×
20.04.2015
216.013.42bb

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002548581
Дата охранного документа
20.04.2015
Аннотация: Изобретение относится к устройствам контроля вихревыми токами для определения дефектов на поверхности или на малой глубине детали, в частности лопасти вентилятора авиационного двигателя. Устройство содержит зонд (20), в котором размещен датчик (21), при этом зонд установлен с возможностью поворота на конце рукоятки (27), а направляющая (29) имеет базовую поверхность (31) и средства контролируемого регулирования положения направляющей параллельно оси трубки. При этом упомянутая направляющая (29) имеет форму муфты, коаксиальной упомянутой рукоятке (27), из которой выступает упомянутый зонд, при этом один из концов муфты имеет кольцевую поверхность, образующую упомянутую базовую поверхность (31). Технический результат - создание устройства, являющегося простым при манипулировании и легко адаптируемым для неразрушающего контроля деталей, имеющих сложную форму. Кольцевая базовая поверхность может быть приспособлена к любым поверхностям, и устройство имеет возможность поворота относительно его продольной оси. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройству неразрушающего контроля детали путем перемещения датчика по исследуемой детали. Изобретение касается, в частности, контроля вихревыми токами, используемыми для определения таких дефектов, как надрывы (небольшие трещины), которые имеются или могут появиться на поверхности детали или на небольшой глубине.

Изобретение используется, в частности, для контроля хвостовиков лопастей вентилятора авиационного двигателя.

В вентиляторе хвостовики лопастей являются объектом повышенных напряжений под действием центробежной силы в несколько тонн. Части, наиболее подверженные усталостным изменениям, являются зонами контакта между каждым хвостовиком лопасти и боковыми нервюрами выемки роторного колеса, в которой она установлена.

Известны способы неразрушающего контроля для этого типа дефектов, например способы контроля с помощью ультразвука и особенно способы контроля вихревыми токами.

В таком способе неразрушающего контроля зонд, в котором размещен датчик, определяющий явление, которое желают определить (например, обычная катушка, питаемая переменным током, для определения вихревых токов в случае металлической детали), должен перемещаться по поверхности контролируемой зоны. Прохождение датчика напротив трещины вызывает значительное возмущение получаемого сигнала, которое может быть визуализировано, например, с помощью осциллографа. Для хорошего систематического исследования контролируемой поверхности необходимо хорошо управлять траекторией зонда относительно детали. Принимается, что на каждой траектории корректно точно исследуется полоса в несколько миллиметров шириной. Следовательно, для исследования определенной зоны наиболее приемлемой процедурой является выполнение нескольких параллельных траекторий, разнесенных на заданное расстояние, меньшее упомянутой ширины, причем это расстояние выбирается таким, чтобы обеспечить достаточное перекрытие между полосами.

В качестве примера, для хвостовика лопасти классического вентилятора контролируемые поверхности, обычно прямоугольные, проходят по всей длине хвостовика лопасти примерно на ширину около одного сантиметра. Таким образом, можно определить несколько параллельных смещенных траекторий, например шесть параллельных траекторий, проходящих по всей длине хвостовика лопасти. Следствия разрыва лопасти настолько серьезны, что стараются систематизировать способы контроля хвостовиков лопастей в процессе операций технического обслуживания для определения появления мельчайшей трещины, способной явиться причиной начала разрушения.

До настоящего времени такой тип контроля требовал автоматизированной аппаратуры, способной точно определять траектории при гарантии хорошей перпендикулярности датчика относительно контролируемой поверхности в процессе фазы исследования контролируемой поверхности. Такие виды оборудования являются дорогостоящими и не могут быть установлены во всех обслуживающих подразделениях. Поэтому стремятся разработать простую эффективную ручную систему, позволяющую осуществлять этот тип контроля с хорошей надежностью даже в плохо оборудованных обслуживающих подразделениях.

Изобретение позволяет достичь этой цели.

