CN113232042A - 选择性柔性延伸工具 - Google Patents

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CN113232042A CN202110090828.0A CN202110090828A CN113232042A CN 113232042 A CN113232042 A CN 113232042A CN 202110090828 A CN202110090828 A CN 202110090828A CN 113232042 A CN113232042 A CN 113232042A
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安德鲁·克里斯宾·格拉哈姆
蒂姆·亨利·安·弗朗索瓦
亨德里克·皮耶特·雅各布斯·德·博克
迈克尔·罗伯特·米勒哈姆
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Oliver Crispin Robotics Ltd
General Electric Co
Original Assignee
Oliver Crispin Robotics Ltd
General Electric Co
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Abstract

一种选择性柔性延伸工具，包括：线路组件，线路组件包括第一线路和第二线路；和多个顺序布置的连杆，线路组件能够与多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动多个顺序布置的连杆，多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，线路组件的第一线路延伸通过第一线路引导件，并且线路组件的第二线路延伸通过第二线路引导件；其中当多个顺序布置的连杆从松弛位置移动到张紧位置时，第一线路限定第一位移，其中当多个顺序布置的连杆从松弛位置移动到张紧位置时，第二线路限定第二位移，并且其中第一位移基本上等于第二位移。

Description

选择性柔性延伸工具
技术领域
本主题大体上涉及一种延伸工具以及使用该延伸工具的方法。
背景技术
机械臂组件遍及各种工业对于在例如远程位置、危险位置等处进行操作是有用的。至少某些机械臂组件包括由在相应接头处接合在一起的多个连杆形成的机械臂。另外，多个控制线可以延伸通过机械臂，其中每个控制线终止于单独的连杆，用于相对于后相邻连杆移动该连杆。控制线可以联接到机械臂组件的基座内的一个或多个马达，使得机械臂组件可以通过增加和/或减小多个控制线上的张力来控制机械臂的移动。
以这种方式，机械臂可用于到达各种环境内的视线外的位置。然而，机械臂通常可能成本高昂和/或比某些应用所期望的更复杂。因此，可以允许用户以更节省成本的方式到达环境中的远程位置的工具将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中变得显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。
在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种选择性柔性延伸工具。该选择性柔性延伸工具包括：线路组件，线路组件包括第一线路和第二线路；和多个顺序布置的连杆，线路组件能够与多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动多个顺序布置的连杆，多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，线路组件的第一线路延伸通过第一线路引导件，并且线路组件的第二线路延伸通过第二线路引导件；其中当多个顺序布置的连杆从松弛位置移动到张紧位置时，第一线路限定第一位移，其中当多个顺序布置的连杆从松弛位置移动到张紧位置时，第二线路限定第二位移，并且其中第一位移基本上等于第二位移。
在本公开的另一个示例性实施例中，提供了一种选择性柔性延伸工具。该选择性柔性延伸工具包括：线路组件，线路组件包括第一线路和第二线路；和多个顺序布置的连杆，线路组件能够与多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动多个顺序布置的连杆，多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，线路组件的第一线路延伸通过第一线路引导件，并且线路组件的第二线路延伸通过第二线路引导件；其中多个顺序布置的连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆和第二连杆在处于松弛位置时彼此间隔开，以允许第二连杆围绕枢转基准线路相对于第一连杆枢转地移动，其中第一线路和第二线路沿着枢转基准线路被定位在第一连杆的邻近第二连杆的一端处。
例如，在某些其他示例性方面，开口是管道镜开口。参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点。结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中，针对本领域普通技术人员，阐述了本发明包括其最佳模式的完整且能够实现的公开，其中：
图1是根据本公开的示例性实施例的处于松弛位置的延伸工具的示意图。
图2是处于张紧位置的图1的示例性延伸工具的示意图。
图3是根据本公开的另一示例性实施例的处于松弛位置的延伸工具的示意性截面视图。
图4是处于张紧位置的图3的示例性延伸工具的示意性特写视图。
图5是图3的示例性延伸工具的第一连杆的第一侧视图。
图6是图3的示例性延伸工具的第一连杆的第二侧视图。
图7是图3所示的延伸工具的相邻连杆之间的接合部的特写视图。
图8是图7的一个连杆的一端的特写视图。
图9是根据本公开的示例性实施例的在延伸工具的相邻连杆之间的密封件。
图10是根据本公开的另一示例性实施例的在延伸工具的相邻连杆之间的密封件。
图11是根据本公开的又一示例性实施例的在延伸工具的相邻连杆之间的密封件。
图12是根据本公开的示例性实施例的延伸工具的多个连杆中的一个连杆的特写示意图。
图13是根据本公开的另一示例性实施例的延伸工具的多个连杆中的一个连杆的特写示意图。
