用于对飞行器涡轮发动机的歧管壳体进行内窥镜检查的工具和方法与流程

本发明涉及一种用于对飞行器涡轮发动机的歧管壳体进行内窥镜检查的工具和方法。

背景技术：

现有技术特别地包括文献ep-a1-2818908、us-a1-2017/276616和wo-a1-2013/116078。

飞行器涡轮发动机的某些部件或模块的使用寿命以运行周期数来估算，并且这些部件或模块必须定期检查，以检查这些部件或模块的状态。例如，部件可以每2000个运行周期检查一次，并且这被称为2000个周期复查间距。

部件可以直接在发动机上或者在从发动机移除之后进行检查。直接在发动机上检查部件并使该部件具有尽可能大的复查间距显然更有利和尤其更经济。传统地，直接在发动机上对内部部件的检查是通过内窥镜检查来进行的。例如，发动机的壳体或设备通过其他方法(us、涡流、目视等)进行检查。

图1示出了飞行器涡轮发动机10；和歧管壳体12的位置，该歧管壳体12在图2中以较大比例示出，并且在图3至图5中更详细地示出。

该壳体12是大体环形形状的，并且被大体定位在涡轮发动机10的低压压缩机和高压压缩机之间。壳体12被用于移除压缩空气，以将该压缩空气输送到涡轮发动机中的其它位置。该壳体包括环形壁14，该环形壁包括通孔16并且被环形歧管18包围，该环形歧管包括气体通道端口20a、20b，该气体通道端口通入限定在歧管18和壁14之间的环形空腔21中。端口20a、20b相对于壁14和壳体12的旋转轴线a大体径向向外延伸，并且可以相对于到轴线a的半径具有倾斜的定向。端口20a、20b可以具有不同的形状和尺寸。

这种类型的歧管壳体12需要被检查，并且该歧管壳体的关键部件特别地包括端口20a、20b，并且特别地包括端口20a、20b和环形歧管18之间的接合部。该壳体的内窥镜检查有利于避免涡轮发动机的移除。然而，目前没有专用于这种检查的工具，以确保最佳的和可重复的质量检查。

技术实现要素：

本发明提供了一种针对上述需要的解决方案，该解决方案简单、有效且经济。

因此，本发明提出了一种用于内窥镜检查装置的定位工具，该内窥镜检查装置用于对飞行器涡轮发动机的歧管壳体进行检查，该歧管壳体包括具有旋转轴线a的环形壁，该环形壁包括通孔并被环形歧管包围，该环形歧管包括至少一个气体通道端口，该至少一个气体通道端口通入界定在歧管和所述壁之间的环形空腔中，其特征在于，该工具包括：

-定心设备，该定心设备被构造成接合在所述端口中，并且包括远端端部和近端端部，该远端端部被构造成抵靠所述壁，该近端端部被构造成牢固地保持在所述端口的开口上，以及

-至少一个遮蔽件，该至少一个遮蔽件被构造成接合在所述端口中，并且被定位和紧固在所述定心设备上，该遮蔽件包括窗口，该窗口用于所述端口和/或所述空腔内的待检查区域的内窥镜检查。

该工具的目的是使得操作者能够在内窥镜检查期间可靠且可重复地定位可能的缺陷，以增加复查间距，因为根据该缺陷的大小和位置，发动机可以或多或少地快速被移除，以便在车间访问期间执行更彻底的检查。

