CN106768946B - 一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，包括支架、横梁，在横梁上设有分布器，分布器上开有多个通孔，在底座上端设有支板，在支板上设有多个接头，接头与通孔相对应且通过软管连接，在底座中部转动设有轴板，在轴板上安装有多个试管。将喷嘴固定在分布器上方，喷嘴正下方从喷雾顶点开始沿分布器的径向分为若干个区域，选取位于分布器正中间的多个区域内的油液进行收集，根据单位时间内不同区域中的油液收集量而绘制的曲线图，能够反映出多个区域内的雾化性能指标，而在喷嘴在分布器上形成的雾液界线范围内，在该区域内试管收集的雾液量最为稳定，油液量不受分布器上残留雾气的影响，进而实现提高燃油喷嘴径向分布测试结果的准确度。

Description

一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置

技术领域

本发明涉及燃油喷嘴试验领域，具体涉及一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置。

背景技术

燃油喷嘴属于发动机技术领域，包括腔体、油阀和喷嘴帽，当油腔中的燃油压力高于所定值时，油阀开启，燃油通过喷嘴帽喷出，油阀由阀体、阀座和弹簧组成，阀座的后端与腔体连接形成油腔，腔体设有进入油腔的入口通道，弹簧位于油腔内，并作用于阀体和阀座之间使油阀关闭，阀座的前端与喷嘴帽连接形成残余容积，喷嘴帽设有与残余容积连接的喷孔。而燃油喷嘴的雾化性能直接影响到发动机燃烧室的工作稳定性，而燃油喷雾沿径向的分布情况影响到燃烧室内燃烧的均匀性及局部出口的温度分布的均匀性。在径向分布情况的测试中，在正式测量前应用挡板将收集装置盖住，在流量和压力稳定后移开挡板，开始搜集油液。传统的使用挡板的方式，由于在移开挡板收集油液之前，油液喷射到挡板上会形成大量的雾气，如果采用较强力的抽风来排除雾气会影响喷雾的雾形而影响均匀度的测试，而不采用强力的抽风残留的雾气会影响后面读数，最终导致测试结果的精确度不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，提高燃油喷嘴径向分布测试结果准确度的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，包括支架、设置在支架上的横梁，在所述横梁上设有圆弧形的分布器，在所述分布器上开有多个通孔，还包括底座，在底座上端设有支板，且在支板上设有多个并排分布的接头，接头与通孔相对应且通过软管连接，在底座中部转动设置有轴板，在轴板上安装有多个与所述接头对应的试管。在对燃油喷嘴进行检测时，现有的检测设备在测量前用挡板将收集装置遮挡住，在流量与压力稳定后才移开挡板，该类方式在油液收集之前，油液在挡板上形成大量的雾气，而在对大量的雾气进行抽风处理的难度较大，无法保证在雾气完全排除的前提下确保油液收集量与测试的精确度相符合；而发明人针对该类缺陷，设计研究出一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，将喷嘴固定在分布器的正上方，利用圆弧形的分布器，使得喷嘴正下方从喷雾顶点开始沿分布器的径向分为若干个区域，选取位于分布器正中间的多个区域内的油液进行收集，根据在单位时间内不同区域中的油液收集量而绘制的曲线图，则能够反映出多个区域内的雾化性能指标，而在喷嘴在分布器上形成的雾液界线内，由分布器正中间的多个通孔进入收集组件中雾液量最为稳定，即在单位时间收集组件所采集的油液量则不受分布器上残留雾气的影响，进而实现提高燃油喷嘴径向分布测试结果的准确度。

具体使用时，喷嘴先与分布器进行对中，然后向喷嘴内注入油液，油液通过喷嘴后在分布器上形成锥状的雾气，而该锥状雾气覆盖在分布器上形成雾液区域，沿分布器所在圆的径向在分布器上开有多个通孔，雾气经过通孔后由进入到接头内，最后落入正对接头的试管内，通过转动轴板以实现多个试管内油液的收集，通过对试管内油液量的采集测量。

在所述支架上还设有横杆，安装杆转动设置在横杆末端，喷嘴通过安装组件固定在安装杆上。喷嘴一般通过夹具固定在分布器的上方，而在喷嘴的均匀度测试中通常喷嘴在完成初始位置的测量后，需要对喷嘴相对于初始位置旋转90 °，再对喷嘴中油液的径向分布情况进行测量，此时旋转夹具，无法保证夹具以及喷嘴的转动角度符合90 °的要求，进而导致测量结果的准确度较低；而针对该类缺陷，发明人在支架上设置横杆，喷嘴通过安装组件固定在转动设置与横杆末端的安装杆上，此时安装组件与测量装置成为一个整体，进一步地，在横杆上设置圆形刻度盘，即能够按照试验要求对安装杆进行90 °旋转，则能够保证安装组件以及喷嘴的转动角度与试验要求的转动角度完全符合，以提高喷嘴油液径向分布测量的精度。