图14是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机和延伸工具的示意图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的当前实施例，本发明的当前实施例的一个或多个实例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相同或相似的标记已经用于指代本发明的相同或相似的零件。
如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件区分于另一个部件，并且不旨在表示个别部件的位置或重要性。
术语“前向”和“后向”是指部件或***的相对位置，并且是指部件或***的正常操作姿态。例如，对于根据一个或多个当前实施例的延伸工具，前向是指更靠近延伸工具的远端的位置，而后向是指更靠近延伸工具的根端的位置。
除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等是指两者直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征来间接联接、固定或附接。
除非上下文另有明确指出，否则单数形式“一”，“一种”和“该”包括复数引用。
如本文在整个说明书和权利要求书中所使用的，近似语言被应用于修改可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”和“基本上”之类的一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构建或制造部件和/或***的方法或机器的精度。例如，近似语言可以是指在10％的范围内。
在这里以及整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则这种范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。
现在参考附图，其中在所有附图中，相同的数字表示相同的元件，图1是根据本公开的示例性实施例的处于松弛位置的延伸工具100的示意图；图2是处于张紧位置的图1的示例性延伸工具100的示意图。因此，从本文的描述中将理解的是，延伸工具100是选择性柔性延伸工具。
延伸工具100大体上包括基座102，线路组件104和多个顺序布置的连杆106。基座102大体上包括第一板108，第二板110和一个或多个延伸引导件112。对于所示的实施例，一个或多个延伸引导件112包括一对延伸引导件112，该一对延伸引导件112固定地联接到第一板108并且在纵向方向LW上延伸。基座102的第二板110包括与一对延伸引导件112相对应的开口114，使得第二板110能够沿着延伸引导件112在纵向方向LW上远离第一板108和朝向第一板108滑动。
线路组件104大体上包括联接到基座102的第二板110的根部116和从根部116延伸的多个线路118。多个线路118包括第一线路118A和第二线路118B。从本文下面的讨论中将理解，线路组件104，特别是第一线路118A和第二线路118B，能够与多个顺序布置的连杆106一起操作，以使多个顺序布置的连杆106在松弛位置(图1)和张紧位置(图2)之间移动。进一步地，将理解的是，对于所示的实施例，尽管出于说明目的，在所示的实施例中将线路描绘为在横向方向CW上彼此间隔开，但是对于所示的实施例，它们实际上在横向方向CW上彼此对准。
如下面将更详细地说明的，多个顺序布置的连杆106在处于松弛位置(图1)时彼此间隔开，以允许多个顺序布置的连杆106相对于彼此可枢转地移动。相反，多个顺序布置的连杆106在处于张紧位置(图2)时被彼此挤压，以使多个顺序布置的连杆106彼此刚性地固定。
对于图1和图2的实施例，将理解的是，多个连杆106中的每个连杆被设计成在多个连杆106移动到张紧位置时导致特定的刚性形状。例如，多个连杆106中的第一连杆106A限定第一几何形状(即，长度，曲率等)，且多个连杆106中的第二连杆106B限定第二几何形状(即，连杆，曲率等)。第一几何形状不同于第二几何形状。在至少某些示例性实施例中，为了形成具有特定几何形状的多个连杆106以促进多个连杆106的期望形状，多个连杆106中的每个连杆可以通过增材制造工艺(有时也称作为3D打印)形成。这样可以促使形成特定形状的连杆106，以在延伸工具100的多个连杆106内被适配，从而在移动到张紧位置时产生期望的形状，但仍然维持足够的柔性以适合预期的环境。
进一步地，关于线路组件104的多个线路118，将理解的是，这些线路118中的每个线路可被构造为电缆、绳索、线状物等。因此，将理解的是，线路118大体上是柔性的(即，将不会妨碍多个顺序布置的连杆106在松弛位置相对于彼此可枢转地移动)。进一步地，一个或多个线路118可以由例如钢、钨等的金属材料形成。然而，替代地，线路118可以由任何其他合适的材料形成。
在至少某些示例性实施例中，将理解的是，图1和图2所示的延伸工具100可以包括联接到多个连杆106中的一个连杆的工具器械。例如，延伸工具100限定远端122，并且工具器械可以在远端122处联接到连杆106。在某些示例性实施例中，工具器械可以包括一个或多个传感器、照相机或两者，并且另外地或替代地，可以包括一个或多个钻头，激光工具、焊接器械、可旋转器械(例如十字螺丝刀，平头螺丝刀，梅花头，内六角头，米字头等)等。以这种方式，延伸工具100可以促进在远程位置的零件上或沿着环境内的模糊矢量(例如，沿着环境内的非线性路径)进行机械操作，否则该机械操作将更加困难。
利用一个或多个构造，延伸工具100可以包括柔性驱动轴，该柔性驱动轴延伸通过多个连杆106的内部，并且更具体地，延伸通过沿着多个连杆106的长度限定的管子(后文描述为第一通道)。
然而，将进一步理解的是，在其他实施例中，延伸工具100可以以任何其他方式被构造成在环境内的远程位置或沿着模糊矢量进行操作。
具体地，对于所示的实施例，延伸工具100被构造成使得当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置(图2)时，多个顺序布置的连杆106限定穿过其中的通道。
更具体地，对于所示的实施例，延伸工具100被构造成使得当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置(图2)时，多个顺序布置的连杆106限定穿过其中的通道。对于所示的实施例，通道是流体流动通道。然而，在其他实施例中，通道可以不被构造成提供流体流，而是可以被构造成例如用作工具的导管。
