一种用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置

1.本发明属于航空发动机维护技术领域，特别涉及一种用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置。


背景技术：

2.航空发动机的喷油嘴是发动机工作燃烧过程中积碳最容易附着的部位之一，当积碳过多时，很容易造成发动机热效率的下降，甚至导致喷油嘴堵塞。所以在对航空发动机运维的过程中，对喷油嘴的检查与清洗是不可忽视的一步。但积碳很难溶解于水等一般溶剂，属于不溶物，而喷油嘴的整体结构相对复杂且不宜使用酸洗等过分强力的清洁手段，以防损坏其中的构件，所以对其选择合适的清洁手段十分重要。
3.超声波清洗技术是将声能转化为机械能，依靠水中的微小气泡在声压下的振动产生微小的冲击波来破坏附着在清洗件表面的不溶性污物。如今，在对许多精密仪器的清洁过程中常用到超声波清洗技术。综上，使用超声波清洗手段在对喷油嘴的清洗工作中具有很大的优势。
4.但同样受限于喷油嘴的复杂结构，单一方向的超声波清洗仍然存在许多清洁死角，因此无法达到对航空发动机喷油嘴全方位清洗的效果。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置。
6.为了达到上述目的，本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置包括超声波清洗池、悬臂、旋转系统、动力与传动系统；
7.其中，所述超声波清洗池的底部安装有超声波发生源及换能器，前端外部设有操作面板，后端顶面向上突出形成有一个悬臂支架，并且悬臂支架的上端后部向下凹陷形成有一个弧形槽；
8.悬臂为中空结构，底面后部向下突出形成有一个半圆柱体形的铰接轴，铰接轴以转动方式安装在悬臂支架上的弧形槽内，顶面前部向下突出形成有一个贯穿底面后延伸到外部的中心固定齿轮连接轴；
9.转动系统包括旋转吊笼、三臂旋转套筒、旋转套筒悬臂和中心固定齿轮；其中，中心固定齿轮的顶面固定在中心固定齿轮连接轴的下端；三臂旋转套筒通过轴承安装在中心固定齿轮连接轴的外部，并且三臂旋转套筒的上端位于悬臂的内前部；旋转吊笼包括旋转吊笼顶端齿轮和下端吊笼，每个旋转吊笼顶端齿轮的底面与一个下端吊笼的上端相连接；三臂旋转套筒的外圆周面上对称形成有多个旋转套筒悬臂，每个旋转套筒悬臂的下端向下突出形成有一根轴，轴通过轴承与一个旋转吊笼顶端齿轮的中心孔相连接，二者可以发生相对转动，多个旋转吊笼顶端齿轮同时与中心固定齿轮相啮合；
10.动力与传动系统包括同步带、电机与同步带轮；其中电机安装在悬臂的内后部，输
出轴与同步带轮的中心孔相连接；同步带套在三臂旋转套筒的上端与同步带轮上。
11.所述用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置还包括用于控制电机的控制器。
12.所述旋转套筒悬臂以及旋转吊笼的数量均为三个。
13.所述悬臂与悬臂支架之间采用转动轴连接。
14.所述下端吊笼的底部设有能够开闭的门和卡扣，利用卡扣将门锁定。
15.本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置具有如下优点：
16.结构设计合理，操作简单方便，一次操作可同时清洗航空发动机上的多个喷油嘴，且在同步带与齿轮的协调带动下，多个旋转吊笼公转的同时还会自转，因此能够对航空发动机喷油嘴进行无死角的全方位清洁。
附图说明
17.图1为本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置总体结构剖面图。
18.图2为本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置中悬臂及旋转系统图。
19.图3为本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置立体图。
20.图4(a)和(b)分别为本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置中两处局部结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图详细说明本发明。
22.如图1至图4所示，本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置包括超声波清洗池1、悬臂4、旋转系统、动力与传动系统；
23.其中，所述超声波清洗池1的底部安装有超声波发生源及换能器12，前端外部设有操作面板11，后端顶面向上突出形成有一个悬臂支架13，并且悬臂支架13的上端后部向下凹陷形成有一个弧形槽；
24.悬臂4为中空结构，底面后部向下突出形成有一个半圆柱体形的铰接轴，铰接轴以转动方式安装在悬臂支架13上的弧形槽内，顶面前部向下突出形成有一个贯穿底面后延伸到外部的中心固定齿轮连接轴42；
25.转动系统包括旋转吊笼2、三臂旋转套筒3、旋转套筒悬臂31和中心固定齿轮41；其中，中心固定齿轮41的顶面固定在中心固定齿轮连接轴42的下端；三臂旋转套筒3通过轴承安装在中心固定齿轮连接轴42的外部，并且三臂旋转套筒3的上端32位于悬臂4的内前部；旋转吊笼2包括旋转吊笼顶端齿轮22和下端吊笼21，每个旋转吊笼顶端齿轮22的底面与一个下端吊笼21的上端相连接；三臂旋转套筒3的外圆周面上对称形成有多个旋转套筒悬臂31，每个旋转套筒悬臂31的下端向下突出形成有一根轴，轴通过轴承与一个旋转吊笼顶端齿轮22的中心孔相连接，二者可以发生相对转动，多个旋转吊笼顶端齿轮22同时与中心固定齿轮41相啮合；
26.动力与传动系统包括同步带5、电机6与同步带轮7；其中电机6安装在悬臂4的内后
部，输出轴与同步带轮7的中心孔相连接；同步带5套在三臂旋转套筒3的上端32与同步带轮7上。
27.所述用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置还包括用于控制电机6的控制器。
28.所述旋转套筒悬臂31以及旋转吊笼2的数量均为三个。
29.所述悬臂4与悬臂支架13之间采用转动轴连接。
30.所述下端吊笼21的底部设有能够开闭的门和卡扣，利用卡扣将门锁定。
31.现将本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置的工作原理阐述如下：
32.使用时，首先由工作人员向超声波清洗池1内注入清水作为清洗液，直到水面没过下端吊笼21的顶部。而后通过悬臂4上的铰接轴在悬臂支架13上弧形槽内转动的方式将悬臂4抬起到与悬臂支架13间呈180度夹角，将所有下端吊笼21底部的门打开，将每个需要清洗的航空发动机喷油嘴放入一个下端吊笼21之中，扣上卡扣而将门关闭锁死。轻轻放下悬臂4，此时悬臂支架13的上端前部可抵住悬臂4使其与悬臂支架13间呈90度夹角。将下端吊笼21没入水中。在操作面板11上设置好超声波源的功率，启动超声波发生源及换能器12而产生微气泡，再利用控制器启动电机6。在控制器的控制下，电机6将通过同步带5向三臂旋转套筒3输送低速且平稳的动力，使得三臂旋转套筒3绕着中心固定齿轮连接轴42进行平稳的转动。当三臂旋转套筒3旋转时将会带动多个旋转吊笼2绕着中心固定齿轮41公转。同时，与多个旋转吊笼2上的旋转吊笼顶端齿轮22相啮合的中心固定齿轮41又将使各个旋转吊笼2产生自转。于是，多个旋转吊笼2将如同行星一般亦公转亦自转，让其中放置的航空发动机喷油嘴与微气泡进行最大程度的接触，同时周围流动的清洗液也会及时带走已被超声波震落或是松动了的积碳，从而可以达到最好的清洗效果。
33.待完成清洗后，若后续还有需要清洗的航空发动机喷油嘴，可关闭电机6，抬起悬臂4，打开下端吊笼21更换航空发动机喷油嘴。更换时，可以不关闭超声波清洗池1的电源，以提升操作的方便程度，最终提高工作的效率。若使用完毕，则取出航空发动机喷油嘴后，关闭超声波清洗池1的电源，放掉超声波清洗池1中的清洗液，冲洗干净即可。

