噴油泵可靠性試驗臺的製作方法

2023-05-07 10:06:36 1

專利名稱：噴油泵可靠性試驗臺的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種改進的噴油泵試驗臺，屬於內燃機燃油噴射裝置的試驗設備，特別是一種用於多缸合成式噴油泵耐久試驗和可靠性試驗的噴油泵可靠性試驗臺。
現有的噴油泵試驗臺，例如泰安農機試驗設備廠生產的12PSY55型試驗臺，英國Hartridge 2500型試驗臺等均由主傳動系統，油量計量系統和噴油泵安裝裝置等組成，其中油量計量系統是使噴油泵各缸供給的燃油經高壓油管和標準噴油器分別注入對應的量筒內，預先設定噴油次數並採用人工讀數或電測計量油量，屬於容積式計量方式。
為了考核噴油泵的可靠性，機械電子工業部油泵油嘴專業標準″合成式噴油泵總成可靠性室內臺架冷拖試驗方法″分別規定了在可靠性試驗過程中試驗工況油量的超差界限和試驗工況各缸油量不均勻度的超差界限。但是現有的噴油泵試驗臺都不具備上述兩種超差界限的自動測量和自動報警裝置。
本實用新型的目的是提供一種改進的噴油泵試驗臺，它適用於多缸合成式噴油泵的耐久試驗和可靠性試驗，具有檢測各缸油量和油量不均勻度的裝置，並有自動報警功能。
本實用新型的技術方案是噴油泵試驗臺的油量計量系統採用一臺或多臺天平，用質量法(重量法)測量各缸油量(圖1)。噴油泵各缸供給的燃油經高壓油管和柴油機實際配用的噴油器注入天平上的量杯內。進出量杯的油路採用電磁閥和抽油泵控制。這種質量法油量計量方式的工作原理是預先設定時間值T，然後分別測量各缸在開始時的量杯質量M1和時間T結束時的量杯質量M2，算出各缸單位時間的供油量G＝M1－M2／T。質量法油量計量系統所採用的主要元器件和現有技術中內燃機油耗儀所用的技術相同(例如中國專利89215062.9微機控制的高精度油耗測量儀)，該技術為內燃機測試技術領域的技術人員所熟悉，但迄今此技術尚未公開用於噴油泵試驗臺。
採用一臺天平周期性地巡迴測量多缸泵各缸油量時，應當有一個油量分配裝置(圖2)油量分配裝置的作用是按一定的順序使被測缸的燃油通向量杯，並使其餘各缸的燃油流回油箱中。上述天平可採用機械天平或電子天平。為了便於實現微機控制和自動報警，最好採用由量杯和重量傳感器組成的電子天平。用於噴油泵可靠性試驗臺時，天平的精度為0.5g就能滿足使用要求。
油量分配裝置可以採用一個多通道閥門或者多個三通道閥門(滑閥式或旋轉式均可)其操作方式可採用手動，電動或電子程序控制方式。本實用新型中圖3所示的油量分配裝置是一種由同步電機，位置傳感器，發訊器，分配器，傳動軸等組成的電子程序控制多通道閥門裝置。其中由帶有油孔，配合表面能相對轉動的分配器轉子和分配器定子所組成的分配器是一個旋轉式多通道閥。
可以將上述油量分配裝置和電子天平，電磁閥以及一臺單板微機及輸入，輸出，顯示，列印等器件一起組成帶有微機控制的智能化油量檢測裝置的噴油泵試驗臺。測量前時間值T，基準油量Go和不均勻度界限值(％)均預先設定。油量分配裝置和電磁閥的工作程序，測得油量的數據處理程序及油量的超差界限值(％)可固化在集成電路中。當算出的油量或油量不均勻度超過限值時能自動發出聲，光信號報警。該微機控制油量檢測裝置的框圖和基本電路圖如圖5，圖6所示。檢測裝置的各種元器件可以集中裝配在一起，也可以分開裝在噴油泵試驗臺的有關部分上，兩者均可實現同樣的功能。
