(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221082490 5.5 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号 (72)发明人 田加猛　曾予　王军锋　陈斌　 王海　 (74)专利代理 机构 南京智造力知识产权代理有 限公司 32382 专利代理师 李侨飞 (51)Int.Cl. B08B 3/02(2006.01) B08B 3/10(2006.01) B08B 3/14(2006.01) B05B 5/00(2006.01)B05B 14/00(2018.01) B05D 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于航空发动机叶片的风-电场协同调 控喷雾清洗装置及其工作方法 (57)摘要 本发明属于航空发动机叶片清洗技术领域， 具体涉及一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协 同调控喷雾清洗装置及其工作方法； 其主要包括 风‑电场耦合的环形喷雾静电装置、 环形电极、 疏 水流道以及 清洗液回收循环系统； 本装置通过风 场把静电破碎的一部分清洗液液滴首先在叶片 正面进行附着、 清洗叶片； 然后通过调整喷射角 度再将另一部分带电清洗液液滴送入航空发动 机内部， 接着带电清洗液液滴随着电场定向运动 并附着到发动机风扇叶片的背部， 实现叶片背面 清洗的效果。 本发明装置占地空间更小， 操作方 便； 其可有效的节省 清洗剂的用量， 具有低成本、 高清洗效率等优势； 并且利用清洗液回收循环系 统将清洗废液进行回收处理， 通过过滤， 实现废 液的二次利用。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115156153 A 2022.10.11 CN 115156153 A 1.一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述装置 包括风机(2)、 储液箱(3)、 环形静电喷雾装置(4)、 环形电极(5)、 疏水流道(6)、 固定杆一(7 ‑ 1)、 固定杆二(7 ‑2)、 叶片(8)、 超疏水材料涂层(9)、 清洗液回收管道(10)、 清洗液输送管道 (11)、 总开关(12)、 第一电路开关(13)、 第二电路开关(14)、 第三电路开关(15)、 总电路 (16)、 第一电路(17)、 第二电路(18)、 第三电路(19)、 风场(23)、 航空发动机(24)、 过滤器 (25)、 输送泵(26)、 过 滤器电磁阀(3 0)和输送泵电磁阀(31)； 所述风机(2)位于航空发动机(24)的前方； 所述航空发动机(24)包含内置叶片(8)； 所 述环形静电喷雾装置(4)位于叶片(8)和风机(2)之间； 所述环形静电喷雾装置(4)所处的位置记为叶片(8)的前端； 则在叶片(8)的后端设有 环形电极(5)； 所述环形电极(5)设在航空发动机(24)的外围， 与环形静电喷雾装置(4)相对 应； 所述环形静电喷雾装置(4)和环形电极(5)通过 固定杆一(7 ‑1)、 固定杆二(7 ‑2)进行固 定； 所述风机(2)的一端通过第三电路(19)连接第二电路(18)和第一电路(17)； 所述第二 电路(18)和环形静电喷雾装置(4)电性连接， 所述第三电路(19)上设有第三电路开关(15)； 第二电路(18)上设有第二电路开关(14)； 所述航空发动机(24)内壁涂有超疏水材料涂层(9)， 且涂层宽度大于叶片(8)宽度， 以 便叶片(8)离心出的水 珠落在涂层表面； 所述叶片(8)的下方对接有疏水流道(6)， 以便收集从超疏水材料涂层(9)表面滑落的 液体； 所述疏水流道(6)出口端与清洗液回收管道(10)入口端通过管道连接； 所述清洗液回 收管道(10)出口端与过滤器(25)入口端通过管道连接， 所述过滤器(25)的出口端与储 液箱 (3)入口端通过 管道连接； 所述过 滤器(25)上安装有过 滤器电磁阀(3 0)； 所述储液箱(3)的出口端与输送泵(26)入口端通过管道连接， 输送泵(26)的出口端与 清洗液输送管道(1 1)入口端通过 管道连接； 所述输送泵(26)上安装有输送泵电磁阀(31)； 所述过滤器电磁阀(30)以及输送泵电磁阀(31)与第一电路(17)电性连接， 且在第一电 路(17)上设有第一电路开关(13)； 所述环形静电喷雾装置(4)由高压静电发生器(1)、 喷头(21)、 喷头开关(34)、 感应电极 (27)、 导线(29)、 连接管道(20)、 连接管道内置导线(35)、 圆环(28)、 圆环内置电路管道 (32)、 圆环内置 输送管道(3 3)以及转动轴(2 2)组成； 