技术特征：
1.一种用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置，其特征在于：所述航空发动机喷油嘴超声波清洗机包括超声波清洗池(1)、悬臂(4)、旋转系统、动力与传动系统；其中，所述超声波清洗池(1)的底部安装有超声波发生源及换能器(12)，前端外部设有操作面板(11)，后端顶面向上突出形成有一个悬臂支架(13)，并且悬臂支架(13)的上端后部向下凹陷形成有一个弧形槽；悬臂(4)为中空结构，底面后部向下突出形成有一个半圆柱体形的铰接轴，铰接轴以转动方式安装在悬臂支架(13)上的弧形槽内，顶面前部向下突出形成有一个贯穿底面后延伸到外部的中心固定齿轮连接轴(42)；转动系统包括旋转吊笼(2)、三臂旋转套筒(3)、旋转套筒悬臂(31)和中心固定齿轮(41)；其中，中心固定齿轮(41)的顶面固定在中心固定齿轮连接轴(42)的下端；三臂旋转套筒(3)通过轴承安装在中心固定齿轮连接轴(42)的外部，并且三臂旋转套筒(3)的上端(32)位于悬臂(4)的内前部；旋转吊笼(2)包括旋转吊笼顶端齿轮(22)和下端吊笼(21)，每个旋转吊笼顶端齿轮(22)的底面与一个下端吊笼(21)的上端相连接；三臂旋转套筒(3)的外圆周面上对称形成有多个旋转套筒悬臂(31)，每个旋转套筒悬臂(31)的下端向下突出形成有一根轴，轴通过轴承与一个旋转吊笼顶端齿轮(22)的中心孔相连接，二者可以发生相对转动，多个旋转吊笼顶端齿轮(22)同时与中心固定齿轮(41)相啮合；动力与传动系统包括同步带(5)、电机(6)与同步带轮(7)；其中电机(6)安装在悬臂(4)的内后部，输出轴与同步带轮(7)的中心孔相连接；同步带(5)套在三臂旋转套筒(3)的上端(32)与同步带轮(7)上。2.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置，其特征在于：所述用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置还包括用于控制电机(6)的控制器。3.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置，其特征在于：所述旋转套筒悬臂(31)以及旋转吊笼(2)的数量均为三个。4.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置，其特征在于：所述悬臂(4)与悬臂支架(13)之间采用转动轴连接。5.根据权利要求1所述的航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置，其特征在于：所述下端吊笼(21)的底部设有能够开闭的门和卡扣，利用卡扣将门锁定。

技术总结
一种用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置。其包括超声波清洗池、悬臂、旋转系统、动力与传动系统；超声波清洗池上安装有超声波发生源及换能器及操作面板；悬臂安装在超声波清洗池上；转动系统包括旋转吊笼、三臂旋转套筒、旋转套筒悬臂和中心固定齿轮；动力与传动系统包括同步带、电机与同步带轮。本发明提供的用于航空发动机喷油嘴的旋转超声波清洗装置具有如下优点：结构设计合理，操作简单方便，一次操作可同时清洗航空发动机上的多个喷油嘴，且在同步带与齿轮的协调带动下，多个旋转吊笼公转的同时还会自转，因此能够对航空发动机喷油嘴进行无死角的全方位清洁。发动机喷油嘴进行无死角的全方位清洁。发动机喷油嘴进行无死角的全方位清洁。


技术研发人员：王涛 吴竞泽
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/1