根据本发明的工具可包括以下特征和/或步骤中的一个或更多个，这些特征和/或步骤被彼此独立地采用或被彼此结合地采用：

-所述定心设备在该定心设备的远端端部处包括支承垫板，优选地，该支承垫板由塑料材料或铝制成，

-所述定心设备在该定心设备的近端端部处包括环，该环用于紧固到端口的开口，

-垫板和环通过至少一个杆连接在一起，优选地，杆是弯曲的，

-工具包括用于将环紧固到端口开口的轴环，

-环包括用于抵靠和定位遮蔽件的至少一个表面，

-环包括用于抵靠和定位遮蔽件的内圆柱形表面和径向表面，

-环包括至少一个导向销，该至少一个导向销被构造成与遮蔽件的槽或孔配合，

-遮蔽件承载用于紧固到定心设备的元件，

-遮蔽件包括手柄，

-遮蔽件包括用于抵靠定心设备的至少一个表面，

-遮蔽件包括用于抵靠定心设备的外圆柱形表面和径向表面，

-遮蔽件由所述窗口的冲压和穿孔的金属片形成；可替代地，遮蔽件通过增材制造形成，

-金属片在圆柱形部分和平坦部分之间的接合部处折叠，窗口至少被定位在该接合部处，

-工具包括至少两个遮蔽件，并且优选地是三个遮蔽件，该至少两个遮蔽件中的每一个遮蔽件能够连续地接合在端口中，并且该至少两个遮蔽件具有不同尺寸和/或位置的窗口。

本发明还涉及一种用于对飞行器涡轮发动机的歧管壳体进行内窥镜检查的方法，该歧管壳体包括具有旋转轴线a的环形壁，该环形壁包括通孔并被环形歧管包围，该环形歧管包括至少一个气体通道端口，该气体通道端口通入界定在歧管和所述壁之间的环形空腔中，其特征在于，该方法通过如上所述的工具来实现，并包括以下步骤：

-将工具的定心设备接合在所述端口中，并使该定心设备的远端端部抵靠所述壁，

-将定心设备的近端端部紧固到端口的开口，

-将遮蔽件接合在端口中，并将该遮蔽件紧固在定心设备上，以及

-通过遮蔽件的窗口对所述区域进行内窥镜检查，

该方法可以进一步包括以下连续且可能重复的步骤：

-拆卸和移除遮蔽件，

-将另一个遮蔽件接合在端口中，并将另一个遮蔽件紧固到定心设备，以及

-通过所述另一个遮蔽件的窗口对所述区域进行内窥镜检查。

本发明还涉及一种套件，该套件包括上述工具，即定心设备和遮蔽件，但也包括另一个遮蔽件和例如另外两个遮蔽件，套件的遮蔽件具有不同尺寸和/或位置的窗口。

本发明进一步涉及一种内窥镜工具，该内窥镜工具包括如上所述的定位工具或套件，以及内窥镜检查装置。

附图说明

通过以下以非限制性示例的方式并且参照附图给出的描述，本发明将被更好的理解，并且本发明的其它细节、特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

-图1是从下游和侧面看到的飞行器涡轮发动机的示意性透视图；

-图2是图1的涡轮发动机的歧管壳体的示意性透视图；

-图3是歧管壳体的另一个示意性透视图；以及图4和图5是歧管壳体的横截面视图；

-图6是配备有根据本发明的工具的歧管壳体的局部示意性透视图；

-图7是图6的工具的定心设备的示意性透视图；

-图8是图6的工具的紧固轴环的示意性透视图；

-图9a是图6的工具的遮蔽件的示意性透视图；

-图9b和图9c的视图类似于图9a的视图，并且示出了可能属于同一工具或套件的其它遮蔽件；以及

-图10的视图类似于图6的视图类似，并且示出了歧管壳体的内窥镜检查间距。

具体实施方式

上面已经描述了图1至图5。

现在参照图6至图10，图6至图10示出了根据本发明的用于对歧管壳体12进行内窥镜检查的工具22的实施例。

工具22包括：

-定心设备24，该定心设备被构造成接合在待检查的端口20a、20b中，并且包括远端端部24a和近端端部24b，该远端端部被构造成抵靠壁14，该近端端部被构造成牢固地保持在端口20a、20b的径向外开口26上，以及

