一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台的制作方法

1.本发明涉及模拟实验台技术领域，具体是一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台。


背景技术：

2.研究飞机发动机清洗技术一直是具有发展潜力的领域，当需要清洗发动机叶片时，以往的作法是将发动机叶片拆卸下来并人工清理，称作“发动机离翼清洗”，这时需要发动机停机。发动机停机会造成收入损失，同时离翼清洗过程耗时且昂贵。发动机在翼清洗技术是先进的清洗技术，清洗过程中发动机无需拆卸并在保持冷转状态下进行。有效提高发动机推进效率、降低运营成本。为了提高航空发动机在翼清洗技术，需要对发动机叶片的结垢机理，叶片表面污垢洗脱过程，叶片气压分布以及在翼清洗效果等方面进行深入研究。
3.一般的通过高压水喷头，在发动机工作情况下进行清洗，航空发动机清洗过程中叶片清洗效果无法直接观察，不知道采用何种角度的的喷水角度，采用多大的水压，采用水的流量以及清洗的大约时间，上述因素均无法确定的情况下，就很难以改进清洗设备，因此我们公开了一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的技术方案是：一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台，包括底箱，所述底箱的内部开设有清洁液腔以及废水收集腔，所述废水收集腔顶部设有敞开口，还包括；
6.工作箱，所述工作箱固定在底箱的顶部，所述工作箱位于清洁液腔的正上方，所述工作箱背离围板的前侧外壁从左至右开设有模拟污染室、转换工作室以及模拟清洁室；
7.模拟清洁组件，所述模拟清洁组件包括机械臂一、机械臂二、高压喷头、ccd相机以及抽水组件，所述机械臂一以及机械臂二均安装在模拟清洁室内，所述高压喷头安装在机械臂一的工作端上，所述ccd相机安装在机械臂二的工作端上，所述抽水组件包括抽水泵以及中间管，所述抽水泵安装在模拟清洁室内，所述抽水泵的抽水端通过法兰固定有抽水管，所述抽水管的一端位于清洁液腔内部的底部位置，所述中间管固定安装在模拟清洁室内，所述抽水泵的排水端与中间管连通，所述中间管外壁设有多个与其一体结构的分流管，所述分流管上安装有电磁流量调节阀，其中一个所述分流管与高压喷头的进水端设置有用于连通两者的软管。
8.优选的，所述底箱顶部设有与其一体结构的围板，所述围板与工作箱的后侧正对齐。
9.优选的，所述模拟污染室以及模拟清洁室的后侧内壁均开设有定位孔，所述模拟污染室的左侧外壁开设安装孔，所述安装孔内固定有进尘管，所述进尘管的朝向定位孔一侧外壁开设有多个连通孔，所述连通孔内安装有喷嘴。
10.优选的，所述转换工作室的后侧内壁开设有转动孔，所述转换工作室内设置有转
换组件，所述转换组件包括转动筒，所述转动筒通过轴承转动安装在转动孔内，所述转动筒滑动安装有滑动柱，所述转动筒的筒内壁开设有多个导向槽，所述滑动柱的圆柱外壁固定有多个导向条，多个所述导向条一对一滑动安装在导向槽内，所述滑动柱后端的左右两侧均固定有转换板，两个所述转换板相互远离的一侧均固定有电机安装筒，所述电机安装筒的外径与定位孔的内径一致，所述电机安装筒安装有发动机，所述发动机的输出轴固定有模拟叶片。
11.优选的，所述转换组件还包括伺服电机、传动齿轮、齿轮环以及固定板一，所述齿轮环与转动筒同轴固定，所述固定板一固定安装在转换工作室内，所述伺服电机固定在固定板一上，所述传动齿轮与伺服电机的输出轴同轴固定，所述传动齿轮与齿轮环相啮合，所述伺服电机的输出轴上安装有角度传感器。
12.优选的，所述转换组件还包括中间板以及液压杆，所述液压杆的两端分别固定有转动块一以及转动块二，所述转动块一的外壁开设有通孔一，所述通孔一内固定有与其同轴设置的转动杆一，所述转动杆一的两端分别与转换工作室的两侧内壁固定，所述中间板的两端分别开设有第一凹槽口以及第二凹槽口，所述中间板的外壁开设有通孔二，所述通孔二内转动安装有转动杆二，所述转动杆二的两端分别与转换工作室的两侧内壁固定，所述滑动柱的圆周外壁固定有与其同轴设置的圆环板，所述圆环板的圆周外壁通过轴承转动安装有连接环，所述连接环的底端固定有固定板二，所述固定板二的外壁开设有竖直设置的直槽口，所述直槽口内设置有推动杆，所述推动杆的两端分别与第一凹槽口的两侧内壁固定，所述第一凹槽口到转动杆二的距离小于第二凹槽口到转动杆二的距离，所述转动块二转动安装在第二凹槽口内。
13.优选的，所述转换工作室的两侧内壁均固定有校准块，所述滑动柱的固定有与转换板平行的校准柱，所述校准块的呈凹型结构，所述校准块的凹口朝向滑动柱，所述校准块的凹口两侧内壁均呈圆弧状。
14.本发明通过改进在此提供一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