将理解的是，如本文所使用的，术语“流体流动通道”是指当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置时穿过多个顺序布置的连杆106的任何基本上连续的通道，其能够将气体或液体流提供到邻近多个顺序布置的连杆106的远端122的地点，或者从邻近多个顺序布置的连杆106的远端122的地点提取气体或液体流。
更具体地，尤其参考图2，多个顺序布置的连杆106一起限定了第一通道和第二通道，当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置时，第二通道与第一通道分开。更具体地，仍然对于所示的实施例，第一通道是第一流体流动通道124，并且第二通道是第二流体流动通道126。但是，如上所述，在其他实施例中，第一和/或第二通道可以不被构造成提供流体流，而是可以被构造成例如用作工具的导管。
当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置时，第二流体流动通道126与第一流体流动通道124分开。以这种方式，分开的流体可以流过相应的第一和第二流体流动通道124、126。从本文的描述中将理解的是，并且尤其是从下面描述的实施例中将理解的是，在包括图2的实施例的至少某些示例性实施例中，第一流体流动通道124是内部流体流动通道，并且第二流体流动通道126是外部流体流动通道。以这种方式，内部流体流动通道被定位在外部流体流动通道的内侧，并且外部流体流动通道基本上完全包围内部流体流动通道。因此，外部流体流动通道可以限定包围内部流体流动通道的大致环形形状。
然而，在其他示例性实施例中，第一和第二流体流动通道124、126可以以任何其他合适的方式布置。例如，在其他实施例中，第一和第二流体流动通道124、126可以替代地彼此平行且相邻地延伸，但是可以不同心地布置(例如，第一或第二流体流动通道124、126中的一个沿着多个连杆106的一侧延伸，并且第一或第二流体流动通道124、126中的另一个沿着多个连杆106的另一侧延伸)。
仍然参考图2的示例性实施例，当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置时，第二流体流动通道126与第一流体流动通道124基本上流体隔离。如本文中所使用的，术语“基本上流体隔离”是指在包括本文所述的操作的正常操作期间，提供给第一流体流动通道124或第二流体流动通道126中的相应一个的流体的少于10％的流体传递至第一流体流动通道124或第二流体流动通道126中的另一个。
仍然特别地参考图2，将理解的是，延伸工具100进一步包括用于通过第一流体流动通道124、第二流体流动通道126或两者提供一个或多个流体流的特征。例如，对于图2的实施例，延伸工具100进一步包括流体联接到第一流体流动通道124、第二流体流动通道126或两者的第一流体流动装置128。
特别地，对于图2的实施例，第一流体流动装置128通过第一管道130流体联接到第一流体流动通道124，并且延伸工具100进一步包括通过第二管道134流体联接到第二流体流动通道126的第二流体流动装置132。在某些实施例中，例如所示的实施例，第一流体流动装置128大体上包括第一加压流体源，用于通过第一流体流动通道124提供第一加压流体流136(示意性地通过管道130示出)。第一加压流体流136可以例如是加热气体流，加压气体流，加热液体流，加压液体流等。
进一步对于图2的实施例，第二流体流动装置132类似地包括第二加压流体源，用于通过第二流体流动通道126提供第二加压流体流138(示意性地通过管道134示出)。第二加压流体流138可以包括与第一流体流136不同的流体流(例如，不同的气体，不同的液体)，可以在不同的温度和/或压力等下操作。
例如，在某些示例性实施例中，第一加压流体流136可以是在第一温度(诸如在多个连杆106的基端处测量的第一初始温度)下操作的加热气体流，并且第二加压流体流138类似地可以是在第二温度(诸如在多个连杆106的基端处测量的第二初始温度)下操作的加热气体流。第二温度可以小于第一温度，以减小在其上引导第一和第二加压流体流136、138的部件上的热梯度。另外地或替代地，第二温度可以被设置为例如在操作期间确保线路组件104的第一线路118A和第二线路118B的热膨胀与多个连杆106的热膨胀匹配，从而降低第一和第二线路118A、118B上的张力。
然而，将理解的是，在其他示例性实施例中，延伸工具100可以以任何其他合适的方式操作。例如，如图2中的虚线所示，以及其他示例性实施例所示，第二流体流动装置132的第二加压流体源可以替代地是流体泵，该流体泵用于在与第一流体流136相反的方向上推动来自第二流体流动通道126的第二加压流体流138'。利用这种构造，延伸工具100可以例如确保第一加压流体流136通过第一流体流动通道124(例如，在相邻连杆106之间)的任何泄漏被捕获而不会被泄漏到环境中，和/或可以操作以在多个顺序布置的连杆106的远端122处吸取过量的第一加压流体流136。例如，第一加压流体流136可以是被提供到环境内的特定地点的油或其他润滑剂的流，并且延伸工具100可以将第二流体流动通道126操作为真空以在环境内的特定地点处吸取过量的油/润滑剂，并进一步捕获来自第一流体流动通道124的任何泄漏。
另外地或替代地，延伸工具100可以不包括用于第一和第二流体流动通道124、126的分开的流体流动装置。而是可以从相同的流体流动源(例如，第一流体流动源128)供给第一和第二流体流动通道124、126。所提供的流体可以是加热流体。结果仍然可以是远端122处的第一流体流136的第一温度大于第二流体流138的第二温度。这可能是由于第二流体流有效地隔离了第一流体流136并与环境交换热量。
再次参考图1和图2两者，将理解的是，线路组件104能够与多个顺序布置的连杆106一起操作，以使多个顺序布置的连杆106在松弛位置(图1)和张紧位置(图2)之间移动。具体地，线路组件104的第一线路118A和第二线路118B可以在多个顺序布置的连杆106的远端122处被固定至连杆106。当线路组件104的第一线路118A和第二线路118B被张紧(即，从第一和第二线路118A、118B中取出松弛量)时，第一线路118A和第二线路118B中的张力使多个顺序布置的连杆106中的每个连杆彼此挤压，将多个顺序布置的连杆106固定在适当位置，以形成基本刚性的延伸部。值得注意的是，对于所示的实施例，多个连杆106包括固定至基座102的基座连杆140，从而允许第一和第二线路118A、118B被拉紧。
