專利名稱：噴油泵可靠性試驗(yàn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種改進(jìn)的噴油泵試驗(yàn)臺，屬于內(nèi)燃機(jī)燃油噴射裝置的試驗(yàn)設(shè)備，特別是一種用于多缸合成式噴油泵耐久試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)的噴油泵可靠性試驗(yàn)臺。
現(xiàn)有的噴油泵試驗(yàn)臺，例如泰安農(nóng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備廠生產(chǎn)的12PSY55型試驗(yàn)臺，英國Hartridge 2500型試驗(yàn)臺等均由主傳動系統(tǒng)，油量計(jì)量系統(tǒng)和噴油泵安裝裝置等組成，其中油量計(jì)量系統(tǒng)是使噴油泵各缸供給的燃油經(jīng)高壓油管和標(biāo)準(zhǔn)噴油器分別注入對應(yīng)的量筒內(nèi)，預(yù)先設(shè)定噴油次數(shù)并采用人工讀數(shù)或電測計(jì)量油量，屬于容積式計(jì)量方式。
為了考核噴油泵的可靠性，機(jī)械電子工業(yè)部油泵油嘴專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)″合成式噴油泵總成可靠性室內(nèi)臺架冷拖試驗(yàn)方法″分別規(guī)定了在可靠性試驗(yàn)過程中試驗(yàn)工況油量的超差界限和試驗(yàn)工況各缸油量不均勻度的超差界限。但是現(xiàn)有的噴油泵試驗(yàn)臺都不具備上述兩種超差界限的自動測量和自動報(bào)警裝置。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的噴油泵試驗(yàn)臺，它適用于多缸合成式噴油泵的耐久試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，具有檢測各缸油量和油量不均勻度的裝置，并有自動報(bào)警功能。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是噴油泵試驗(yàn)臺的油量計(jì)量系統(tǒng)采用一臺或多臺天平，用質(zhì)量法(重量法)測量各缸油量(圖1)。噴油泵各缸供給的燃油經(jīng)高壓油管和柴油機(jī)實(shí)際配用的噴油器注入天平上的量杯內(nèi)。進(jìn)出量杯的油路采用電磁閥和抽油泵控制。這種質(zhì)量法油量計(jì)量方式的工作原理是預(yù)先設(shè)定時間值T，然后分別測量各缸在開始時的量杯質(zhì)量M1和時間T結(jié)束時的量杯質(zhì)量M2，算出各缸單位時間的供油量G＝M1－M2／T。質(zhì)量法油量計(jì)量系統(tǒng)所采用的主要元器件和現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)燃機(jī)油耗儀所用的技術(shù)相同(例如中國專利89215062.9微機(jī)控制的高精度油耗測量儀)，該技術(shù)為內(nèi)燃機(jī)測試技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉，但迄今此技術(shù)尚未公開用于噴油泵試驗(yàn)臺。
采用一臺天平周期性地巡回測量多缸泵各缸油量時，應(yīng)當(dāng)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，并使其余各缸的燃油流回油箱中。上述天平可采用機(jī)械天平或電子天平。為了便于實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制和自動報(bào)警，最好采用由量杯和重量傳感器組成的電子天平。用于噴油泵可靠性試驗(yàn)臺時，天平的精度為0.5g就能滿足使用要求。
油量分配裝置可以采用一個多通道閥門或者多個三通道閥門(滑閥式或旋轉(zhuǎn)式均可)其操作方式可采用手動，電動或電子程序控制方式。本實(shí)用新型中圖3所示的油量分配裝置是一種由同步電機(jī)，位置傳感器，發(fā)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(zhuǎn)動的分配器轉(zhuǎn)子和分配器定子所組成的分配器是一個旋轉(zhuǎn)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(jī)及輸入，輸出，顯示，打印等器件一起組成帶有微機(jī)控制的智能化油量檢測裝置的噴油泵試驗(yàn)臺。測量前時間值T，基準(zhǔn)油量Go和不均勻度界限值(％)均預(yù)先設(shè)定。油量分配裝置和電磁閥的工作程序，測得油量的數(shù)據(jù)處理程序及油量的超差界限值(％)可固化在集成電路中。