В частности, изобретение касается устройства для неразрушающего контроля детали путем перемещения датчика по исследуемой детали, отличающегося тем, что оно содержит зонд, в котором размещен такой датчик, при котором зонд установлен с возможностью поворота на конце рукоятки, направляющую, имеющую базовую поверхность, и систему регулирования положения упомянутой направляющей в направлении, параллельном оси упомянутой рукоятки.

Таким образом, факт возможности контролируемого перемещения направляющей относительно зонда позволяет определить различные параллельные траектории, опираясь на общую направляющую поверхность самой детали.

Как упомянуто выше, датчик, предпочтительно, является датчиком вихревых токов для контроля металлической детали.

Более того, для специфического случая контроля хвостовика лопасти предпочтительно использовать постоянный профиль последней для облегчения направления зонда и определения различных траекторий.

Другими словами, направляющая и зонд выполнены соответственно для обеспечения контакта с внутренней радиальной поверхностью хвостовика лопасти и с соседней внешней радиальной поверхностью того же хвостовика лопасти.

В соответствии с предпочтительной характеристикой направляющая имеет общую форму муфты, коаксиальной упомянутой рукоятке, из которой выступает упомянутый зонд.

Для хорошего приспособления положения зонда и, в частности, для того, чтобы датчик всегда являлся, по существу, перпендикулярным исследуемой поверхности, устройство, предпочтительно, отличается тем, что упомянутый зонд установлен шарнирно в держателе для обеспечения возможности поворота относительно оси, перпендикулярной оси упомянутой руроятки, а также тем, что упомянутый держатель установлен в муфте на конце упомянутой рукоятки.

В соответствии с другой предпочтительной характеристикой изобретения рукоятка содержит участок с винтовой резьбой, на котором установлена гайка, соединенная с упомянутой рукояткой. Этот участок с винтовой резьбой может быть трубчатым. Предпочтительно, внутренняя стенка упомянутого трубчатого участка с винтовой резьбой снабжена трубкой, выступающей в муфту и образующей часть упомянутого держателя зонда.

В соответствии с другой предпочтительной характеристикой упомянутая трубка образует проход для электрических проводников, причем упомянутые проводники связаны с датчиком зонда.

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

- фиг.1 изображает в перспективе хвостовик лопасти, предназначенный для контроля;

- фиг.2 изображает вид в перспективе устройства для контроля согласно изобретению;

- фиг.3 изображает направляющую фиг.2 после поворота на пол-оборота;

- фиг.4 изображает вид в продольном разрезе устройства фиг.2; и

- фиг.5 изображает операции контроля.

На хвостовике 11 лопасти представленного типа видны две боковые прямоугольные нервюры 12, 13, предназначенные для удержания лопасти в выемке колеса вентилятора. Каждая нервюра имеет внешнюю наклонную радиальную поверхность 15 и внутреннюю наклонную радиальную поверхность 17. Поверхность 15 лучше видна, так как она под действием центробежной силы находится в контакте с соответствующими боковыми нервюрами (не изображенными) выемок роторного колеса. В соответствии с предпочтительной характеристикой соседняя поверхность 17 может служить направляющей поверхностью для ручного контроля с помощью зонда простой конструкции.

Контролируемая часть представляет собой в данном случае прямоугольник определенной постоянной ширины, проходящий по всей длине хвостовика лопасти.

В данном случае используют классический контроль с помощью вихревых токов. Вспомним, что зонд, содержащий катушку (датчик), питаемую переменным сигналом, перемещается, в данном случае вручную, по определенной траектории в зоне контроля. Сигнал возбуждает вихревые токи в металлической детали из стали или, например, титана. Сигнал, отслеживаемый в процессе относительного перемещения детали и зонда, визуализируется осциллографом в форме световых точек, положение которых является более или менее стабильным, если датчик перемещается по однородной поверхности. Если датчик проходит напротив неоднородности (видимая или внутренняя трещина), точка быстро смещается вследствие быстрого изменения вихревых токов в этой детали. Такое перемещение свидетельствует о наличии трещины.