在所述底座内开有盲孔，在轴板的外圆周壁上开有多个凹槽，弹簧一端固定在盲

孔底部，弹簧另一端连接有与凹槽配合的挡销，且所述挡销端部局部突出于所述盲孔。在对经过分布器的油液进行收集时，底座上开有通孔，轴板活动贯穿所述通孔且能实现自由转动，在通孔内壁上开有多个盲孔，且在轴板上开有多个与盲孔相配合的凹槽，盲孔内固定有弹簧，且弹簧末端连接有挡销，挡销的端部局部突出于盲孔，轴板处于初始位置状态时，挡销与凹槽配合，使得轴板无法自由移动，而在油液收集完毕后，施力转动轴板，使得挡销与凹槽之间实现圆滑过渡且产生相对位移，在挡销完全进入盲孔内后，轴板带动试管开始倾斜，此时挡销与轴板外壁上的第二个凹槽配合，即轴板的位置被重新锁定，以方便工作人员对并排分布的试管进行油液收集，重新转动轴板使之回复至初始位置，以方便对喷嘴进行二次测量。

所述安装组件包括设置在安装杆上的安装板，压板的中部通过铰链铰接在安装板

上，且在安装板上设有正对压板一端端部的突起，在突起上设有与之螺纹配合的压紧螺母，旋转压紧螺母迫使压板一端移动，且压板另一端将喷嘴压紧在安装板上。利用压板、铰链以及安装板三者所形成的杠杆结构，转动压紧螺母，使得压板的一端移动，而压板另一端则将喷嘴压紧在安装板上，如此，在测量时直接摒弃使用外部的夹具对喷嘴进行夹持固定，实现对喷嘴的固定、调节以及测量一体化操作，大大提高了喷嘴的检测效率。

还包括定心组件，所述定心组件包括设置在安装板上的定位芯套，在定位芯套上开有一端开放的空腔，轴线与喷嘴出射口轴线重合的定位轴滑动设置在空腔内，且定位轴下端正对所述分布器的中心线，在定位芯套的侧壁上开有与空腔连通的螺纹通孔，螺钉与螺纹通孔相配合。在喷嘴的换位测量过程中，喷嘴相对其初始位置转动90 °后，此时喷嘴出射口的轴线与分布器的中心线容易下转动过程中出现错位，即喷嘴与分布器不对中，以致于在对雾液分界线内的油液收集量出现较大的偏差，进而影响喷嘴测量的精确度；发明人在安装板上设置定心组件，以保证喷嘴在转动后其出射口的轴线始终与分布器的中心线保持重合，具体使用时，定心组件包括定位芯套以及滑动设置在定位芯套内的定位轴，在定位芯套上设有螺钉，通过调节螺钉可实现定位轴的移动或是固定，而定位轴的末端则与分布器的中心线对中，即保证喷嘴的出射口轴线、定位轴的轴线以及分布器的中心线重合，以保证转动90 °前后喷嘴与分布器保持对中。

还包括设置在支架上的调节夹A，横梁固定在调节夹A上。作为优选，横梁通过调节夹A固定在支架上，在确定喷嘴的固定高度后，移动调节夹A使喷嘴与分布器之间的间距维持在一个合适的水平，即确保喷嘴出射口处形成的锥状雾气将分布器的大部分覆盖，以满足在测量时在分布器的雾液分界区域内的油液被完全收集。

在所述支架上安装有定位夹一，所述定位夹一上端与所述调节夹A的下端接触。作为优选，在横梁位置的调试过程中，调节夹A松动后，需要施加外力以确保横梁维持水平位置的稳定，避免分布器发生水平方向的转动，而本发明中，设置的定位夹一固定在调节夹A的下端，在调节夹A进行调节时，定位夹一为其提供支撑的同时，将在支架上对调节夹A的位置进行定位，以确保横梁上分布器与喷嘴之间的间距保持在适宜的位置。

还包括设置在支架上的调节夹B，横杆固定在调节夹B上。作为优选，横杆通过调节夹B固定在支架上，移动调节夹B使喷嘴与分布器之间的间距维持在一个合适的水平，即确保喷嘴出射口处形成的锥状雾气将分布器的大部分覆盖，以满足在测量时在分布器的雾液分界区域内的油液被完全收集。

