本主題大體上涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī),且更具體而言,涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
用于通過某些通路推進(jìn)飛機(jī)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)通常經(jīng)歷顯著的結(jié)垢,因?yàn)樵陲w行、怠速、起飛和降落期間吸入重的環(huán)境顆粒物質(zhì)。環(huán)境結(jié)垢會(huì)降低這種飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪構(gòu)件的性能。例如,一種已知結(jié)垢機(jī)制是由于吸入礦物灰塵而增加渦輪構(gòu)件的粗糙度。特別地,這個(gè)增加的粗糙度可由于顆粒沖擊形成的微小的坑而導(dǎo)致。后續(xù),礦物灰塵顆粒積聚在這些坑中且阻擋冷卻通路,因?yàn)闀?huì)在其中形成結(jié)垢物質(zhì)層。在渦輪的下游級(jí)中的表面上的高溫導(dǎo)致熱蝕變和積聚的礦物灰塵顆粒的固態(tài)礦物反應(yīng),這形成基于氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅(cmas)的反應(yīng)產(chǎn)物。因此,通常用來清潔渦輪構(gòu)件的水清洗處理通常不能成功地移除積聚的礦物灰塵和其副反應(yīng)產(chǎn)物。
這個(gè)問題在渦輪構(gòu)件的內(nèi)部部分中可被放大。雖然構(gòu)件的內(nèi)部部分可容易結(jié)垢,但是在組裝好或安裝好運(yùn)行時(shí),可能實(shí)際上不可能到達(dá)它們。在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行的水清洗處理通常根本不能到達(dá)這些部分。為了對(duì)渦輪構(gòu)件的內(nèi)部部分提供清潔,大部分(如果不是所有的話)發(fā)動(dòng)機(jī)首先必須拆開。此外,單獨(dú)的構(gòu)件必須從其相鄰元件上移除。這個(gè)結(jié)果通常是費(fèi)時(shí)和昂貴的。
因此,期望進(jìn)一步改進(jìn)清潔方法和系統(tǒng)。對(duì)渦輪構(gòu)件的內(nèi)部部分提供清潔而不需要顯著的拆卸的方法和系統(tǒng)將是有用的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在以下描述中部分地闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn),或者根據(jù)該描述,本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)可為顯而易見的,或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來學(xué)習(xí)本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,提供一種清潔渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。方法可包括通過預(yù)先限定的進(jìn)入端口將清潔試劑引入組裝好的渦輪構(gòu)件的內(nèi)壁限定的冷卻腔體。方法可進(jìn)一步包括將清潔試劑引導(dǎo)到內(nèi)壁上,以從其上移除異物。方法可進(jìn)一步包括從冷卻腔體排空清潔試劑。
根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例,提供一種清潔渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。方法可包括將清潔試劑作為試劑流從外部管道分配到組裝好的渦輪構(gòu)件的內(nèi)壁限定的冷卻腔體。分配可包括導(dǎo)引清潔試劑通過限定成通過發(fā)動(dòng)機(jī)的殼的第一進(jìn)入端口。方法可進(jìn)一步包括使清潔試劑沖刷通過冷卻腔體,以從其上移除異物。方法可進(jìn)一步包括從冷卻腔體排出清潔試劑。
根據(jù)本公開的又一個(gè)實(shí)施例,提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼,其限定徑向進(jìn)入端口,以選擇性地接收清潔試劑導(dǎo)管。可提供渦輪構(gòu)件,其包括內(nèi)壁,內(nèi)壁限定與發(fā)動(dòng)機(jī)殼的進(jìn)入端口處于流體連通的冷卻腔體。內(nèi)壁可進(jìn)一步限定冷卻孔口,以將流體流從冷卻腔體引導(dǎo)到熱氣流路徑。端口插塞可移除地設(shè)置在進(jìn)入端口中,以選擇性地阻止通過預(yù)先限定的進(jìn)入端口的流體連通。
技術(shù)方案1.一種清潔渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,包括:
