[发明专利]一种发动机孔式喷油嘴单孔挤压研磨装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机喷油器喷嘴加工装置及其使用方法，特别是一种发动机孔式喷油嘴单孔挤压研磨装置及使用方法。

背景技术

能源危机和环境污染是当今世界面临的两个重大问题，而发动机消耗了大量的燃料能源并排放了大量的有害气体污染物，是能源和环境问题的主要制造者，因此研究如何提高发动机的燃料利用率并减少有害排放物具有十分重要的意义。

在发动机上，燃油喷射系统的喷射效果直接影响燃料的利用率和有害气体的排放量，而喷油嘴作为燃油系统中的重要部件之一，其喷孔的结构形状及加工质量对燃油喷射效果有非常重要的影响。随着共轨技术的广泛应用，喷油嘴也逐步向小孔径、多孔数的方向发展，都给喷油嘴的加工提出了更高的要求。

目前，国内外主要喷油嘴生产企业在生产加工普遍采用的加工方法是：先用电火花或激光技术成形，然后对喷油嘴进行整体挤压研磨去除喷孔入口附近的尖角毛刺，并改善喷孔表面的粗糙度，挤压研磨技术已经成为喷油嘴加工工艺中的关键技术。

当前，喷油嘴批量加工时，主要的检测项目是：与燃烧室配合的喷束角度和10MPa下的高压流量。喷束角度的检测控制在目前的高精度转台上可以轻松实现，但为了达到较高的流量系数而定的高压流量的检测控制，却需要通过挤压研磨来实现。然而，目前的挤压研磨则是通过整体挤压研磨到指定高压流量。为了满足日益严格的排放法规要求，试验研究中发现，流量系数和雾化特性是评价喷油嘴性能的关键指标，而且油束必须与燃烧系统相适应。但整体挤压研磨出来的喷油嘴，即便喷油嘴的流量系数达到要求，喷油雾化特性和喷雾贯穿距离也难于与燃烧室良好匹配。

以四气门发动机为例，中心布置的喷油嘴的油束沿轴向均匀分布，期望得到相对均匀的混合气。但由于加工精度的原因，喷油嘴在雾化台架的试验发现，某个或某几个喷孔的雾化特性与其余喷孔存在偏差，特别是在小负荷的部分升程下。因此，在外部条件基本一致的情况下，喷雾特性差异的主要原因在于所加工的喷油嘴的每个喷孔的流量特性也都不尽相同。但目前仍然没有成熟的技术条件对喷油嘴的每个喷孔进行精确的流量测试进而对喷油嘴喷孔的流量均匀性进行评价。由于这种不均匀性存在，发动机运行时，缸内油气混合往往不能达到理想状态，从而导致燃烧恶化，燃油消耗量增大、排放恶化等现象。

此外，在两气门柴油机、缸内直喷汽油机气流引导或壁面引导喷射倾斜布置的喷油嘴喷孔加工中，为使喷油嘴斜置情况下喷油嘴油束与燃烧室匹配，对喷油嘴各喷孔的加工角度与孔长/孔径比要求各不相同，针对各喷孔的差异性要求也应进行相应的单独加工及检测，而由于技术手段缺乏，这些检测很难实施。

目前在喷嘴加工过程中，喷嘴在电火花打孔后，用液体挤压研磨以达到一定的加工精度。如果喷嘴流量系数不达标，则反复进行液体挤压研磨，对喷孔的塑形工作具有很大的随机性，同时也无法对单个喷孔的形状结构进行修补，一旦对各喷孔喷油性能要求较高而喷嘴无法满足要求时，则报废并重新加工新的油嘴，采用喷油嘴流量检测试验台对喷油嘴进行流量检测时，也无法对单个喷孔的流量及各喷孔之间的流量均匀性进行测试和评价，具有很大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种通用性强、能对喷油嘴单个喷孔的流量及各喷孔间流量的均匀性进行检测和评价、并能研磨修复的发动机孔式喷油嘴单孔挤压研磨装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

    一种发动机孔式喷油嘴单孔挤压研磨装置，包括能旋转的轴针单孔流通杆套和至少一个工作液箱，每个工作液箱均能与轴针单孔流通杆套相连通；所述轴针单孔流通杆套包括能升降的杆套和固定设置于杆套底部的球头；所述杆套下降后能与待加工的喷油嘴体内腔相配合；所述球头与杆套同步下降后，球头的外表面和待加工的喷油嘴体底部内表面之间能形成密封面；所述球头上设置有一个能旋转后与任意一个待加工的喷油嘴喷孔相连通的杆套喷孔。

    所述杆套顶部设置有承压平台，该承压平台的正上方设置有能升降的压头；该压头内设置有工作液通道。

   所述工作液箱有三个，分别为相互并列设置的校泵油箱、磨料箱和清洗液箱；三个工作液箱之间能通过进料电磁阀与出料电磁阀进行自动切换。

    所述校泵油箱与出料电磁阀连接的管路上还设置有流量检测单元。

    所述杆套喷孔为孔状或长条状。

    所述承压平台的外周固定设置有齿轮刻度盘，该齿轮刻度盘的一侧设置有由步进电机带动的驱动齿轮。