在所述支架上安装有定位夹二，所述定位夹二上端与所述调节夹B的下端接触。作为优选，在横杆位置的调试过程中，调节夹B松动后，需要施加外力以确保横杆维持水平位置的稳定，避免喷嘴发生水平方向的转动，而本发明中，设置的定位夹二固定在调节夹B的下端，在调节夹B进行调节时，定位夹二为其提供支撑的同时，将在支架上对调节夹B的位置进行定位，以确保横梁上的分布器与喷嘴之间的间距保持在适宜的位置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，根据在单位时间内不同区域中的油液收集量而绘制的曲线图，则能够反映出多个区域内的雾化性能指标，而在喷嘴在分布器上形成的雾液界线内，由分布器正中间的多个通孔进入收集组件中雾液量最为稳定，即在单位时间收集组件所采集的油液量则不受分布器上残留雾气的影响，进而实现提高燃油喷嘴径向分布测试结果的准确度；

2、本发明一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，在油液收集完毕后，施力转动轴板，使得挡销与凹槽之间实现圆滑过渡且产生相对位移，在挡销完全进入盲孔内后，轴板带动试管开始倾斜，此时挡销与轴板外壁上的第二个凹槽配合，即轴板的位置被重新锁定，以方便工作人员对并排分布的试管进行油液收集，重新转动轴板使之回复至初始位置，以方便对喷嘴进行二次测量；

3、本发明一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，利用压板、铰链以及安装板三者所形成的杠杆结构，转动压紧螺母，使得压板的一端移动，而压板另一端则将喷嘴压紧在安装板上，如此，在测量时直接摒弃使用外部的夹具对喷嘴进行夹持固定，实现对喷嘴的固定、调节以及测量一体化操作，大大提高了喷嘴的检测效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为喷嘴安装组件的结构示意图；

图3为喷嘴定心组件的结构示意图；

图4为收集组件的结构示意图；

图5为分布器的结构示意图；

图6为喷嘴的喷雾测试原理图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-底板、2-支架、3-横梁、4-定位夹一、5-调节夹A、6-横杆、7-调节夹B、8-喷嘴、9-安装板、10-安装杆、11-压板、12-铰链、13-芯轴、14-压紧螺母、15-定心组件、151-定位芯套、 152-定位轴、153-螺钉、16-分布器、17-支板、18-接头、19-上板体、20-弹簧、21-挡销、22-轴板、23-试管、24-下板体、25-通孔、26-雾液界线、27-定位夹二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、图 5和图6所示，本实施例包括支架2、设置在支架2上的横梁3，在所述横梁3上设有圆弧形的分布器16，在所述分布器16上开有多个通孔25，还包括底座，在底座上端设有支板17，且在支板17上设有多个并排分布的接头18，接头18与通孔25相对应且通过软管连接，在底座中部转动设置有轴板22，在轴板22上安装有多个与所述接头18对应的试管23。在对燃油喷嘴8进行检测时，现有的检测设备在测量前用挡板将收集装置遮挡住，在流量与压力稳定后才移开挡板，该类方式在油液收集之前，油液在挡板上形成大量的雾气，而在对大量的雾气进行抽风处理的难度较大，无法保证在雾气完全排除的前提下确保油液收集量与测试的精确度相符合；而发明人针对该类缺陷，设计研究出一种燃油喷嘴8径向分布综合测量装置，将喷嘴8固定在分布器16的正上方，利用圆弧形的分布器16，使得喷嘴8正下方从喷雾顶点开始沿分布器16的径向分为若干个区域，选取位于分布器16正中间的多个区域内的油液进行收集，根据在单位时间内不同区域中的油液收集量而绘制的曲线图，则能够反映出多个区域内的雾化性能指标，而在喷嘴8在分布器16上形成的雾液界线26内，由分布器 16正中间的多个通孔25进入收集组件中雾液量最为稳定，即在单位时间收集组件所采集的油液量则不受分布器16上残留雾气的影响，进而实现提高燃油喷嘴8径向分布测试结果的准确度；

具体使用时，喷嘴8先与分布器16进行对中，然后向喷嘴8内注入油液，油液通过喷

嘴8后在分布器16上形成锥状的雾气，而该锥状雾气覆盖在分布器16上形成雾液区域，沿分布器16所在圆的径向在分布器16上开有多个通孔25，雾气经过通孔25后由进入到接头18内，最后落入正对接头18的试管23内，通过转动轴板22以实现多个试管23内油液的收集，通过对试管23内油液量的采集测量。