Напомним, что в описанном примере каждая траектория 25 зонда позволяет контролировать узкую полосу и, что было определено, что упомянутая исследуемая зона может эффективно контролироваться путем определения шести параллельных траекторий, разнесенных на заданное расстояние, причем перекрытие исследуемых полос позволяет гарантировать определение любой трещины.

Для того чтобы контроль был эффективным и надежным, предложено устройство неразрушающего контроля, содержащее зонд 20, содержащий датчик 21 вихревых токов, шарнирно установленный на конце рукоятки 27. Кроме того, эта рукоятка связана с направляющей 29, снабженной базовой поверхностью 31. Точнее говоря, эта направляющая 29 имеет общую форму муфты, коаксиальной упомянутой рукоятке, из которой выступает упомянутый зонд. Конец этой муфты имеет кольцевую фронтальную поверхность, образующую упомянутую базовую поверхность 31. В соответствии с примером эта базовая поверхность расположена на конце расширенного фланца муфты.

Устройство, кроме того, содержит средства регулирования положения упомянутой направляющей в соответствии с направлением, параллельным оси X упомянутой трубки.

Как изображено, зонд 20 расположен на держателе 32. Точнее, он установлен с возможностью поворота на оси Y, перпендикулярной оси X упомянутой рукоятки. Держатель 32 установлен в муфте на конце рукоятки 27. Муфта, образующая направляющую 29, является подвижной относительно рукоятки 27 и, следовательно, относительно зонда 20. Для этого трубка содержит участок 35 с винтовой резьбой, на которой расположена гайка, соединенная с направляющей 29.

Участок 35 с винтовой резьбой является трубчатым для прохода электрических проводов. Предпочтительно, внутренняя стенка трубчатого участка с винтовой резьбой снабжена трубкой 39, выступающей в муфту и образующей участок держателя 32 зонда. Эта трубка образует проход для электрических проводов 41, связанных с датчиком 21 зонда 20. На другом конце трубка 39 открывается в осевую полость 43 рукоятки и электрические провода связаны с наконечниками соединителя 45, расположенного с заднего конца рукоятки 27. После обработки сигнал может быть выведен на экран не изображенного осциллографа.

Показано, что муфта, образующая направляющую 29, содержит заднюю юбку 47, которая перекрывает цилиндрическую часть рукоятки 27. Следовательно, навинчивание и отвинчивание муфты осуществляет регулирование положения зонда 20 относительно базовой поверхности 31, которое легко может быть измерено перемещением конца юбки 47, обращенного к рукоятке. Таким образом, для определения шести параллельных траекторий, обеспечивающих исследование всей контролируемой поверхности, определен шаг винта для перехода от одной траектории к другой при половине оборота муфты. Таким образом, муфта имеет две диаметрально противоположные риски 49, 50, при этом одна из рисок 49 соответствует нечетным траекториям 1, 3 и 5, тогда как другая 50 соответствует четным траекториям 2, 4 и 6. Кроме того, трубка содержит риску 51 и шесть параллельных кольцевых меток 53, соответствующих шести траекториям. Для перехода от одной траектории к другой достаточно повернуть муфту на пол-оборота и задний край последней переходит от одной кольцевой метки к следующей.

В передней суженной части трубки 39 расположен элемент поворота зонда, который содержит две противолежащие ветви 55, расположенные одна напротив другой, образующие своего рода вилку и имеющие шарнирную ось Y, вокруг которой поворачивается ось зонда. Последний содержит плоские наклонные грани, обеспечивающие хорошее позиционирование зонда на контролируемой поверхности. В этом положении ось катушки 21, образующей датчик, по существу, перпендикулярна контролируемой поверхности. Когда фронтальная поверхность, образующая упомянутую базовую поверхность 31, находится в контакте с поверхностью 17 хвостовика лопатки, зонд находится в контакте с поверхностью 15 хвостовика лопасти и в желаемой ориентации. Для каждой траектории контроль осуществляется предпочтительно в два приема, переходя от середины хвостовика лопасти к одному краю, потом к другому.


УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ
УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 928.
27.06.2013
№216.012.512d

Устройство отбора воздуха в компрессоре газотурбинного двигателя

Компрессор (10) газотурбинного двигателя, такой как компрессор высокого давления, содержит средства отбора воздуха. Газотурбинный двигатель представляет собой авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель. Средства отбора содержат канал (58), всасывающий конец которого выходит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486374
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53cd

Турбореактивный двигатель, подвешенный к пилону летательного аппарата

Турбореактивный двигатель содержит передний вентилятор, размещенный за вентилятором промежуточный корпус с наружной обечайкой и ступицей, которые соединены между собой посредством радиальных плеч, и выпускной корпус с наружной обечайкой. Корпусы двигателя выровнены по одной оси XX. Пилон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487056
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548c

Устройство для центрирования детали внутри полого вала и газотурбинный двигатель

Устройство центрирования детали внутри полого вала газотурбинного двигателя содержит деформируемые средства, размещенные между деталью и полым валом. Деформируемые средства включают элементы опоры на внутреннюю поверхность вала, выполненные с возможностью отвода от внутренней поверхности вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487247
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548d

Подвижное колесо для турбореактивного двигателя и содержащий его турбореактивный двигатель

Подвижное колесо турбомашины содержит лопатки, их осесимметричную опору и амортизирующее средство. Лопатки простираются в радиальном направлении по одну и по другую сторону от площадки и имеют основание, связывающее их с опорой в направлении оси колеса. Амортизирующее средство расположено на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487248
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548e

Диск ротора газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель, содержащий такой диск, и защитная накладка ножек лопаток

Диск ротора вентилятора газотурбинного двигателя содержит лопатки, ножки которых удерживаются в выемках диска, площадки, располагаемые между лопатками, и защитные накладки. Площадки крепятся на ребрах жесткости, ограниченных выемками, в которых устанавливаются ножки лопаток. Защитные накладки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487249
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548f

Ротор вентилятора газотурбинного двигателя или опытного двигателя

Ротор вентилятора газотурбинного двигателя содержит диск с лопастями, размещенными в пазах диска, и кольцевой кожух в форме усеченного конуса, установленный на диске с помощью кулачкового соединения на входе лопастей. Кожух содержит радиальную внутреннюю кольцевую зубчатую реборду, содержащую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487250
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.56c4

Подвеска газотурбинного двигателя к конструкции летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к узлу подвески газотурбинного двигателя к конструкции летательного аппарата. Подвеска газотурбинного двигателя содержит балку (2) со средствами крепления и тягу (4), шарнирно закрепленную одним концом на стержне (6), связанном с балкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487820
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.56c5

Узел подвески турбореактивного двигателя к летательному аппарату

Турбореактивный двигатель содержит передний вентилятор, располагаемый за вентилятором промежуточный корпус с наружной обечайкой и втулкой, соединенными между собой посредством радиальных плеч, и выпускной корпус с наружной обечайкой на одной и той же оси. Узел подвески содержит переднее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487821
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.5753

Способ получения защитного покрытия, содержащего алюминий и цирконий, на металлической детали

Способ может быть использован при нанесении защитного покрытия на детали турбомашин. Деталь и цемент на основе алюминиевого сплава приводят в контакт при температуре обработки с атмосферой, содержащей активный газ. Активный газ реагирует с цементом с образованием газообразного галогенида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487963
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.5779

Лопатка рабочего колеса турбомашины и турбомашина

Лопатка рабочего колеса турбомашины содержит аэродинамический профиль и полку на его конце. Лопатка выполнена с возможностью образования с множеством идентичных лопаток кольца, содержащего аэродинамические профили, расположенные радиально на нем. Профиль спинки аэродинамического профиля у...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488001
Дата охранного документа: 20.07.2013
Показаны записи 81-90 из 667.
27.06.2013
№216.012.5120