从下面的讨论中将更全面地理解的是，当多个顺序布置的连杆106从松弛位置移动到张紧位置时，第一线路118A限定第一位移(即，从第一线路118A中取出的松弛量)，并且类似地，当多个顺序布置的连杆106从松弛位置移动到张紧位置时，第二线路118B限定第二位移(即，从第二线路118B中取出的松弛量)。更特别地，可以通过从当连杆106处于张紧位置时的线路118A、118B在多个连杆106和根部116之间的第二长度144(图2)中，减去当连杆106处于松弛位置时的线路118A、118B在多个连杆106和根部116之间的第一长度142(图1)，来测量第一和第二位移。
对于所示实施例，第一位移基本上等于第二位移。例如，在至少某些示例性实施例中，第一位移可以基于第一位移的值在5％的裕度内，或更具体地，可以基于第一位移的值在第二位移的2％的裕度内。
如下面还将更全面地理解的，第一线路118A和第二线路118B的基本相等的位移至少部分地由于多个线路引导件(例如，参见图7和8)在多个顺序布置的连杆106内的定位而实现。特别地，线路引导件促使每对相邻连杆106围绕枢转基准线路相对于彼此可枢转地移动，其中第一线路118A和第二线路118B沿着枢转基准线路在连杆106的相应端处被定位。例如，对于图1和图2的实施例，多个顺序布置的连杆106在移动到张紧位置时形成非线性形状，并且更具体地，在所示的平面中(即，在由纵向方向LW和横向方向CW限定的平面中)限定二维非线性形状。相邻的一对顺序布置的连杆106中的每个连杆被构造成围绕垂直于图1所示的平面的相应枢转基准线路以及沿着相应枢转基准线路在相应连杆106的相应端处的第一和第二基准线路118枢转。这将在下面更详细地描述。
简要地，将理解的是，术语“枢转基准线路”大体上是指在正常操作期间，一个连杆相对于另一连杆最容易围绕其枢转的基准线路。
现在参考图3和图4，提供了根据本公开的另一示例性实施例的延伸工具100。图3示出了处于松弛位置的示例性延伸工具100，并且图4示出了处于张紧位置的示例性延伸工具100。示例性延伸工具100可以以与上面参考图1和图2描述的示例性延伸工具100类似的方式构造。例如，图3和图4的示例性延伸工具100大体上包括多个顺序布置的连杆106，以及具有第一线路118A和第二线路118B的线路组件104，线路组件104能够与多个顺序布置的连杆106一起操作，以在松弛位置(图3)和张紧位置(图4)之间移动多个顺序布置的连杆106。
与图1和图2的实施例一样，对于图3和图4的实施例，当多个顺序布置的连杆106从松弛位置(图3)和张紧位置(图4)移动时，第一线路118A限定第一位移，并且当多个顺序布置的连杆106从松弛位置(图3)和张紧位置(图4)移动时，第二线路118B限定第二位移。第一位移基本上等于第二位移。
如上所述，这可以至少部分地由于线路118在相应连杆106的端部处的定位而实现。例如，对于所示的实施例，多个顺序布置的连杆106大体上包括第一连杆106A和第二连杆106B，当处于松弛位置时，第一连杆106A和第二连杆106B彼此间隔开，以允许第二连杆106B围绕枢转基准线路148相对于第一连杆106A可枢转地移动。线路组件104的第一线路118A和第二线路118B在第一连杆106A邻近第二连杆106B的一端处沿着枢转基准线路148被定位。
更具体地，第一连杆106A在第一端150和第二端152之间延伸，并且类似地，第二连杆106B在第一端154(位于第一连杆106A的第二端152附近)和第二端156之间延伸。对于所示的实施例，多个顺序布置的连杆106在移动到张紧位置时形成非线性形状，并且更具体地，在移动到张紧位置(图4)时限定三维非线性形状。
这样，第一连杆106A在第一连杆106A的第一端150处限定第一枢转基准线路148A，以及在第一连杆106A的第二端152处限定第二枢转基准线路148B(或更特别地，第一连杆106A在第一连杆106A的第二端152处与第二连杆106B的第一端154限定第二枢转基准线路148B)。第一枢转基准线路148A与第二枢转基准线路148B不在同一平面上。更具体地，示例性延伸工具100限定了共同形成正交坐标系的X方向、Y方向和Z方向。如图3所示，第一枢转基准线路148A和第二枢转基准线路148B在XY平面中不平行，并且如标注圆A和B所示，类似地，在XZ平面中也不平行。
进一步地，仍然参考图3，将理解的是，第二连杆106B还限定枢转基准线路148。具体地，如上简要所述，第二连杆106B在其第一端154与第一连杆106A的第二端152一起限定第二枢转基准线路148B，并且第二连杆106B在其第二端156进一步限定第三枢转线路118。类似地，第三枢转线路118与第一枢转线路118和第二枢转线路118不在同一平面上(同样，参见标注圆C)。
值得注意的是，枢转线路118是指假想的基准线路，当处于松弛位置时，在正常操作期间，一个连杆106相对于另一连杆106大体上围绕该假想的基准线路枢转。枢转基准线路118可以通过被保持在松弛位置时的相邻连杆106的形状和重力来设定，并且在某些情况下可以受到第一和第二线路118A、118B的定位的影响。
进一步地，对于所示的实施例，线路组件104的第一线路118A和第二线路118B大体上在相应连杆106的相应端处沿着枢转线路118布置。如下图更清楚地所示，多个连杆106中的每个连杆包括一个或多个线路引导件，用于将线路组件104的多个线路118保持在适当的位置。
例如，参考图5和图6，提供了第一连杆106A的特写视图。具体地，图5提供了第一连杆106A的第一侧视图，以及图6提供了第一连杆106A的第二侧视图。值得注意的是，图5的第一侧视图是图3和图4中所示的相同视图。
如图所示，第一连杆106A大体上包括在第一端150和第二端152之间延伸的壁156，其中壁156形成第一线路引导件160的分段158(图5；以虚线示出)和第二线路引导件164的分段162(图6；也以虚线示出)。线路组件104的第一线路118A延伸通过第一线路引导件160，并且线路组件104的第二线路118B延伸通过第二线路引导件164。第一线路引导件160和第二线路引导件164在第一连杆106A的第一端150处沿着第一枢转基准线路148A布置，并且类似地，第一线路引导件160和第二线路引导件164在第一连杆106A的第二端152处沿着第二枢转基准线路148B布置。
