[发明专利]一种用于定容燃烧装置的光学可视化密封窗

说明书

技术领域

本发明涉及定容燃烧装置领域，特别涉及一种用于定容燃烧装置的光学可视化密封窗。

背景技术

定容燃烧装置的结构简单，加工方便，已经越来越多的被广大科研人员和学者用来模拟内燃机缸内燃烧过程。定容燃烧装置一般是用来模拟内燃机上止点附近的工作情况和研究喷雾的宏观和微观特性。燃烧时缸内温度高，压力大，通过高速摄影机的抓拍可以清楚地观测其内部的火焰和燃烧情况。因此，定容燃烧装置的设计对于研究内燃机的燃烧情况和喷油器的喷雾特性具有重要意义。

目前的定容燃烧装置一般开设有两到三个石英玻璃窗口，玻璃与金属接触之间安装有密封垫片并且涂有密封胶。玻璃通过挡圈压紧在法兰端盖内部，并通过螺栓把挡圈固定在法兰端盖密封面上，再通过安装在法兰端盖上的螺栓与缸体固定。但是，这种安装和密封方式存在以下几种问题：首先，法兰端盖的对立侧挡圈上也安装有预紧螺栓，安装时挡圈和预紧螺栓在定容燃烧装置内部，由于缸内燃烧时最高温度能达到1000K，安装螺栓受热膨胀很容易产生过紧的预紧力而压碎玻璃；其次，螺栓经常暴漏在高温高压环境中，经过长时间的高温高压工作环境的条件下会引起螺栓的腐蚀、生锈和松动，由于螺栓安装在燃烧装置内部，所以需要拆卸密封窗来紧固，经常拆卸对整个装置的密封性不利，也会引起玻璃的破碎；此外，可视窗密封面与缸体直接接触，由于两个接触面都有一定的不平度和粗糙度，一定的压力下会产生漏气。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于定容燃烧装置的光学可视化密封窗，从而克服现有的定容燃烧装置的玻璃容易破碎且窗口密封不佳的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于定容燃烧装置的光学可视化密封窗，其中，包括：法兰端盖，其固定于定容燃烧装置的缸体的侧壁上且与定容燃烧装置的缸体的窗口对应；该法兰端盖向内凸设有一卡嵌于所述窗口内的凸台，且该法兰端盖设置有一端盖通孔，所述端盖通孔的内端设置有一第一台阶面；玻璃体，其安装于所述端盖通孔内，且所述第一台阶面顶靠在该玻璃体的内端面上；以及外压盘，其固定于所述法兰端盖上并盖设于所述端盖孔的外端，该外压盘设置有一小于所述玻璃体的外端面的压盘通孔，且所述玻璃体的外端面顶靠在该外压盘的内端面上。

优选地，上述技术方案中，所述法兰端盖通过螺栓连接的方式固定于定容燃烧装置的缸体的侧壁上，且所述外压盘通过螺栓连接的方式固定于所述法兰端盖上。

优选地，上述技术方案中，所述玻璃体的内端面与所述第一台阶面之间夹设有一第一石棉垫片。

优选地，上述技术方案中，所述端盖通孔的外端设置有一第二台阶面，所述外压盘套设于所述端盖通孔的外端，且所述第二台阶面顶靠在所述外压盘的内端面上。

优选地，上述技术方案中，所述外压盘的内端面与所述第二台阶面之间夹设有一第二石棉垫片和一硅胶垫片，所述第二石棉垫片位于内侧且所述硅胶垫片位于外侧。

优选地，上述技术方案中，所述窗口的内端设置有一第三台阶面，所述第三台阶面顶靠在所述凸台的内端面上。

优选地，上述技术方案中，所述凸台的内端面与所述第三台阶面之间夹设有一金属涂胶板垫片。

优选地，上述技术方案中，所述金属涂胶板垫片的中间凸设有一与所述第三台阶面对应的密封环。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的法兰端盖固定于缸体的侧壁上且外压盘固定于法兰端盖上，两者安装方向一致，且通过外压盘和第一台阶面来对玻璃体进行夹紧固定，拆卸过程可以不需要拆卸玻璃体，装卸和维护方便，解决了玻璃频繁拆卸引起玻璃的密封性问题和容易破碎的问题。

2、本发明能够避免由于螺栓安装在缸体内暴露在高温高压环境中发生膨胀、腐蚀、生锈和松动而导致玻璃体易碎和密封不佳的现象，从而能够保证玻璃体的使用寿命以及保证对窗口的密封性。

3、本发明通过设置第一台阶面、第二台阶面、第三台阶面，并在对应的位置增设相应的垫片，从而提高了窗口的密封性能，并极大减轻玻璃受到的缸内的冲击力。

4、本发明具有普遍的适用性，对于汽油机和柴油机的定容燃烧研究均能够采用。

附图说明

图1是根据本发明用于定容燃烧装置的光学可视化密封窗安装于缸体上后的结构示意图。

图2是根据本发明的法兰端盖的轴向剖视图。