УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК Российский патент 2020 года по МПК F02M65/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для проверки топливных форсунок.

При проверке топливных форсунок в предназначенном для этого устройстве используется специальная жидкость, так называемое проверочное (или калибровочное) масло, которое насосом высокого давления (насосом топливной системы "common rail" (системы впрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления, называемой также топливным аккумулятором высокого давления, а также топливной рампой)) подается под необходимым давлением в аккумулятор давления, соответственно топливную рампу высокого давления. Из аккумулятора давления, соответственно топливной рампы высокого давления проверочное масло распределяется по проверяемым топливным форсункам.

В зависимости от конструктивного типа проверяемой топливной форсунки для ее соединения с аккумулятором давления, соответственно топливной рампой высокого давления при этом необходимо использовать различные соединительные трубопроводы, прежде всего шланги высокого давления.

Применение гибких соединительных трубопроводов, прежде всего соединительных трубопроводов разных изготовителей, может влиять на результаты измерений, из-за чего можно попасть в зависимость от одного-единственного изготовителя, соответственно от небольшого ограниченного числа изготовителей. Однако даже при применении шлангов высокого давления от одного-единственного изготовителя результаты измерений могут варьироваться из-за обусловленных производственными допусками погрешностей изготовления.

Исходя из вышеизложенного, желательно улучшить присоединение проверяемых топливных форсунок к топливной рампе высокого давления для повышения стабильности результатов измерений.

Согласно изобретению в нем предлагается устройство для проверки топливных форсунок, имеющее гидравлический насос, который предназначен для подачи проверочного масла, двигатель, который механически соединен с гидравлическим насосом и предназначен для его приведения в действие, по меньшей мере один держатель для крепления в нем по меньшей мере одной проверяемой топливной форсунки и топливную рампу, которая предназначена для приема подаваемого гидравлическим насосом проверочного масла и для гидравлического соединения с по меньшей мере одной проверяемой топливной форсункой. При этом топливная рампа установлена с возможностью ее поворота относительно держателя топливной форсунки. Благодаря этому можно регулировать положение и пространственную ориентацию топливной рампы и таким путем ориентировать ее на гидравлическое присоединение (штуцер) проверяемой топливной форсунки.

Топливная рампа выполнена прежде всего с по меньшей мере одним жестким присоединительным патрубком для подсоединения по меньшей мере одной проверяемой топливной форсунки.

Тем самым топливную рампу можно жестким присоединительным патрубком соединять со штуцером проверяемой топливной форсунки. Поэтому можно отказаться от применения различных присоединений высокого давления и гибких шлангов высокого давления.

Благодаря предлагаемому в изобретении решению упрощается пользование устройством для проверки топливных форсунок, а для возможности проверки топливных форсунок разных типов в одном-единственном предназначенном для этого устройстве требуются лишь незначительные работы по его переоборудованию и переналадке. Поскольку жесткие присоединительные патрубки менее подвержены износу, чем гибкие шланги высокого давления, удается сократить частоту отказов устройства для проверки топливных форсунок и повысить его эксплуатационную надежность. Поскольку у жестких присоединительных патрубков обусловленные производственными допусками погрешности их изготовления меньше, чем у гибких шлангов высокого давления, удается повысить точность и прежде всего улучшить воспроизводимость результатов измерений.

Присоединительные патрубки можно изготавливать путем обработки резанием и приобретать с неизменными качеством и исполнением у разных поставщиков. Поэтому удается избежать зависимости от одного или немногих поставщиков.

В одном из вариантов топливная рампа установлена с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси, что позволяет особо эффективно согласовывать ориентацию топливной рампы с геометрией топливных форсунок, которые в целях их проверки располагают преимущественно вертикально.

В еще одном варианте гидравлический насос и двигатель установлены с возможностью их поворота совместно с топливной рампой. Благодаря этому гидравлический насос и топливную рампу можно соединять между собой жесткой гидролинией. Тем самым и в этом месте можно отказаться от использования гибкого шланга высокого давления.

В еще одном варианте топливная рампа гидравлическим соединением, прежде всего гидравлическим переходником, соединена с гидравлическим насосом таким образом, что топливную рампу можно вращать, соответственно поворачивать относительно этого гидравлического насоса. Благодаря этому снижается поворачиваемая масса, поскольку гидравлический насос и двигатель не поворачиваются совместно с топливной рампой.

В еще одном варианте гидравлический насос, двигатель и топливная рампа в виде совместной конструктивной группы установлены на остове устройства для проверки топливных форсунок на упругой опоре, образованной прежде всего упругим амортизатором/резиновым амортизатором. Благодаря тому, что гидравлический насос и топливная рампа в виде совместной конструктивной группы установлены на упругой опоре, при работе не возникают никакие относительные движения между гидравлическим насосом и топливной рампой. Поэтому для соединения гидравлического насоса с топливной рампой возможно применение жестких гидролиний, прежде всего стальных трубопроводов.