仍然参考图5和图6，将理解的是，通过第一连杆106A的第一线路引导件160的分段158相对于第一连杆106A的几何形状在第一连杆106A的第一端150与第一连杆106A的第二端152之间以蛇形路径延伸。值得注意的是，如本文所使用的，相对于特定连杆的几何形状的术语“蛇形路径”是指具有与连杆的形状不同的形状的路径(例如，可以由连杆的中心线确定)。
另外，通过第一连杆106A的第二线路引导件164的分段162相对于第一连杆106A的几何形状在第一连杆106A的第一端150与第一连杆106A的第二端152之间以蛇形路径延伸。进一步地，对于所示的实施例，通过第一连杆106A的第一线路引导件160的分段158的形状与通过第一连杆106A的第二线路引导件164的分段162的形状不同。
还进一步地，将共同从图3至图6中理解的是，第一连杆106A的第二端152限定了第一配合几何形状，并且第二连杆106B的第一端154限定了第二配合几何形状(例如，参见图3)。第二配合几何形状在形状上与第一配合几何形状互补，以在多个顺序布置的连杆106移动到张紧位置时相对于第二连杆106B完全约束第一连杆106A。以这种方式，线路组件104的多个线路118不需要使每个相邻连杆106相对于彼此对准，而是简单地用于在相邻连杆106之间提供必要的张力。这样可以在操作期间防止或最小化线路组件104的线路118内的扭结、打结、扭曲等。
对于所示的实施例，在第一连杆106A的第二端152处的第一配合几何形状包括与一对凸曲线168交替的一对凹曲线166，并且类似地，在第二连杆106B的第一端154处的第二配合几何形状包括与一对凹曲线172交替的一对凸曲线170。值得注意的是，对于所示的实施例，第一配合几何形状的第一凹曲线168的高度等于第二配合几何形状的第一凸曲线170的高度；第一配合几何形状的第二凹曲线166的高度等于第二配合几何形状的第二凸曲线170的高度；第一配合几何形状的第一凸曲线168的高度等于第二配合几何形状的第一凹曲线172的高度；以及第一配合几何形状的第二凸曲线168的高度等于第二配合几何形状的第二凹曲线172的高度。
然而，在其他实施例中，延伸工具100可以包括具有任何其他合适的几何形状的连杆106，用于在张紧位置配合和约束相邻连杆106。
如上所述，当多个顺序布置的连杆106处于张紧位置时，多个顺序布置的连杆106一起形成彼此分开的第一流体流动通道124和第二流体流动通道126。
现在参考图7和8，更详细地描述这种构造。图7示出了上面在图3和图4中所示的延伸工具100的多个连杆106的相邻连杆106之间的接合部的特写视图，以及图8提供了图7的一个连杆106的一端的特写视图。
如图所示，多个顺序布置的连杆106中的第一连杆106A包括壁156。更具体地，对于所示实施例，多个顺序布置的连杆106中的第一连杆106A包括第一壁156A和第二壁156B。第一连杆106A的第一壁156A部分地限定了第一流体流动通道124，并且第一连杆106A的第二壁156B部分地限定了第二流体流动通道126。对于所示的实施例，第一壁156A是内壁，并且第二壁156B是外壁。该外壁基本上完全包围内壁156，使得第二流体流动通道126是包围第一流体流动通道124的大致环形的通道。
对于所示实施例，第二壁156B通过一个或多个点接触部174(参见图8)联接到第一壁156A，使得第一壁156A和第二壁156B沿着每个相应连杆106的长度被不连续地连接。具体地，对于所示实施例，一个或多个点接触部174位于连杆106的端部(例如，作为每个连杆106的第一端和第二端)处。
然而，在其他实施例中，第一壁156A可以以任何合适的方式联接到第二壁156B。
此外，如上所述，多个顺序布置的连杆106包括用于线路组件104的多个线路118的多个线路引导件。特别地，对于所示实施例，线路组件104包括第一线路118A和第二线路118B，并且类似地，多个顺序布置的连杆106包括第一线路引导件160和第二线路引导件164。每个连杆106包括第一线路引导件160的分段158和第二线路引导件164的分段162。对于所示的实施例，线路引导件160、164被定位在多个连杆106中的每个连杆106的第二壁156B的内部上。
然而，将理解的是，在其他实施例中，线路引导件可以替代地位于其他地方，诸如在第二壁156B的外部上，在第一壁156A的外部上，在第一壁156A的内部上，或它们的一些组合。
从以上的讨论中将进一步理解的是，对于所示和所述的实施例，相邻连杆106通过在它们相应的端部处包括形状与相邻连杆的配合几何形状互补的配合几何形状而被密封在一起。连杆106的壁156被压在一起，并且由线路118施加的接触压力在它们之间形成接触密封，以在这种连杆106之间提供密封。
然而，在某些实施例中，可以期望在相邻连杆之间提供密封件，以在相邻连杆106之间提供更气密、液密的密封(并因此，提供更气密或液密的流体流动通道)。例如，参考图9至图11，在第一连杆106A的壁156和第二连杆106B的壁156之间提供三个示例性密封组件。
对于图9的实施例，密封组件包括垫圈176。垫圈176可以由用于预期操作的任何合适的材料形成。例如，垫圈可以由弹性体材料、相对柔性的金属材料等形成。垫圈176可以固定地联接到第一连杆106A的壁156或第二连杆106B的壁156中的一个。
对于图10的实施例，密封件包括花键178。对于该实施例，第一连杆106A的壁156包括凹槽180，并且花键被定位在凹槽180中。类似地，第二连杆106B的壁156包括凹槽182。当第一连杆106a和第二连杆106B移动到张紧位置时，花键178进一步被定位在第二连杆106B的凹槽182内。
对于图11的实施例，密封件包括横跨第一连杆106A的壁156和第二连杆106B的壁156的厚度的互补配合几何形状。例如，对于所示实施例，第一连杆106A的156包括凸起的旋钮184，并且第二连杆106B的壁156包括互补的凹槽186。
然而，将理解的是，在其他实施例中，可以提供任何其他合适的构造以在相邻连杆106之间形成密封件。
进一步地，现在参考图12，提供了根据本公开的示例性实施例的在多个连杆106的远端122处的延伸工具100的多个连杆106中的一个连杆106的特写示意图。所示的连杆106可以根据上述示例性实施例中的一个或多个来被构造，或者替代地，可以根据任何其他合适的实施例来被构造。
