高新航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线技术

高新航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线技术

本高新技术涉及一种航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线。

背景技术:

航空发动机被誉为现代工业皇冠上的明珠,是一个极端复杂的系统,是一个要求在高温高压高应力极端苛刻的恶劣工作条件下可以达到长期、稳定、安全的极端运作性能的产物。而高压涡轮叶片是航空发动机的核心部件,也是航空发动机工作环境最为恶劣的部件。现在,主流民用航空器如空客a320,波音737等,涡轮前进口温度大约为1680k-1750k。为了应对如此恶劣的工况,除了特殊的耐高温材料和制造工艺,高压涡轮叶片主要依靠先进的冷却系统和热障涂层实现对其可靠运行的保护。现今的冷却系统包括存在于高压涡轮叶片内部空腔的复杂气流通道以及分布于高压涡轮叶片表面不同区域的冷却小孔。为了进一步满足高压涡轮叶片材料承载温度与涡轮前进口温度之间的差距,高压涡轮叶片燃气流道表面还喷涂有热障涂层,它是一层沉积黏结在零件表面的低导热系数的材料,用于降低零件表面的工作温度,提高零件的承温能力。目前在航空发动机高压涡轮叶片上实际应用的热障涂层为双层结构,表层为陶瓷层,主要起隔热作用,还起抗腐蚀、冲刷和侵蚀的作用;内层为金属粘接层,主要起改善金属基体于陶瓷层之间的物理相容性,增强涂层抗高温氧化性能的作用。

鉴于航空发动机高压涡轮叶片如此高端的使用要求和生产技术,在某种程度上,它代表着一个国家的专业技术水准,具有极高的战略意义。因此,国外oem对其生产、使用、大修清洗、检验和修理技术都进行着非常严格的管控。

目前所使用的清洗程序是通过溶液浸泡和手工水洗的方法,只能基本去除附着于高压涡轮叶片表面的灰尘和油污。

现有技术存在的不足之处在于,所达成的清洗效果仅只能满足基本的小修工作范围的高压涡轮叶片检验要求,但是无法对高压涡轮叶片按照航空发动机大修要求的标准对其内部气流冷却腔体以及外部高温沉积物进行有效的深度清洗,无法满足发动机大修工作范围的检验要求。

技术实现要素:

本高新技术所要解决的技术问题,就是提供一种航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,其可按照航空发动机高压涡轮叶片的大修要求标准,对其内部气流冷却腔体以及外部高温沉积物进行有效的深度清洗,以满足发动机大修工作范围的检验要求。

解决上述技术问题,本高新技术采用的技术方案如下:

一种航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,其特征是包括:

依次排列的不锈钢制高温浸泡槽1、超声波清洗槽2、高压喷淋清洗槽3、第一鼓泡漂洗槽4、第二鼓泡漂洗槽5、第三鼓泡漂洗槽6、手动冲洗槽7、热水漂洗槽8、手动吹水槽9、热风烘干槽10和正反高压冲洗槽11;

所述的各槽均设有排水口、不锈钢管式加热器、sus316l材质的浮球式液位开关和与不锈钢管式加热器有控制线连接的数显温控器;

所述的超声波清洗槽2下面,设有功率1200w、频率40khz的他激式液晶显示超声波发生器,所述超声波清洗槽设有包括泵及过滤器的清洗剂药液自循环系统;

所述的高压喷淋清洗槽设有喷淋系统,sus304材质的喷嘴安装在槽内四周壁上;

所述的鼓泡漂洗槽设有鼓泡系统,安装在槽底部;

所述的热风烘干槽设有耐高温防爆中亚风机、设有独立加热区并采用带翅片红外加热管加热;

所述的正反高压冲洗槽配有冲洗装置。

所述的正反高压冲洗槽配有冲洗工装,冲洗工装为可覆盖在所述正反高压冲洗槽槽口上的板,板上开有若干对应于航空发动机高压涡轮叶片座的孔,孔边设有叶片压紧固定用的快卸螺母。

对应的工作步骤:

高温浸泡清洗→超声波清洗→高压喷淋→鼓泡漂洗→鼓泡漂洗→鼓泡漂洗→手动冲洗→热水漂洗→手动冲洗→热风烘干→正反高压冲洗。

本高新技术是一个半自动超声波清洗系统,清洗过程由操作员设定控制11个不锈钢材质制作的清洗槽组成的一条可连续工作的清洗线。操作者将航空发动机高压涡轮叶片放置在各清洗工位槽,开启清洗功能,设置时间,清洗完成会提示进行下工序操作。

有益效果:使用本高新技术可以有效地去除航空发动机高压涡轮叶片内部气流冷却腔体以及外部高温沉积物,使其达到满足发动机大修工作范围的检验要求所需要的清洗效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本高新技术作进一步的详细说明:

图1是本高新技术实施例的槽内结构剖视示意图;

图2是本高新技术实施例的整体布局平面示意图;

图3a是本高新技术实施例的正反高压冲洗装置立体示意图;

图3b是图3a的主视图;

图3c是图3a的左视图;

图3d是图3a的俯视图;

图4是航空发动机高压涡轮叶片示意图.