本實用新型與現有技術相比所具有的優點是採用質量法測量各缸油量，測量值不需要按燃油的密度進行換算。採用油量分配裝置後可實現用一臺天平巡迴測量多缸噴油泵各缸油量的要求。採用微機控制電子天平，電子程序控制多通道閥和預先設定界限值的裝置及報警裝置後能夠實現對噴油泵可靠性試驗過程的自動控制和自動報警，並且有助於對試驗過程中眾多直接，間接引起油量超差和不均勻度超差的故障進行診斷，顯著改善了試驗臺的性能，增加了新的功能，提高了試驗工作的效率和準確性。
圖1是用多臺天平測各缸油量的噴油泵試驗臺原理圖。
圖2是用一臺天平的噴油泵可靠性試驗臺原理圖。
圖3是油量分配裝置簡圖。
圖4是分配器轉子的橫剖面圖。
圖5是微機控制油量檢測裝置的框圖。
圖6是微機控制油量檢測裝置基本電路圖。
圖7是鍵盤輸入及顯示部分面板布置圖。
以下結合
本實用新型的幾個實施例。
圖1中一臺多缸合成式噴油泵［1］安裝在噴油泵試驗臺［2］上，由主傳動系統驅動工作。噴油泵各缸供給的燃油經高壓油管和噴油器［3］，再經管路和三通電磁閥［4］注入天平［5］上的量杯［6］內。為了用質量法分別測量各缸的油量，天平和量杯的數量均應等於噴油泵的缸數。例如4缸泵需用4臺天平(圖中從簡，只畫出了一臺天平)。
圖2表示具有油量分配裝置並採用一臺電子天平巡迴測量各缸油量的噴油泵可靠性試驗臺。圖中噴油泵各缸供給的燃油經高壓油管和噴油器後分別用油管和油量分配裝置［8］的一個進油口連接。測第1缸油量時，第1缸所供燃油經電磁閥［4］注入電子天平［9］的量杯［6］內，其餘各缸所供燃油均經回油管流回油箱［7］。1缸測量結束後，三通電磁閥停止向量杯［6］供油，1缸燃油也回入油箱，接著電磁抽油泵［10］將量杯中的燃油抽回油箱，使天平回零。然後油量分配裝置中的分配器轉動一個角度使另一缸與量杯連接，逐次測量各缸油量。其中電子天平［9］的主要器件是重量傳感器(力傳感器)。採用微機控制裝置［25］時，可將該裝置安裝在噴油泵試驗臺的適當位置上。
圖3所示的油量分配裝置中，同步電機［11］經傳動軸［12］帶動發訊器盤［15］和分配器轉子［16］旋轉。每次轉動360°／n(n為噴油泵的缸數)。每一個角度位置有一個被測缸的燃油經分配器定子［17］上的出油口［18］通向量杯，而其餘各缸的燃油均經回油口［19］流回油箱。一次測量中各被測缸的泵油次數相同。當轉速一定該泵油次數與分配器轉子在一定角度位置上停留的時間成正比，可以根據需要預先設定。發訊器盤［15］上裝有發訊元件［14］(例如永久磁鐵)，傳感器緊固板上裝有n個位置傳感器［13］(採用霍爾傳感器，數量與噴油泵缸數相等)。當發訊元件［14］轉到與某一傳感器相對的位置時，該傳感器就發出信號，經微機(單板機)處理後就能按規定的程序控制三通電磁閥［4］和抽油泵［10］的動作。
圖4是圖3中分配器轉子［16］A－A剖面的放大圖。由圖3和圖4可以看到，被測缸的進油孔與中心孔及出油口［18］相通。其餘各缸的進油經分配器轉子A－A剖面上的扇形弧形槽互相連通，並與回油口［19］相通。分配器轉子［16］的外表面和定子［17］的內表面均應精密加工以保證燃油的密封性，其工藝要求與轉子式分配泵相同，屬現有技術。