15.其一：本发明的技术方案：抽水组件将清洁液腔内的放置清洁液或清水输送至高压喷头，高压喷头喷射出水柱对发动机在翼进行清洗，ccd相机进行图像采集；本方案通过控制变量的方法进行的模拟清洗，机械臂一可以通过控制高压喷头喷射角度来研究喷射角度对清洗的影响，抽水组件可以控制高压喷头喷射水速以及流量来，ccd相机进行图像采集，可知道在一定时间内，发动机在翼的清洗程度；
16.其二：本发明有两个发动机进行轮流更换使用，即一个在进行模拟清洗过程，另一个在进行模拟污染的过程，模拟完成后，然后两个发动机的位置再进行交替转换，保证实验的连续性，从而提高整个模拟试验的实验效率；
17.其三：本发明通过设置有校准柱以及校准块，在滑动柱复位的过程中，伺服电机输出轴可能由于电机安装筒惯性，多转一点，使电机安装筒无法与对应的定位孔对齐，校准柱会先与校准块的凹口圆弧面接触，校准柱贴着圆弧面进入到校准块的凹口内，此时校准柱带动滑动柱进行转动，使电机安装筒与对应的定位孔对齐，以保证整个模拟实验的正常进行。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：
19.图1是本发明的立体结构示意图；
20.图2是本发明的正视结构示意图；
21.图3是本发明的工作箱内部结构示意图；
22.图4是图3的俯视结构示意图；
23.图5是本发明的底箱侧剖视结构示意图；
24.图6是本发明的转换组件结构示意图；
25.图7是本发明的转换组件侧剖视结构示意图；
26.图8是本发明的校准块侧视结构示意图。
27.附图标记说明：
28.1、底箱；101、清洁液腔；102、废水收集腔；2、模拟污染室；201、进尘管；202、喷嘴；3、模拟清洁室；301、机械臂一；302、机械臂二；303、软管；304、中间管；305、分流管；306、电磁流量调节阀；307、抽水泵；308、抽水管；309、高压喷头；310、ccd相机；4、转换工作室；401、转换板；402、电机安装筒；403、转动筒；404、齿轮环；405、传动齿轮；406、伺服电机；407、固定板一；408、转动杆一；409、转动块一；410、液压杆；411、转动块二；412、中间板；413、转动杆二；414、固定板二；415、滑动柱；416、校准柱；417、校准块；418、圆环板；419、连接环；420、推动杆；5、工作箱；6、模拟叶片。
具体实施方式
29.下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.本发明通过改进在此提供一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台，本发明的技术方案是：
31.如图1-图8所示，一种飞机发动机在翼清洗模拟实验台，包括底箱1，底箱1的内部开设有放置清洁液或清水的清洁液腔101以及用于收集清洁后废水的废水收集腔102，废水收集腔102顶部设有敞开口，还包括；
32.工作箱5，工作箱5固定在底箱1的顶部，工作箱5位于清洁液腔101的正上方，工作箱5背离围板的前侧外壁从左至右开设有用于模拟发动机在翼工作时受污染的模拟污染室2、用于更换发动机的转换工作室4以及用于模拟清洁工作的模拟清洁室3；
33.模拟清洁组件，模拟清洁组件包括机械臂一301、机械臂二302、高压喷头309、ccd相机310以及抽水组件，机械臂一301以及机械臂二302均安装在模拟清洁室3内，高压喷头309安装在机械臂一301的工作端上，ccd相机310安装在机械臂二302的工作端上，抽水组件包括抽水泵307以及中间管304，抽水泵307安装在模拟清洁室3内，抽水泵307的抽水端通过法兰固定有抽水管308，抽水管308的一端位于清洁液腔101内部的底部位置，中间管304固定安装在模拟清洁室3内，抽水泵307的排水端与中间管304连通，中间管304外壁设有多个与其一体结构的分流管305，分流管305上安装有电磁流量调节阀306，其中一个分流管305
与高压喷头309的进水端设置有用于连通两者的软管303。
34.本发明的技术方案：抽水组件将清洁液腔101内的放置清洁液或清水输送至高压喷头309，高压喷头309喷射出水柱对发动机在翼进行清洗，ccd相机310进行图像采集；本方案通过控制变量的方法进行的模拟清洗，机械臂一301可以通过控制高压喷头309喷射角度来研究喷射角度对清洗的影响，抽水组件可以控制高压喷头309喷射水速以及流量来，ccd相机310进行图像采集，可知道在一定时间内，发动机在翼的清洗程度。
35.进一步的，底箱1顶部设有与其一体结构的围板，围板与工作箱5的后侧正对齐，围板设置用于阻挡废水以及模拟的污染物，防止直接飞出。
