一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法与流程

1.本发明属于发动机清洗领域，具体涉及一种国产飞机用于涡扇发动机气流通道的清洗方法。


背景技术：

2.目前,国产化涡扇发动机正逐步替代俄制同类涡扇发动机，装备我军主力战机，海洋环境腐蚀环下使用，压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面的盐核沉积，存在导致零件腐蚀、损伤的风险。长期使用后气流通道中压气机叶片、涡轮叶片、机匣表面等核心机部件会附着粉尘、油污等污物，会影响发动机气流特性，降低推力，经常性衍生出高压可调静子叶片角度调节卡滞、高低压转子转差大等降低装备的战术性能、影响飞行安全问题。
3.涡扇发动机气流通道的清洗越来越受到维护工作者的重视，发动机气流通道的清洗技术是飞机发动机的重要维护手段；但现有技术无法实现在飞机上对涡扇发动机气流通道原位清洗，只能限制发动机大过载、大状态、大机动使用，部分发动机未到寿命就要返厂检修，一是拆、装非常浪费人力，非常麻烦；二是清洗时间也需要计算返厂和拆、装的时间；三是会直接造成巨大的财产损失，可能造成装备紧缺的局面。为解决这一问题，我们提出一种用于涡扇发动机气流通道原位清洗方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，以解决现有技术中无法实现对涡扇发动机进行原位清洗的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供的一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括根据清洗需要选择脱盐清洗模式或性能恢复清洗模式进行发动机气流通道的清洗；所述脱盐清洗模式为：以涡轮起动机5个起动、共计5次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；使用蒸馏水或软化水冲洗气流通道；每次冷运转间隔时间5分钟；每次冷运转消耗蒸馏水或软化水的体积为20l；所述性能恢复清洗模式为：以涡轮起动机每5个起动为一个循环，以3个循环清洗发动机，即共计15次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；第1个循环使用清洗溶液，第2个和第3个循环使用蒸馏水，每次冷运转间隔时间5分钟，每个循环的间隔时间30分钟，每次冷运转消耗清洗溶液、蒸馏水或软化水的体积为25l。
6.进一步的，在进行发动机气流通道清洗前还包括清洗前准备步骤和清洗系统安装步骤；其中，所述清洗前准备步骤，具体为：
①
将待清洗发动机的飞机牵引至停机坪，接地和断电，切断飞机油箱向发动机供油，确保尾喷口无遮挡物；
②
拆下空气压力导管（p2导管）连接空气过滤减压器一端的螺母接头；
③
拆开空气过滤器减压器的盖板，取出滤网，将空气过滤器减压器用堵盖进行封堵；
④
拆下空气压力导管（p6导管）连接单点总压管的一端，将空气压力导管的该端管口用堵头封堵；
⑤
拆下喘振压力信号器，并在拆下喘振压力信号器后露出的孔洞上利用盖板进行封堵，并利用压缩空气对喘振压力信号器相应管路进行吹气封堵；
⑥
在发动机的尾喷口安装热电偶保护套；
⑦
采用防水胶布包裹保护加力点火电嘴；
⑧
断开发动机向飞机油箱增压处管路。
7.进一步的，所述清洗系统安装步骤，具体为：
①
安装低压压气机清洗工具:将进气道清洗工具安装在整流帽罩前端螺孔上，并用锁片紧固，使喷嘴孔位于风扇进气口可调导流叶片之间；
②
安装高压压气机清洗工具: 将清洗工具安装、固定到高压0级、4级、8级观察窗上；
③
将清洗设备导管与清洗工具连接。
