專利名稱：用于收集渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)清洗的廢水的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)總體上涉及飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)清洗領(lǐng)域，尤其是采用清洗液體例如水和清潔劑 或者僅僅為水進(jìn)行清洗，更具體地涉及一種收集發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作中產(chǎn)生的廢水的系統(tǒng)和設(shè) 備以及包括該系統(tǒng)的移動(dòng)車輛。
背景技術(shù)：
安裝成作為飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于壓縮環(huán)境空氣的壓氣機(jī)、用 于將燃料和壓縮空氣一并燃燒的燃燒室和用于驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)的渦輪。膨脹的燃燒氣體驅(qū)動(dòng)渦 輪并產(chǎn)生用于推進(jìn)飛行器的推力。吸氣式機(jī)器，例如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，會(huì)消耗大量的空氣。空氣包含浮質(zhì)或者大顆粒物 形式的外來(lái)顆粒物，這些物質(zhì)將隨著氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。大部分的顆粒物將順著氣體通路通 過發(fā)動(dòng)機(jī)并與排氣一并排出。然而，某些特性的顆粒物會(huì)附著在發(fā)動(dòng)機(jī)氣體通路中的組件 上，這改變了發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能，更特別地，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)性能。航空環(huán)境中的典型 污染物可包括例如，花粉、昆蟲、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣、泄漏的機(jī)油、工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的碳?xì)浠衔?、?lái) 自近海的鹽、飛行器除冰產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)和飛機(jī)場(chǎng)地面物質(zhì)如灰塵。附著在發(fā)動(dòng)機(jī)氣體通路中的組件上的污染物造成了發(fā)動(dòng)機(jī)積垢。氣體通路積垢的 一個(gè)后果是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更為低效。效率降低隨之而來(lái)的是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性降低和更高 的排放。通常，積垢將導(dǎo)致為了實(shí)現(xiàn)與清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)相同的推力，將燃燒更多的燃料。進(jìn)一 步地，由于更高燃料消耗造成的環(huán)境問題是增加了二氧化碳的排放。另外，更多燃料被燃燒 造成了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室溫度升高。這使得發(fā)動(dòng)機(jī)熱區(qū)組件暴露在高溫下。暴露至更高的溫度 通常會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)壽命縮短。更高的燃燒溫度會(huì)導(dǎo)致N0X(氮氧化物)增加，這也是另一種 環(huán)境問題。綜上所述，有積垢的發(fā)動(dòng)機(jī)的管理者將遭受發(fā)動(dòng)機(jī)壽命降低、不盡人意的運(yùn)行經(jīng) 濟(jì)性和更高的排放。航線管理者因此具有強(qiáng)烈的保持發(fā)動(dòng)機(jī)清潔的愿望。已獲知的一種可行的對(duì)付積垢的方法是清洗發(fā)動(dòng)機(jī)。清洗可以通過直接將來(lái)自軟 管的噴水對(duì)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，由于其過程本質(zhì)上過于簡(jiǎn)單，這種方法具有局限 性。一種替代的方法是通過具有特殊噴嘴的歧管泵送清洗液體，所述噴嘴直接朝向發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣面。在清洗操作期間，所述歧管可以臨時(shí)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)罩或者發(fā)動(dòng)機(jī)軸的錐部上。與 朝著發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口噴射清洗液體同步地，發(fā)動(dòng)機(jī)軸可以通過采用其起動(dòng)電機(jī)而驅(qū)動(dòng)。由于 機(jī)械移動(dòng)，軸的轉(zhuǎn)動(dòng)增強(qiáng)了清洗效果。軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使得清洗液體移動(dòng)到更大的表面積同時(shí)增 強(qiáng)了滲入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的液體。這種方法被證明在大多數(shù)燃?xì)鈬姎馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)類型上都是成 功的，例如渦輪噴氣式、渦輪螺旋槳式、渦輪軸式和混合或非混合渦輪風(fēng)扇式發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的正確清洗操作可以通過在發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口觀察清洗液體排出發(fā) 動(dòng)機(jī)而獲得確認(rèn)。在發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口，所述清洗液體變成了廢液。所述廢液可能離開發(fā)動(dòng)機(jī) 出氣口并以液體流的形式淋到地上?？商娲?，所述廢液可能以小水滴的形式被氣流攜帶， 其中所述氣流是發(fā)動(dòng)機(jī)軸旋轉(zhuǎn)造成的。該空氣攜帶的液體在落到地面上之前可以被攜帶很 長(zhǎng)一段距離。從實(shí)際清洗操作中可知所述廢液可以被噴射到很大的表面積，典型的在發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口下游超過二十米。不期望將廢液噴射到地面上。在清洗過程中離開發(fā)動(dòng)機(jī)的廢液可包括進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗液體和釋放的積垢物 質(zhì)、燃燒固體、壓氣機(jī)和渦輪涂物和油脂物質(zhì)。該廢液可能是危險(xiǎn)的。例如通過分析從實(shí)際 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作中收集到的水可示出，其包括鎘。鎘來(lái)自清洗操作期間釋放的壓氣機(jī) 葉片涂料物質(zhì)。鎘在環(huán)境上非常敏感，其不允許被暴露在排水道中。該廢液在排入下水道 之前應(yīng)該進(jìn)行處理以分離危險(xiǎn)組分。燃?xì)鉁u輪飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)可以是不同的類型，例如渦輪噴氣式、渦輪螺旋槳式、渦輪 軸式和混合或非混合渦輪風(fēng)扇式發(fā)動(dòng)機(jī)。這些發(fā)動(dòng)機(jī)覆蓋了很大的性能范圍且可通過不同 的制造商包括不同的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。用于限定服務(wù)的飛行器類型可能通過不同的飛行器制造商 提供，因此飛行器和其發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)可能會(huì)不同。另外，飛行器制造商可能為相同的飛行器 類型提供不同的發(fā)動(dòng)機(jī)選項(xiàng)。不同飛行器類型上的發(fā)動(dòng)機(jī)和來(lái)自不同的飛行器制造商的發(fā) 動(dòng)機(jī)的大的混合可能性在設(shè)計(jì)用于收集和處理廢棄清洗液體并且對(duì)大多數(shù)有翼飛行器來(lái) 說(shuō)都適用的系統(tǒng)時(shí)造成了實(shí)際的問題。從發(fā)動(dòng)機(jī)清洗中收集廢水可以通過在發(fā)動(dòng)機(jī)艙下面懸掛帆布類的收集器來(lái)完成。 然而，任何致使組件或者材料鉤在發(fā)動(dòng)機(jī)上的操作都具有缺點(diǎn)，這會(huì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)遭受損害。因此，期望為各種各樣的飛行器類型一包括那些排氣口位于很難接觸到的位置 的飛行器類型一提供一種用來(lái)收集和處理在發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作中從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢液的 改進(jìn)的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)清潔操作中收集廢水的裝置。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種在清洗操作過程中收集從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排 氣口排出的液體的方法，其中所述排氣口位于飛行器上的不容易接觸到的位置。本發(fā)明進(jìn)一步的可應(yīng)用范圍將從接下來(lái)的具體描述和附圖中得到體現(xiàn)，附圖僅以 圖示的方式的給出并且因此不應(yīng)該認(rèn)為是限制。