通過預(yù)先限定的進(jìn)入端口將清潔試劑引入組裝好的渦輪構(gòu)件的內(nèi)壁限定的冷卻腔體;
將所述清潔試劑引導(dǎo)到所述內(nèi)壁上,以從其上移除異物;和
從所述冷卻腔體排空所述清潔試劑。
技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,引導(dǎo)所述清潔試劑包括使所述清潔試劑沖刷通過所述冷卻腔體的容積。
技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述清潔試劑包括用于溶解所述異物的流體。
技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述清潔試劑包括固體顆粒。
技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,排空所述清潔試劑包括從所述渦輪構(gòu)件限定的冷卻孔口將所述清潔試劑排出到所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流路徑。
技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,引入清潔試劑包括導(dǎo)引所述清潔試劑通過與發(fā)動(dòng)機(jī)外殼處于流體連通的導(dǎo)管,所述發(fā)動(dòng)機(jī)外殼包圍所述組裝好的渦輪構(gòu)件的至少一部分。
技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的方法,其特征在于,導(dǎo)引所述清潔試劑進(jìn)一步包括導(dǎo)引所述清潔試劑通過匹配的端口而進(jìn)入渦輪護(hù)罩吊架。
技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,引入清潔試劑包括抽出設(shè)置在所述預(yù)先限定的進(jìn)入端口內(nèi)的插塞。
技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,引入清潔試劑包括迫使所述清潔試劑通過圍繞燃燒室的一部分限定的通道而進(jìn)入組裝好的渦輪翼型件。
技術(shù)方案10.一種清潔渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,包括:
將清潔試劑作為試劑流從外部管道分配到組裝好的渦輪構(gòu)件的內(nèi)壁限定的冷卻腔體中,這包括導(dǎo)引所述清潔試劑通過限定成通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)的殼的第一進(jìn)入端口;
使所述清潔試劑沖刷通過所述冷卻腔體,以從其上移除異物;和
從所述冷卻腔體排出所述清潔試劑。
技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,排出包括通過所述渦輪構(gòu)件限定的冷卻孔口而排出所述清潔試劑。
技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,排出包括使所述試劑流反向而從所述冷卻腔體進(jìn)入所述外部管道。
技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,排出包括引導(dǎo)所述試劑流通過選擇性地塞住的第二進(jìn)入端口。
技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,所述清潔試劑包括用于溶解所述異物的流體。
技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法,其特征在于,所述清潔試劑包括固體顆粒。
技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,使所述清潔試劑沖刷包括用所述清潔試劑基本填充所述冷卻腔體的容積。
技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,分配清潔試劑包括抽出設(shè)置在所述預(yù)先限定的進(jìn)入端口內(nèi)的插塞。
技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案10所述的方法,其特征在于,分配清潔試劑包括導(dǎo)引所述清潔試劑通過與發(fā)動(dòng)機(jī)外殼處于流體連通的導(dǎo)管,所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼包圍所述組裝好的渦輪構(gòu)件的至少一部分。
技術(shù)方案19.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),包括:
發(fā)動(dòng)機(jī)殼,其限定徑向進(jìn)入端口,以選擇性地接收清潔試劑導(dǎo)管;