8.进一步的，采用脱盐清洗模式的清洗时机为：
①
持续或频繁在盐雾环境中使用，飞行100小时后，进行一次脱盐清洗；
②
在高浓度盐雾地区长期停留：大风、季风季节，每月进行一次脱盐清洗；非大风、季风季节，每两个月进行一次脱盐清洗；
③
压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面的盐核沉积，出现明显的污染花斑，进行脱盐清洗。
9.进一步的，采用性能恢复清洗模式的清洗时机为：
①
发动机在使用过程中出现以下现象时,经机械调整后效果不明显的，采用性能恢复清洗方法恢复性能：a、发动机推力下降，起飞距离增加、油耗增多或特技飞行时加力接不通；b、飞参判读常出现喘振信号或消除喘振信号，检查测试线路无异常；c、飞参判读发动机低压转子转速线性持续降低至，低压转子转速和高压转子转速的转速差较大；d、排气温度低于标准值的5%-10%；
②
污物在调节机构处、部附件表面的累积；因潮湿原因叶片和涂层表面出现霉斑、锈蚀情况，存在导致其它故障的隐患，进行一次性能恢复清洗。
10.进一步的，采用脱盐清洗模式时，清洗供给压力为0.15
±
0.05mpa，采用的蒸馏水或软化水的温度为50～70℃；采用性能恢复清洗模式时，清洗时供给压力为0.25
±
0.05mpampa，采用的清洗溶液、蒸馏水或软化水的温度为75～85℃。
11.进一步的，还包括判定清洗是否有效的步骤，具体为：
①
出现以下情况，视为脱盐清洗模式的清洗有效：a、发动机尾喷口流出溶液含有大量污染物;b、检查压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面污染物、盐结晶减少，恢复光洁度；
②
出现以下结果，视为性能恢复清洗模式的清洗有效：a、比较清洗后发动机转速和转速差的变化，当低压转子转速增大、高压转子转速减小、转速差减小时；或者，当低压转子转速增大、高压转子转速维持、转速差减小时；或者当低压转子转速减小、高压转子转速减小、转速差减小时；即转速得到提升；b、低压转子限转速情况下，排气温度上升；c、尾喷口收缩变小；d、推力增大，发动机推力不足、起飞距离增加、油耗增多或加力接不通故障现象消失；e、喘振故障现象消失，积聚的污物或霉斑等故障隐患被清除掉。
12.进一步的，所述清洗系统安装步骤中，清洗喷嘴分别装到第0、4、8级检查窗口，利用螺母将清洗喷嘴固定在检查窗口，防止在喷水时因压力作用而后退。
13.进一步的，所述清洗系统安装步骤中，在靠近发动机整流罩处安装4个清洗喷嘴，利用帽罩螺母将清洗喷嘴固定在静止叶片前部上，防止管子在喷水时因压力作用而后退，在装喷嘴时，遵循工作条例和条件，避免异物掉入发动机入口。
14.进一步的，采用性能恢复清洗模式清洗时，采用的清洗溶液需要对发动机气流通道无腐蚀，洁净效果好的水基溶液。
15.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：本发明提供的用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，可以用于涡扇发动机气流通道的原位清洗，采用脱盐清洗模式清洗时，主要是清除气流通道附着的盐雾颗粒,防止腐蚀；采用性能恢复清洗模式清洗时，主要是清除发动机叶片、气流通道附着的污染物，改变流场特性，恢复发动机工作性能；本发明提供的用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，保证了涡扇发动机的使用可靠性，显著改善了使用性能，减少了涡扇发动机返厂检修的次数，降低了返厂维修的财产损失，确保飞行安全。
具体实施方式
