用于检查涡轮引擎的装置

摘要

一种对涡轮引擎的部件进行原位无损检查的装置(10)，该装置包括杆(12)，杆(12)在其远端承载枢转指(14)，枢转指(14)在其一个端承载用于支撑检查探头(18)的叶片(16)，并在其相反端承载用于支承抵靠和/或在引擎的元件上抓紧的滑块(20)，该滑块能够沿平行于该指纵轴线的方向(30)移动。

权利要求

1.一种对引擎的部件进行原位无损检查的装置(10)，所述装置包括纵向的杆(12)，所述杆在其远端安装有检查探头(18)，其特征在于，该装置包括：纵向的指(14)，所述纵向的指(14)可枢转地安装到所述杆的远端，所述指在第一端承载用于支撑所述检查探头的支撑机构，在第二端承载用于在所述引擎的元件上抓紧的抓紧机构，这些抓紧机构能够沿平行于所述指的方向(30)移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑机构包括：细长形状的叶片，该叶片通过其端部中的一个可枢转地安装到所述指(14)的第一端，以在其中所述叶片大致平行于所述指延伸的折叠位置与其中所述叶片大致垂直于所述指延伸的展开位置之间枢转。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述叶片在弯曲时能够弹性变形。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述检查探头(18)被紧固到所述叶片的自由端。

5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述装置包括弹性返回机构，该弹性返回机构促使所述叶片或所述指(14)朝向其折叠位置或其展开位置。

6.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个控制缆线，用于控制所述叶片从其展开位置枢转到其折叠位置和/或从其折叠位置枢转到其展开位置，所述控制缆线沿所述杆(12)延伸。

7.根据权利要求1-3中任何一项所述的装置，其特征在于，所述指(14)在其中间部分被枢转地安装到所述杆(12)的远端，以在其中所述指大致平行于所述杆延伸的折叠位置与其中所述指大致垂直于所述杆延伸的展开位置之间枢转。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置包括至少一个控制缆线，用于控制所述指(14)从其展开位置枢转到其折叠位置和/或从其折叠位置枢转到其展开位置，所述控制缆线沿所述杆(12)延伸。

9.根据权利要求1-3中任何一项所述的装置，其特征在于，所述抓紧机构包括棒(28)，该棒被可滑动地安装在所述指(14)的第二端中的对应轴向凹部中，并在其自由端处承载大致垂直于所述棒延伸的支承凸部。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述抓紧机构的运动由至少一个缆线控制，所述缆线沿所述杆(12)延伸，并且在其远端连接到所述棒的与所述支承凸部相对的端部。

11.根据权利要求1-3中任何一项所述的装置，其特征在于，所述检查探头(18)是涡流传感器或超声传感器或相机。

说明书

用于检查涡轮引擎的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及对引擎、特别是涡轮引擎的部件进行原位无损检查的装置。

背景技术

[0002] 涡轮引擎部件的无损检查(NDI)用于在不产生损伤的情况下检验所述部件的状态。在特定环境下，这样的检查可能需要将引擎移除和部分地拆卸以检查难以被检查装置接近的部件。

[0003] 已知的检查装置包括：刚性杆，其在其远端承载检查探头或传感器。当涡轮引擎装配有内窥口时，该杆通过这些口中的一个被插入涡轮引擎中，以执行涡轮引擎部件的原位检查，从而不再需要移除或拆卸引擎。

[0004] 然而，能够被所述杆接近的区域非常有限，并通常与内窥口对准定位且与其相距距离较短。而且，当由所述杆承载的探头需要对一部件使用时，该探头需要以特定量的压力压靠所述部件的表面达预定持续时间，而这对于前述装置而言不总是可行的。

[0005] 例如，通过涡轮引擎中的迷宫式密封部，由涡轮引擎转子承载的外环形接触刷与由涡轮引擎定子叶片的内环形平台承载的耐磨材料块配合。为了接近迷宫式密封部的接触刷，因而有必要使检查探头穿入可能具有约1毫米(mm)宽度或轴向尺度的极窄空间，而这对于前述杆而言是不可能的。

