喷油嘴喷孔挤压研磨装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种喷油嘴喷孔挤压研磨装置及方法，属于内燃机加工技术领域，本发明专利技术通过直接测量加工流量方式，保证加工流量即喷油嘴喷孔的流量，从而提高喷油嘴喷孔的流量控制精度；提供模块化工艺配方，将设定参数保存在操作显示屏中，允许用户灵活配置工艺参数，在线下载；磨料填充装置中电动缸不仅设置了上下限位，同时通过编码器记录电动缸状态，不仅提高了加工精度，磨料填充可靠性额更高；具备磨料驱动回路堵塞检测装置及自保护功能；设计了一种新的二研磨工艺方法，提升了加工效率；设计了新的磨料循环装置，解决磨料在磨料桶中的沉淀问题。

The device and method of extruding and grinding the nozzle orifice

【技术实现步骤摘要】
喷油嘴喷孔挤压研磨装置及方法
本专利技术属于内燃机加工
，具体涉及一种喷油嘴喷孔挤压研磨装置及方法。
技术介绍
喷油嘴是燃油系统中的关键零部件，喷油嘴的制造水平直接影响燃油系统的喷射效果，从而影响发动机的各项指标。在燃油系统中，尤其是柴油机燃油系统中，存在需要对微孔流量、流量系数、孔口倒角、孔壁粗糙度进行控制的微孔零部件，以喷油嘴为典型代表。随着排放法规的日趋严格，电控高压共轨技术的应用，柴油机燃油系统向更高喷射压力，更多喷孔，更小孔径方向发展。为此，喷油嘴的流量控制精度直接影响到柴油发动机最终的经济性、动力性和排放。为了满足日趋严格的排放法规要求，需要将喷油嘴流量极差控制在±1％以内，流量系数大于0.8。目前，在柴油机燃油喷射系统制造领域，存在喷油嘴挤压研磨装置，包含无流量检测功能的液体挤压研磨装置和具备在线测量功能的挤压研磨装置。但是，当前的设备均是采用间接测量的方法，无法控制喷油嘴流量精度达到±1％的要求，同时，不具备工艺参数灵活设置功能。磨料填充回路机构复杂，故障率高；挤压研磨加工循环中辅助节拍过长，装置加工效率低；不具备研磨回路堵塞自保护功能；磨料循环搅拌效果不佳，容易在磨料桶底部形成沉淀。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点，本专利技术提供一种喷油嘴液体挤压研磨装置及方法。它可以提高喷油嘴喷孔的流量控制精度；提供模块化工艺配方，允许用户灵活配置工艺参数，在线下载；具备高可靠性的磨料填充装置；具备磨料驱动回路堵塞检测装置及自保护功能；设计了一种新的二研磨工艺方法，提升了加工效率；设计了新的磨料循环装置，解决磨料在磨料桶中的沉淀问题。本专利技术采用的技术方案具体如下：喷油嘴喷孔挤压研磨装置，主要包括：磨料箱34、填充单向阀11、磨料填充低压软管12、换向阀20、磨料驱动缸压力传感器19、磨料驱动缸上限位传感器18、磨料驱动缸17、电动缸推杆16、磨料驱动缸下限位传感器15、电动缸14、编码器13、流量计22、压力表23、研磨高压软管30、温度计31和研磨压力传感器32，其中，换向阀20拥有三个出口；磨料填充低压软管12与一端与磨料箱34连接，另一端连接换向阀20第一出口，中间设有填充单向阀11；换向阀20第二出口连接磨料驱动缸17，磨料驱动缸17与电动缸推杆16连接，电动缸推杆16由电动缸14驱动做上下运动，电动缸14连接编码器13，所述编码器13记录电动缸推杆16的位置信息；磨料驱动缸17的上下限位点分别设有磨料驱动缸上限位传感器18和磨料驱动缸下限位传感器15，换向阀20第三出口依次连接过滤器21、流量计22和压力表23，再通过研磨高压软管30流向夹具，所述夹具由夹具下压块24、夹具上压块26、压紧气缸下限位传感器27、压紧气缸28和压紧气缸上限位传感器29组成，夹具上压块26和夹具下压块24由压紧气缸28驱动用于夹紧喷油嘴工件25，压紧气缸28的上下限位点分别设有压紧气缸下限位传感器27和压紧气缸上限位传感器29，夹具上压块26和夹具下压块24设有有与喷油嘴工件25连通的微小管路；最后通过管路连接回到磨料箱；研磨高压软管30上安装有温度计31和研磨压力传感器32。编码器13、电动缸14、磨料驱动缸压力传感器19、换向阀20、过滤器21和流量计22与PLC控制器10控制连接。进一步地，换向阀20和磨料驱动缸17之间安装磨料驱动缸压力传感器19，研磨高压软管30上设置有截止阀33，位于温度计31和研磨压力传感器32上游，所述截止阀33通过研磨泄压软管35连接到磨料箱34，截止阀33与PLC控制器10控制连接。研磨时，当磨料驱动缸压力传感器得压力值高于设定值时，或磨料研磨过滤器21发出压差过大信号时，判定研磨回路堵塞，启动自保护功能；PLC控制器10发出停止加工信号，加工停止，截止阀33关闭研磨高压软管30出口，通过研磨泄压软管35将磨料返回磨料箱34。