16.实施例1：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式采用脱盐清洗模式的清洗时机为：
①
持续或频繁在盐雾环境中使用，飞行100小时后，进行一次脱盐清洗；
②
在高浓度盐雾地区长期停留：大风、季风季节，每月进行一次脱盐清洗；非大风、季风季节，每两个月进行一次脱盐清洗；
③
压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面的盐核沉积，出现明显的污染花斑，进行脱盐清洗；采用性能恢复清洗模式的清洗时机为：
①
发动机在使用过程中出现以下现象时,经机械调整后效果不明显的，采用性能恢复清洗方法恢复性能：a、发动机推力下降，起飞距离增加、油耗增多或特技飞行时加力接不通；b、飞参判读常出现喘振信号或消除喘振信号，检查测试线路无异常；
c、飞参判读发动机低压转子转速线性持续降低至，低压转子转速和高压转子转速的转速差较大；d、排气温度低于标准值的5%-10%；
②
污物在调节机构处、部附件表面的累积；因潮湿原因叶片和涂层表面出现霉斑、锈蚀情况，存在导致其它故障的隐患，进行一次性能恢复清洗；s2、清洗前准备步骤，具体为：
①
将待清洗发动机的飞机牵引至停机坪，接地和断电，切断飞机油箱向发动机供油，确保尾喷口无遮挡物；
②
拆下空气压力导管连接空气过滤减压器一端的螺母接头；
③
拆开空气过滤器减压器的盖板，取出滤网，将空气过滤器减压器用堵盖进行封堵；
④
拆下空气压力导管连接单点总压管的一端，将空气压力导管的该端管口用堵头封堵；
⑤
拆下喘振压力信号器，并在拆下喘振压力信号器后露出的孔洞上利用盖板进行封堵，并利用压缩空气对喘振压力信号器相应管路进行吹气封堵；
⑥
在发动机的尾喷口安装热电偶保护套；
⑦
采用防水胶布包裹保护加力点火电嘴；
⑧
断开发动机向飞机油箱增压处管路；s3、清洗系统安装步骤，具体为：
①
安装低压压气机清洗工具:将进气道清洗工具安装在整流帽罩前端螺孔上，并用锁片紧固，使喷嘴孔位于风扇进气口可调导流叶片之间；
②
安装高压压气机清洗工具: 将清洗工具安装、固定到高压0级、4级、8级观察窗上；
③
将清洗设备导管与清洗工具连接；s4、按步骤s1中判定的清洗模式进行清洗
①
选择脱盐清洗模式或性能恢复清洗模式进行清洗，具体为：所述脱盐清洗模式为：以涡轮起动机5个起动、共计5次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；使用蒸馏水冲洗气流通道；每次冷运转间隔时间5分钟；每次冷运转消耗蒸馏水的体积为20l；清洗供给压力为0.15
±
0.05mpa，采用的蒸馏水或软化水的温度为50～70℃；所述性能恢复清洗模式为：以涡轮起动机每5个起动为一个循环，以3个循环清洗发动机，即共计15次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；第1个循环使用清洗溶液，第2个和第3个循环使用蒸馏水，每次冷运转间隔时间5分钟，每个循环的间隔时间30分钟，每次冷运转消耗清洗溶液或蒸馏水的体积为25l；采用性能恢复清洗模式时，清洗时供给压力为0.25
±
0.05mpa mpa，采用的清洗溶液、蒸馏水或软化水的温度为75～85℃；
②
清洗结束后，发动机冷运转1次，吹扫气流通道残余的蒸馏水；
③
撤除清洗工具和保护工具，恢复发动机管路和堵头，打好保险及锁片；
④
更换滑油，起动发动机并达到慢车、持续30min烘干发动机，检查滑油参数的水分和闪点是否符合修理工艺规定；
⑤
清理现场，清点工装、工具，确认齐全完好后，方可。
17.s5、判定清洗是否有效
①
出现以下情况，视为脱盐清洗模式的清洗有效：a、发动机尾喷口流出溶液含有大量污染物;b、检查压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面污染物、盐结晶减少，恢复光洁度；