下面將參考附圖更具體地描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是非混合式渦輪風(fēng)扇燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖2示出了非混合式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)清洗過程中排出的廢液；圖3a示出了廢液收集裝置；圖3b是液滴分離器的工作原理的示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一種實(shí)施例；圖5a_c示出了液體分離器框架的設(shè)計(jì)；圖6示出了用于傾斜液體分離器框架的機(jī)構(gòu)；圖7a_b示出了用于液體分離器框架的側(cè)向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在清潔具有后部排氣口的直升機(jī)渦輪機(jī)期間的使 用；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在清潔具有側(cè)部排氣口的直升機(jī)渦輪機(jī)期間的使 用；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備在清潔具有朝下的排氣口的渦輪風(fēng)扇飛行器渦輪 機(jī)期間的使用；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的不同方式的操作；以及圖12示出了根據(jù)一種實(shí)施例在清洗操作期間收集從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口排 出的液體的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式所述披露的設(shè)備和方法可以用于數(shù)種發(fā)動(dòng)機(jī)類型，例如但不限于渦輪軸式、渦輪 螺旋槳式、渦輪噴氣式和混合/非混合式多軸渦輪風(fēng)扇式發(fā)動(dòng)機(jī)，但是特別地，其可以用于 直升機(jī)和渦輪螺旋槳式推進(jìn)的飛行器。所述披露的設(shè)備和方法可以用于清潔戰(zhàn)斗機(jī)。圖1示出了非混合式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的剖視圖，所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以在例如大型客用 飛機(jī)中使用。發(fā)動(dòng)機(jī)1包括風(fēng)扇部分102和核心發(fā)動(dòng)機(jī)部分103。氣流由箭頭表示。發(fā)動(dòng) 機(jī)1包括進(jìn)氣口 10，空氣通過其進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)1中。氣流被風(fēng)扇15驅(qū)動(dòng)。部分進(jìn)氣從出 氣口 11排出。剩余部分的進(jìn)氣通過進(jìn)氣口 13進(jìn)入到核心發(fā)動(dòng)機(jī)部分103。進(jìn)入到核心發(fā) 動(dòng)機(jī)部分103中的空氣被壓氣機(jī)17壓縮。壓縮后的空氣與燃料(未示出)一起在燃燒室 101中燃燒，從而產(chǎn)生加壓的熱燃燒氣體。加壓的熱燃燒氣體朝著核心發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口 12膨 脹。所述膨脹通過兩級(jí)完成。在第一級(jí)中，燃燒氣體膨脹至中間壓力，同時(shí)驅(qū)動(dòng)渦輪18。在 第二級(jí)中，燃燒氣體朝著環(huán)境壓力膨脹同時(shí)驅(qū)動(dòng)渦輪16。渦輪16通過軸14驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇15。 渦輪18通過第二軸19驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)17，其中第二軸19與軸14同軸設(shè)置。圖2示出了在發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作過程中圖1中所描述的發(fā)動(dòng)機(jī)1。相同部分將采用 與圖1中相同的附圖標(biāo)記。圖2提供了發(fā)動(dòng)機(jī)1的側(cè)視圖。發(fā)動(dòng)機(jī)1是利用支撐件22安 裝在機(jī)翼21下的“翼下發(fā)動(dòng)機(jī)”，其中機(jī)翼21是飛行器2的一部分。用于噴射清洗液體的 歧管(未示出)可以安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口 10內(nèi)。所述歧管可以構(gòu)造成在發(fā)動(dòng) 機(jī)1的風(fēng)扇上游的位置保持多個(gè)噴嘴24。清洗泵單元(未示出)可以構(gòu)造成將清洗液體從 噴嘴24泵出，并因而形成指向發(fā)動(dòng)機(jī)1的風(fēng)扇和核心發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的噴射流25。所述液體 清洗了風(fēng)扇和核心發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)馔?。為了增?qiáng)清洗效果，發(fā)動(dòng)機(jī)軸可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 電機(jī)起動(dòng)。