图中的附图标记表示如下:

1-高温浸泡槽;

2-超声波清洗槽;

3-高压喷淋清洗槽;

4-鼓泡漂洗槽;

5-鼓泡漂洗槽;

6-鼓泡漂洗槽;

7-手动冲洗槽;

8-热水漂洗槽;

9-手动吹水槽;

10-热风烘干槽;

11-正反高压冲洗槽。

具体实施方式

本高新技术的航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线实施例,包括:依次排列的不锈钢制高温浸泡槽1、超声波清洗槽2、高压喷淋清洗槽3、第一鼓泡漂洗槽4、第二鼓泡漂洗槽5、第三鼓泡漂洗槽6、手动冲洗槽7、热水漂洗槽8、手动吹水槽9、热风烘干槽10和正、反高压冲洗槽11。

所述的各槽均设有排水口、设有不锈钢管式加热器、sus316l材质的浮球式液位开关和与不锈钢管式加热器有控制线连接的数显温控器。

各组成部分更具体的描述如下。

第一槽:高温浸泡槽

内槽尺寸:260x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口;加热系统:采用sus316l不锈钢管式加热器;液位保护:选用sus316l材质,浮球式液位开关;温度设定:采用欧姆龙数显温控器,0-100℃可调。

第二槽:超声波清洗槽

内槽尺寸:440x300x385(lxwxhmm),超声波板至液面高度为200mm,采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;底部设有排水口,设有进水口。超声波:功率1200w,频率:40khz,超声波底震式,可单独控制。采用日本ntk晶片换能器。超声波可手动控制,无清洗篮均不开启超声;震配最新他激式液晶显示超声波发生器。循环过滤:清洗剂药液自循环系统,包括过滤器以及循环泵,循环泵采用“台湾”sus316不锈钢循环泵。自循环系统从槽底的出水口进水、从槽顶出水流进槽,循环水流量可通过手动阀门调节。加热系统:采用sus316l不锈钢管式加热器;液位保护:选用sus316l材质,浮球式液位开关;温度设定:采用欧姆龙数显温控器,0-100℃可调。

第三槽:高压喷淋清洗槽

内槽尺寸:370x420x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口;喷淋系统:采用sus304不锈钢管,安装槽内四周,螺纹式安装,可调度;喷嘴:选用sus304材质,ss1/4hvd-6510;喷淋泵:采用chl-2-2南方泵、370w。

第四、五、六槽:第一第二第三鼓泡漂洗槽

内槽尺寸:160x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口;鼓泡系统:采用sus304不锈钢管,安装槽底部,螺纹式安装。

第七槽:手动冲洗槽

内槽尺寸:160x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口。

第八槽:热水漂洗槽

内槽尺寸:160x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口;加热系统:采用sus316l不锈钢管式加热器液位保护:选用sus316l材质,浮球式液位开关;温度设定:采用欧姆龙数显温控器,0-100℃可调。

第九槽:手动吹水槽

内槽尺寸:160x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口。

第十槽:热风烘干槽

内槽尺寸:360x300x295(lxwxhmm),采用sus316l#δ2mm不锈钢板焊接制作;槽体底部设有排水口;风机:采用550w耐高温防爆中亚风机,风力强劲,噪声低;加热:设有独立加热区,采用带翅片红外加热管,欧姆龙数显式温控器,k型电阻温控探头。加热功率:2kw;本槽使用温度:0-80℃。

第十一槽:正、反高压冲洗槽

槽体尺寸:700x200x298(lxwxhmm),采用sus304不锈钢板焊接制作;正、反冲洗压力:3.5bar;正冲洗时间:5分钟;反冲洗时间:10分钟。

正反高压冲洗槽配有冲洗装置以及冲洗工装,冲洗工装为可覆盖在所述正反高压冲洗槽槽口上的板,板上开有若干对应于航空发动机高压涡轮叶片座的孔,孔边设有叶片压紧固定用的快卸螺母。

本高新技术的工作过程:

一、启动加热按钮,高温浸泡槽加热,使用温度参数:t:47.9℃-87.8℃温度控制精度:±5℃;

二、启动加热按钮,超声波清洗槽加热,使用温度参数:t:47.9℃-87.8℃温度控制精度:±5℃;

三、启动加热按钮,热水漂洗槽加热,使用温度参数:t:70℃-80℃温度控制精度:±5℃;