渦輪構(gòu)件,其包括內(nèi)壁,所述內(nèi)壁限定與所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼的進(jìn)入端口處于流體連通的冷卻腔體,所述內(nèi)壁進(jìn)一步限定冷卻孔口,以將流體流從所述冷卻腔體引導(dǎo)到所述熱氣流路徑;和
端口插塞,其可移除地設(shè)置在所述進(jìn)入端口中,以選擇性地阻止通過所述預(yù)先限定的進(jìn)入端口的流體連通。
技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述渦輪構(gòu)件包括護(hù)罩吊架,其限定匹配的端口,其中,所述匹配的端口設(shè)置成與所述預(yù)先限定的進(jìn)入端口同軸,以將清潔試劑從所述預(yù)先限定的進(jìn)入端口引導(dǎo)到所述冷卻腔體。
參照以下描述和所附權(quán)利要求,本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。附圖結(jié)合在本說明書中且構(gòu)成說明書的一部分,附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例,并且和描述共同用來說明本發(fā)明的原理。
附圖說明
針對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在說明書中闡述本發(fā)明的完整和能夠?qū)嵤┑墓_,包括其最佳模式,說明書參照了附圖,其中:
圖1提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的橫截面示意圖;
圖2提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分的縱向截面圖;
圖3提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性渦輪構(gòu)件的示意圖;
圖4提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性渦輪殼的透視圖;
圖5提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性渦輪護(hù)罩的透視圖;
圖6提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性渦輪構(gòu)件的橫截面示意圖;
圖7提供根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性渦輪構(gòu)件的橫截面示意圖;和
圖8提供示出根據(jù)本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的清潔渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。
在本說明書和附圖中重復(fù)使用參考標(biāo)號(hào)是意圖表示本發(fā)明的相同或類似結(jié)構(gòu)或元件。
部件列表:
10渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)
12中心線軸線
14核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)
16風(fēng)扇區(qū)段
18外殼
19外殼節(jié)段
20環(huán)形入口
22lp壓縮機(jī)
24hp壓縮機(jī)
26燃燒區(qū)段
28hp渦輪
30lp渦輪
32排氣噴嘴區(qū)段
34hp軸
36lp軸桿
37減速裝置
38風(fēng)扇軸桿
40風(fēng)扇葉片
50機(jī)艙
56旁通空氣流通路
57風(fēng)扇區(qū)段排氣
58一定量的空氣
60機(jī)艙入口
62第一部分空氣
64第二部分空氣
65熱氣路徑
66燃燒氣體
68泵
70貯存器
72控制器
74清潔試劑
76渦輪構(gòu)件
78hp渦輪葉片
80導(dǎo)管
81調(diào)節(jié)式渦輪控制閥
82進(jìn)入端口
84冷卻腔體
86內(nèi)壁
88冷卻孔口
90護(hù)罩吊架
92端口插塞
93環(huán)形座部
94匹配的端口
95外部清潔管道
96渦輪護(hù)罩
98花鍵密封件
200方法
210方法步驟
220方法步驟
230方法步驟。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例,在附圖中示出實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。以闡述本發(fā)明,而非限制本發(fā)明的方式提供各個(gè)實(shí)例。實(shí)際上,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,在本發(fā)明中可作出各種修改和變型,而不偏移本發(fā)明的范圍或精神。例如,作為一個(gè)實(shí)施例的一部分示出或描述的特征可用于另一個(gè)實(shí)施例上,以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因而,意圖的是,本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求和其等效方案的范圍內(nèi)的這種修改和變型。