②
出现以下结果，视为性能恢复清洗模式的清洗有效：a、比较清洗后发动机转速和转速差的变化，当低压转子转速增大、高压转子转速减小、转速差减小时；或者，当低压转子转速增大、高压转子转速维持、转速差减小时；或者当低压转子转速减小、高压转子转速减小、转速差减小时；即转速得到提升；b、低压转子限转速情况下，排气温度上升；c、尾喷口收缩变小；d、推力增大，发动机推力不足、起飞距离增加、油耗增多或加力接不通故障现象消失；e、喘振故障现象消失，积聚的污物或霉斑等故障隐患被清除掉。
18.二、应用实例：应用实例1：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式频繁在盐雾环境中使用，飞行100小时后，进行一次脱盐清洗；s2、清洗前准备步骤，具体为：
①
将待清洗发动机的飞机牵引至停机坪，接地和断电，切断飞机油箱向发动机供油，确保尾喷口无遮挡物；
②
拆下空气压力导管连接空气过滤减压器一端的螺母接头；
③
拆开空气过滤器减压器的盖板，取出滤网，将空气过滤器减压器用堵盖进行封堵；
④
拆下空气压力导管连接单点总压管的一端，将空气压力导管的该端管口用堵头封堵；
⑤
拆下喘振压力信号器，并在拆下喘振压力信号器后露出的孔洞上利用盖板进行封堵，并利用压缩空气对喘振压力信号器相应管路进行吹气封堵；
⑥
在发动机的尾喷口安装热电偶保护套；
⑦
采用防水胶布包裹保护加力点火电嘴；
⑧
断开发动机向飞机油箱增压处管路；s3、清洗系统安装步骤，具体为：
①
安装低压压气机清洗工具:将进气道清洗工具安装在整流帽罩前端螺孔上，并用锁片紧固，使喷嘴孔位于风扇进气口可调导流叶片之间；
②
安装高压压气机清洗工具: 将清洗工具安装、固定到高压0级、4级、8级观察窗上；
③
将清洗设备导管与清洗工具连接；清洗喷嘴分别装到第0、4、8级检查窗口，利用螺母将清洗喷嘴固定在检查窗口，防止在喷水时因压力作用而后退；在靠近发动机整流罩
处安装4个清洗喷嘴，利用帽罩螺母将清洗喷嘴固定在静止叶片前部上，防止管子在喷水时因压力作用而后退，在装喷嘴时，遵循工作条例和条件，避免异物掉入发动机入口。
19.s4、按步骤s1中判定的清洗模式进行清洗
①
选择脱盐清洗模式具体为：所述脱盐清洗模式为：以涡轮起动机5个起动、共计5次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；使用蒸馏水冲洗气流通道；每次冷运转间隔时间5分钟；每次冷运转消耗蒸馏水的体积为20l；清洗供给压力为0.15
±
0.05mpa，采用的蒸馏水或软化水的温度为60
±
1℃；
②
清洗结束后，发动机冷运转1次，吹扫气流通道残余的蒸馏水；
③
撤除清洗工具和保护工具，恢复发动机管路和堵头，打好保险及锁片；
④
更换滑油，起动发动机并达到慢车、持续30min烘干发动机，检查滑油参数的水分和闪点是否符合修理工艺规定；
⑤
清理现场，清点工装、工具，确认齐全完好后，方可。
20.s5、判定清洗是否有效
①
出现以下情况，视为脱盐清洗模式的清洗有效：清洗后在发动机尾喷口流出溶液含有大量污染物；清洗有效。
21.应用实例2：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式在高浓度盐雾地区长期停留：大风、季风季节，每月进行一次脱盐清洗；s2、清洗前准备步骤，具体为：
①
将待清洗发动机的飞机牵引至停机坪，接地和断电，切断飞机油箱向发动机供油，确保尾喷口无遮挡物；
②
拆下空气压力导管连接空气过滤减压器一端的螺母接头；
③
拆开空气过滤器减压器的盖板，取出滤网，将空气过滤器减压器用堵盖进行封堵；