所述清洗液输送管道(11)与圆环(28)内部的圆环内置输送管道(33)连接， 圆环内置输 送管道(33)表面设有多个连接管道(20)， 连接管道(20)与喷头(21)连通， 并且在连接管道 (20)处设有转动轴(2 2)， 以便使喷头(21)进行多角度转动； 所述喷头(21)表面还设有喷头开关(34)， 用于控制喷头(21)的开启与关闭； 所述喷头 开关(34)通过连接管道内置导线(35)与圆环内置电路管道(32)和高压 静电发生器(1)电性 连接； 所述高压静电发生器(1)与第二电路(18)电性连接； 所述喷头(21)的前端还设有感应电极(27)， 所述感应电极(27)为圆环形状； 所述感应 电极(27)通过导线(29)与喷头开关(34)电性连接； 即所述导线(29)一端与喷头开关(34)电 性连接， 另一端分别与感应电极(27)和导电线电性连接； 所述喷头(21)的前端还设有导电线， 其另一端与导线(29)连通， 导电线用于与喷出的权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115156153 A 2带电清洗液 液滴接触起电， 形成带电液滴。 2.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述连接管道(20)在圆环内置输送管道(33)表面均匀间隔设置， 且呈向心方 向的阵列分布。 3.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述风机(2)位于航空发动机(24)的正前方， 两者同轴设置； 所述风机(2)与航 空发动机(24)的叶片(8)的垂直距离为5 0‑60cm。 4.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述环形静电喷雾装置(4)与叶片(8)的垂直距离为10 ‑15cm； 所述环形电极 (5)与叶片(8)的垂直距离为20 ‑30cm。 5.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述 感应电极(27)与喷头(21)喷口的垂直距离为3 ‑5cm； 所述 感应电极(27)的 内径与喷头(21)直径一 致。 6.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述超疏水材料涂层(9)宽度大于叶片(8)宽度5 ‑7cm； 其中叶片(8)长度为整 体风扇叶盘的半径长度， 即单个叶片(8)的长度， 叶片(8)宽度即指单个叶片(8)的宽度。 7.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述超疏水材料涂层(9)在航空发动机(24)内壁形成有 “V”字形的疏水纹路， 从内壁顶部延伸至底部疏水流道(6)； “V”字形尖端都指向航空发动机(2 4)内壁底部的疏水 流道(6)。 8.根据权利要求1所述的一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置， 其特征在于， 所述疏水流道(6)位于航空发动机(24)内壁底部； 疏水流道(6)根据航空发动 机(24)外形 结构呈“平‑陡‑平”设计， 其中 “陡”部与水平面的夹角为10 ‑25°。 9.一种用于航空发动机叶片的风 ‑电场协同调控喷雾清洗装置的工作方法， 其特征在 于， 具体步骤如下： S1、 打开总开关(12)， 使总电路(16)通电； 控制第一电路开关(13)、 第二电路开关(14) 关闭； 打开第三电路开关(15)， 控制风机(2)开始运行， 形成稳定 的风场(23)； 打开第一电路 开关(13)， 此时过 滤器电磁阀(3 0)和输送泵电磁阀(31)处于通电状态； S2、 开启输送泵电磁阀(31)， 清洗液可以从储液箱(3)进入输送泵(26)， 通过清洗液输 送管道(11)进入圆环(28)的圆环内置输送管道(33)， 并储存在圆环(28)的圆环内置输送管 道(33)中， 关闭输送泵电磁阀(31)； S3、 打开第二电路开关(14)， 高压静电发生器(1)启动， 通过喷头开关(34)控制喷头 (21)开启， 清洗液可以从圆环内置输送管道(33)通过连接管道(20)输送至喷头(21)处喷 出， 喷出的液体穿过感应电极(27)； 同时， 喷出的液体与导电线接触起电， 使得液体带电， 此时呈环形阵列分布的感应电极 (27)群可以和环形电极(5)之间产生电场， 使得 带电的液滴可以在电场中做定向移动； 此时， 导线(29)带负电， 感应电极(27)带正电， 环形电极(5)需要安装接地线， 航空发动 机(24)外壳 需要安装接地线；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115156153 A 3