如本文所用,用語“第一”、“第二”和“第三”可互換使用,以區(qū)分一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)構(gòu)件,而不意于表示單獨(dú)的構(gòu)件的位置或重要性。
用語“上游”和“下游”指的是相對(duì)于流體路徑中的流體流的相對(duì)方向。例如,“上游”表示流體流出的方向,而“下游”則表示流體流到的方向。
本公開提供一種用于清潔燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的內(nèi)部部分的系統(tǒng)和方法。大體上,清潔試劑可直接提供給渦輪構(gòu)件的內(nèi)部部分,然后在例如冷卻空氣流過的通路處離開渦輪構(gòu)件。
示例性渦輪構(gòu)件包括但是不限于護(hù)罩、葉片、轉(zhuǎn)子、噴嘴或?qū)~。此外,構(gòu)件可由金屬材料制造。如本文所使用,用語“金屬”可表示單種金屬或金屬合金。示例性金屬材料包括但是不限于鎳、鈦、鋁、釩、鉻、鐵、鈷和其合金。備選地,渦輪構(gòu)件可由非金屬材料制造,包括但不限于陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(cmc)、聚合物基質(zhì)復(fù)合物(pmc)以及其它非金屬材料。
現(xiàn)在參照附圖,圖1為可結(jié)合本公開的多個(gè)實(shí)施例的示例性高旁通渦輪風(fēng)扇類型的發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意性橫截面圖,其在本文稱為“渦輪風(fēng)扇10”。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)顯示為渦輪風(fēng)扇,但是設(shè)想到本公開可同樣適用于其它渦輪驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī),諸如開式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或其它適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造。
如圖1中顯示,渦輪風(fēng)扇10具有延伸通過其中的縱向或軸向中心線軸線12,其用于參照目的。大體上,渦輪風(fēng)扇10可包括燃?xì)鉁u輪或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14,其設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段16下游。核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14可大體上包括基本管狀外殼18,其限定環(huán)形入口20。外殼18可由多個(gè)殼或殼節(jié)段19形成。外殼18以連續(xù)流關(guān)系包圍具有增壓器或低壓(lp)壓縮機(jī)22、高壓(hp)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段或室26、包括高壓(hp)渦輪28、低壓(lp)渦輪30的渦輪區(qū)段和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。
高壓(hp)軸或軸桿34驅(qū)動(dòng)性地將hp渦輪28連接到hp壓縮機(jī)24。低壓(lp)軸或軸桿36驅(qū)動(dòng)性地將lp渦輪30連接到lp壓縮機(jī)22。lp軸桿36還可連接到風(fēng)扇區(qū)段16的風(fēng)扇軸桿或軸38。在特定實(shí)施例中,lp軸桿36可直接連接到風(fēng)扇軸桿38,諸如在直接驅(qū)動(dòng)構(gòu)造中。在備選的構(gòu)造中,lp軸桿36可經(jīng)由減速裝置37連接到風(fēng)扇軸桿38,諸如在間接驅(qū)動(dòng)或齒輪驅(qū)動(dòng)構(gòu)造中的減速齒輪箱。這種減速裝置可包括在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的任何適當(dāng)?shù)妮S/軸桿之間,如期望或需要的那樣。
在渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間,一種量的空氣58通過機(jī)艙50和/或風(fēng)扇區(qū)段16的相關(guān)聯(lián)的入口60進(jìn)入渦輪風(fēng)扇10。隨著該一定量的空氣58穿過風(fēng)扇葉片40,第一部分空氣如箭頭62所指示被導(dǎo)引或被引導(dǎo)到旁通空氣流通路56中,并且第二部分空氣如箭頭64所指示被導(dǎo)引或被引導(dǎo)到熱氣路徑65中。特別地,第二部分空氣54被引導(dǎo)到lp壓縮機(jī)22中。第二部分空氣64的壓力然后隨著其被被引導(dǎo)通過hp壓縮機(jī)24和進(jìn)入燃燒區(qū)段26而升高,在燃燒區(qū)段26處,其與燃料混合且燃燒,以提供燃燒氣體66來驅(qū)動(dòng)渦輪28和30。