④
拆下空气压力导管连接单点总压管的一端，将空气压力导管的该端管口用堵头封堵；
⑤
拆下喘振压力信号器，并在拆下喘振压力信号器后露出的孔洞上利用盖板进行封堵，并利用压缩空气对喘振压力信号器相应管路进行吹气封堵；
⑥
在发动机的尾喷口安装热电偶保护套；
⑦
采用防水胶布包裹保护加力点火电嘴；
⑧
断开发动机向飞机油箱增压处管路；s3、清洗系统安装步骤，具体为：
①
安装低压压气机清洗工具:将进气道清洗工具安装在整流帽罩前端螺孔上，并用锁片紧固，使喷嘴孔位于风扇进气口可调导流叶片之间；
②
安装高压压气机清洗工具: 将清洗工具安装、固定到高压0级、4级、8级观察窗上；
③
将清洗设备导管与清洗工具连接；清洗喷嘴分别装到第0、4、8级检查窗口，利用
螺母将清洗喷嘴固定在检查窗口，防止在喷水时因压力作用而后退；在靠近发动机整流罩处安装4个清洗喷嘴，利用帽罩螺母将清洗喷嘴固定在静止叶片前部上，防止管子在喷水时因压力作用而后退，在装喷嘴时，遵循工作条例和条件，避免异物掉入发动机入口；s4、按步骤s1中判定的清洗模式进行清洗
①
选择脱盐清洗模式具体为：所述脱盐清洗模式为：以涡轮起动机5个起动、共计5次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；使用蒸馏水冲洗气流通道；每次冷运转间隔时间5分钟；每次冷运转消耗蒸馏水的体积为20l；清洗供给压力为0.15
±
0.05mpa，采用的蒸馏水或软化水的温度为50～70℃；
②
清洗结束后，发动机冷运转1次，吹扫气流通道残余的蒸馏水；
③
撤除清洗工具和保护工具，恢复发动机管路和堵头，打好保险及锁片；
④
更换滑油，起动发动机并达到慢车、持续30min烘干发动机，检查滑油参数的水分和闪点是否符合修理工艺规定；
⑤
清理现场，清点工装、工具，确认齐全完好后，方可。
22.s5、判定清洗是否有效
①
出现以下情况，视为脱盐清洗模式的清洗有效：清洗后发动机尾喷口流出溶液含有大量污染物，清洗有效。
23.应用实例3：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面的盐核沉积，出现明显的污染花斑，进行脱盐清洗，进行一次脱盐清洗；步骤s2、s3、s4同应用实例1；s5、判定清洗是否有效压气机叶片、涡轮盘、气流通道表面污染物、盐结晶减少，恢复光洁度，清洗有效。
24.应用实例4：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式发动机推力下降，起飞距离增加、采用性能恢复清洗模式进行清洗；s2、清洗前准备步骤，具体为：
①
将待清洗发动机的飞机牵引至停机坪，接地和断电，切断飞机油箱向发动机供油，确保尾喷口无遮挡物；
②
拆下空气压力导管连接空气过滤减压器一端的螺母接头；
③
拆开空气过滤器减压器的盖板，取出滤网，将空气过滤器减压器用堵盖进行封堵；
④
拆下空气压力导管连接单点总压管的一端，将空气压力导管的该端管口用堵头封堵；
⑤
拆下喘振压力信号器，并在拆下喘振压力信号器后露出的孔洞上利用盖板进行封堵，并利用压缩空气对喘振压力信号器相应管路进行吹气封堵；
⑥
在发动机的尾喷口安装热电偶保护套；
⑦
采用防水胶布包裹保护加力点火电嘴；
⑧
断开发动机向飞机油箱增压处管路；s3、清洗系统安装步骤，具体为：
①
安装低压压气机清洗工具:将进气道清洗工具安装在整流帽罩前端螺孔上，并用锁片紧固，使喷嘴孔位于风扇进气口可调导流叶片之间；
②
安装高压压气机清洗工具:将清洗工具安装、固定到高压0级、4级、8级观察窗上；
③