軸的起動(dòng)使得液體可以在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部周圍流動(dòng)，從而增強(qiáng)清洗效果。軸的轉(zhuǎn)動(dòng) 致使攜帶液體的氣流朝著發(fā)動(dòng)機(jī)出口流動(dòng)，因此液體將在發(fā)動(dòng)機(jī)后部排出。排出發(fā)動(dòng)機(jī)的 液體即為廢液。參考圖2，液體可以通過至少五種不同方式排出發(fā)動(dòng)機(jī)。第一種液體類型是流體 201，其可以以空氣載滴的方式排出核心發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口 12。組成流體201的液滴可以由壓氣 機(jī)和渦輪葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生。流體201包括很大尺寸范圍的液滴，其中，不同的液 滴尺寸具有不同的特點(diǎn)。最小的液滴，即小于30微米的液滴，通常由于其較小的尺寸在環(huán) 境空氣中快速蒸發(fā)。小于30微米的液滴因此并不是在廢水收集過程中所主要關(guān)注的對(duì)象， 因?yàn)樗鼈儠?huì)蒸發(fā)且它們?cè)趶U液中僅占很小的體積。流體201中最大的液滴是具有雨滴大小 的液滴，例如，具有2000微米的尺寸。這些液滴很重且不太可能蒸發(fā)，相反由于重力的原因 而落向地面。尺寸大于30微米而小于2000微米的液滴可能會(huì)被氣流所攜帶，并由于重力的原因下落到發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口之后通常遠(yuǎn)達(dá)20米的地面23上。第二類液體為流體202，其可包括成串的液體或者其他大塊的液體。流體202在重 力下通?？焖傧侣涞降孛?3上。第三種液體類型是流體203，其可以包括從核心發(fā)動(dòng)機(jī)出 氣口 12作為固體流或者接近固體流而下落的液體。這種液體通常豎直或者接近豎直地下 落到地面23。第四種液體類型是流體204，其包括從風(fēng)扇管道出口 11涌出的液體。該液體 可能以基本上豎直或者接近豎直的方式下落到地面23。第五種液體類型是流體205，其可 以包括從發(fā)動(dòng)機(jī)艙的底部涌出或者滴落的液體。這類液體的來(lái)源可以是例如燃燒室排放閥 被打開造成的。圖3a提供了發(fā)動(dòng)機(jī)1和清洗期間的廢液收集的側(cè)視圖，作為示意性目的而非出于 限制目的，其是根據(jù)W02005/121509披露的系統(tǒng)構(gòu)建的一個(gè)實(shí)施例，W02005/121509的所有 內(nèi)容通過引用并入本文。相同的部分將用與圖2相同的附圖標(biāo)記示出。收集器3包括液體 分離裝置31、水槽36、斜道302。以流體201形式排出發(fā)動(dòng)機(jī)1的液體在液體分離裝置31 中從攜帶空氣中分離出來(lái)。以流體202、流體203、流體204和流體205形式從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的 液體通過斜道302收集。從液體分離裝置31和斜道302排出的液體被收集在水槽36中。液體分離裝置31具有面向氣流體201的進(jìn)氣口面32和與進(jìn)氣口面32相反的出 氣口面33。流體201從進(jìn)氣口面32進(jìn)入液體分離裝置31并從出氣口面32排出液體分離 裝置。由于液體被捕獲在液體分離裝置31中，因此流體301在通過液體分離裝置31后基 本上不包含液體。液體分離裝置31可以在框架中包括豎直設(shè)置的分離器剖面(如圖3b所 示)。所述分離器剖面可以構(gòu)造成使氣流偏斜。因此，液滴的動(dòng)量使得他們撞到所述剖面 的表面。液滴結(jié)合在一起形成液膜。由于重力對(duì)液膜的影響，使得液體下落到剖面的底部， 并且以流體35的形式從面34排出液體分離裝置。廢液流35在重力作用下下落到水槽36 中。圖3a示出了安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1下方的斜道302。斜道302構(gòu)造成收集如圖3a所示 的流體202、203、204和204。斜道302具有前端39和后端38，其中前端39在豎直方向上 定位得比后端38高。由于前端39比后端38高，因此斜道302是傾斜的。斜道302的傾斜 使得位于其中的液體可以從左邊流向右邊，如圖3a所示。后端38定位于水槽36上方，使 得液體從斜道302將以流體37的形式流入到水槽36中。根據(jù)一個(gè)可選擇的實(shí)施例，斜道 302可以結(jié)合到水槽36和水箱303中，因此形成單個(gè)單元。落入水槽36中的流體35和37 隨后在重力作用下以流體304的形式進(jìn)入到設(shè)置在水槽36的開口下方的水箱303中。清洗期間排出發(fā)動(dòng)機(jī)的液體包括水、清潔劑和外來(lái)物質(zhì)。所述外來(lái)物質(zhì)的形式可 以是固體和溶解在水里的離子。在特定清洗事件中從發(fā)動(dòng)機(jī)釋放出的物質(zhì)取決于很多種情 況，例如，上一次清洗的時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的環(huán)境等等。