В еще одном варианте указанная конструктивная группа охватывает также раму и/или ванну, прежде всего масляную ванну, при этом такая рама, соответственно такая ванна установлена на остове устройства для проверки топливных форсунок на упругой опоре. Наличие рамы и/или ванны позволяет особо эффективным путем устанавливать совместно топливную рампу, двигатель и насос на упругой опоре.

В еще одном варианте по меньшей мере один держатель топливной форсунки установлен с возможностью его перемещения в по меньшей мере одном направлении, прежде всего во всех трех пространственных направлениях. Благодаря этому проверяемую топливную форсунку можно оптимально ориентировать на присоединительный патрубок топливной рампы, вследствие чего можно отказаться от применения гибкого гидравлического соединения

между топливной рампой и топливной форсункой.

В еще одном варианте по меньшей мере один держатель топливной форсунки имеет зажимное приспособление для закрепления проверяемой топливной форсунки. Зажимное приспособление позволяет быстро, надежно и эффективно фиксировать проверяемую топливную форсунку в крепежном приспособлении.

В еще одном варианте по меньшей мере один держатель топливной форсунки имеет винт, конус и зажимное кольцо, которые выполнены таким образом, что при вращении винта зажимное кольцо способно расширяться и таким путем фиксировать держатель топливной форсунки в трубке устройства для проверки топливных форсунок без перетяжки, коробления и перекоса этого держателя.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 в аксонометрии в виде спереди показано устройство для проверки топливных форсунок с конструктивной группой согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

На фиг. 2а и 2б в аксонометрии в двух различных ракурсах показаны функциональные элементы изображенного на фиг.1 устройства для проверки топливных форсунок.

На фиг. 3а-3в в различных видах показан держатель топливной форсунки, используемый в одном из вариантов осуществления изобретения, с зажатой в нем топливной форсункой.

На фиг. 4 в аксонометрии в виде спереди показана конструктивная группа

согласно еще одному варианту осуществления изобретения.

На фиг. 5а и 5б в аксонометрии и в разрезе показан гидравлический переходник, выполненный по одному из вариантов.

Подробное описание чертежей

На фиг. 1 в аксонометрии в виде спереди показано устройство 2 для проверки топливных форсунок с конструктивной группой 9а согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 2а и 2б в аксонометрии в двух различных ракурсах показана конструктивная группа 9а, содержащая функциональные элементы устройства 2 для проверки топливных форсунок.

Устройство 2 для проверки топливных форсунок имеет представленную на фиг. 1, 2а и 2б справа часть 4 с оборудованием для создания давления и представленную на этих чертежах слева испытательную часть 5.

Устройство 2 для проверки топливных форсунок имеет несущую раму 3, на которой смонтированы обозначенный позиций 6 гидравлический насос (насос высокого давления) и предназначенный для его приведения в действие двигатель 8.

На несущей раме 3 смонтирована поворотная рама 22, опирающаяся на эту несущую раму через два стояковых подшипника 26 таким образом, что она может поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Благодаря этому поворотную раму 22 можно путем ее поворота вокруг горизонтальной оси устанавливать в любое угловое положение, которое может изменяться от горизонтального вплоть до вертикального. Поворотную раму 22 можно фиксировать в любом ее требуемом положении зажимной рукояткой 30. Альтернативно этому или дополнительно к этому поворотную раму 22 можно стопорить в требуемом положении закрепленным на ней зубчатым или резьбовым стержнем 34, который входит в зацепление с кнопкой 32 управления.

На поворотной раме 22 смонтирован выполненный в виде топливной рампы 10 аккумулятор высокого давления, который несколькими гидролиниями 24 соединен с выходной стороной гидравлического насоса 6 и предназначен для приема подаваемой им жидкости. Топливная рампа 10 имеет несколько отверстий 12, каждое из которых предназначено для установки в нем присоединительного патрубка 14. Таким присоединительным патрубком 14 топливная рампа 10 соединена с проверяемой топливной форсункой 18 ("испытываемым изделием"). Топливная форсунка 18 удерживается при этом ее обозначенным позицией 16 держателем (крепежным приспособлением для ее закрепления), который опирается на несущую раму 3 через отходящую от нее трубку 20. Более подробно держатель 16 топливной форсунки описан ниже со ссылкой на фиг. 3а-3в.

Путем поворота поворотной рамы 22 угол наклона установленного на топливной рампе 10 присоединительного патрубка 14 можно отрегулировать таким образом, чтобы присоединительный патрубок 14 располагался на одной линии со штуцером топливной форсунки 18. Положение топливной форсунки 18 относительно топливной рампы 10 можно отрегулировать путем перемещения держателя 16 (см. ниже) таким образом, чтобы присоединительный патрубок 14 можно было непосредственно соединить со штуцером топливной форсунки 18. Тем самым становится возможным отказаться от использовании подверженного износу гибкого гидравлического соединения, например в виде шланга, между топливной рампой 10 и топливной форсункой 18.