[0006] 其结果是，涡轮引擎的特定区域对于已知的无损检查装置而言仍难以接近，这是因为其他们并不是被设计为穿过小尺寸的口或通路和穿过多个连续的不对准的口和/或通路。

[0007] 而且，在检查一部件时，探头通常需要相对于引擎保持静止，这对前述现有技术的杆而言是困难的。

发明内容

[0008] 本发明提出对现有技术问题的解决方案，其简单、高效且经济。

[0009] 本发明的具体目的在于，提供一种无损检查装置，使得可以检查部件而无论它们的位置和其他们在涡轮引擎内的可接近性，并在执行检查步骤时可以使检查传感器或探头保持静止。

[0010] 为此，本发明提供了一种对引擎，特别是涡轮引擎的部件进行无损原位检查的装置，所述装置包括纵向杆，所述纵向杆在其远端安装有检查探头，所述装置的特征在于，其包括：纵向指，所述纵向指被枢转地安装到所述杆的远端，所述指在第一端承载用于支撑所述检查探头的支撑机构并在第二端承载用于抓紧在引擎元件上的抓紧机构，这些抓紧机构能够沿平行于所述指的方向移动。

[0011] 本发明装置的抓紧机构沿平行于指的方向的移动使其他们能够移动远离或朝向该检查探头支撑机构，这取决于进行检查的引擎部件的具体环境。该抓紧机构被设计为支承抵靠引擎的元件以使该装置在其检查部件时稳定。在示例中，引擎的元件可被夹紧在本发明装置的支撑机构和抓紧机构之间，以使所述装置在执行检查操作时保持静止。探头的该支撑机构被设计为插入极窄空间中，以将检查探头定位在难以接近的引擎的位置。

[0012] 根据本发明的另一特征，所述支撑机构包括：细长形状的叶片，其通过其端部中的一个被枢转地安装到所述指的第一端，以在使所述叶片大致平行于所述指延伸的折叠位置与使所述叶片大致垂直于所述指延伸的展开位置之间枢转。

[0013] 此外，支撑检查探头的支撑叶片优选地为细长形状，并围绕其纵轴线而略微弯曲。本发明的叶片有利地在弯曲时能够弹性变形，从而在无论何需要所述探头压靠进行检查的部件时，则可具体在特定量的压力(对应于使叶片弯曲)下使探头压靠其进行检查部件的表面。该叶片还能够在折叠位置(在该折叠位置叶片沿所述指并在所述指旁边延伸)与展开位置(在该展开位置叶片大致垂直于所述指延伸)之间枢转运动。叶片在杆被插入涡轮引擎中之前被置于折叠位置，以保护探头免受可能的周围部件的撞击。叶片可利用缆线，例如“钢琴丝”类型缆线进行枢转，所述缆线沿杆延伸并在其远端连接到该叶片。所述装置可包括：弹性返回机构，其促使所述叶片至其折叠位置或其展开位置。

[0014] 所述检查探头可例如通过粘接剂紧固到所述叶片的自由端。在示例中，所述检查探头可以是涡流传感器或超声传感器或微型相机。

[0015] 有利地，所述指在其中间部分被枢转地安装到所述杆的远端，以在所述指大致平行于所述杆延伸的折叠位置与所述指大致垂直于所述杆延伸的展开位置之间枢转。这可进一步增大能够被本发明装置接近的区域。所述指的枢转可由一缆线，例如“钢琴丝”类型的缆线控制，该缆线沿杆延伸并且在其远端连接到指或连接到叶片。