進(jìn)一步地，一次清洗事件中的廢液可 能包含大量的固體，而在另一次清洗事件中可能包含少量的固體。類似地，一次清洗事件中 的廢液可能包含大量的離子，而在另一次清洗事件中可能包含少量的離子。因此，期望廢水 處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是靈活的，以使得在每次事件中能夠進(jìn)行最合適的處理。參考附圖3a所描述的液體分離裝置31包括封裝液滴分離器剖面的框架。圖3b 示出了采用分離器剖面分離空氣運(yùn)載的液滴的技術(shù)。氣流的方向用箭頭表示。所述液滴分 離器剖面平行設(shè)置以允許空氣流過分離器。所述液滴分離器剖面豎向站立設(shè)置以允許剖面 表面上的液體在重力作用下尋徑下落。圖3b示出了三個(gè)液滴分離器剖面從上向下觀察時(shí)的剖視圖。液滴分離器剖面81具有如圖3b所示的形狀。在大約從剖面81的前緣到尾緣 的中間位置，液體捕獲器82形成為袋，以收集剖面81表面上的液體。液滴84被氣流攜帶 并且位于液滴分離器剖面之間。在分離器內(nèi)部，空氣由于剖面81的幾何外形而偏轉(zhuǎn)。氣流 偏轉(zhuǎn)足夠快以使得液滴84不與空氣一起流出。液滴84的慣性使得液滴84不偏轉(zhuǎn)的前進(jìn) 并在點(diǎn)83處撞到剖面81上。由于液體不斷的聚集在剖面的表面上，因此形成了液膜85，其 中氣流的剪力將攜帶液體85進(jìn)入液體捕獲器82中。在液體捕獲器82中，所述液體將聚集 并在重力作用下下落。參考圖4，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的水收集系統(tǒng)。根據(jù)示范性實(shí)施例的水收集系統(tǒng)是一種移動(dòng)車輛型系統(tǒng)，例如拖車40。所述拖車 40具有框架結(jié)構(gòu)41并且設(shè)置有用于存儲(chǔ)在清洗操作期間收集到的水的水箱42。所述拖車 40包括滴盤43，其定位在待清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)下方以收集從發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口排出的液體。由于發(fā) 動(dòng)機(jī)的尺寸以及由于發(fā)動(dòng)機(jī)具有不同的尺寸，滴盤43可從拖車40上的收回位置滑動(dòng)到完 全伸展位置，在所述完全伸展位置，所述滴盤43從所述框架結(jié)構(gòu)41突出3米左右。根據(jù)一 個(gè)實(shí)施例，所述滴盤43本身為2. 5乘1. 5米(長(zhǎng)/寬)。適當(dāng)?shù)兀陲w行器下的可用空間太 小而不能容下整個(gè)拖車40的情況下，所述滴盤43可以從所述拖車40中釋放出來(lái)并且可以 放置在地面上。在拖車40中，還設(shè)置有臂或者桿44，其可以是固定長(zhǎng)度的，如圖所示，或者可以是 可伸縮延伸的(未示出)。所述臂44可以在樞軸45處樞轉(zhuǎn)連接到拖車40的框架結(jié)構(gòu)41。 所述臂44因而可以通過例如液壓致動(dòng)的連接臂46從基本水平的位置升高到豎直位置。當(dāng) 然，可以使用其它裝置來(lái)移動(dòng)所述臂44，例如氣動(dòng)裝置、機(jī)械齒輪系統(tǒng)等。致動(dòng)可以簡(jiǎn)單的 通過腳踏泵或者可替代地通過合適的電泵裝置實(shí)現(xiàn)。所述臂44的另一端安裝有液體分離裝置，出于示意性目的而非用于限制，根據(jù)一 個(gè)示例性實(shí)施例的液體分離裝置包括前述提到的W02005/121509中所完整描述的操作原 理。下面將參考圖5a、5b和5c進(jìn)行描述。一般而言，所述液體分離裝置47包括大體矩形 的框架50，其容納了在W02005/121509中稱之為分離器剖面的功能部件，用于從流過將進(jìn) 行清洗操作的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流中分離出液滴。在特定的實(shí)施例中，如圖5a和b所示，框架50包括下框架部分52 (細(xì)節(jié)在圖5b 中示出)，其被構(gòu)造成中空容器以收集被液體分離裝置47分離出來(lái)的液體，還包括上框架 部分53。所述容器設(shè)置有至少一個(gè)排水口 54用于將液體從所述容器排至存儲(chǔ)裝置，所述存 儲(chǔ)裝置適宜地位于整個(gè)系統(tǒng)所安裝的移動(dòng)拖車40上。在圖5b示出的實(shí)施例中，在下框架 部分52的底部中沿直徑方向在其角上設(shè)置有兩個(gè)排水口 54。例如柔性管56的管道連接至 排水口 54，用于將液體排到存儲(chǔ)水箱中。如圖5c所示，所述液體分離裝置47在面對(duì)飛行器排氣口的一側(cè)沿著所述框架部 分設(shè)置有領(lǐng)部或凸緣55，其優(yōu)選地采用橡膠制造。所述領(lǐng)部55適宜地采用橡膠管或者橡 膠板制成，后者在圖5c中示出，其連接至框架50并因此提供了沖擊保護(hù)。這樣，當(dāng)液體分 離器的框架50被帶到接近飛行器本體時(shí)，優(yōu)選具有彈性的領(lǐng)部55將保護(hù)飛行器不被分離 器47的框架50刮擦。采用領(lǐng)部55的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，至少在某種程度上，其在排氣口附近 的區(qū)域提供了相對(duì)于飛行器的密封，并形成漏斗狀的結(jié)構(gòu)，使得待收集的液體更有效地導(dǎo) 入到分離裝置47中。