进一步地，磨料箱34连接磨料循环装置，磨料循环装置由磨料箱球阀Ⅰ1、磨料箱球阀Ⅱ2、磨料循环齿轮泵3、磨料循环单向阀4、磨料循环球阀5、磨料循环过滤器6和磨料循环低压软管7构成，磨料循环低压软管7入口端设置在磨料箱34底部，依次连接、磨料箱球阀Ⅱ2、磨料循环齿轮泵3、磨料循环单向阀4、磨料循环球阀5和磨料循环过滤器6，最后通过磨料箱球阀Ⅰ1连接回到磨料箱34上部；通过磨料循环齿轮泵3驱动对磨料箱34内的磨料形成循环搅动，解决了磨料在磨料箱中的沉淀问题。进一步地，喷油嘴喷孔挤压研磨装置中还包括操作显示屏8与PLC控制器10相连，操作显示屏8带有存储功能，将研磨工艺相关的工艺参数，例如研磨压力、目标流量、研磨温度、研磨时间等制作成配方，针对不同喷油嘴工件制作不同的配方，方便用户进行调用、更改、下载、删除等操作；本专利技术设计了两种挤压研磨工艺方法，第一种为恒定压力挤压研磨法，以下简称方法1；第二种方法为恒定流量挤压研磨法，以下简称方法2。方法1包含以下步骤：第一步：判定磨料驱动缸17中的剩余磨料是否可以继续研磨一个喷油嘴工件，判定条件为磨料驱动缸中剩余磨料位移≥K×上一个喷油嘴工件研磨循环使用的磨料驱动缸位移，K是安全系数值，K＝1.2～1.5；若判定条件成立进入第三步，判定条件不成立进入第二步；第二步：磨料换向阀20切换到填充状态，即磨料填充低压软管12和磨料驱动缸17连通，电动缸14反转，电动缸推杆16向下运动，通过编码器13记录电动缸推杆16在磨料驱动缸17中的位置，当电动缸推杆16到达磨料驱动缸下限位时，电动缸14停止旋转，磨料填充结束；第三步：磨料换向阀20切换到研磨状态，即磨料驱动缸17和磨料研磨过滤器21连通，压紧气缸28动作，将喷油嘴工件25压紧在夹具上压块26和夹具下压块24之间，并保持密封；压紧气缸28到达压紧气缸下限位时，PLC控制器10收到位置到达信号，确认压紧气缸28动作完成。研磨截止阀33打开，使流量计22和研磨压力传感器32连通，电动缸14正转，电动缸推杆16在磨料驱动缸17中向上运动，并在研磨高压软管30中形成高压磨料；第四步：PLC控制器10读取操作显示屏8中的工艺参数，通过改变电动缸14转速改变研磨高压软管30中的磨料压力，同时，通过研磨压力传感器32的反馈值，进行动态调节，保持研磨压力传感器32的压力值恒定。在此过程中，PLC控制器10实时读取流量计22中的流量值；第五步：对喷油嘴喷孔的实时流量与目标流量值进行对比，当实时流量值大于等于目标流量值时，停止加工。或者，当电动缸推杆16到达磨料驱动缸上限位时，控制系统PLC收到位置到达信号，停止加工。电动缸14停止旋转，研磨截止阀33关闭，压紧气缸28松开，喷油嘴工件25和夹具上压块26、夹具下压块24分离，压紧气缸28到达压紧气缸上限位时，PLC控制器10收到位置到达信号，确认压紧气缸28松开完成。其进一步的技术方案为：在任何时候，磨料循环齿轮泵3保持旋转状态，持续循环搅拌磨料箱34中的磨料；在第五步之后，研磨截止阀33关闭，将磨料驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.喷油嘴喷孔挤压研磨装置，其特征在于，该装置主要包括：磨料箱(34)、填充单向阀(11)、磨料填充低压软管(12)、换向阀(20)、磨料驱动缸压力传感器(19)、磨料驱动缸上限位传感器(18)、磨料驱动缸(17)、电动缸推杆(16)、磨料驱动缸下限位传感器(15)、电动缸(14)、编码器(13)、流量计(22)、压力表(23)、研磨高压软管(30)、温度计(31)和研磨压力传感器(32)，其中，换向阀(20)拥有三个出口；/n磨料填充低压软管(12)与一端与磨料箱(34)连接，另一端连接换向阀(20)第一出口，中间设有填充单向阀(11)；/n换向阀(20)第二出口连接磨料驱动缸(17)，磨料驱动缸(17)与电动缸推杆(16)连接，电动缸推杆(16)由电动缸(14)驱动做上下运动，电动缸(14)连接编码器(13)，所述编码器(13)记录电动缸推杆(16)的位置信息；磨料驱动缸(17)的上下限位点分别设有磨料驱动缸上限位传感器(18)和磨料驱动缸下限位传感器(15)，/n换向阀(20)第三出口依次连接过滤器(21)、流量计(22)和压力表(23)，再通过研磨高压软管(30)流向夹具，所述夹具由夹具下压块(24)、夹具上压块(26)、压紧气缸下限位传感器(27)、压紧气缸(28)和压紧气缸上限位传感器(29)组成，夹具上压块(26)和夹具下压块(24)由压紧气缸(28)驱动用于夹紧喷油嘴工件(25)，压紧气缸(28)的上下限位点分别设有压紧气缸下限位传感器(27)和压紧气缸上限位传感器(29)，夹具上压块(26)和夹具下压块(24)设有有与喷油嘴工件(25)连通的微小管路；最后通过管路连接回到磨料箱；研磨高压软管(30)上安装有温度计(31)和研磨压力传感器(32)；/n编码器(13)、电动缸(14)、磨料驱动缸压力传感器(19)、换向阀(20)、过滤器(21)和流量计(22)与PLC控制器(10)控制连接。/n...