Двухвентиляторный газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель выполнен с двумя входным и выходным вентиляторами противоположного вращения, установленными на входе компрессора низкого давления и приводимыми во вращение двумя коаксиальными валами противоположного вращения. Каждый из коаксиальных валов связывает вентиляторное колесо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486361
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.512d

Устройство отбора воздуха в компрессоре газотурбинного двигателя

Компрессор (10) газотурбинного двигателя, такой как компрессор высокого давления, содержит средства отбора воздуха. Газотурбинный двигатель представляет собой авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель. Средства отбора содержат канал (58), всасывающий конец которого выходит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486374
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53cd

Турбореактивный двигатель, подвешенный к пилону летательного аппарата

Турбореактивный двигатель содержит передний вентилятор, размещенный за вентилятором промежуточный корпус с наружной обечайкой и ступицей, которые соединены между собой посредством радиальных плеч, и выпускной корпус с наружной обечайкой. Корпусы двигателя выровнены по одной оси XX. Пилон...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487056
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548c

Устройство для центрирования детали внутри полого вала и газотурбинный двигатель

Устройство центрирования детали внутри полого вала газотурбинного двигателя содержит деформируемые средства, размещенные между деталью и полым валом. Деформируемые средства включают элементы опоры на внутреннюю поверхность вала, выполненные с возможностью отвода от внутренней поверхности вала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487247
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548d

Подвижное колесо для турбореактивного двигателя и содержащий его турбореактивный двигатель

Подвижное колесо турбомашины содержит лопатки, их осесимметричную опору и амортизирующее средство. Лопатки простираются в радиальном направлении по одну и по другую сторону от площадки и имеют основание, связывающее их с опорой в направлении оси колеса. Амортизирующее средство расположено на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487248
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548e

Диск ротора газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель, содержащий такой диск, и защитная накладка ножек лопаток

Диск ротора вентилятора газотурбинного двигателя содержит лопатки, ножки которых удерживаются в выемках диска, площадки, располагаемые между лопатками, и защитные накладки. Площадки крепятся на ребрах жесткости, ограниченных выемками, в которых устанавливаются ножки лопаток. Защитные накладки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487249
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.548f

Ротор вентилятора газотурбинного двигателя или опытного двигателя

Ротор вентилятора газотурбинного двигателя содержит диск с лопастями, размещенными в пазах диска, и кольцевой кожух в форме усеченного конуса, установленный на диске с помощью кулачкового соединения на входе лопастей. Кожух содержит радиальную внутреннюю кольцевую зубчатую реборду, содержащую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487250
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.56c4

Подвеска газотурбинного двигателя к конструкции летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к узлу подвески газотурбинного двигателя к конструкции летательного аппарата. Подвеска газотурбинного двигателя содержит балку (2) со средствами крепления и тягу (4), шарнирно закрепленную одним концом на стержне (6), связанном с балкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487820
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.56c5

Узел подвески турбореактивного двигателя к летательному аппарату

Турбореактивный двигатель содержит передний вентилятор, располагаемый за вентилятором промежуточный корпус с наружной обечайкой и втулкой, соединенными между собой посредством радиальных плеч, и выпускной корпус с наружной обечайкой на одной и той же оси. Узел подвески содержит переднее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487821
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.5753

Способ получения защитного покрытия, содержащего алюминий и цирконий, на металлической детали

Способ может быть использован при нанесении защитного покрытия на детали турбомашин. Деталь и цемент на основе алюминиевого сплава приводят в контакт при температуре обработки с атмосферой, содержащей активный газ. Активный газ реагирует с цементом с образованием газообразного галогенида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487963
Дата охранного документа: 20.07.2013
+ добавить свой РИД