-至少一个遮蔽件28a、28b、28c，遮蔽件被构造成接合在端口20a、20b中，并且被定位和紧固在定心设备24上，该遮蔽件包括窗口30，该窗口用于端口20a、20b和/或空腔21内的待检查区域32的内窥镜检查。

定心设备24如图7清楚地所示。该定心设备的远端端部24a包括用于抵靠壁14的垫板34。在所示的示例中，该垫板34通常具有大致平行六面体的形状，该垫板包括平坦或稍微凹入的弯曲的下表面34a，该下表面旨在抵靠壁14，以便于将定心设备24定位在端口20a、20b中。优选地，垫板34由塑料材料制成，以便在安装定心设备24时不损坏壁14和端口20a、20b，壳体12通常由金属合金制成。

垫板34包括上表面34b，该上表面用于将垫板连接到定心设备24的近端端部，在此通过杆36实现该连接。在此杆36的数量为两个，尽管该数量不是限制性的。杆大体具有细长的圆柱形的形状并且也是弯曲的。杆36的成角度的形状能够遵循端口20a、20b的形状和取向，该端口相对于到壁14的旋转轴线的半径倾斜，如上所述。这使得内窥镜检查装置和遮蔽件28a、28b、28c能够更容易通过。因此，每个杆36包括相对于彼此倾斜的两个纵向部分，第一部分36a根据壁14的法线从垫板34及该垫板的表面34b径向向外延伸，第二部分36b在部分36a的径向外端部和定心设备24的近端端部24b之间延伸。部分36a被定位在空腔21中，并且部分36b被定位在端口20a、20b中。

定心设备24的近端端部24b包括环37，该环用于紧固到端口20a的开口26。在所示的示例中，开口26是大体环形形状的，并且包括用于支承和紧固环37的外周边边缘42，如图10中的横截面视图清楚地所示。

在所示的示例中，环37包括圆柱形边缘38，该圆柱形边缘被定向成朝向远端端部24a并且旨在可滑动地接合在端口20a、20b的开口26中，以将定心设备24定心在该开口中。环37进一步包括外环形凸缘40，该外环形凸缘沿着定心设备在端口中的接合的方向施加到开口26的周边边缘42，并通过如图8中单独示出的紧固轴环44紧固到该边缘上。

该紧固轴环44是传统类型的紧固轴环，并且包括呈两个部段44a、44b的环箍，这两个部段在部段的端部44c中的一个端部处铰接，并且在部段的另一个端部44d处通过螺钉和螺母系统46紧固。夹紧轴环44围绕边缘42和凸缘40安装，并沿上述方向夹紧边缘和凸缘。

如图7所示，环37包括被定位在与远端端部相对的一侧上的内圆柱形表面37a和径向环形表面37b。在此“径向”参考环37的旋转轴线。表面37a、37b彼此连接，并且径向表面37b包括用于引导遮蔽件28的突出销48。表面37b还包括螺纹孔50，该螺纹孔在此的数量为两个，并且被布置在销48的两侧。

图9a至图9c示出了遮蔽件28a、28b、28c，这些遮蔽件可以与上述相同的定心设备24一起连续使用。下面参照图9a中的第一遮蔽件28a的描述适用于图9b和图9c中的遮蔽件28b、28c。

在所示的示例中，遮蔽件28a由冲压和折叠的金属片制成，尽管这不是限制性的。金属片也可以通过增材制造来制成。在遮蔽件的近端端部处，遮蔽件28a包括用于抓握和操纵遮蔽件的突片或手柄52。在同一端部，遮蔽件还包括用于紧固到定心设备24的元件54，在此有两个该元件并且该元件旨在与定心设备的孔50配合。这些紧固元件54可以是牢靠地安装在遮蔽件28a上的螺钉，这些螺钉具有操作者可接近的头部54a，并且在理想情况下可以由该操作者手动驱动，而无需任何特定工具。