參考圖4和圖5a，液體分離裝置47通過橫桿51連接至臂44，所述橫桿51在分離 器框架50的上框架部分53和下框架部分52之間延伸。所述橫桿51在位于或者接近所述 橫桿51的中心的樞軸點(diǎn)P1處連接至支撐臂44，從而允許所述液體分離裝置47繞著水平 軸轉(zhuǎn)動(dòng)/旋轉(zhuǎn)，即，所述液體分離裝置47可以朝前和朝后傾斜。所述橫桿51分別在樞軸點(diǎn) P2和P3處連接至液體分離裝置47，所述樞軸點(diǎn)P2和P3分別位于上框架部分53和下框架 部分52上，從而允許液體分離裝置47繞著豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢酝ㄟ^液壓裝置(未示出)或者通過其他任何合適的致動(dòng)裝置來(lái)致動(dòng)橫桿51 而在多個(gè)方向上移動(dòng)液體分離裝置47?？梢允褂脷鈩?dòng)系統(tǒng)，也可以使用純粹的機(jī)械馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)，此處僅僅提及幾個(gè)選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，在前后方向上操作所述液體分離裝置47，或者說(shuō)傾斜所述裝置， 可以通過文中稱之為傾斜致動(dòng)器裝置的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖6所示的實(shí)施例中總體上標(biāo)記為 60的這種裝置包括線性致動(dòng)器，例如螺桿致動(dòng)器。因此，通過耦合到齒輪機(jī)構(gòu)(在殼體65 內(nèi))上的曲柄64致動(dòng)螺桿(圖中不可見)使其在外管62內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而將曲柄運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為 螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在外管62內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)管，其下端例如通過焊接連接有螺母。所述螺母 擰在所述桿上，因此外徑稍微小于外管62的內(nèi)徑的內(nèi)管將在外管內(nèi)受到引導(dǎo)。在所述內(nèi)管 的上端是通過樞軸67連接至所述內(nèi)管的致動(dòng)臂66。這樣，當(dāng)所述螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)管上的螺 母將沿縱向在所述桿上移動(dòng)，所述臂66將因此根據(jù)旋轉(zhuǎn)的方向推動(dòng)或者拉回分離器47。所 述致動(dòng)組件可以定位在所述支撐臂44的上側(cè)。所述致動(dòng)臂66依次經(jīng)由樞軸點(diǎn)P4耦合到液體分離裝置47上的橫桿51上，所述 樞軸點(diǎn)P4定位在橫桿51上的偏離中心的位置，這樣當(dāng)所述桿從管62中伸出時(shí)，所述液體 分離裝置47朝前傾斜，當(dāng)所述桿收回到管62內(nèi)時(shí)，所述液體分離裝置47朝后傾斜，整個(gè)設(shè) 備將繞著樞軸點(diǎn)P1樞轉(zhuǎn)(同時(shí)參考圖5a)。上述實(shí)施例僅是一個(gè)例子，正如所提到的，其可以輕易的被其他類型的線性致動(dòng) 器機(jī)構(gòu)所替代。為了在側(cè)向方向上調(diào)整所述液體分離裝置47的位置，即，繞著垂直于所述傾斜軸 的軸線旋轉(zhuǎn)(分別向左或向右旋轉(zhuǎn))所述液體分離裝置47，可以采用如圖7a和7b所示的 總體上標(biāo)記為70的機(jī)構(gòu)。這樣，如圖7a和7b所示，在液體分離裝置47的框架50的側(cè)部73’、73”上設(shè)置有 拉繩72’、72”。所述側(cè)部73’、73”分別與下框架部分52和上框架部分53連接，從而形成整 個(gè)框架50。所述拉繩72’、72”在支撐臂44的上部區(qū)域中設(shè)置的導(dǎo)環(huán)74’、74”中運(yùn)行，并沿著 所述臂一直延伸到拖車40 —端的操作員位置?？稍O(shè)置摩擦式和/或夾式鎖定裝置75以將 拉繩72’、72”保持在合適位置從而將液體分離裝置47鎖定在需要的位置。拉動(dòng)右邊的拉繩72”將使得分離裝置47繞著由樞軸點(diǎn)P2和P3限定的軸樞轉(zhuǎn)，因 此其將朝右轉(zhuǎn)動(dòng)到圖7b所示的位置，反之亦然。為了操作所述設(shè)備以將所述液體分離裝置47定位到例如直升機(jī)排氣口，首先，通 過致動(dòng)所述提升機(jī)構(gòu)來(lái)升高所述臂44。當(dāng)達(dá)到需要的高度時(shí)，拖車40被移動(dòng)到飛行器機(jī)體 之上鄰近排氣口的位置。然后如果有必要的話，使用傾斜機(jī)構(gòu)并且結(jié)合使用側(cè)向定位機(jī)構(gòu) 以將液體分離裝置47設(shè)置到收集操作的正確位置。這樣，所述操作可以說(shuō)是一個(gè)重復(fù)的過