【技术特征摘要】
1.喷油嘴喷孔挤压研磨装置，其特征在于，该装置主要包括：磨料箱(34)、填充单向阀(11)、磨料填充低压软管(12)、换向阀(20)、磨料驱动缸压力传感器(19)、磨料驱动缸上限位传感器(18)、磨料驱动缸(17)、电动缸推杆(16)、磨料驱动缸下限位传感器(15)、电动缸(14)、编码器(13)、流量计(22)、压力表(23)、研磨高压软管(30)、温度计(31)和研磨压力传感器(32)，其中，换向阀(20)拥有三个出口；
磨料填充低压软管(12)与一端与磨料箱(34)连接，另一端连接换向阀(20)第一出口，中间设有填充单向阀(11)；
换向阀(20)第二出口连接磨料驱动缸(17)，磨料驱动缸(17)与电动缸推杆(16)连接，电动缸推杆(16)由电动缸(14)驱动做上下运动，电动缸(14)连接编码器(13)，所述编码器(13)记录电动缸推杆(16)的位置信息；磨料驱动缸(17)的上下限位点分别设有磨料驱动缸上限位传感器(18)和磨料驱动缸下限位传感器(15)，
换向阀(20)第三出口依次连接过滤器(21)、流量计(22)和压力表(23)，再通过研磨高压软管(30)流向夹具，所述夹具由夹具下压块(24)、夹具上压块(26)、压紧气缸下限位传感器(27)、压紧气缸(28)和压紧气缸上限位传感器(29)组成，夹具上压块(26)和夹具下压块(24)由压紧气缸(28)驱动用于夹紧喷油嘴工件(25)，压紧气缸(28)的上下限位点分别设有压紧气缸下限位传感器(27)和压紧气缸上限位传感器(29)，夹具上压块(26)和夹具下压块(24)设有有与喷油嘴工件(25)连通的微小管路；最后通过管路连接回到磨料箱；研磨高压软管(30)上安装有温度计(31)和研磨压力传感器(32)；
编码器(13)、电动缸(14)、磨料驱动缸压力传感器(19)、换向阀(20)、过滤器(21)和流量计(22)与PLC控制器(10)控制连接。


