一種流體噴射器的裝配設備及裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種流體噴射器的裝配設備及裝配方法，用于裝配可動部件在閥套內，并要求其升程須精確控制和一致性要求的此類流體噴射器，尤其涉及電磁驅動的流體計量閥。
【背景技術】
[0002]流體噴射器的裝配方法直接影響噴射器的裝配質量。例如燃料噴射器、還原劑噴射計量閥等，關鍵是裝配噴射器內的可動部件，使其升程滿足設計的精度和批量裝配的一致性，對于保證噴射器的流量性能至關重要。升程過大、過小不僅會影響噴射器流量的計量精度，而且會影響噴射器的響應性。
[0003]CN200710002366.2中所描述的電磁閥式噴射器所采用的裝配方法是:首先將固定鐵芯固定于在前端具有燃料噴射口的金屬材料制筒裝容器的后端部內周之后，之后將可動部件通過固定鐵芯的貫通孔而進行安裝，最后通過按壓所述可動部件的后端部的彈簧和調整部件。在固定可動部件、彈簧及調整部件之前，需調節可動部件的升程，其方法是:通過夾具推壓從固定鐵芯的貫通孔插入的可動部件的頭部，確認閥體與閥座接觸，并測定其位置，預先測定可動鐵芯的上端位置，求出可動鐵芯的上端位置和固定鐵芯的頭部上端位置之間的尺寸差。在柱塞頭部下端和可動鐵芯上端面的接觸部之間安裝預先準備的調整墊圈(墊片)，使差值達到預先設定的值，然后重新組裝柱塞。或者，預先準備不同長度的多個柱塞，選擇上述尺寸差在容許值范圍內的柱塞而重新組裝。
[0004]此種安裝方法中調節可動部件升程的方法，主要是通過預先準備的調整墊圈(墊片)或不同長度的多個柱塞，手動調節升程，且可動部件的升程調節到設計值時，不能保持可動部件的位置，而是需要重新裝配可動部件，從而造成最終可動部件裝配完成后形成的升程與升程的調節值不一致，容易造成升程過大或過小，從而影響噴射器流量的計量精度和噴射器的響應性，最終影響噴射器的性能。同時，可動部件的導向精度受限于固定鐵芯的貫通孔，不能對裝入后的可動部件進行調整，因此需嚴格控制閥體與柱塞的同心度。
[0005]此種裝配方法，對銜鐵與閥體的同心度要求較嚴，這是因為此方法是將可動部件導向部件都裝入殼體后，再裝入可動部件。CN200710002366.2中是將導向部件、柱塞導向件都裝入金屬材料制筒狀容器，并將可動鐵芯、固定鐵芯都安裝好后，再將可動部件插通貫通孔進行裝配，在插通的過程中，可動部件需要穿過對可動部件與導向孔配合間隙要求較高的柱塞導向件的導向孔和導向部件的導向孔，故對銜鐵與閥體的同心度要求較嚴，若同心度稍有偏差，則會造成可動部件裝不進去的情況。因此，此種裝配方法需要保證較高精度的可動部件，加工難度較大。
[0006]此種裝配方法，調節可動部件的行程操作較為繁瑣且行程誤差較大，容易造成可動部件的行程過大、過小，從而影響噴射器流量的計量精度和噴射器的響應性，最終影響噴射器的性能。
【發明內容】
[0007]本發明目的在于針對現有流體噴射器裝配的缺陷，提供一種流體噴射器裝配設備和裝配方法，保證裝配過程中可動部件的升程在設計范圍內，保證升程裝配的一致性，提高了噴射器流量計量的精確性和響應性。并且在一定程度上降低了零部件的加工、裝配難度。
[0008]本發明為實現上述目的，采用如下技術方案:
一種流體噴射器裝配設備，其特征在于:所述設備包括機架，設置在機架下方的升降機構、設置在所述升降機構上方的夾持旋轉機構、設置在所述夾持旋轉機構上方的位移傳感器、位移控制器、以及設置在夾持旋轉機構一側的焊接設備；
所述升降機構上具有頂桿座和頂桿，所述頂桿設置在頂桿座上，用于套插入流體噴射器的固定鐵芯進液端中心貫穿孔；所述升降機構帶動頂桿座和頂桿一同垂直升降；
所述夾持旋轉機構用于夾持定位流體噴射器的固定鐵芯，并帶動其旋轉；
所述位移傳感器用于檢測流體噴射器可動部件的位移量；
所述位移控制器用于根據位移傳感器的檢測值控制升降平臺的升降距離；
所述焊接設備用于焊接流體噴射器的固定部件。
[0009]其進一步特征在于:所述升降機構包括升降電機、錐形滑塊和升降位移平臺；所述升降電機驅動錐形滑塊水平移動，所述升降位移平臺底部設置有傳動輪，所述傳動輪與錐形滑塊的斜面相接觸，將錐形滑塊的水平位移轉化為升降位移平臺的垂直位移；
所述夾持旋轉機構包括旋轉電機、旋轉卡盤、傳動塊、彈性筒夾安裝座、彈性筒夾；所述旋轉電機通過傳動塊帶動旋轉卡盤轉動；所述彈性筒夾安裝在彈性筒夾安裝座內，設置于旋轉卡盤上，用于夾持定位流體噴射器的固定鐵芯。
[0010]進一步的:所述旋轉卡盤的旋轉中心與固定在升降位移平臺上的頂桿同軸。
[0011]優選的:所述升降電機和旋轉電機為步進電機。
[0012]所述位移控制器具有設定位移比較功能，用于控制升降機構達到設定升程量即刻停止上升并保持停止位置不變。