Несущая рама 3 совместно с поворотной рамой 22, двигателем 8, насосом 6 высокого давления и держателем 16 топливной форсунки образуют конструктивную группу 9а. Эта конструктивная группа 9а через упругие амортизаторы 28, которые расположены на нижней стороне несущей рамы 3, опирается на остов 5 устройства 2 для проверки топливных форсунок подвижно относительно этого остова. Благодаря этому на остов 5 не передаются никакие или передаются лишь демпфированные вибрации, которые возникают при работе двигателя 8 и гидравлического насоса 6.

Поскольку гидравлический насос 6 с его двигателем 8, топливная рампа 10 и каждая расположенная в держателе 16 топливная форсунка 18 все вместе как единая конструктивная группа опираются на остов устройства для проверки топливных форсунок подвижно относительно этого остова, между самими этими деталями даже при работе гидравлического насоса 6 не происходят никакие относительные перемещения. Поэтому гидравлический насос 6 и топливную рампу 10 можно соединять между собой жесткими гидролиниями 24, которые могут быть выполнены прежде всего из стали. Тем самым появляется возможность отказаться от применения подверженных износу гибких шлангов высокого давления.

Применение жестких гидролиний 24, которые выполнены прежде всего из стали, позволяет снизить производственные издержки и затраты на техническое обслуживание и повысить эксплуатационную надежность устройства 2 для проверки топливных форсунок.

На фиг. 3а-3в в различных видах показан держатель 16 с зажатой в нем топливной форсункой 18.

Топливную форсунку 18 фиксируют в ее держателе 16 зажимным приспособлением 40. Затем на (не видимый на фиг. 3а-3в) распылитель топливной форсунки 18 путем перемещения регулируемой по положению пластины 46 снизу надвигают камеру 42, в которую осуществляется впрыскивание, и фиксируют ее в этом положении путем затягивания зажимного винта 45.

Далее разъемной накидной гайкой 15 на присоединительном патрубке 14 топливную форсунку 18 ее присоединением высокого давления соединяют с топливной рампой 10.

До этого путем поворота поворотной рамы 22 вокруг горизонтальной оси присоединительный патрубок 14 ориентируют на топливную форсунку соответственно ее положению в ее держателе 16.

Держатель 16 топливной форсунки имеет несущую деталь 54, в которой выполнена прорезь 48, наличие которой позволяет изменять и регулировать по мере необходимости положение топливной форсунки 18 по высоте. Наличие бокового зазора в прорези 48 обеспечивает возможность бокового смещения топливной форсунки.

Держатель 16 топливной форсунки можно перемещать вперед и назад путем перемещения пальца 50 в трубке 20 несущей рамы 3 (см. фиг. 2а).

Боковой наклон держателя 16 можно регулировать благодаря наличию бокового зазора между боковой направляющей 52 и несущей деталью 54 держателя 16 с одной и другой стороны.

Наклон топливной форсунки 18 вперед/назад позволяют регулировать закругленные проставки 56 и компенсирующие наклон элементы 58, например комбинация из сферической шайбы и конической шайбы.

Пальцем 50 в трубке 20 несущей рамы 3 держатель 16 удерживается на ней и опирается на нее. Проворачиванию держателя на пальце препятствует язычок 60.

При вращении винта 62, рукоятка которого на чертежах не показана, происходит притягивание конуса 64 таким образом, что он расширяет зажимное кольцо 66. В результате этого зажимное кольцо 66 заклинивается в трубке 20 несущей рамы 3 и позволяет таким путем фиксировать положение держателя 16 без его перетяжки, коробления и перекоса.

На фиг. 4 показана конструктивная группа 9b, выполненная по альтернативному варианту. В данном варианте конструктивная группа 9b имеет масляную ванну 70 с вертикальными, вытянутыми вверх боковыми частями 72, предназначенными для крепления к ним стояковых подшипников 26 поворотной рамы 22. В показанном на фиг. 4 варианте вся масляная ванна 70 упруго опирается на нижнюю конструкцию через амортизаторы 28.

В отличие от показанного на фиг. 1, 2а и 2б варианта ось вращения вала двигателя 8 в данном случае ориентирована не параллельно, а перпендикулярно оси поворота поворотной рамы 22. Поэтому в такой конструкции при повороте поворотной рамы 22 изменяется также ориентация оси вращения вала двигателя 8 в пространстве.

В еще одном, не показанном на чертежах варианте гидравлический насос 6 и двигатель 8 размещают на неповоротной, неподвижной части устройства 2. С целью и в данном случае обеспечить возможность использования для подачи жидкости жестких гидролиний 24 вместо гибких шлангов на оси поворота устанавливают гидравлический переходник 80.

