Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕХ ПОДГОТОВКИ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ К ТРАНСПОРТИРОВКЕ

Изобретение касается цеха подготовки авиационных двигателей к транспортировке обычно для их монтажа на самолеты.

В соответствии с нормативами каждый авиационный двигатель, сходящий со сборочного конвейера, подвергается рабочим испытаниям в предназначенном для этого помещении. В цехе двигатель должен быть оснащен различными испытательными и измерительными средствами, которые будут использованы в ходе испытаний и которые будут сняты с двигателя после испытаний и заменены окончательным оборудованием.

Монтаж испытательных и измерительных средств на двигатель, размещенный на транспортной тележке для его последующего перемещения в испытательное помещение и возврата в цех, осуществляется многочисленным персоналом.

Демонтаж испытательных и измерительных средств, контроль двигателя после испытания, монтаж окончательного оборудования и окончательная подготовка двигателя для его транспортировки также выполняются на неподвижном участке, когда двигатель находится на транспортной тележке.

Такая традиционная организация имеет определенные недостатки:

- размещение двигателя на транспортную тележку затрудняет работу операторов, затрудняя им удобный доступ к определенным частям двигателя и делая его небезопасным;

- параллельное выполнение задач на двигателе является почти невозможным, что увеличивает время подготовки двигателей и увеличивает стоимость этой подготовки;

- невозможность визуализации выполнения задач на двигателе;

- операторы могут полагаться только на печатные руководства по монтажу и на печатные ярлыки, прикрепленные к двигателям;

- контроль задач, осуществляемых операторами, является весьма трудным или невозможным.

Целью изобретения является, в частности, исключение этих недостатков и увеличение безопасности, скорости, надежности и усиление контроля при подготовке авиационных двигателей к транспортировке.

Для этого оно предлагает цех подготовки авиационных двигателей к транспортировке, отличающийся тем, что он содержит:

- участок монтажа измерительных и испытательных средств на каждый двигатель, участок демонтажа измерительных и испытательных средств, участок контроля двигателей посредством эндоскопии, участок доводки для монтажа окончательного оборудования на каждый двигатель и участок транспортировки для монтажа каждого двигателя на транспортировочную раму и размещения защитных оболочек на двигателе, при этом участки в цехе расположены неподвижно вдоль пути перемещения двигателей;

- конвейерные и погрузо-разгрузочные средства для двигателей, расположенные на раме, которая простирается над упомянутыми участками и содержит средства для размещения и захвата двигателей на неподвижных опорах, установленных на различных участках и предназначенных для обеспечения непосредственного доступа ко всем частям двигателя, и средства перемещения двигателей от одного участка к другому;

- и средства управления конвейерными средствами для того, чтобы за отправкой двигателя с какого либо из упомянутых участков, по существу, без задержки следовало поступление другого двигателя на этот участок, при этом время пребывания двигателя на различных участках является одинаковым.

В цехе по изобретению каждый сотрудник, работающий на двигателе, имеет удобный доступ к различным частям двигателя, в частности, вследствие того, что конвейерные и погрузо-разгрузочные средства двигателей находятся на неподвижной раме, которая простирается над различными участками цеха, что оставляет свободной большую площадь пола и позволяет операторам без проблем перемещаться вдоль двигателя и под двигателем, так как им не мешают транспортные тележки двигателя.

Таким образом, любые осуществляемые на двигателе задачи могут выполняться последовательно и всегда в одном и том же порядке и в одних и тех же местах, что облегчает работу операторов, а также наблюдение и контроль выполнения этих задач.

В соответствии с другой характеристикой изобретения конвейерные средства содержат тали, направляемые в поступательном движении по горизонтальным рельсам упомянутой рамы и связанные тросами с траверсами, закрепленными на двигателях для их снятия и захвата.

Предпочтительно, тросы талей соединены с траверсами посредством крюков, размещенных в воронкообразных направляющих и удерживаемых в этих направляющих стопорными средствами, приводимыми силовыми цилиндрами.

Таким образом, перемещение двигателей от одного участка к другому, их размещение на опорных средствах, установленных на отдельном участке, и их захват могут быть осуществлены автоматизированным образом.