[0016] 前述缆线可容纳在所述杆内，并可连接到位于杆近端的适合的控制机构。

[0017] 所述装置还可包括：弹性返回机构，其促使所述指至其折叠位置或其展开位置。

[0018] 本发明装置的所述抓紧机构可包括：棒，其被可滑动地安装在所述指的第二端的对应的轴向凹部中，且其可在其自由端处承载大致垂直于所述棒延伸的支承凸部。

[0019] 所述抓紧机构的运动可由至少一个缆线控制，所述缆线沿所述杆延伸，并且在其远端连接到所述棒的与所述支承凸部相对的端部。

附图说明

[0020] 通过阅读以下以非限制性示例方式且参照附图进行的描述，本发明可被更好地理解，且本发明的其他细节、特征和优点更加显见，其中：

[0021] 图1是本发明的检查装置的局部示意图，以其折叠或装载位置显示；

[0022] 图2是图1所示装置的局部立体示意图，以其展开位置显示；

[0023] 图3是图1所示装置的示意性轴向截面图，处于其展开位置；

[0024] 图4是图1所示装置的另一高度示意性轴向截面图，其显示出该装置的控制机构；和

[0025] 图5至8是供图1至4所示装置插入用于部件原位检查的涡轮引擎部分的示意性立体图，各图显示出将所述装置定位在引擎内的不同步骤。

具体实施方式

[0026] 首先参见图1至4，其中显示出本发明的装置10，用于对涡轮引擎部件进行无损检查，所述引擎在下文中参照图5至8被部分地描述。

[0027] 装置10包括纵向杆12(以虚线显示)，纵向杆具有被枢转地安装在其远端的指14，所述指在其一个端处承载用于支撑检查探头18的叶片16，并在其相对端处承载用于支承抵靠和/或抓紧在引擎的一元件上的滑块20。

[0028] 杆12在其远端处承载两个平行分开的纵向凸部22，指14通过其中间部分被枢转地安装在销24上，销24在凸部22的自由端之间延伸。

[0029] 指14能够在如图1中所示的其中其在各凸部之间平行于所述杆的纵轴线A延伸的折叠位置与如图2至4中所示的其中其垂直于所述轴线A延伸的展开位置之间枢转运动(箭头25)。

[0030] 叶片16为细长形状，并通过其一个端围绕由指14的一个端承载的销26被枢转地安装(箭头27)，以在如图1中所示的其中叶片沿所述指延伸的折叠位置与如图2至4中所示的其中叶片垂直于指的轴线B延伸的展开位置之间枢转。叶片优选地被可松脱地紧固在指上，从而能够在例如叶片或探头发生磨损的情况下或者在为了改变探头类型的情况下由另一叶片替换。

[0031] 叶片16相对较薄并能够在弯曲时弹性变形。检查探头18，例如涡流探头或超声探头，通过粘接剂紧固到叶片的自由端。可替代地或者另外，微型相机可紧固到叶片的自由端。

[0032] 滑块20紧固到棒28的被可滑动地安装在所述指的对应轴向壳体中的一端，所述壳体在所述指的与叶片16相对的端中开放。当叶片处于其展开位置(图2至4)时，滑块20与叶片16大致平行且沿与叶片16相同的方向延伸。

[0033] 滑块20能够通过在所述指的壳体中滑动的棒28而沿平行于指14轴线B的方向平移运动。该滑块的运动(箭头30)用于改变滑块与探头-支撑叶片16之间的距离I(图2)。

[0034] 弹性返回机构34，例如卷簧，围绕棒28安装并促使滑块20朝向其更远离叶片16的位置(图4)。

[0035] 指14承载邻接部32，邻接部32与棒28配合以限制滑块20相对于所述指的运动行程。

[0036] 图4是用于控制滑块20的运动和指14和叶片16的枢转的控制机构的示意图。这些控制机构包括缆线36、38、40，例如“钢琴丝”类型的缆线，所述缆线沿杆12延伸并在它们的近端连接到位于杆近端的适合的控制机构。在示例中，这些缆线由钢制成，她们具有约
0.5mm的直径。

[0037] 缆线36的远端连接到棒28的与滑块20相对的端部，目的在于控制滑块沿所述指的轴线B的平移运动。当牵引力施加到缆线36时，该滑块朝向探头支撑叶片16移动。