當(dāng)算出的油量或油量不均勻度超過限值時能自動發(fā)出聲，光信號報(bào)警。該微機(jī)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(yàn)臺的有關(guān)部分上，兩者均可實(shí)現(xiàn)同樣的功能。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是采用質(zhì)量法測量各缸油量，測量值不需要按燃油的密度進(jìn)行換算。采用油量分配裝置后可實(shí)現(xiàn)用一臺天平巡回測量多缸噴油泵各缸油量的要求。采用微機(jī)控制電子天平，電子程序控制多通道閥和預(yù)先設(shè)定界限值的裝置及報(bào)警裝置后能夠?qū)崿F(xiàn)對噴油泵可靠性試驗(yàn)過程的自動控制和自動報(bào)警，并且有助于對試驗(yàn)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(jìn)行診斷，顯著改善了試驗(yàn)臺的性能，增加了新的功能，提高了試驗(yàn)工作的效率和準(zhǔn)確性。
圖1是用多臺天平測各缸油量的噴油泵試驗(yàn)臺原理圖。
圖2是用一臺天平的噴油泵可靠性試驗(yàn)臺原理圖。
圖3是油量分配裝置簡圖。
圖4是分配器轉(zhuǎn)子的橫剖面圖。
圖5是微機(jī)控制油量檢測裝置的框圖。
圖6是微機(jī)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(jié)合
本實(shí)用新型的幾個實(shí)施例。
圖1中一臺多缸合成式噴油泵［1］安裝在噴油泵試驗(yàn)臺［2］上，由主傳動系統(tǒng)驅(qū)動工作。噴油泵各缸供給的燃油經(jīng)高壓油管和噴油器［3］，再經(jīng)管路和三通電磁閥［4］注入天平［5］上的量杯［6］內(nèi)。為了用質(zhì)量法分別測量各缸的油量，天平和量杯的數(shù)量均應(yīng)等于噴油泵的缸數(shù)。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并采用一臺電子天平巡回測量各缸油量的噴油泵可靠性試驗(yàn)臺。圖中噴油泵各缸供給的燃油經(jīng)高壓油管和噴油器后分別用油管和油量分配裝置［8］的一個進(jìn)油口連接。測第1缸油量時，第1缸所供燃油經(jīng)電磁閥［4］注入電子天平［9］的量杯［6］內(nèi)，其余各缸所供燃油均經(jīng)回油管流回油箱［7］。1缸測量結(jié)束后，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。然后油量分配裝置中的分配器轉(zhuǎn)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)。采用微機(jī)控制裝置［25］時，可將該裝置安裝在噴油泵試驗(yàn)臺的適當(dāng)位置上。
圖3所示的油量分配裝置中，同步電機(jī)［11］經(jīng)傳動軸［12］帶動發(fā)訊器盤［15］和分配器轉(zhuǎn)子［16］旋轉(zhuǎn)。每次轉(zhuǎn)動360°／n(n為噴油泵的缸數(shù))。每一個角度位置有一個被測缸的燃油經(jīng)分配器定子［17］上的出油口［18］通向量杯，而其余各缸的燃油均經(jīng)回油口［19］流回油箱。一次測量中各被測缸的泵油次數(shù)相同。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定該泵油次數(shù)與分配器轉(zhuǎn)子在一定角度位置上停留的時間成正比，可以根據(jù)需要預(yù)先設(shè)定。發(fā)訊器盤［15］上裝有發(fā)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］(采用霍爾傳感器，數(shù)量與噴油泵缸數(shù)相等)。當(dāng)發(fā)訊元件［14］轉(zhuǎn)到與某一傳感器相對的位置時，該傳感器就發(fā)出信號，經(jīng)微機(jī)(單板機(jī))處理后就能按規(guī)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(zhuǎn)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(jìn)油孔與中心孔及出油口［18］相通。其余各缸的進(jìn)油經(jīng)分配器轉(zhuǎn)子A－A剖面上的扇形弧形槽互相連通，并與回油口［19］相通。分配器轉(zhuǎn)子［16］的外表面和定子［17］的內(nèi)表面均應(yīng)精密加工以保證燃油的密封性，其工藝要求與轉(zhuǎn)子式分配泵相同，屬現(xiàn)有技術(shù)。