Опоры для двигателя, установленные на участках монтажа и демонтажа измерительных и испытательных средств, содержат вертикальные стойки, закрепленные в полу с обеих сторон площадки, предусмотренной для двигателя, при этом каждая стойка содержит горизонтальный кронштейн для крепления на кожухе двигателя и средства регулирования положения этого кронштейна по высоте, работающие синхронно со средствами регулирования кронштейнов других стоек так, чтобы все горизонтальные кронштейны для крепления всегда находились в одной и той же горизонтальной плоскости.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения участки монтажа и демонтажа испытательных и измерительных средств оборудованы каждый двумя передними стойками, размещенными одна напротив другой на уровне промежуточного кожуха двигателя, и одной задней стойкой, расположенной на одной стороне на уровне выхлопного кожуха двигателя.

На участке монтажа испытательных и измерительных средств рама содержит горизонтальные рельсы для перемещения тали для установки двигателя на транспортную тележку, установленную рядом с участком монтажа, перемещения двигателя для того, чтобы перенести его над участком монтажа и опускания его на уровень горизонтальных кронштейнов упомянутых стоек, затем для подъема двигателя над участком монтажа и перемещения и размещение двигателя на транспортную тележку в испытательное помещение.

Подобным образом на участке демонтажа рама содержит горизонтальные рельсы для перемещения тали над участком демонтажа для установки двигателя на транспортной тележке, расположенной рядом с участком демонтажа, перемещения двигателя для того, чтобы его перенести над участком демонтажа и опускания двигателя на уровень горизонтальных кронштейнов упомянутых стоек, затем для подъема двигателя над участком демонтажа и его перемещения до участка контроля.

На участках контроля и доводки опоры для двигателя содержат две вертикальные колонны, размещенные по обе стороны площадки, предусмотренной для двигателя на каждом из этих участков, причем эти колонны подвешены к упомянутой раме и их нижние концы находятся над полом на высоте, превышающей диаметр двигателя, и содержат средства опоры и зацепления траверсы, закрепленной на двигателе.

Эти средства опоры и зацепления траверсы выполнены с возможностью синхронного перемещения по высоте на колоннах.

Кроме того, средства верхнего и нижнего освещения установлены на каждом участке, при этом средства нижнего освещения встроены в пол и покрыты пластинами из прозрачного материала, размещенными в плоскости пола.

Это освещение не мешает перемещениям операторов и позволяет им видеть внутренние части двигателей в хороших условиях освещения.

В соответствии с другими характеристиками изобретения каждый участок содержит, по меньшей мере, один информационный терминал для отображения последовательных задач, которые должны быть осуществлены оператором в заданном порядке на двигателе на этом участке, и набор инструментов, которые оператор должен использовать для осуществления этих операций.

Предпочтительно, каждый участок содержит, по меньшей мере, два информационных терминала и два набора инструментов, установленных с обеих сторон площадки двигателя на упомянутом участке и предназначенных для одновременного использования двумя операторами, выполняющими последовательные идентичные или различные задачи на двигателе.

Кроме того, каждый участок содержит другой информационный терминал для отображения информации, касающейся двигателя, находящегося на этом участке, и назначения этого двигателя.

Кроме того, цех содержит также участок доработки, который размещен рядом с участком контроля под упомянутой рамой и который предназначен для приема двигателей, результаты испытания которых не соответствовали заданным нормативам.

Участок доработки размещен не последовательно за участком контроля, а параллельно этому участку контроля так, чтобы обеспечить осуществление особых операций на двигателях, испытания которых не дали удовлетворительных результатов.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

- фиг. 1 изображает общую организацию цеха по изобретению;

- фиг. 2 схематично изображает в перспективе цех по изобретению;

- фиг. 3 изображает схематичный вид участка монтажа испытательных и измерительных средств на двигатель;

- фиг. 4 схематично изображает один из участков контроля и доводки;

- фиг. 5 схематично изображает отправку двигателя с участка по фиг. 4;

- фиг. 6 схематично изображает организацию участков монтажа и демонтажа измерительных и испытательных средств;

- фиг. 7 и 8 схематично изображают двух операторов, работающих на двигателе на одном из участков цеха на виде сверху и на виде сбоку соответственно;

- фиг. 9 схематично изображает информационный терминал для отображения задач, подлежащих осуществлению на двигателе на одном из участков цеха; и

- фиг. 10 схематично изображает другой информационный терминал для отображения информации, касающейся двигателя, находящегося на участке цеха.