36.进一步的，模拟污染室2以及模拟清洁室3的后侧内壁均开设有定位孔，模拟污染室2的左侧外壁开设安装孔，安装孔内固定有进尘管201，进尘管201的朝向定位孔一侧外壁开设有多个连通孔，连通孔内安装有喷嘴202，可将污染效果与实际污染效果一致的粉末通过喷嘴202喷出，进行污染模拟，改粉末可以为丙烯酸酯和面粉混合而成，改粉末混合物的平均表面粗糙度为0.5μm，其污染效果与实际污染效果类似。
37.如图6和图7所示，转换工作室4的后侧内壁开设有转动孔，转换工作室4内设置有转换组件，转换组件包括转动筒403，转动筒403通过轴承转动安装在转动孔内，转动筒403滑动安装有滑动柱415，转动筒403的筒内壁开设有多个导向槽，滑动柱415的圆柱外壁固定有多个导向条，多个导向条一对一滑动安装在导向槽内，滑动柱415后端的左右两侧均固定有转换板401，两个转换板401相互远离的一侧均固定有电机安装筒402，电机安装筒402的外径与定位孔的内径一致，电机安装筒402安装有发动机，发动机的输出轴固定有模拟叶片6，由此可知，本技术方案有两个发动机进行轮流更换使用，即一个在进行模拟清洗过程，另一个在进行模拟污染的过程，模拟完成后，然后两个发动机的位置再进行交替转换，保证实验的连续性，从而提高整个模拟试验的实验效率。
38.进一步的，转换组件还包括伺服电机406、传动齿轮405、齿轮环404以及固定板一407，齿轮环404与转动筒403同轴固定，固定板一407固定安装在转换工作室4内，伺服电机406固定在固定板一407上，传动齿轮405与伺服电机406的输出轴同轴固定，传动齿轮405与齿轮环404相啮合，伺服电机406的输出轴上安装有角度传感器，上述工作过程为，伺服电机406通过输出轴带动传动齿轮405进行转动，传动齿轮405带动与其啮合的齿轮环404进行转动(这里进行说明，如果传动齿轮405与齿轮环404规格一致，角度传感器检测到转动一百八十度即可，如果传动齿轮405与齿轮环404规格不一致，则需要重新计算传动齿轮405的转动角度，本发明对传动齿轮405与齿轮环404规格不做限定)，齿轮环404带动与其固定的转动筒403进行一百八十度进行旋转，两个发动机的位置进行交替转换。
39.更进一步的，转换组件还包括中间板412以及液压杆410，液压杆410的两端分别固定有转动块一409以及转动块二411，转动块一409的外壁开设有通孔一，通孔一内固定有与其同轴设置的转动杆一408，转动杆一408的两端分别与转换工作室4的两侧内壁固定，中间板412的两端分别开设有第一凹槽口以及第二凹槽口，中间板412的外壁开设有通孔二，通孔二内转动安装有转动杆二413，转动杆二413的两端分别与转换工作室4的两侧内壁固定，滑动柱415的圆周外壁固定有与其同轴设置的圆环板418，圆环板418的圆周外壁通过轴承转动安装有连接环419，连接环419的底端固定有固定板二414，固定板二414的外壁开设有竖直设置的直槽口，直槽口内设置有推动杆420，推动杆420的两端分别与第一凹槽口的两
侧内壁固定，第一凹槽口到转动杆二413的距离小于第二凹槽口到转动杆二413的距离，转动块二411转动安装在第二凹槽口内，上述工作过程为，液压杆410进行伸长的时候，液压杆410的伸缩端推动中间板412底端向前侧进行移动，中间板412的顶端将整个滑动柱415向后推出，即两个电机安装筒402与彼此对应的两个定位孔相互脱离，然后伺服电机406通过输出轴带动传动齿轮405进行转动，传动齿轮405带动与其啮合的齿轮环404进行转动，齿轮环404带动与其固定的转动筒403进行一百八十度进行旋转，两个发动机的位置进行交替转换，液压杆410的伸缩端缩回，两个电机安装筒402与彼此重新对应的两个定位孔相互贴合。
40.更进一步的，转换工作室4的两侧内壁均固定有校准块417，滑动柱415的固定有与转换板401平行的校准柱416，校准块417的呈凹型结构，校准块417的凹口朝向滑动柱415，校准块417的凹口两侧内壁均呈圆弧状，在滑动柱415复位的过程中，伺服电机406输出轴可能由于电机安装筒402惯性，多转一点，使电机安装筒402无法与对应的定位孔对齐，校准柱416会先与校准块417的凹口圆弧面接触，校准柱416贴着圆弧面进入到校准块417的凹口内，此时校准柱416带动滑动柱415进行转动，使电机安装筒402与对应的定位孔对齐，以保证整个模拟实验的正常进行。
41.工作原理：抽水组件将清洁液腔101内的放置清洁液或清水输送至高压喷头309，高压喷头309喷射出水柱对发动机在翼进行清洗，ccd相机310进行图像采集；本方案通过控制变量的方法进行的模拟清洗，机械臂一301可以通过控制高压喷头309喷射角度来研究喷射角度对清洗的影响，抽水组件可以控制高压喷头309喷射水速以及流量来，ccd相机310进行图像采集，可知道在一定时间内，发动机在翼的清洗程度。
42.上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。