四、开启超声波清洗槽循环泵按钮开关,清洗剂药液充分溶解于水中并自动循环,有效清洗航空发动机高压涡轮叶片;

五、开启热风烘干槽循环风机加热(循环风机不开,加热器不工作)使用温度参数:t:90℃-100℃,温度控制精度:±5℃;

六、温度上升至设定温度,放置航空发动机高压涡轮叶片进入高温浸泡槽内,开启旋钮开关,设定时间值,计时功能自动开启,浸泡时间到达,蜂鸣器报警提示,使用时间参数:s:120min。

七、开启超声波清洗槽超声波按钮,放置航空发动机高压涡轮叶片进入超声波清洗槽内,开启循环旋钮开关,设定时间值,计时功能自动开启,超声时间到达,蜂鸣器报警提示;使用时间参数:s:120min.超声波使用频率:hz:28khz超声波使用电流:a:0.8-1.2;

八、放置航空发动机高压涡轮叶片进入高压喷淋清洗槽内,开启旋钮开关,设定时间值(时间设定在控制柜内,一次设定基本不需要变动),计时功能自动开启,时间到达自动停止高压喷淋;

九、放置航空发动机高压涡轮叶片进入第一鼓泡漂洗槽内,手动开启槽内安装鼓泡功能;

十、放置航空发动机高压涡轮叶片进入第二鼓泡漂洗槽内,手动开启槽内安装鼓泡功能;

十一、放置航空发动机高压涡轮叶片进入第三鼓泡漂洗槽内,手动开启槽内安装鼓泡功能;

十二、放置航空发动机高压涡轮叶片进入手动冲洗槽内,外置冲水装置进行手动冲水;

十三、放置航空发动机高压涡轮叶片进入热水漂洗槽内,进行热水漂洗(注意防止高温烫伤);

十四、放置航空发动机高压涡轮叶片进入手动吹水槽内,外置压缩空气装置进行手动吹水;

十五、放置航空发动机高压涡轮叶片进入热风烘干槽内,进行热风烘干;

十六、放置航空发动机高压涡轮叶片进入正、反高压冲洗槽内,开启冲水阀门进行正、反高压冲水。

技术特征:

1.一种航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,其特征是包括:依次排列的不锈钢制高温浸泡槽(1)、超声波清洗槽(2)、高压喷淋清洗槽(3)、第一鼓泡漂洗槽(4)、第二鼓泡漂洗槽(5)、第三鼓泡漂洗槽(6)、手动冲洗槽(7)、热水漂洗槽(8)、手动吹水槽(9)、热风烘干槽(10)和正反高压冲洗槽(11);

各槽均设有排水口、不锈钢管式加热器、浮球式液位开关和与不锈钢管式加热器有控制线连接的数显温控器;

所述的超声波清洗槽下面,设有超声波发生器;

所述的高压喷淋清洗槽设有喷淋系统,喷嘴安装在槽内四周壁上;

所述的鼓泡漂洗槽设有鼓泡系统,安装在槽底部;

所述的热风烘干槽设有风机以及独立加热区并采用带翅片红外加热管加热;

所述的正反高压冲洗槽配有冲洗装置。

2.根据权利要求1所述的航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,其特征是:所述的超声波清洗槽设有包括泵及过滤器的清洗剂药液自循环系统,自循环系统从槽底的出水口进水、从槽顶出水流进槽。

3.根据权利要求2所述的航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,其特征是:所述的正反高压冲洗槽配有冲洗工装,其为可覆盖在所述正反高压冲洗槽槽口上的板,板上开有若干对应于航空发动机高压涡轮叶片座的孔,孔边设有叶片压紧固定用的快卸螺母。

技术总结
一种航空发动机高压涡轮叶片超声波清洗线,包括:依次排列的不锈钢制高温浸泡槽、超声波清洗槽、高压喷淋清洗槽、第一鼓泡漂洗槽、第二鼓泡漂洗槽、第三鼓泡漂洗槽、手动冲洗槽、热水漂洗槽、手动吹水槽、热风烘干槽和正反高压冲洗槽;各槽均设有排水口、不锈钢管式加热器、SUS316L材质的浮球式液位开关和与不锈钢管式加热器有控制线连接的数显温控器;超声波清洗槽下面设有他激式液晶显示超声波发生器,超声波清洗槽当中的清洗剂药液在槽内经循环过滤进行自循环。本高新技术可按照航空发动机高压涡轮叶片的大修要求标准,对其内部气流冷却腔体以及外部高温沉积物进行有效的深度清洗,以满足发动机大修工作范围的检验要求。

技术开发人、权利持有人:张建平;戚伟光;白晓磊;任炎炎

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