将清洗设备导管与清洗工具连接；清洗喷嘴分别装到第0、4、8级检查窗口，利用螺母将清洗喷嘴固定在检查窗口，防止在喷水时因压力作用而后退；在靠近发动机整流罩处安装4个清洗喷嘴，利用帽罩螺母将清洗喷嘴固定在静止叶片前部上，防止管子在喷水时因压力作用而后退，在装喷嘴时，遵循工作条例和条件，避免异物掉入发动机入口；s4、使用清洗溶液，具体为：采用专利申请号为“2017104583084”，专利名称为“一种燃气-空气通道的水溶液清洗剂”中组1的清洗剂作为清洗溶液；也可采用其他类似的,已证明对涡扇发动机气流通道无腐蚀,且具备洁净效果的水基溶液。
25.s5、按步骤s1中判定的清洗模式进行清洗
①
选择性能恢复清洗模式进行清洗，具体为：以涡轮起动机每5个起动为一个循环，以3个循环清洗发动机，即共计15次发动机冷运转来进行发动机清洗作业；第1个循环使用清洗溶液，第2个和第3个循环使用蒸馏水，每次冷运转间隔时间5分钟，每个循环的间隔时间30分钟，每次冷运转消耗清洗溶液或蒸馏水的体积为25l；采用性能恢复清洗模式时，清洗时供给压力为0.25
±
0.05mpampa，采用的清洗溶液、蒸馏水或软化水的温度为75～85℃；
②
清洗结束后，发动机冷运转1次，吹扫气流通道残余的蒸馏水；
③
撤除清洗工具和保护工具，恢复发动机管路和堵头，打好保险及锁片；
④
更换滑油，起动发动机并达到慢车、持续30min烘干发动机，检查滑油参数的水分和闪点是否符合修理工艺规定；
⑤
清理现场，清点工装、工具，确认齐全完好后，方可。
26.s6、判定清洗是否有效推力增大，发动机推力不足故障现象消失，清洗有效。
27.应用实例5：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式飞参判读发动机低压转子转速线性持续降低至，低压转子转速和高压转子转速的转速差较大，进行一次性能恢复清洗；步骤s2、s3、s5同应用实例4；s4、使用清洗溶液，具体为：采用专利申请号为“2017104583084”，专利名称为“一种燃气-空气通道的水溶液清洗剂”中组2的清洗剂作为清洗溶液；
s6、判定清洗是否有效比较清洗后发动机转速和转速差的变化，低压转子转速增大、高压转子转速维持、转速差减小；即转速得到提升，清洗有效。
28.应用实例6：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式排气温度低于标准值的5%，进行一次性能恢复清洗；步骤s2、s3、s5同应用实例4；s4、使用清洗溶液，具体为：采用专利申请号为“2017104583084”，专利名称为“一种燃气-空气通道的水溶液清洗剂”中组3的清洗剂作为清洗溶液；s6、判定清洗是否有效低压转子限转速情况下，排气温度偏差不大于标准值5%，清洗有效。
29.应用实例7：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式飞参判读常出现喘振信号，检查测试线路无异常，进行一次性能恢复清洗；步骤s2、s3、s5同应用实例4；s4、使用清洗溶液，具体为：采用专利申请号为“2017104583084”，专利名称为“一种燃气-空气通道的水溶液清洗剂”中组4的清洗剂作为清洗溶液；s6、判定清洗是否有效喘振故障现象消失，清洗有效。
30.应用实例8：一种用于涡扇发动机气流通道的清洗方法，包括下述步骤：s1、判定采用的清洗模式污物在调节机构处、部附件表面的累积；因潮湿原因叶片和涂层表面出现霉斑、锈蚀情况，存在导致其它故障的隐患，进行一次性能恢复清洗；步骤s2、s3、s5同应用实例4；s4、使用清洗溶液，具体为：采用专利申请号为“2017104583084”，专利名称为“一种燃气-空气通道的水溶液清洗剂”中组5的清洗剂作为清洗溶液；s6、判定清洗是否有效积聚的污物或霉斑等故障隐患被清除掉，清洗有效。