在圖5所示的框圖中，電子天平［9］中的傳感器所輸出的質(zhì)量值M1和M2的信號均為模擬量，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量后輸入微處理器。測量時間T，基準(zhǔn)油量Go和不均勻度界限值(％)均采用圖7所示的鍵盤［22］預(yù)先設(shè)定并輸入微處理器。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(guī)定的程序?qū)斎胄盘栠M(jìn)行數(shù)據(jù)處理后以多種輸出信號分別控制顯示器(LED)，打印機(jī)，油量分配裝置所用的電機(jī)［11］，三通電磁閥［4］，抽油泵［10］，油量超差報(bào)警指示燈［23］或報(bào)警蜂鳴器，各缸油量不均勻度超差報(bào)警指示燈［24］或其報(bào)警蜂鳴器。
圖6是微機(jī)控制部分的電路圖。圖中力傳感器輸出的信號經(jīng)7650放大器放大后輸入8031微處理器。預(yù)先設(shè)定的時間，基準(zhǔn)油量和不均勻度值采用可編程序小鍵盤［22］經(jīng)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(jīng)輸入接口和8243擴(kuò)展器輸入微處理器。經(jīng)數(shù)據(jù)處理后輸出的各種控制信號采用6位發(fā)光二極管［20］顯示，也可以連接小型打印機(jī)打出數(shù)據(jù)。
圖7中［21］是電源開關(guān)，小鍵盤［22］有12個雙功能鍵。其中R為復(fù)位鍵。選擇鍵B用于選擇4路輸入，即用于4缸噴油泵。選擇鍵C用于6缸噴油泵。鍵A用于手動控制油量分配裝置中電機(jī)［11］的動作，按一次轉(zhuǎn)一固定的角度。其余各鍵的功能分別如圖7所示，各數(shù)字鍵可用于設(shè)定數(shù)值的輸入。例如按鍵″P″和″1″，再按″30″，則設(shè)定測量時間為30秒。按鍵″P″和″2″，再按″50″則設(shè)定基準(zhǔn)油量為50克。按鍵″P″和″3″，再按″10″則設(shè)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］除用于在預(yù)先設(shè)定時顯示設(shè)定數(shù)值外，也用于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(shù)。
權(quán)利要求1.一種噴油泵試驗(yàn)臺[2]，由主傳動系統(tǒng)，油量計(jì)量系統(tǒng)，轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量系統(tǒng)和噴油泵安裝裝置等組成，其特征是有一個油量分配裝置[8]，并且只采用一臺機(jī)械天平[5]或電子天平[9]，用質(zhì)量法(重量法)巡回測量噴油泵各缸的油量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴油泵試驗(yàn)臺，其特征是所述的油量分配裝置［8］采用由同步電機(jī)［11］，傳感器［13］，發(fā)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(jù)權(quán)利要求2所述的噴油泵試驗(yàn)臺，其特征是所述的分配器由帶有油孔，互相配合并能相對轉(zhuǎn)動的分配器轉(zhuǎn)子［16］和分配器定子［17］所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴油泵試驗(yàn)臺，其特征是采用微機(jī)控制自動測量、自動顯示，并具有預(yù)先設(shè)定單缸油量界限值的裝置和超過界限值自動報(bào)警的聲、光裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴油泵試驗(yàn)臺，其特征是采用微機(jī)控制自動測量、自動顯示，并具有預(yù)先設(shè)定各缸油量不均勻度界限值和超過界限值時自動報(bào)警的聲、光裝置。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用質(zhì)量法測量各缸油量的內(nèi)燃機(jī)噴油泵試驗(yàn)臺，其特征是采用天平測量各缸的供油量，當(dāng)采用油量分配裝置時可用一臺天平巡回測各缸油量，該試驗(yàn)臺采用微機(jī)控制電磁閥和抽油泵的動作，能實(shí)現(xiàn)自動測量，當(dāng)單缸油量或各缸油量不均勻度超過界限值時能自動報(bào)警，適用于多缸合成式噴油泵的耐久試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，提高了試驗(yàn)工作的效率和準(zhǔn)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(yōu)先權(quán)日1991年4月5日
發(fā)明者高麟書 申請人:機(jī)械電子工業(yè)部無錫油泵油嘴研究所