在圖5所示的框圖中，電子天平［9］中的傳感器所輸出的質量值M1和M2的信號均為模擬量，經A／D轉換器轉變為數字量後輸入微處理器。測量時間T，基準油量Go和不均勻度界限值(％)均採用圖7所示的鍵盤［22］預先設定並輸入微處理器。而位置信號由霍爾傳感器［13］輸入微處理器。微處理器(CPU)按規定的程序對輸入信號進行數據處理後以多種輸出信號分別控制顯示器(LED)，印表機，油量分配裝置所用的電機［11］，三通電磁閥［4］，抽油泵［10］，油量超差報警指示燈［23］或報警蜂鳴器，各缸油量不均勻度超差報警指示燈［24］或其報警蜂鳴器。
圖6是微機控制部分的電路圖。圖中力傳感器輸出的信號經7650放大器放大後輸入8031微處理器。預先設定的時間，基準油量和不均勻度值採用可編程序小鍵盤［22］經8279可編程序鍵盤／顯示器接口輸入微處理器。位置信號由霍爾傳感器經輸入接口和8243擴展器輸入微處理器。經數據處理後輸出的各種控制信號採用6位發光二極體［20］顯示，也可以連接小型印表機打出數據。
圖7中［21］是電源開關，小鍵盤［22］有12個雙功能鍵。其中R為復位鍵。選擇鍵B用於選擇4路輸入，即用於4缸噴油泵。選擇鍵C用於6缸噴油泵。鍵A用於手動控制油量分配裝置中電機［11］的動作，按一次轉一固定的角度。其餘各鍵的功能分別如圖7所示，各數字鍵可用於設定數值的輸入。例如按鍵″P″和″1″，再按″30″，則設定測量時間為30秒。按鍵″P″和″2″，再按″50″則設定基準油量為50克。按鍵″P″和″3″，再按″10″則設定不均勻度為10％。圖中［23］為油量超差指示燈，［24］為油量不均勻度超差指示燈。6位顯示器［20］除用於在預先設定時顯示設定數值外，也用於在自動或手動測量時顯示各缸的供油量，以克(g)為單位，帶有一位小數。
權利要求1.一種噴油泵試驗臺[2]，由主傳動系統，油量計量系統，轉數計量系統和噴油泵安裝裝置等組成，其特徵是有一個油量分配裝置[8]，並且只採用一臺機械天平[5]或電子天平[9]，用質量法(重量法)巡迴測量噴油泵各缸的油量。
2.根據權利要求1所述的噴油泵試驗臺，其特徵是所述的油量分配裝置［8］採用由同步電機［11］，傳感器［13］，發訊器［14］，分配器［16］［17］，傳動軸［12］等組成的電子程序控制多通道閥。
3.根據權利要求2所述的噴油泵試驗臺，其特徵是所述的分配器由帶有油孔，互相配合併能相對轉動的分配器轉子［16］和分配器定子［17］所組成。
4.根據權利要求1所述的噴油泵試驗臺，其特徵是採用微機控制自動測量、自動顯示，並具有預先設定單缸油量界限值的裝置和超過界限值自動報警的聲、光裝置。
5.根據權利要求1所述的噴油泵試驗臺，其特徵是採用微機控制自動測量、自動顯示，並具有預先設定各缸油量不均勻度界限值和超過界限值時自動報警的聲、光裝置。
專利摘要本實用新型是一種用質量法測量各缸油量的內燃機噴油泵試驗臺，其特徵是採用天平測量各缸的供油量，當採用油量分配裝置時可用一臺天平巡迴測各缸油量，該試驗臺採用微機控制電磁閥和抽油泵的動作，能實現自動測量，當單缸油量或各缸油量不均勻度超過界限值時能自動報警，適用於多缸合成式噴油泵的耐久試驗和可靠性試驗，提高了試驗工作的效率和準確性。
文檔編號F02M65/00GK2100499SQ9120544
公開日1992年4月1日 申請日期1991年4月5日 優先權日1991年4月5日
發明者高麟書 申請人:機械電子工業部無錫油泵油嘴研究所