9程，或者可替代地，如果同時(shí)進(jìn)行數(shù)個(gè)移動(dòng)，可以說(shuō)所述程序操作是同步實(shí)施的。當(dāng)然，上述機(jī)構(gòu)僅是示范性實(shí)施例，可以使用很多其他形式的致動(dòng)裝置和/或機(jī) 構(gòu)。示范性的機(jī)構(gòu)可以是“操縱桿”類的設(shè)備，其用于電氣控制作用在可移動(dòng)部件上使液體 分離裝置到達(dá)所需位置的液壓式、氣動(dòng)式、機(jī)械式或者螺線管式致動(dòng)器。通過提供這種幾乎萬(wàn)能的操作可能性，所述液體分離裝置47可以被定位到以往 不能達(dá)到的出氣口，即，飛行器機(jī)體中或者其上的優(yōu)選地與機(jī)體成10-60°的角度或者更一 般的0-90°的角度的出氣口。這些應(yīng)用的例子是用于直升機(jī)的例子，其通常具有位于飛行器機(jī)體頂部中間位置 處的側(cè)排氣口，或者排氣口偏離垂直位置一定的角度，如圖8和9所示的直升機(jī)800和900。另一個(gè)例子是C-130大力神運(yùn)輸機(jī)，其在圖10中示出為飛行器1000。這種飛行器 具有位于機(jī)翼下方的后排氣口，這致使它們不能利用上述以往的系統(tǒng)接觸到。在圖11中，示出了根據(jù)實(shí)施例的水收集系統(tǒng)的兩種不同模式的操作，即運(yùn)輸模式 (圖11a)和服務(wù)模式(圖llb-lld)。圖11a表示運(yùn)輸模式，其中臂44被降低到基本水平的位置，并且滴盤43被收回而 基本完全位于拖車40的框架41上。液體分離裝置47已經(jīng)被朝下傾斜。圖lib示出了在例如大約1. 2米的最小或者接近最小服務(wù)高度的服務(wù)模式。這 時(shí)，液體分離裝置47基本上豎直定向，并且滴盤43已經(jīng)被延伸定位在液體分離裝置47的 下方。圖11c示出了在最小或者接近最小高度的服務(wù)，但是在該位置處，所述液體分離 裝置47被傾斜以適應(yīng)呈角度的排氣口位置。最后，圖lid示出了在例如大約3. 7米的完全或者接近完全伸展的服務(wù)高度的服 務(wù)模式，這通過最大限度地或者接近最大限度地提升所述臂44實(shí)現(xiàn)。再一次地，在該模式 中，滴盤43可以被收回。在某些情形下，其仍然可以伸展，這取決于發(fā)動(dòng)機(jī)出氣口如何設(shè) 置，其可以基本根據(jù)飛行器類型和模式而變化。關(guān)于服務(wù)高度的數(shù)字當(dāng)然僅僅是示范性的，其可以通過例如提供伸縮臂來(lái)獲得更 高的服務(wù)高度來(lái)適應(yīng)所述設(shè)計(jì)。參考附圖12，其示出了在清洗操作期間收集從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的 液體的方法的流程圖。所述排氣口可以位于飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上不容易達(dá)到的位置。在1201，提供了液體分離裝置，例如上面描述的液體分離裝置47。根據(jù)一個(gè)實(shí)施 例，所述液體分離裝置被連接至支撐臂，并能夠圍繞相應(yīng)的樞軸點(diǎn)在水平方向和豎直方向 上移動(dòng)。所述支撐臂連接至支撐結(jié)構(gòu)，且可以被致動(dòng)器裝置所操作，所述致動(dòng)器裝置構(gòu)造成 在基本水平的運(yùn)輸位置和可操作位置之間提升和降低支撐臂。在1202中，支撐臂從運(yùn)輸位置提升到需要清潔的發(fā)動(dòng)機(jī)所處的高度水平。在1203 中，液體分離裝置在水平方向和/或豎直方向上移動(dòng)。步驟1202和1203中的提升和移動(dòng) 操作分別執(zhí)行以將所述液體分離裝置置于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口前面。此外，步驟1202和1203中 的提升和移動(dòng)操作分別地可以被反復(fù)地和/或同時(shí)地執(zhí)行。在1204中，在清洗操作期間，在正確地設(shè)置液體分離裝置的情況下，收集液體。提供前述示例僅僅出于示范性的目的，且絕不應(yīng)該解釋成限制。雖然參照各種實(shí) 施例示出，但是文中使用的文字僅僅是描述性和示意性的文字，并不是限制性的文字。另外，盡管參照特定的裝置、材料和實(shí)施例示出，但是并未限制文中披露的具體內(nèi)容。相反，所 述實(shí)施例延伸至所有功能上等同的結(jié)構(gòu)、方法和運(yùn)用等，這些都包括在所附權(quán)利要求的范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于收集來(lái)自飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作的廢水的設(shè)備，包括框架結(jié)構(gòu)；支撐臂，其以樞轉(zhuǎn)的方式連接至所述框架結(jié)構(gòu)；致動(dòng)器裝置，其構(gòu)造成在基本水平的運(yùn)輸位置和操作位置之間提升和降低所述支撐臂，從而所述支撐臂相對(duì)于水平面形成在從所述運(yùn)輸位置到所述操作位置的0-90°范圍內(nèi)的角度；和液體分離裝置，其適于定位在飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口處，所述液體分離裝置以樞轉(zhuǎn)的方式連接至所述支撐臂從而能夠繞水平軸線和豎直軸線移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述液體分離裝置在橫桿的端點(diǎn)位置處的相應(yīng)的樞 軸點(diǎn)上安裝到橫桿上，其中所述橫桿在所述橫桿中心的樞軸點(diǎn)處以樞轉(zhuǎn)的方式連接至所述 支撐臂，從而使得所述液體分離裝置能夠繞著所述水平軸線和豎直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述液體分離裝置包括框架，所述框架容納功能部 件，所述功能部件構(gòu)造成從流過將進(jìn)行清洗操作的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流中分離液滴。