Обратимся вначале к фиг. 1, которая схематично представляет общую организацию цеха по изобретению и общую органиграмму задач, выполняемых в этом цехе.

Первый участок 10 цеха получает двигатели один за другим с выхода сборочного конвейера для оборудования каждого двигателя особыми испытательными и измерительными средствами, которые будут использованы в процессе испытаний, которым подвергается двигатель перед транспортировкой к клиенту, например к авиаконструктору.

В общем, средства, установленные на двигателе для этих испытаний, включают оборудование для запуска, эжекторный узел, заднюю обечайку кожуха, передний конус, смазочное оборудование и топливную систему, патрубок воздухозаборника, а также средства взвешивания двигателя.

Оснащенный таким образом двигатель 12 помещается на транспортировочную тележку 14 и перевозится к испытательному помещению 16, которое находится в изолированном здании, в котором двигатель подвешивается к неподвижной прочной конструкции и испытывается на запуск и работу в различных режимах.

По окончании этих испытаний двигатель 12 вновь устанавливается на тележку 14 и возвращается в цех к участку 18 демонтажа измерительных и испытательных средств.

Далее двигатель перемещается на участок 20 эндоскопического контроля, позволяющего, в частности, оценить состояние лопаток ступеней низкого давления и высокого давления двигателя.

Далее двигатель перемещается на участок 22 доработки, на котором он подготавливается для транспортировки клиенту, причем на этом участке осуществляются операции, включающие, в том числе, опорожнение масляного резервуара, пускового устройства и вспомогательных корпусов, монтаж индентификационного соединителя и монтаж задней обечайки кожуха переднего конуса и защиты переднего конуса, а также антикорозийная защита чувствительных деталей двигателя.

Двигатель затем перемещается на участок 24 транспортировки, на котором он помещается на транспортировочную раму 26 и подвергается окончательному визуальному осмотру, после чего на различные части двигателя надевают защитные чехлы и закрывают двигатель защитным брезентом.

Как схематично изображено на фиг. 1, различные участки цеха размещены в одну линию вдоль общей оси так, чтобы двигатель, выходящий из одного участка, сразу попадал на следующий участок. Время пребывания двигателя на различных участках является одинаковым (оно составляет четыре часа в примере осуществления, касающегося подготовки двухконтурного турбореактивного двигателя).

Цех содержит участок 28 доработки, на который он поступает от участка 18 демонтажа двигателей, испытания которых не соответствовали приемлемым нормам и которые должны явиться объектом особых ремонтных работ. Этот участок 28 доработки находится параллельно с участком 20 эндоскопического контроля и находится, таким образом, вне нормального пути перемещения двигателей в цехе подготовки.

Обратимся теперь к фиг. 2 и последующим чертежам, которые представляют практическое осуществление цеха по изобретению.

На фиг. 2 представлено особое расположение участков 10, 18, 20, 22, 24 и 28, изображенных на фиг. 1, и на которой видно, что совокупность этих участков перекрывается горизонтальной рамой 30, которая расположена в нескольких метрах над полом и которая поддерживается вертикальными столбами 32, закрепленными в полу. Эта рама 30 несет все конвейерные и погрузо-разгрузочные средства двигателей в цехе, а также средства удержания двигателей на определенных участках, что освобождает много места на полу и позволяет операторам свободно перемещаться в цехе и на различных участках.

На участках 10 монтажа и 18 демонтажа средства опоры двигателей содержат три вертикальные стойки 34, закрепленные в полу с обеих сторон места для двигателя на соответствующем участке, причем две из этих стоек 34 находятся одна напротив другой на уровне промежуточного корпуса двигателя, а третья стойка находится с одной стороны двигателя на уровне выхлопного кожуха этого двигателя.

Каждая вертикальная стойка содержит горизонтальный кронштейн 36 крепления на двигателе и средства регулирования положения по высоте этого кронштейна на стойке 34, причем средства регулирования положения кронштейнов на стойках синхронизированы для того, чтобы все кронштейны постоянно находились в одной и той же горизонтальной плоскости.