作为优选，横梁3通过调节夹A5固定在支架2上，在确定喷嘴8的固定高度后，移动调节夹A5使喷嘴8与分布器16之间的间距维持在一个合适的水平，即确保喷嘴8出射口处形成的锥状雾气将分布器16的大部分覆盖，以满足在测量时在分布器16的雾液分界区域内的油液被完全收集。

作为优选，在横梁3位置的调试过程中，调节夹A5松动后，需要施加外力以确保横梁3维持水平位置的稳定，避免分布器16发生水平方向的转动，而本发明中，设置的定位夹一4固定在调节夹A5的下端，在调节夹A5进行调节时，定位夹一4为其提供支撑的同时，将在支架2上对调节夹A5的位置进行定位，以确保横梁3上分布器16与喷嘴8之间的间距保持在适宜的位置。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例在所述支架2上还设有横杆6，安装杆10转动设置在横杆6末端，喷嘴8通过安装组件固定在安装杆10上。喷嘴8一般通过夹具固定在分布器16的上方，而在喷嘴8的均匀度测试中通常喷嘴8在完成初始位置的测量后，需要对喷嘴8相对于初始位置旋转90 °，再对喷嘴8中油液的径向分布情况进行测量，此时旋转夹具，无法保证夹具以及喷嘴8的转动角度符合90 °的要求，进而导致测量结果的准确度较低；而针对该类缺陷，发明人在支架2上设置横杆6，喷嘴8通过安装组件固定在转动设置与横杆6末端的安装杆10上，此时安装组件与测量装置成为一个整体，进一步地，在横杆6上设置圆形刻度盘，即能够按照试验要求对安装杆10进行90 °旋转，则能够保证安装组件以及喷嘴8的转动角度与试验要求的转动角度完全符合，以提高喷嘴8油液径向分布测量的精度。

其中，所述安装组件包括设置在安装杆10上的安装板9，压板11的中部通过铰链12铰接在安装板9上，且在安装板9上设有正对压板11一端端部的突起，在突起上设有与之螺纹配合的压紧螺母14，旋转压紧螺母14迫使压板11一端移动，且压板11另一端将喷嘴8压紧在安装板9上。利用压板11、铰链12以及安装板9三者所形成的杠杆结构，转动压紧螺母14，使得压板11的一端移动，而压板11另一端则将喷嘴8压紧在安装板9上，如此，在测量时直接摒弃使用外部的夹具对喷嘴8进行夹持固定，实现对喷嘴8的固定、调节以及测量一体化操作，大大提高了喷嘴8的检测效率。进一步地，在安装板9上设有芯轴13，压板11通过铰链12与芯轴13的端部铰接，即利用芯轴13自身的高度使得压板11与安装板9之间的间距增大，以方便喷嘴8的取放。

作为优选，横杆6通过调节夹B7固定在支架2上，移动调节夹B7使喷嘴8与分布器16之间的间距维持在一个合适的水平，即确保喷嘴8出射口处形成的锥状雾气将分布器16的大部分覆盖，以满足在测量时在分布器16的雾液分界区域内的油液被完全收集。

作为优选，在横杆6位置的调试过程中，调节夹B7松动后，需要施加外力以确保横杆6维持水平位置的稳定，避免喷嘴8发生水平方向的转动，而本发明中，设置的定位夹二27固定在调节夹B7的下端，在调节夹B7进行调节时，定位夹二27为其提供支撑的同时，将在支架2上对调节夹B7的位置进行定位，以确保横梁3上的分布器16与喷嘴8之间的间距保持在适宜的位置。

实施例3

如图4所示，本实施例在所述底座内开有盲孔，在轴板22的外圆周壁上开有多个凹槽，弹簧20一端固定在盲孔底部，弹簧20另一端连接有与凹槽配合的挡销21，且所述挡销21端部局部突出于所述盲孔。在对经过分布器16的油液进行收集时，底座上开有通孔25，轴板22活动贯穿所述通孔25且能实现自由转动，在通孔25内壁上开有多个盲孔，且在轴板22上开有多个与盲孔相配合的凹槽，盲孔内固定有弹簧20，且弹簧20末端连接有挡销21，挡销21的端部局部突出于盲孔，轴板22处于初始位置状态时，挡销21与凹槽配合，使得轴板22无法自由移动，而在油液收集完毕后，施力转动轴板22，使得挡销21与凹槽之间实现圆滑过渡且产生相对位移，在挡销21完全进入盲孔内后，轴板22带动试管23开始倾斜，此时挡销21与轴板22外壁上的第二个凹槽配合，即轴板22的位置被重新锁定，以方便工作人员对并排分布的试管23进行油液收集，重新转动轴板22使之回复至初始位置，以方便对喷嘴8进行二次测量。