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述框架包括下框架部分，所述下框架部分構(gòu)造成 中空容器以收集被所述液體分離裝置分離的液體，所述容器設(shè)置有至少一個(gè)排水口用于將 液體從所述容器排向存儲(chǔ)裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述容器在所述容器的底部沿直徑方向在其角上設(shè) 置有兩個(gè)排水口。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括位于所述框架結(jié)構(gòu)上的滴盤，所述滴盤構(gòu)造成收集在清洗操作期間從渦輪排出的廢 液；禾口容納所收集到的廢液的存儲(chǔ)水箱，所述存儲(chǔ)水箱設(shè)置在所述框架結(jié)構(gòu)上并且位于所述 滴盤之下。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述滴盤構(gòu)造成從所述滴盤基本上位于所述框架結(jié) 構(gòu)上的位置滑動(dòng)到所述滴盤從所述框架結(jié)構(gòu)突出的延伸位置。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述框架結(jié)構(gòu)是運(yùn)輸拖車的一部分。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中致動(dòng)器的臂通過任意的液壓、氣動(dòng)、機(jī)械或者電動(dòng)裝 置來(lái)致動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述液體分離裝置包括液體分離器剖面，所述剖面 彼此相鄰并且豎向地布置在所述液體分離裝置的框架內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括彈性領(lǐng)部，其連接至所述液體分離裝置的框架。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述領(lǐng)部用橡膠制造。
13.一種用于在清洗操作期間收集從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的液體的方法， 其中，所述排氣口位于所述飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的不容易接觸到的位置，所述方法包括如 下步驟提供連接至支撐臂的液體分離裝置，所述液體分離裝置能夠繞相應(yīng)的樞軸點(diǎn)在水平方 向和豎直方向上移動(dòng)，所述支撐臂連接至支撐結(jié)構(gòu)并且能夠通過致動(dòng)器裝置操作，所述致 動(dòng)器裝置構(gòu)造成在基本上水平的運(yùn)輸位置和操作位置之間提升和降低所述支撐臂；重復(fù)地或者同步地進(jìn)行如下操作中的至少一個(gè)i)將所述支撐臂從所述運(yùn)輸位置提升到將要進(jìn)行清洗的發(fā)動(dòng)機(jī)所處的水平；和 ii)適當(dāng)?shù)卦谒鏊椒较蚝拓Q直方向移動(dòng)所述液體分離裝置， 其中所述提升和移動(dòng)將所述液體分離裝置置于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口前方；和 在清洗操作期間收集液體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于收集來(lái)自飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)清洗操作的廢水的設(shè)備，包括框架結(jié)構(gòu)；支撐臂，其以樞轉(zhuǎn)的方式連接至所述框架結(jié)構(gòu)；致動(dòng)器裝置，其構(gòu)造成在基本水平的運(yùn)輸位置和操作位置之間提升和降低所述支撐臂，從而所述支撐臂相對(duì)于水平面形成0-90°范圍內(nèi)的角度；和液體分離裝置，其以樞轉(zhuǎn)的方式連接至所述支撐臂從而能夠繞水平軸線和豎直軸線移動(dòng)。本發(fā)明還提供了一種用于在清洗操作期間收集從飛行器渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的液體的方法。
文檔編號(hào)F01D25/00GK101852103SQ201010141628
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者亨里克·阿姆科夫, 海倫娜·尼貝里 申請(qǐng)人:燃?xì)鉁u輪機(jī)效率瑞典公司