对于所示的实施例，延伸工具100包括沿其长度延伸的多个线路118，并且更具体地，包括第一线路118A和第二线路118B。然而，值得注意的是，对于所示的实施例，第一和第二线路118A、118B在远端122处彼此成一体，使得第一线路118A在远端122处与第二线路118B会合。以这样的方式，第一和第二线路118A、118B实际上可以是在远端122处成环的单个线路。对于该实施例，线路118包括在远端122处的过渡部分188，第一线路118A在此环绕并过渡到第二线路118B中。
利用这种构造，为了确保在第一或第二线路118A、118B中的一个发生故障的情况下，第一和第二线路118A、118B都不会完全从多个连杆106中拔出，延伸工具100包括联接到第一线路118A、第二线路118或两者的附接特征190。更具体地，对于所示的实施例，延伸工具100包括联接到第一和第二线路118A、118B的过渡部分188的附接特征190。
对于所示的实施例，附接特征190限定比第一和第二线路118A、118B更大的宽度189，并且被固定地联接到线路118的过渡部分188。例如，附接特征190可以是压接构件，压接在线路118的过渡部分188上。替代地，附接特征190可以包括具有延伸至线路118的螺钉或螺栓以将附接特征190固定至线路118的基座，焊接、胶合、用环氧树脂胶合到线路118等的基座等。在其他实施例中，也可以提供其他构造。此外，尽管示出了单个附接特征190，但是在其他实施例中，可以提供多个附接特征190。
现在参考图13，提供了根据本公开的示例性实施例的在多个连杆106的远端122处的延伸工具100的多个连杆106中的一个连杆106的另一个特写示意图。图13中所示的连杆106可以以与上面关于图12描述的示例性连杆106相似的方式被构造。
例如，所示的示例性延伸工具100包括在远端122处的过渡部分188处一体形成的第一线路118A和第二线路118。延伸工具100进一步包括附接构件190。对于所示的实施例，附接构件190在远端122处被附接到第一线路118A。值得注意的是，在远端122处的连杆106限定开口192，其中第一线路118A延伸穿过开口192并且附接构件190位于开口192内。开口限定了第一肩部194和第二肩部196，第一线路118A在第一肩部194处穿过开口192进入，第一线路118A在第二肩部196处穿过开口192离开。附接构件190被定位在第一肩部194和第二肩部196之间，在正常操作期间不接触第一肩部194和第二肩部196。
以这种方式，附接构件190在正常操作期间不承受任何显著负载(例如，小于第一线路118A上总负载的百分之二十五)。然而，在第一线路118A或第二线路118B发生故障的情况下，附接构件190可以抵靠第一肩部194或第二肩部196，以防止保持完整的线路118滑动通过相应的线路引导件160、164，从而允许保持完整的线路118用于从环境中移除多个连杆106。
进一步，现在参考图14，将描述本公开的各种延伸工具100的一个示例性应用。具体地，图14示出了根据本公开的示例性实施例的延伸工具100，该延伸工具100被用于在环境内导航通过非线性路径，对于所示的实施例，该环境是燃气涡轮发动机200。
具体地，对于图14的实施例，燃气涡轮发动机200被构造为涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机大体上包括风扇区段204和涡轮机206。
涡轮机206大体上包括具有低压(“LP”)压缩机208和高压(“HP”)压缩机210的压缩机区段；燃烧区段212；包括HP涡轮214和LP涡轮216的涡轮区段；和排气区段(未示出)。压缩机区段、燃烧区段212、涡轮区段和排气区段各自以串行流动顺序布置。LP压缩机208和LP涡轮216通过LP轴218联接，并且类似地，HP压缩机210和HP涡轮214联接到HP轴220。另外，涡轮机26包括壳体221，壳体221至少部分地包围涡轮机26的上述部件。进一步地，对于所示的实施例，风扇区段204包括具有多个风扇叶片222的风扇，其中风扇和多个风扇叶片222由LP轴218驱动。
在标注圆A中，提供了示例性燃气涡轮发动机200的燃烧区段212的特写示意图。燃烧区段212大体上包括内衬224和外衬226，内衬224和外衬226一起至少部分地限定燃烧室228。燃烧区段212进一步包括燃料喷嘴230，燃料喷嘴230被构造成提供例如在燃气涡轮发动机200的操作期间要在燃烧室228内燃烧的燃料和压缩空气的混合物。点火器(未示出)可以被定位在外衬226的点火器孔232内，用于点燃燃料和压缩空气混合物。
在操作一段时间后，可能在燃料喷嘴230上或燃料喷嘴230内形成不希望的焦炭堆积量。例如，在燃气涡轮发动机200停机期间，燃料可能残留在燃料喷嘴230内，并且燃气涡轮发动机200内的剩余热量可能导致残留燃料焦化。在例如维护间隔期间，可以利用延伸工具100来去除焦炭在燃料喷嘴230上或燃料喷嘴230内的堆积。
所示的示例性延伸工具100可以根据上面参考图1至图13所描述的一个或多个示例性实施例来被构造。例如，示例性延伸工具大体上可以包括能够移动至张紧位置(示出)的多个连杆106，当处于张紧位置时，多个连杆106具有非线性的二维或三维形状。值得注意的是，另外移动到松弛位置的能力可以帮助移动多个连杆106通过燃气涡轮发动机200的环境并通过点火器孔232。
进一步地，多个连杆106可以一起限定第一流体流动通道124(未示出)和第二流体流动通道126(未示出)。延伸工具100可以被构造成通过第一流体流动通道124提供第一气体流136，并且通过第二流体流动通道126提供第二气体流138。为了去除焦炭在燃料喷嘴230上或燃料喷嘴230内的堆积，第一气体流136可以是限定第一操作温度的加热加压气体流，并且第二气体流138也可以是限定第二操作温度的加热加压气体流。第一操作温度可能足以燃烧掉燃料喷嘴230内的焦炭。第二操作温度可以小于第一操作温度，用于将正在燃烧掉的焦炭堆积周围的区域加热到较小程度，以减小部件上的温度梯度。
当然，在其他实施例中，延伸工具100可以用于多种不同的操作和功能。
本发明的进一步方面由以下条款的主题提供：