[0038] 缆线38的远端连接到叶片16的远离探头18的端部，其方式使得在此缆线上的牵引力同时产生叶片和指从它们的折叠位置枢转到它们各自的展开位置。

[0039] 缆线40的远端连接到叶片的与探头相对的端部，使得在此缆线上的牵引力同时产生叶片和指从它们的展开位置枢转到它们各自的折叠位置。

[0040] 指14承载：引导机构42和44，引导机构42和44用于引导前述缆线以确保沿给定方向导引被施加到用于利用缆线移动的部件上的力。在所示的示例中，用于引导缆线36以控制滑块20运动的第一引导机构42将平行于杆12轴线的牵引力转变为平行于指轴线B的牵引力。用于引导缆线38以控制指和叶片枢转的第二引导机构44将平行于杆轴线A的牵引力转变为大致平行于所述指轴线B的牵引力。

[0041] 本发明的装置10还可包括：弹性返回机构，促使所述指和/或叶片至它们各自的展开位置或折叠位置。

[0042] 以下参见图5至8，其中显示出使用如前所述装置对涡轮引擎的部件进行原位检查的方法的各步骤。

[0043] 图8是涡轮引擎的涡轮或压缩机级的局部立体示意图。此级包括：由盘52承载的环形排的转子叶片50，和布置在转子叶片50上游并在内环形平台56与外环形平台57之间沿径向延伸的环形排的定子叶片54(图5至8)。内平台56围绕大致圆柱形的转子壁58，转子壁58将转子盘52连接到位于定子叶片54的上游的另一转子盘53。

[0044] 迷宫式类型的密封部安装在转子壁58与内平台56之间，并包括环形接触刷60，环形接触刷60从转子壁58沿径向向外延伸并且与紧固到平台56内联接部的耐磨材料62的块配合。

[0045] 外平台57包括大致径向的口，用于使如前所述的装置10通过，以检查难以接近的部件，例如转子壁58和环形接触刷60。

[0046] 转子壁58和接触刷60利用如下所述的本发明的装置10进行检查。指14和叶片16被置于它们的折叠位置，如图1中所示，其中指14与杆12的轴线A对正，叶片16沿所述指延伸。装置10从外侧通过外平台57的其中一个口接合，直到指14位于两个平台56和
57之间(图5)，即在压缩机或涡轮的气体流通路中。牵引力施加到所述缆线38上，使得指
14围绕销24枢转且叶片16围绕销26枢转(图6)，指14和叶片16均从其折叠位置枢转到其各自的展开位置，如图2至4中所示的那样。这种枢转可通过该装置的前述弹性返回机构而变得更容易。通过前述弹性机构34还促使支承滑块20至其最远离叶片16的位置。
杆12于是围绕其轴线A转动，使得叶片16的自由端变得与环形空间64等高，其中环形空间64在定子叶片54的内平台56的下游环形边缘与盘53的上游环形边缘之间沿轴向延伸。
所述装置沿杆的轴线A朝向内平台56平移运动，直到指14位于所述平台的近处且叶片16接合在上述空间64中。指14可再次围绕杆12的轴线A转动(图7中的箭头66)，使得滑块20和叶片16变得分别支承抵靠内平台56的上、下游环形边缘。然后将牵引力施加于缆线36上，使得该滑块朝向叶片移动并且抵靠平台56的上游环形边缘而保持静止。平台56于是夹紧在滑块20与叶片16之间，所述装置在平台上保持静止以检查接触刷60(图8)。
在此位置，检查探头18支承抵靠承载环形接触刷60的转子壁58外表面(图8)。这使叶片稍稍弯曲而弹性变形，使得弹性返回力将探头保持抵靠壁58。然后，可以开始利用该探头
18检查壁58。转子壁58围绕其轴线旋转运动，以利用该探头检查所述壁的整个环形区域(在360°范围)。