燃燒氣體66后續(xù)被引導(dǎo)通過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32,以提供推進(jìn)力。同時(shí),第一部分空氣62的壓力隨著第一部分空氣62被引導(dǎo)通過旁通空氣流通路56而顯著提高,之后其從渦輪風(fēng)扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段76排出,從而也提供推進(jìn)力。hp渦輪28、lp渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣路徑65,以便引導(dǎo)燃燒氣體66通過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。在發(fā)動(dòng)機(jī)10在某些狀況期間操作時(shí),一個(gè)或多個(gè)異物(例如,基于cmas的物質(zhì))可積聚在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)處。
轉(zhuǎn)到圖2和3,核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)14的一個(gè)或多個(gè)部分可構(gòu)造成接收清潔試劑74。清潔試劑74可例如通過泵68從貯存器70供應(yīng),以促進(jìn)移除和/或溶解有害的異物。如顯示,一些實(shí)施例的泵68構(gòu)造成與貯存器70處于選擇性流體連通。在一些實(shí)施例中,發(fā)動(dòng)機(jī)10和泵68之間的連通,以及泵操作(例如,泵啟用、泵速度和/或泵流壓力)受到控制器72的控制,如下面將描述的那樣。
大體上,控制器72可包括離散的處理器和存儲(chǔ)器單元(未顯示)??蛇x地,控制器72可包括全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(fadec),或另一種適當(dāng)?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。處理器可包括設(shè)計(jì)和編程為執(zhí)行或?qū)е聢?zhí)行本文描述的功能的數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或其它可編程的邏輯裝置、離散的門或晶體管邏輯、離散的硬件構(gòu)件或其任何組合。處理器還可包括微處理器或前面提到的裝置的組合(例如,dsp和微處理器的組合、多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)微處理器結(jié)合dsp芯或任何其它這種構(gòu)造)。
另外,存儲(chǔ)器裝置可大體上包括存儲(chǔ)器元件,包括但不限于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram))、計(jì)算機(jī)可讀非易失性介質(zhì)(例如,閃存、eeprom、nvram或fram)、緊湊盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、磁電光盤(mod)、數(shù)字多媒體盤(dvd)和/或其它適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器元件。存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)可由處理器訪問的信息,包括可由處理器執(zhí)行的指令。例如,指令可為軟件或任何指令集,在由處理器執(zhí)行時(shí),其使處理器執(zhí)行操作。對(duì)于某些實(shí)施例,指令包括軟件包,其構(gòu)造成使系統(tǒng)操作,例如,以執(zhí)行下面參照?qǐng)D8所描述的示例性方法(200)。
清潔試劑74的示例性實(shí)施例將包括流體(例如,水、除垢劑、凝膠或蒸汽),以至少部分地溶解異物。一些流體可基于它們?nèi)芙饣蚱茐奶囟ó愇锘蛱囟愋偷漠愇?例如,基于cmas的反應(yīng)產(chǎn)物)的能力而進(jìn)行選擇。在另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑74包括固體顆粒,諸如干冰、除垢劑或胡桃殼。固體顆粒可構(gòu)造成在被散布時(shí)類似于流體而流動(dòng),但是單獨(dú)的顆??苫緸楣腆w且有適當(dāng)?shù)哪ノg性,以使特定異物或特定類型的異物從渦輪構(gòu)件76脫落。在其它另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑74可包括剛性清潔結(jié)構(gòu)或刷,以直接接合或擦洗渦輪構(gòu)件76。