一种选择性柔性延伸工具，包括：线路组件，所述线路组件包括第一线路和第二线路；和多个顺序布置的连杆，所述线路组件能够与所述多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动所述多个顺序布置的连杆，所述多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，所述线路组件的所述第一线路延伸通过所述第一线路引导件，并且所述线路组件的所述第二线路延伸通过所述第二线路引导件；其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第一线路限定第一位移，其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第二线路限定第二位移，并且其中所述第一位移基本上等于所述第二位移。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一位移基于所述第一位移的值，在所述第二位移的5％的裕度内。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一位移基于所述第一位移值的值，在所述第二位移的2％的裕度内。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述多个顺序布置的连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆在处于所述松弛位置时彼此间隔开，以允许所述第二连杆围绕枢转基准线路相对于所述第一连杆枢转地移动，其中所述第一线路和所述第二线路沿着所述枢转基准线路被定位在所述第一连杆的邻近所述第二连杆的一端。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中当移动到所述张紧位置时，所述多个顺序布置的连杆形成非线性形状。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述多个顺序布置的连杆包括在第一端和第二端之间延伸的第一连杆，其中所述第一连杆包括形成所述第一线路引导件的分段的壁，并且其中所述第一线路引导件的所述分段相对于所述第一连杆的几何形状在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以蛇形路径延伸。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆的所述壁进一步形成所述第二线路引导件的分段，并且其中所述第二线路引导件的所述分段在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以与所述第一线路引导件的所述分段的所述蛇形路径不同的形状延伸。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述多个顺序布置的连杆包括第一连杆，所述第一连杆包括壁并且在第一端和第二端之间延伸，其中所述壁形成所述第一线路引导件的分段和所述第二线路引导件的分段，其中所述第一连杆在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第一端处限定第一枢转基准线路，以及在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第二端处限定第二枢转基准线路，并且其中所述第一枢转基准线路与所述第二枢转基准线路不在同一平面上。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述多个顺序布置的连杆包括在第一端和第二端之间延伸的第一连杆以及在第一端和第二端之间延伸的第二连杆，其中所述第一连杆的所述第二端限定第一配合几何形状，并且其中当所述多个顺序布置的连杆移动到所述张紧位置时，所述第二连杆的所述第一端限定形状与所述第一配合几何形状互补的第二配合几何形状，以相对于所述第二连杆完全约束所述第一连杆。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一配合几何形状包括与一对凸曲线交替的一对凹曲线。
一种选择性柔性延伸工具，包括：线路组件，所述线路组件包括第一线路和第二线路；和多个顺序布置的连杆，所述线路组件能够与所述多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动所述多个顺序布置的连杆，所述多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，所述线路组件的所述第一线路延伸通过所述第一线路引导件，并且所述线路组件的所述第二线路延伸通过所述第二线路引导件；其中所述多个顺序布置的连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆在处于所述松弛位置时彼此间隔开，以允许所述第二连杆围绕枢转基准线路相对于所述第一连杆枢转地移动，其中所述第一线路和所述第二线路沿着所述枢转基准线路被定位在所述第一连杆的邻近所述第二连杆的一端处。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆包括壁并且在第一端和第二端之间延伸，其中所述壁形成所述第一线路引导件的分段和所述第二线路引导件的分段，其中所述枢转基准线路被所述第一连杆限定在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第二端处。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述枢转基准线路是第二枢转基准线路，其中所述第一连杆进一步在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第一端处限定第一枢转基准线路，并且其中所述第一枢转基准线路与所述第二枢转基准线路不在同一平面上。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第一线路限定第一位移，其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第二线路限定第二位移，并且其中所述第一位移基本上等于所述第二位移。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述多个顺序布置的连杆在移动到所述张紧位置时形成非线性形状。