Способ ремонта газотурбинного двигателя

Классификация по МПК: G01M

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2069847
Дата публикации: 
Среда, Ноябрь 27, 1996


Использование: при ремонте газотурбинных двигателей для различных транспортных средств, например, на летательных аппаратах, речных и морских судах, в энергетических установках. Сущность изобретения: осуществляют демонтаж только статора компрессора двигателя. Выявляют и устраняют дефекты механических повреждений двигателя, как правило лопаток, собирают его. Контрольные испытания проводят на объекте эксплуатации непосредствено. 1 ил.


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, которые могут использоваться на различных транспортных средствах, например, на летательных аппаратах, речных и морских судах, в энергетических установках, широко применяемые в любых областях промышленности.

Известен способ ремонта двигателей внутреннего сгорания, например, клапанов привода, заключающийся в том, что на стенде осуществляют разборку всего привода, замену неисправных деталей и сборку его при удержании клапанов в закрытом состоянии с последующей установкой на транспортном средстве [1]
Недостатком известного способа является большие трудозатраты на ремонтные работы за счет демонтажа двигателя и удержания клапанов в закрытом состоянии путем почти сжатого воздуха в рабочие цилиндры через отверстия под свечи зажигания.

Ближайшим техническим решением является способ ремонта газотурбинного двигателя ТВЗ-117 любой модификации, снятого с эксплуатации из-за повреждения узлов (элементов), как правило лопаточных венцов, осевого компрессора, заключающийся в конструктивном и технологическом членении всего двигателя, установленного на ремонтном стенде, на узлы: корпус двигателя, компрессор, камера сгорания, турбины компрессора, свободной турбины, соплового аппарата и других элементов двигателя, выявлении дефектов, устранении их, сборке двигателя и проведении контрольных испытаний [2]
Недостатками известного способа являются большие трудозатраты на ремонтные работы за счет демонтажа всех элементов узлов двигателя, что приводит к увеличению энергои материалоемкости и удорожанию ремонта.

Целью изобретения является упрощение, ускорение и удешевление ремонтных работ газотурбинных двигателей.

Это достигается тем, что в способе ремонта газотурбинного двигателя, заключающемся в установке двигателя на ремонтном стенде, демонтаже, выявлении дефектов, устранении их, сборке двигателя и проведении контрольных испытаний, осуществляют демонтаж статора компрессора двигателя, выявляют и устраняют дефекты механических повреждений его, собирают двигатель, а контрольные испытания проводят на объекте эксплуатации непосредственно.

Предложенный способ ремонта газотурбинных двигателей позволяет ускорить, упростить и удешевить ремонт двигателей за счет демонтажа только одного узла двигателя статора компрессора и проведение контрольных испытаний непосредственно на объекте эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показано конструктивное размещение двигателя ТВЗ-117 на ремонтном стенде.

Двигатель на ремонтном стенде установлен в вертикальном положении при снятом выхлопном патрубке и имеет следующие основные узлы: агрегаты и трубопроводы внешней обвязки 1, первая опора 2, центральный привод 3, коробку приводов 4, корпус (статор) 5 компрессора, ротор 6 компрессора, камеру сгорания 7 со второй опорой 8, ротор турбины 9 компрессора, свободную турбину 10. Способ ремонта двигателя осуществляют следующим образом. Предварительно определяют дефектный узел. Статистически установлено, что им, как правило, является газовоздушный тракт, т.е. компрессор. Демонтируют агрегаты и трубопроводы внешней обвязки 1, коробку приводов 4, центральный привод 3, первую опору 2 и статор, т.е. наружную часть компрессора 5, что позволяет открыть доступ ко всем рабочим лопаткам ротора 6 компрессора. При этом не производится демонтаж ротора 6 компрессора из второй опоры 8.

После демонтажа производят дефектацию рабочих лопаток ротора компрессора, выявляют лопатки с дефектом и производят их ремонт или замену. После ремонта и замены рабочих лопаток и монтажа всех демонтированных узлов и агрегатов не требуется установка двигателя на балансировочный стенд.

Рассмотрим способ ремонта двигателя на примере двигателя ТВЗ-117.

Двигатель с демонтированным выхлопным патрубком устанавливают в вертикальное положение фланцем свободной турбины на специальную подставку стенда. Производят демонтаж агрегатов и трубопроводов внешней обвязки: насоса-регулятора НР-3А, стартера воздушного СВ-78, гибкого валика привода регулятора оборотов свободной турбины заслонки 1919Т, агрегата зажигания, маслоагрегата МА-78 и других узлов с элементами крепления (на чертеже не показаны). Далее демонтируют коробку приводов 4, центральный привод 3 с уплотнительными кольцами, первую опору 2, после чего производят разборку статора компрессора.

Производят дефектацию рабочих лопаток компрессора с применением оптико-визуального, вихретокового и ультразвукового методов контроля и определяют лопатки, подлежащие ремонту и замене.

Лопатки, подлежащие ремонту, восстанавливают путем зачистки и шлифовки мест повреждений, а неремонтируемые лопатки заменяют по схеме не требующей балансировки ротора на стенде после их замены, например, за счет подбора статического момента новых лопаток. После выполнения работ по восстановлению и /или замене рабочих лопаток производят монтаж узлов и агрегатов в обратной последовательности. При этом демонтаж-монтаж узлов и агрегатов осуществляют без регулировки и отладки двигателя на испытательном стенде после проведения ремонтных работ. Испытания проводят на объекте эксплуатации.

Способ позволяет сократить срок ремонта до 3-5 дней и провести его в эксплуатационных условиях, а в заводских условиях около 6-9 мес, что резко сокращает и материальные затраты примерно в 10 раз и более.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ ремонта газотурбинного двигателя с компрессором путем установки двигателя на ремонтном стенде, демонтаже его узлов, выявлении дефектов, устранения их, сборки двигателя и проведения контрольных испытаний, отличающийся тем, что на стенде двигатель устанавливают в вертикальном положении, по выявленным дефектам статистически выбирают в качестве дефектного узла компрессор, демонтируют наружную часть корпуса компрессора, проводят визуальный контроль его лопаток и в зависимости от степени дефекта ремонт лопаток осуществляют либо на месте, не снимая с компрессора, либо заменяют на новые, сохраняя заданную балансировку ротора компрессора, а контрольные испытания проводят непосредственно на объекте эксплуатации.