如圖2和3中顯示,渦輪構(gòu)件76的一些示例性實(shí)施例包括渦輪翼型件,諸如hp渦輪葉片78,其組裝和安裝在核心發(fā)動(dòng)機(jī)14內(nèi)。但是,另外的或備選的渦輪翼型件可通過離散的導(dǎo)葉或噴嘴實(shí)現(xiàn)。在圖2和3的示例性實(shí)施例中,hp渦輪葉片78包括為hp渦輪24的一部分(參見圖1),其設(shè)置在hp軸桿34上,與導(dǎo)管80處于流體連通。導(dǎo)管80形成通道,其穿過燃燒區(qū)段26,但是在流體方面將導(dǎo)管80的內(nèi)通路與熱氣流路徑65隔離開。因此,導(dǎo)管80能夠?qū)⒘黧w引導(dǎo)到外殼節(jié)段19和渦輪葉片78的內(nèi)部部分之間。預(yù)先限定的進(jìn)入端口82限定在外殼節(jié)段19中,以接收這種流體。大體上,冷卻腔體84由渦輪構(gòu)件76的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁86限定。在另外的或備選的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)冷卻孔口88限定成通過內(nèi)壁86,與熱氣路徑65處于流體連通。
在清潔操作期間,清潔試劑74可通過預(yù)先限定的進(jìn)入端口82分配。清潔試劑74可然后行進(jìn)通過導(dǎo)管80,之后進(jìn)入hp渦輪葉片78的冷卻腔體84,如圖3中顯示。在hp渦輪葉片78內(nèi),清潔試劑74被引導(dǎo)到內(nèi)壁86上。位于其上的異物可脫落和/或至少部分地溶解。在一些實(shí)施例中,可使流體或固體顆粒清潔試劑74沖刷通過冷卻腔體84??蛇x地,清潔試劑74可基本填充冷卻腔體84,之后從hp渦輪葉片78排空或排出。如果作為流體排出,清潔試劑74可直接傳送到熱氣路徑65中,在那里,其可從核心發(fā)動(dòng)機(jī)14蒸發(fā)和/或噴出(參見圖1)。在另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑74的流可反向,從而通過其所進(jìn)入的同一進(jìn)入端口82排空至少一部分的清潔試劑74。
在某些實(shí)施例中,導(dǎo)管80進(jìn)一步構(gòu)造成在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間引導(dǎo)冷卻空氣流到hp渦輪葉片78。在一些這種實(shí)施例中,調(diào)節(jié)式渦輪冷卻(mtc)閥81(參見圖2)被選擇性地設(shè)置在進(jìn)入端口82中,以控制通過其中的冷卻空氣流。例如,mtc閥81可以可選地通過us6,659,711所述的止回閥,或另一種適當(dāng)?shù)睦鋮s調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)。在清潔試劑74分散到導(dǎo)管80中之前,mtc閥81可選擇性地移除,從而容許清潔試劑74穿過構(gòu)造成接收mtc閥81的進(jìn)入端口82。
轉(zhuǎn)到圖4到7,示出另一個(gè)示例性實(shí)施例渦輪構(gòu)件76。特別地,圖4示出示例性外殼節(jié)段19,其構(gòu)造成包圍渦輪護(hù)罩吊架90(參見圖5)??蛇x地,外殼18進(jìn)一步構(gòu)造成接收一個(gè)或多個(gè)端口插塞92。大體上,各個(gè)端口插塞92對(duì)應(yīng)于離散的進(jìn)入端口82且可移除地設(shè)置在離散的進(jìn)入端口82內(nèi)。如圖6中示出,各個(gè)進(jìn)入端口82沿徑向延伸通過殼18。此外,環(huán)形座部93設(shè)置成圍繞進(jìn)入端口82,以接收端口插塞92。在一些實(shí)施例中,端口插塞92經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置(例如,接合螺紋、匹配的凸緣、螺栓和螺母等)選擇性地附連到殼上。端口插塞92可構(gòu)造成在端口插塞92設(shè)置在進(jìn)入端口82內(nèi)時(shí)與進(jìn)入端口82重疊且在流體方面隔離進(jìn)入端口82(即,基本阻止通過其中的流體通路)。雖然關(guān)于圖4到7的實(shí)施例示出和描述外殼節(jié)段19和端口插塞92,但是要理解,它們可類似地應(yīng)用于任何另外的或備選的實(shí)施例,諸如圖2和3中顯示的那些。
如圖6和7中顯示,一些實(shí)施例的護(hù)罩吊架90設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)殼的徑向內(nèi)側(cè),進(jìn)一步構(gòu)造成限定匹配的端口94以及多個(gè)冷卻孔口88。在組裝好時(shí),示出的實(shí)施例的匹配的端口94可定位成與發(fā)動(dòng)機(jī)殼的進(jìn)入端口82同軸,而冷卻孔口88被引導(dǎo)向和進(jìn)入熱氣流路徑65。渦輪護(hù)罩96被護(hù)罩吊架90接收且固定到其上,以與護(hù)罩吊架90的內(nèi)壁86限定冷卻腔體84。冷卻孔口88限定成與冷卻腔體84處于流體連通。因此,流體可容易傳送在熱氣路徑65和冷卻腔體84之間??蛇x地,渦輪護(hù)罩96的實(shí)施例還限定一個(gè)或多個(gè)花鍵密封件98,從而容許冷卻腔體84和熱氣路徑65之間的有限的流體連通。