Подобный гидравлический переходник 80, выполненный по одному из вариантов, показан на фиг. 5а в аксонометрии и на фиг. 5б в разрезе.

Гидравлический переходник 80 имеет расположенный с входной стороны элемент 82 и расположенный с выходной стороны элемент 84, который соединен с расположенным с входной стороны элементом 82 с возможностью своего вращения относительно него вокруг оси А. Расположенный с входной стороны элемент 82, равно как и расположенный с выходной стороны элемент 84 имеют по минимум одному гидравлическому присоединению 83, 85, которые позволяют подсоединять к гидравлическому переходнику 80 гидролинии 24 с его входной стороны и с его выходной стороны соответственно. Соединение 86 между расположенным с входной стороны элементом 82 и расположенным с выходной стороны элементом 84 герметично даже при высоком давлении жидкости.

Расположенный с входной стороны элемент 82 гидравлического переходника 80 соединяется с выходом гидравлического насоса 6. Расположенный же с выходной стороны элемент 84 гидравлического переходника 80 соединяется с топливной рампой 10. Поскольку расположенный с выходной стороны элемент 84 может проворачиваться относительно расположенного с входной стороны элемента 82, между гидравлическим насосом 6 и топливной рампой 10 можно реализовать вращающееся гидравлическое соединение, также используя жесткие гидролинии 24, например из стали.

Изобретение относится к устройствам для испытания топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. В заявке описано устройство (2) для проверки топливных форсунок, имеющее гидравлический насос (6), который предназначен для подачи проверочного масла, двигатель (4), который механически соединен с гидравлическим насосом (6) и предназначен для его приведения в действие, по меньшей мере один держатель (16) для крепления в нем по меньшей мере одной проверяемой топливной форсунки (18) и топливную рампу (10), которая предназначена для приема подаваемого гидравлическим насосом (6) проверочного масла и для гидравлического соединения с по меньшей мере одной проверяемой топливной форсункой (18). При этом топливная рампа (10) установлена в устройстве (2) для проверки топливных форсунок с возможностью ее поворота относительно по меньшей мере одного держателя (16) топливной форсунки, что позволяет ориентировать топливную рампу на проверяемую топливную форсунку (18). Изобретение позволяет упростить использование устройства для проверки топливных форсунок и повысить его эксплуатационные характеристики. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство (2) для проверки топливных форсунок, имеющее гидравлический насос (6), который предназначен для подачи проверочного масла, двигатель (4), который механически соединен с гидравлическим насосом (6) и предназначен для его приведения в действие, по меньшей мере один держатель (16) для крепления в нем по меньшей мере одной проверяемой топливной форсунки (18) и топливную рампу (10), которая предназначена для приема подаваемого гидравлическим насосом (6) проверочного масла и для гидравлического соединения с по меньшей мере одной проверяемой топливной форсункой (18) и которая при этом установлена с возможностью ее поворота относительно по меньшей мере одного держателя (16) топливной форсунки, отличающееся тем, что гидравлический насос (6) и двигатель (4) установлены с возможностью их поворота совместно с топливной рампой (10).

2. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по п. 1, в котором топливная рампа (10) установлена с возможностью ее поворота вокруг горизонтальной оси.

3. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по п. 1 или 2, в котором топливная рампа (10) гидравлическим соединением соединена с гидравлическим насосом (6) с возможностью своего вращения относительно него.

4. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором топливная рампа (10) выполнена с по меньшей мере одним присоединительным патрубком (14) для подсоединения по меньшей мере одной проверяемой топливной форсунки (18).

5. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором гидравлический насос (6), двигатель (4) и топливная рампа (10) в виде совместной конструктивной группы (9а; 9b) установлены в устройстве (2) для проверки топливных форсунок на упругой опоре.

6. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором двигатель (4) и гидравлический насос (6) установлены в устройстве (2) для проверки топливных форсунок на упругой опоре, образованной по меньшей мере одним амортизатором (28).

7. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один держатель (16) топливной форсунки установлен с возможностью его перемещения в по меньшей мере одном направлении.

8. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по п. 7, в котором по меньшей мере один держатель (16) топливной форсунки установлен с возможностью его перемещения во всех трех пространственных направлениях.

9. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один держатель (16) топливной форсунки (18) имеет зажимное приспособление (40) для ее закрепления.

10. Устройство (2) для проверки топливных форсунок по одному из предыдущих пунктов, в котором по меньшей мере один держатель (16) топливной форсунки имеет винт (62), конус (64) и зажимное кольцо (66), которые выполнены таким образом, что при вращении винта (62) зажимное кольцо (66) способно расширяться и таким путем фиксировать держатель (16) топливной форсунки без его перетяжки, коробления и перекоса.