На других участках средства опоры двигателей представляют собой вертикальные колонны 38, подвешенные к верхней раме 30 и нижние концы которых находятся на определенной высоте над полом, причем эта высота превышает внешний диаметр двигателя, как это изображено на фиг. 4.

Каждый участок 20, 22 или 28 содержит две из этих колонн, расположенных одна напротив другой с обеих сторон места для размещения двигателя на соответствующем участке, эти колонны содержат средства опоры и зацепления горизонтальной траверсы 42, выполненной, в основном, в виде каркаса, к которому прикреплены кронштейны 44, которые проходят вверх к кронштейну и закреплены своими нижними концами на промежуточном кожухе и на выхлопном кожухе двигателя с каждой его стороны.

Средства 40 опоры и зацепления траверс 42 на вертикальных колоннах выполнены синхронно регулируемыми по высоте на двух колоннах 38, находящихся одна напротив другой, так чтобы траверса 42 всегда оставалась в одной горизонтальной плоскости.

Траверсы 42, закрепленные на двигателях, сами являются перемещаемыми с одного участка на другой с помощью талей, которые направляются по горизонтальным рельсам верхней рамы 30 и которые связаны с траверсами 42 тросами, снабженными крюками 46 на своем нижнем конце (см., например, фиг. 4). Эти крюки 46 предназначены для вхождения в воронкообразные направляющие 48, закрепленные на траверсе 42, и удерживаются в этих направляющих с помощью стопорных средств, таких как поперечные штыри, перемещаемые силовыми цилиндрами.

Понятно, что таль позволяет поднимать траверсу 42, к которой подвешен двигатель, для того, чтобы освободить эту траверсу от средств 40 опоры и зацепления колонн 38 участка цеха, переместить двигатель на следующий участок (см. фиг. 5) путем передвижения тали по горизонтальным рельсам верхней рамы 30 и опустить затем траверсу 42 до средств 40 опоры и зацепления вертикальных колонн 38 следующего участка.

Тали используются также для установки двигателей на средства 34 опоры участков 10 и 18, для того, чтобы взять двигатель с участка 10, и доставить его на транспортной тележке 14 в испытательное помещение, и вновь поместить двигатель на тележку 14, чтобы доставить его на средства 34 опоры участка 18.

Когда двигатель таким образом был переведен на участок 18, траверсу 42 закрепляют на двигателе кронштейнами 44, чтобы обеспечить перемещение двигателя с помощью тали до участка 24 транспортировки.

Траверса снимается с двигателя, когда последний лежит на транспортировочной раме 26, и отправляется на участок 18 демонтажа для закрепления на другом двигателе. Путь возврата траверс с участка 24 на участок 18 предусмотрен на верхней раме 30 и позволяет вернуться каждой траверсе непосредственно на участок 18 вдоль пути перемещения двигателей.

На фиг.6 детально представлено оборудование участка цеха, такого, например, как участок 10 монтажа измерительных и испытательных средств на двигателе.

Этот участок 10 содержит кроме средств 34 опоры двигателя шкаф 50 управления регулированием высоты кронштейнов крепления на двигателе и два информационных терминала 52, размещенных с обеих сторон площадки 54, обозначенной на полу цветными полосами и соответствующей рабочей зоне на двигателе, когда последний установлен на кронштейнах крепления средств 34 опоры. Средства освещения встроены в пол на площадке 54 и покрыты пластинами из прозрачного материала, расположенными на уровне пола и по которым могут перемещаться операторы, такое расположение позволяет обеспечить хорошее освещение нижней части двигателя. Для освещения верхней части двигателя на верхней раме 30 закреплены другие средства освещения.

Каждый информационный терминал 52 установлен на консоли 57, в которой размещена также в определенном порядке серия инструментов, используемых оператором, который работает на двигателе.

На участке, например на шкафу 50, установлен другой информационный терминал, который изображен позицией 58 на фиг.6, для отображения информации, касающейся двигателя, и локализации выполняемых на двигателе задач.