如上面論述,在設(shè)置成通過進(jìn)入端口82和/或匹配的端口94時(shí),端口插塞92可選擇性地阻止通過其中的流體連通(參見圖6)。但是,端口插塞92也可選擇性地移除,以允許進(jìn)入端口82和冷卻腔體84之間的流體連通(參見圖7)。在這種實(shí)施例中,進(jìn)入端口82和匹配的端口94因而構(gòu)造成接收清潔試劑74??蛇x地,清潔試劑74包括從外部清潔試劑管道95分配到冷卻腔體84中的流體或固體顆粒。在清潔操作期間,可使清潔試劑74沖刷通過冷卻腔體84,直接接觸內(nèi)壁86。異物可由于接觸清潔試劑74而被溶解或脫落。此外,在某些清潔操作期間,清潔試劑74可基本填充冷卻腔體84的容積。
一旦被沖刷通過冷卻腔體84,清潔試劑74可從其中排空。在一些實(shí)施例中,清潔試劑74可從冷卻孔口88和/或花鍵密封件98排出。排出的流體可直接傳送到熱氣路徑65中,在那里,其可從核心發(fā)動(dòng)機(jī)14蒸發(fā)和/或噴出(參見圖1)。在另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑74可進(jìn)入一個(gè)進(jìn)入端口82而從另一個(gè)排空。在其它另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑74的流可反向,從而通過其所進(jìn)入的同一進(jìn)入端口82排空至少一部分的清潔試劑74。
在可選的實(shí)施例中,清潔試劑可反復(fù)地沖刷通過冷卻腔體或以脈沖的方式通過冷卻腔體。例如,冷卻腔體可沖刷通過腔體,且在清潔試劑再次沖刷通過腔體之前至少部分地排出。在某些實(shí)施例中,流體的輸送可以對(duì)應(yīng)于泵送壓力的變化的波或脈沖的方式提供。
圖8描繪了根據(jù)本公開的實(shí)例實(shí)施例的實(shí)例方法(200)的流程圖。方法(200)可例如由控制器執(zhí)行。圖8描繪了以特定順序執(zhí)行的步驟,其用于示出和論述目的。使用本文提供的公開內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,本文公開的任何方法的步驟可修改、調(diào)節(jié)、重新安排、省略或以多種方式擴(kuò)展,而不偏離本公開的范圍。
在(210)處,方法包括通過預(yù)先限定的進(jìn)入端口將清潔試劑引入組裝好的渦輪構(gòu)件的內(nèi)壁限定的冷卻腔體。清潔試劑可包括流體、固體顆粒、或剛性清潔結(jié)構(gòu)或刷,如上面所描述。例如,清潔試劑可包括固體顆?;蛴糜谌芙饫鋮s腔體內(nèi)的異物的流體??蛇x地,清潔試劑可作為清潔試劑流進(jìn)行分配。在一些實(shí)施例中,(210)包括導(dǎo)引清潔試劑通過限定成通過發(fā)動(dòng)機(jī)的殼的第一進(jìn)入端口。例如,導(dǎo)管可設(shè)置成至少部分地通過與其處于流體連通的發(fā)動(dòng)機(jī)外殼。在一些另外的實(shí)施例中,清潔試劑可通過匹配的端口分配到渦輪護(hù)罩吊架中。在另外的或備選的實(shí)施例中,清潔試劑可被迫通過圍繞燃燒室的部分而限定的通道,之后進(jìn)入組裝好的渦輪葉片。可選地,(210)可包括首先移除或抽出設(shè)置在預(yù)先限定的進(jìn)入端口內(nèi)的插塞。
在(220)處,方法包括將清潔試劑引導(dǎo)到冷卻腔體的內(nèi)壁上。在一些實(shí)施例中,(220)包括使清潔試劑沖刷通過冷卻腔體或其容積??蛇x地,沖刷可包括基本填充冷卻腔體的容積。在某些實(shí)施例中,沖刷可包括使清潔試劑以脈動(dòng)的方式通過冷卻腔體。在接合異物時(shí),清潔試劑可溶解異物或使異物脫落,如上面所描述。
此外,在(230)處,方法(200)包括從冷卻腔體排空清潔試劑。在其中清潔試劑包括流體或固體顆粒的一些實(shí)施例中,排空包括從冷卻腔體排出清潔試劑。例如,清潔試劑可通過渦輪構(gòu)件限定的冷卻孔口排出。另外或備選的,清潔試劑可被引導(dǎo)通過選擇性地塞住的第二進(jìn)入端口。在可選的實(shí)施例中,排出包括使試劑流反向,使得清潔試劑從冷卻腔體流回到分配清潔試劑的外部管道。
本書面描述使用示例來公開本發(fā)明,包括最佳模式,并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng),以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例包括不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)要素,或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素,則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。