进一步地，底座包括上板体19和下板体24，上板体19的下端面以及下板体24上上端面均开有半圆形的卡槽，板体通过螺栓与下板体24连接，两个卡槽合并构成通孔25，盲孔开设在上板体19上的卡槽内。其中下板体24通过底板1与支架2连接，使得喷嘴8的固定安装、检测以及喷嘴8油液的收集整合为一整体式结构，满足从喷嘴8的安装到油液的收集，装置结构简单，制作加工性能高，操作方便。

实施例4

如图3所示，本实施例还包括定心组件15，所述定心组件15包括设置在安装板9上的定位芯套151，在定位芯套151上开有一端开放的空腔，轴线与喷嘴8出射口轴线重合的定位轴152滑动设置在空腔内，且定位轴152下端正对所述分布器16的中心线，在定位芯套151的侧壁上开有与空腔连通的螺纹通孔25，螺钉153与螺纹通孔25相配合。在喷嘴8的换位测量过程中，喷嘴8相对其初始位置转动90 °后，此时喷嘴8出射口的轴线与分布器16的中心线容易下转动过程中出现错位，即喷嘴8与分布器16不对中，以致于在对雾液分界线内的油液收集量出现较大的偏差，进而影响喷嘴8测量的精确度；

发明人在安装板9上设置定心组件15，以保证喷嘴8在转动后其出射口的轴线始终与分布器16的中心线保持重合，具体使用时，定心组件15包括定位芯套151以及滑动设置在定位芯套151内的定位轴152，在定位芯套151上设有螺钉153，通过调节螺钉153可实现定位轴152的移动或是固定，而定位轴152的末端则与分布器16的中心线对中，即保证喷嘴8的出射口轴线、定位轴152的轴线以及分布器16的中心线重合，以保证转动90 °前后喷嘴8与分布器16保持对中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，包括支架(2)、设置在支架(2)上的横梁(3) ，其特征在于：所述支架（2）上设置有调节夹A（5），所述横梁(3)固定在调节夹A(5)上，所述支架(2)上安装有定位夹一(4) ，所述定位夹一(4)上端与所述调节夹A(5)的下端接触，还包括设置在支架(2)上的调节夹B(7) ，所述调节夹B（7）上固定有横杆（6），所述支架(2)上安装有定位夹二(27) ，所述定位夹二(27)上端与所述调节夹B(7)的下端接触，在所述横梁(3)上设有圆弧形的分布器(16) ，在所述分布器(16)上开有多个通孔(25) ，还包括底座，在底座上端设有支板(17) ，且在支板(17)上设有多个并排分布的接头（18），接头(18)与通孔(25)相对应且通过软管连接，在底座中部转动设置有轴板(22) ，在轴板(22)上安装有多个与所述接头(18)对应的试管(23)。

2.根据权利要求1所述的一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，其特征在于：在所述支架(2)上还设有横杆(6) ，安装杆(10)转动设置在横杆(6)末端，喷嘴(8)通过安装组件固定在安装杆(10)上。

3.根据权利要求1或2所述的一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，其特征在于：在所述底座内开有盲孔，在轴板(22)的外圆周壁上开有多个凹槽，弹簧(20)一端固定在盲孔底部，弹簧(20) 另一端连接有与凹槽配合的挡销(21) ，且所述挡销(21)端部局部突出于所述盲孔。

4.根据权利要求2所述的一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，其特征在于：所述安装组件包括设置在安装杆(10)上的安装板(9) ，压板(11)的中部通过铰链(12)铰接在安装板(9)上，且在安装板(9)上设有正对压板(11)一端端部的突起，在突起上设有与之螺纹配合的压紧螺母(14) ，旋转压紧螺母(14)迫使压板(11)一端移动，且压板(11)另一端将喷嘴(8)压紧在安装板(9)上。

5.根据权利要求4所述的一种燃油喷嘴径向分布综合测量装置，其特征在于：还包括定心组件(15) ，所述定心组件(15)包括设置在安装板(9)上的定位芯套(151) ，在定位芯套(151)上开有一端开放的空腔，轴线与喷嘴(8)出射口轴线重合的定位轴(152)滑动设置在空腔内，且定位轴(152)下端正对所述分布器(16)的中心线，在定位芯套(151)的侧壁上开有与空腔连通的螺纹通孔，螺钉(153)与螺纹通孔相配合。

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