Как схематично изображено на фиг.7 и 8, два оператора A и B могут одновременно работать на двигателе 12, который находится на участке 10, для осуществления идентичных или различных последовательных задач в заданном порядке, который отображается на экранах 56, как изображено, например, на фиг.9, и который организует перемещение операторов от одного конца двигателя 12 к другому в направлении, показанном стрелками на фиг.7.

Так как время пребывания двигателя на различных участках цеха составляет четыре часа, как указывалось ранее, изображение на экране 56 может быть разделено на четыре различных цветовых зоны, каждая продолжительностью в один час и содержащая операторам ссылки операций, подлежащих осуществлению в указанном порядке. Кликнув мышью на номер операции, оператор может получить детальное описание этой операции и дополнительную информацию об этой операции.

Каждый экран 58, представленный на фиг.10, отображает форму двигателя в цвете, который соответствует на экране 56 цвету зоны, в которой проводятся работы, и отображает также на изображении двигателя места проведения задач, подлежащих осуществлению в течение этого временного отрезка. Консоли 57, несущие терминалы 52 и инструменты, расположены в таких точках, чтобы оператор мог иметь быстрый в течение нескольких секунд доступ к инструментам, которые ему необходимы. На каждом участке предусмотрены также сиденья на колесах, позволяющие операторам работать сидя, когда это возможно, а также другие виды оборудования, такие как баки, мусорные ящики и т.д.

Каждый двигатель, кроме того, снабжен ярлыком типа RFID (радиочастотная идентификация), номер которой предварительно связан с двигателем в центральной базе данных. Когда двигатель установлен на место на одном из участков, информация, касающаяся этого двигателя (тип, версия, самолет, авиационная компания клиента и т.д.), графически передается на экран участка. Это позволяет также быстро обратить внимание операторов на возможное перераспределение двигателя. Когда оператор закончил операцию, он декларирует это на своем информационном терминале и операция передается информационной системой в адрес получателя двигателя. Это обеспечивает полный сквозной контроль операций, осуществляемых на двигателе, а также их принятие к финансированию в бухгалтерии.

Разумеется, можно изменять количество операторов, которые работают на двигателе, на данном участке, это количество обычно составляет от 1 до 3 или 4 в зависимости от задач, осуществляемых на двигателе, и типа двигателя.

Работа цеха по изобретению протекает в следующем порядке:

Двигатель, выходящий со сборочного конвейера, подвозится на тележке рядом с первым участком 10, затем его берут на тележке талью, перемещают над опорами 34 участка 10 и размещают на желаемой высоте для того, чтобы кронштейны крепления этих опор были закреплены на кожухах двигателя.

Двигатель может быть оснащен желаемыми измерительными и испытательными средствами. Затем его вновь поднимают талью, перемещают над транспортной тележкой, которая установлена рядом с участком 10, и помещают на эту тележку для перемещения до испытательного помещения 16.

После испытания он возвращается на тележке в цех со стороны участка 18, поднимается талью для перемещения над опорами 34 участка 18, затем опускается на желаемую высоту для того, чтобы кронштейны крепления опор 34 были закреплены на кожухах двигателя. Испытательные и измерительные средства снимаются с двигателя, затем траверса 42 опускается талью над двигателем, крепится на последнем кронштейнами 44. Таль поднимает двигатель, перемещает его до участка контроля 20 и помещает траверсу 42 на средства 40 опоры и зацепления на колоннах 38.

После контроля траверса 42, несущая двигатель, вновь поднимается талью и перемещается до участка доводки 22 для монтажа окончательного оборудования двигателя, после чего двигатель вновь перемещается талью на участок 24 транспортировки, где он размещается на транспортировочной раме 26. Траверса снимается с двигателя и направляется к участку демонтажа 18. Двигатель 12 крепится к транспортировочной раме 26, закрывается чехлами и защитным брезентом и может быть отправлен по назначению.

Видно, что различные задачи, осуществляемые операторами, выполняются в одном и том же порядке и что каждый оператор в любой момент может обратиться за справкой к информационному терминалу для получения уточнений об осуществляемых задачах. Кроме того, все эти операции согласованы по времени и каждый оператор постоянно осведомлен о своем опережении или отставании относительно предусмотренного графика. Сквозной контроль осуществляемых операций является полным, так как операторы непосредственно сообщают информационной системе о выполнении каждой операции.