[0013]所述位移傳感器為激光位移傳感器。
[0014]一種采用上述流體噴射器裝配設備的流體噴射器裝配方法，所述流體噴射器包括固定鐵芯、可動部件、閥套、閥座、彈簧、彈性圓柱銷、過濾器；其特征在于包括下述步驟:
首先，將固定鐵芯的進液端向下豎直倒置，將固定于升降位移平臺上的頂桿插入固定鐵芯的進液端中心貫穿孔，并鎖緊固定鐵芯在旋轉卡盤上，接著使可動部件置于閥套內，再將閥套具有噴射口的另一端壓入到固定鐵芯的頂端外圓周部的臺階面，焊接固定；以上固定鐵芯的鎖緊也可采用過渡套的方式，間接固定在旋轉卡盤上。
[0015]然后從閥套的噴射口端裝入閥座，分別使可動部件的銜鐵端面與固定鐵芯的頂面貼合，可動部件的密封部分與閥座的密封面貼合，此時將閥座頂面位置設置為位移傳感器的零點位置，將可動部件的設定升程量設置為位移控制器的控制比較值，由位移控制器驅動升降位移平臺使頂桿經過預行程再推動可動部件上升達到設定升程量后，即刻停止上升并保持該停止位置不變，此時將閥座焊接固定，完成可動部件升程量的調節。避免了由手動操作、無反饋的開環控制而造成升程調節不準的問題，同時當可動部件升程等于設定值時，即刻保持可動部件的位置，一次性焊接完成，而不需要像現有技術方案中所述方法那樣重新裝配而降低裝配效率，并有效避免了最終可動部件裝配完成后造成升程的設定值與升程的調節值不一致的問題。
[0016]最后，從安裝卡盤上取出流體噴射器，使流體噴射器的進液端豎直向上，從進液端將彈簧、彈性圓柱銷和過濾器順次壓入到固定鐵芯內孔的裝配位置。
[0017]進一步的:所述的升降電機驅動升降位移平臺的行程大于位移傳感器零點設置時可動部件下端面與頂桿頂面之間的距離以及可動部件的設定升程量之和。
[0018]本發明通過此種裝配方法和裝配設備，明顯提高了噴射器可動部件升程調節的精確性和可動部件的升程的一致性，保證了噴射器流量計量的精確性和噴射器的響應性，大大提高了裝配效率和質量。同時可放寬銜鐵與密封部分同心度誤差容許范圍，降低了零部件的加工和裝配難度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明噴射器及裝配設備的正剖面示意圖。
[0020]圖2為本發明中裝配設備示意圖。
[0021]圖3為本發明中固定鐵芯鎖緊在安裝卡盤上的安裝示意圖。
[0022]圖4為本發明中可動部件、閥座安裝一種實施方式示意簡圖。
[0023]圖5為本發明中可動部件升程調節意簡圖。
[0024]圖6為本發明中焊接示意簡圖。
[0025]圖7為本發明中彈簧等部件裝配示意簡圖。
[0026]圖標說明:
1-噴射器；2_固定鐵芯；3_可動部件；4-閥套；5-閥座；6-彈簧；7_彈性圓柱銷；8-過濾器；9_裝配設備；10-鎖緊螺帽；11-彈性筒夾；12-彈性筒夾安裝座；13_頂桿；14_頂桿座；15-升降電機；16_底座；17-錐形滑塊；18-傳動輪；19-升降位移平臺；20_支撐板；21-旋轉卡盤；22-傳動塊；23-安裝板；24-旋轉電機；25-位移傳感器；26-焊接頭；27_位移控制器；28_校準套筒。
【具體實施方式】
[0027]如圖1、4、5、6、7所示的流體噴射器的包括具有固定鐵芯2、可動部件3、閥套4、閥座5、彈簧6、彈性圓柱銷7、過濾器8等部件。
[0028]如圖1、2、3、5、6所示裝配設備(9)，包括頂桿13、頂桿座14、升降電機15、升降位移平臺19、旋轉電機24、位移傳感器25、位移控制器27等，所述的升降電機15驅動升降位移平臺19的行程要大于位移傳感器25零點設置時可動部件3下端面與頂桿13頂面之間的距離以及可動部件3的設定升程量之和。
[0029]所述的頂桿13，在位移傳感器25零點位置設置之前，其頂面位置低于可動部件3的下端面。
[0030]所述的裝配設備9的旋轉卡盤21的旋轉中心與固定在升降位移平臺19上的頂桿13同軸。
[0031]所述的裝配設備9的旋轉卡盤21具有鎖緊裝置，用于限制固定鐵芯2在豎直方向的自由度。
[0032]所述的裝配設備9的位移控制器27具有設定位移比較功能，用于控制升降位移平臺19達到設定升程量即刻停止上升并保持停止位置不變。
[0033]按照一種有利的方式，所述的位移傳感器25，用于滿足微小升程的測量，優選激光位移傳感器。
[0034]按照一種有利的方式，所述的裝配設備9的升降位移平臺19由升降電機15驅動，優選步進電機。
[0035]按照一種有利的方式，所述的裝配設備9的旋轉卡盤21由旋轉電機24通過傳動塊22驅動，所述傳動塊22優選齒輪傳動機構，旋轉電機24優選步進電機。
[0036]所述的固定鐵芯2與閥套4通過旋轉卡盤21旋轉帶動，并采用焊接固定。
[0037]按照一