这些紧固元件54被定位在遮蔽件28a的平坦壁56a上，该平坦壁旨在抵靠径向表面37b并且包括用于接合销48和使该销滑动的槽58，如图10所示。该平坦壁56a连接到手柄52并且连接到遮蔽件28a的圆柱形壁56b。圆柱形壁56b旨在抵靠定心设备24的圆柱形表面37a，如图10所示。

遮蔽件28a的远端端部被成形为与歧管18的环形壁18a一致，并通过遮蔽件28a的线段(ligne)或折叠部56c连接到圆柱形壁56b。表述“线段”或“折叠部”也覆盖不是通过冲压获得遮蔽件的情况。该折叠部56c旨在被定位在端口20a、20b的径向内端部处，被定位在端口与歧管18的接合部处。

图9a和图10示出了遮蔽件的远端端部包括大致平坦的壁56d，该壁旨在被压靠在环形壁18a上。该壁56d连接到下边缘56e，该下边缘本身旨在被压靠在壁14上。实际上，可以有微小的间隙以适应制造公差范围。壁56d进一步连接到加强侧边缘56f。

壳体12的临界区域、特别是歧管18的临界区域被定位在其端口20a、20b处，并且特别是被定位在端口与歧管的其余部分的接合部处。该区域z在图10中由虚线圆圈表示。实际上，在该区域z中很可能出现裂纹或裂隙，这可能降低壳体12的使用寿命。

因此，遮蔽件28a包括用于对该区域z进行内窥镜检查的窗口30。换言之，内窥镜检查装置(例如内窥镜60)由操作者穿过环37接合在端口20a、20b内，使得内窥镜的远端端部被定位在窗口30处。内窥镜60可以被用于在区域z中执行渗透探伤操作，并且包括用于观察该区域z的光学系统。

遮蔽件28a首先通过穿过环37接合在端口20a、20b中。该遮蔽件的壁56a被施加到环37的径向表面37b。为此，定心设备的销48必须被接合在定心设备的槽58中。然后，遮蔽件在表面37b上移动，使得销48被接合在槽58的纵向端部中。这使得遮蔽件的壁56b能够抵靠定心设备的表面37a。在该位置中，遮蔽件处于其最终位置，并且该遮蔽件的壁56d和该遮蔽件的边缘56e应正确地被定位在空腔21中。然后，通过将元件54拧入到定心设备24的孔50中而使遮蔽件可以被固定在该位置中。

本发明提出将多个遮蔽件28a、28b、28c与单个定心设备24组合，因此形成可存储在携带箱中的套件。然后，定心设备24是通用的，并且使得能够为遮蔽件限定相同的参考位置。每个遮蔽件根据要检查的区域或检查的进度来选择。在所示的示例中，三个遮蔽件在同一检查操作期间连续使用。

图9a的第一遮蔽件28a首先被使用并且具有大的窗口30，该窗口大致跨过壁56d的整个范围，在边缘56e和折叠部56c之间、以及在边缘56f之间延伸。该窗口30可被用于通过内窥镜60将渗透产品投射到区域z上。

图9b的遮蔽件28b在遮蔽件28a的拆卸和移除之后用作第二遮蔽件，并且包括被定位在折叠部56c处的较小的窗口30’。

图9c的遮蔽件28c在遮蔽件28b的拆卸和移除之后最后使用，并且包括被定位在折叠部56c处的甚至更小的窗口30”。

窗口30’、30”被用于通过内窥镜60观察该区域。窗口30’可被用于对用于定位任何缺陷的中间区域进行定位，并且窗口30”可被用于对用于定位这种缺陷的临界区域进行定位。

由于端口20a、20b可以具有彼此不同的形状和尺寸，因此每个工具或套件可以特定于一端口的检查。然后，对端口20a、20b的检查将需要两个套件或单个套件，两个套件中的每个套件包括定心设备和至少三个遮蔽件，单个套件包括第一定心设备和至少三个遮蔽件，以及第二定心设备和至少三个另外的遮蔽件。