2.根据权利要求1所述的喷油嘴喷孔挤压研磨装置，其特征在于，换向阀(20)和磨料驱动缸(17)之间安装磨料驱动缸压力传感器(19)，研磨高压软管(30)上设置有截止阀(33)，位于温度计(31)和研磨压力传感器(32)上游，所述截止阀(33)通过研磨泄压软管(35)连接到磨料箱(34)，截止阀(33)与PLC控制器(10)控制连接；
研磨时，当磨料驱动缸压力传感器得压力值高于设定值时，或磨料研磨过滤器(21)发出压差过大信号时，判定研磨回路堵塞，启动自保护功能；PLC控制器(10)发出停止加工信号，加工停止，截止阀(33)关闭研磨高压软管(30)出口，通过研磨泄压软管(35)将磨料返回磨料箱(34)。


3.根据权利要求1所述的喷油嘴喷孔挤压研磨装置，其特征在于，磨料箱(34)连接磨料循环装置，磨料循环装置由磨料箱球阀Ⅰ(1)、磨料箱球阀Ⅱ(2)、磨料循环齿轮泵(3)、磨料循环单向阀(4)、磨料循环球阀(5)、磨料循环过滤器(6)和磨料循环低压软管(7)构成，磨料循环低压软管(7)入口端设置在磨料箱(34)底部，依次连接、磨料箱球阀Ⅱ(2)、磨料循环齿轮泵(3)、磨料循环单向阀(4)、磨料循环球阀(5)和磨料循环过滤器(6)，最后通过磨料箱球阀Ⅰ(1)连接回到磨料箱(34)上部；通过磨料循环齿轮泵(3)驱动对磨料箱(34)内的磨料形成循环搅动。


4.根据权利要求1所述的喷油嘴喷孔挤压研磨装置，其特征在于，喷油嘴喷孔挤压研磨装置中还包括操作显示屏(8)与PLC控制器(10)相连，操作显示屏(8)带有存储功能，将研磨工艺相关的工艺参数制作成配方，针对不同喷油嘴工件制作不同的配方，方便用户进行调用、更改、下载和删除操作。


5.一种权利要求1所述喷油嘴喷孔挤压研磨装置的挤压研磨工艺方法，具体步骤如下：
第一步：判定磨料驱动缸(17)中的剩余磨料是否可以继续研磨一个喷油嘴工件，判定条件为磨料驱动缸中剩余磨料位移≥K×上一个喷油嘴工件研磨循环使用的磨料驱动缸位移，K是安全系数值，K＝1.2～1.5；若判定条件成立进入第三步，判定条件不成立进入第二步；
第二步：磨料换向阀(20)切换到填充状态，即磨料填充低压软管(12)和磨料驱动缸(17)连通，电动缸(14)反转，电动缸推杆(16)向下运动，通过编码器(13)记录电动缸推杆(16)在磨料驱动缸(17)中的位置，当电动缸推杆(16)到达磨料驱动缸下限位时，电动缸(14)停止旋转，磨料填充结束；
第三步：磨料换向阀(20)切换到研磨状态，即磨料驱动缸(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴淳武，吴欲龙，周峰，文勤，张宝田，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32