинного двигателя устройство 1 для доставки гибкого диагностического инструмента 2 вводят между лопатками 16 решеток 15, производя одновременно поступательное и вращательное движение вокруг оси 8 в направлении закрутки витков 12, как бы ввинчивая трубку 7 внутрь турбины 4. В процессе ввинчивания элемента 6, изгибаясь вдоль оси 8, беспрепятственно обходит встречающиеся на его пути лопатки 16 решеток 15. Правильность введения витой трубки 7 до требуемой решетки 15 контролируется по предварительно нанесенным на поверхности элемента 6 меткам.

Затем по внутренней полости 9 трубки 7, образующей канал, доставляют диагностический инструмент 2. При внутреннем диаметре трубки 7, значительно превышающем диаметр световода гибкого диагностического инструмента 2, световод перемещается по каналу витой трубки 7 поступательно. В том случае, когда диаметр световода близок по размеру к внутреннему диаметру трубки 7, световод необходимо вводить, совершая вращательно-поступательное движение, предварительно отсоединив его от прибора.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое устройство для доставки гибкого диагностического инструмента в проточную часть газотурбинного двигателя имеет следующие преимущества: повышение срока службы световода и удобства его продвижения; повышение срока службы упругого элемента и удобства при эксплуатации; упрощение конструкции.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ ГИБКОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА В ПРОТОЧНУЮ ЧАСТЬ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащее упругий элемент в виде трубки, в полости которой размещен с возможностью перемещения диагностический инструмент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, трубка выполнена в виде спирали с шагом витков, равным суммарной величине ширины межлопаточной решетки и зазора между решетками, причем наружный диаметр трубки выполнен меньшим минимальной ширины канала между лопатками в решетке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4