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆在第一端和第二端之间延伸，其中所述第一连杆包括形成所述第一线路引导件的分段的壁，并且其中所述第一线路引导件的所述分段在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以蛇形路径延伸。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆的所述壁进一步形成所述第二线路引导件的分段，并且其中所述第二线路引导件的所述分段在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以与所述第一线路引导件的所述分段的所述蛇形路径不同的形状延伸。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆包括第一连杆壁并且在第一端和第二端之间延伸，其中所述第二连杆包括第二连杆壁并且在第一端和第二端之间延伸，其中所述第一连杆的所述第二端限定第一配合几何形状，并且其中所述第二连杆的所述第一端限定形状与所述第一配合几何形状互补的第二配合几何形状，以当所述多个顺序布置的连杆移动到所述张紧位置时，相对于所述第二连杆完全约束所述第一连杆。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一配合几何形状包括与一对凸曲线交替的一对凹曲线。
根据前述任一条款所述的选择性柔性延伸工具，其中所述第一连杆限定第一几何形状，其中所述第二连杆限定第二几何形状，并且其中所述第一几何形状不同于所述第二几何形状。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使任何本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或***，以及进行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他实例。如果这些其他实例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差别的等效结构元件，则这些其他实例旨在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种选择性柔性的延伸工具，其特征在于，包括：
线路组件，所述线路组件包括第一线路和第二线路；和
多个顺序布置的连杆，所述线路组件能够与所述多个顺序布置的连杆一起操作，以在松弛位置和张紧位置之间移动所述多个顺序布置的连杆，所述多个顺序布置的连杆一起包括第一线路引导件和第二线路引导件，所述线路组件的所述第一线路延伸通过所述第一线路引导件，并且所述线路组件的所述第二线路延伸通过所述第二线路引导件；
其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第一线路限定第一位移，其中当所述多个顺序布置的连杆从所述松弛位置移动到所述张紧位置时，所述第二线路限定第二位移，并且其中所述第一位移基本上等于所述第二位移。
2.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述第一位移基于所述第一位移的值，在所述第二位移的5％的裕度内。
3.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述第一位移基于所述第一位移值的值，在所述第二位移的2％的裕度内。
4.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述多个顺序布置的连杆包括第一连杆和第二连杆，在处于所述松弛位置时，所述第一连杆和所述第二连杆彼此间隔开，以允许所述第二连杆围绕枢转基准线路相对于所述第一连杆枢转地移动，其中所述第一线路和所述第二线路沿着所述枢转基准线路被定位在所述第一连杆的邻近所述第二连杆的一端。
5.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中当移动到所述张紧位置时，所述多个顺序布置的连杆形成非线性形状。
6.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述多个顺序布置的连杆包括在第一端和第二端之间延伸的第一连杆，其中所述第一连杆包括形成所述第一线路引导件的分段的壁，并且其中所述第一线路引导件的所述分段相对于所述第一连杆的几何形状在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以蛇形路径延伸。
7.根据权利要求6所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述第一连杆的所述壁进一步形成所述第二线路引导件的分段，并且其中所述第二线路引导件的所述分段在所述第一连杆的所述第一端与所述第一连杆的所述第二端之间以与所述第一线路引导件的所述分段的所述蛇形路径不同的形状延伸。
8.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述多个顺序布置的连杆包括第一连杆，所述第一连杆包括壁并且在第一端和第二端之间延伸，其中所述壁形成所述第一线路引导件的分段和所述第二线路引导件的分段，其中所述第一连杆在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第一端处限定第一枢转基准线路，以及在所述第一线路引导件的所述分段与所述第二线路引导件的所述分段之间的所述第二端处限定第二枢转基准线路，并且其中所述第一枢转基准线路与所述第二枢转基准线路不在同一平面上。
9.根据权利要求1所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述多个顺序布置的连杆包括在第一端和第二端之间延伸的第一连杆以及在第一端和第二端之间延伸的第二连杆，其中所述第一连杆的所述第二端限定第一配合几何形状，并且其中当所述多个顺序布置的连杆移动到所述张紧位置时，所述第二连杆的所述第一端限定形状与所述第一配合几何形状互补的第二配合几何形状，以相对于所述第二连杆完全约束所述第一连杆。
10.根据权利要求9所述的选择性柔性的延伸工具，其特征在于，其中所述第一配合几何形状包括与一对凸曲线交替的一对凹曲线。
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