一種可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置的制作方法

本發明涉及到屬于高壓容器窗口設計領域，尤其涉及到一種可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置。

背景技術：

改善柴油機的噴霧燃燒過程是柴油機研究中的重要部分，與柴油機經濟性、動力性、排放性等性能的提高直接相關。為研究內燃機氣缸內噴霧燃燒的效果，多采用如定容彈等的高壓容器實驗裝置。噴油器在高壓容器中的固定方式和位置決定著我們所能從高壓容器光學窗口觀察拍攝到的噴霧的長度和方向，對研究燃燒噴霧起著重要作用。

柴油機噴油器多為多孔噴油器，噴孔方向與噴油器軸線成一定角度，并且各個噴孔與噴油器夾持部位的位置關系也各不相同，噴霧燃燒研究中常對多孔噴油器的單個噴孔進行研究，需要將噴油器調整到單個噴孔軸線位于拍攝光路方向的垂直面內并且實現可拍攝的噴霧長度最大化，在這樣的前提下如何設計噴油器適配器使噴油器噴孔方向可調顯得至關重要。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置，本發明將多孔噴油器斜置并且設計了可調壓蓋，從而解決了在噴油燃燒實驗中對多孔噴油器的單個噴孔進行拍攝研究時，實現噴射油束最大可視化的問題。

為實現上述目的，本發明是根據以下技術方案實現的：

一種可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置，包括噴油器適配器、o形密封圈槽、可調壓蓋、噴油器、圓弧槽、冷卻水腔蓋、螺紋孔、延伸管、冷卻水腔、銅墊片和噴油嘴；

其中，所述噴油器適配器加工有傾斜設置的階梯孔，所述階梯孔用于安裝所述噴油器，所述階梯孔的傾斜角度根據所述噴油器的噴孔與所述噴油器軸線夾角確定；所述噴油器適配器的端面設置兩個平行于所述噴油器的螺紋孔，用于安裝所述噴油器的壓緊螺栓；所述o形密封圈槽對整個噴油器適配器與高壓容器之間進行密封；

所述冷卻水腔的傾斜角度與所述噴油器的傾斜角度相同，所述冷卻水腔頂部設置有圓環狀的冷卻水腔蓋，所述冷卻水腔蓋的內外圓面與所述噴油器適配器斜孔的端面焊接固定，形成封閉的冷卻空間；所述冷卻水腔蓋上設置有兩個螺紋孔，下方的螺紋孔為進水孔，上方的螺紋孔為排水孔，所述進水孔的下方通過快擰接頭連接所述延伸管，通過進水孔的水的沖擊力增強所訴冷卻水腔內冷卻水的流動；

所述可調壓蓋受到所述壓緊螺栓的擠壓從而壓緊噴油器，所述噴油器壓緊所述銅墊片實現噴油器的密封。

上述技術方案中，所述冷卻水腔為環槽狀，設置在所述噴油器的外側并包裹所述噴油器。

上述技術方案中，所述噴油器與所述壓緊螺栓均為斜置且傾斜角度相同。

上述技術方案中，所述可調壓蓋中間設置一個卡槽，用于夾持噴油器，所述卡槽兩側分別是圓弧槽，所述噴油器頂部與所述可調壓蓋的卡槽配合從而固定噴油器的周向位置，所述噴油器的壓緊螺栓穿過所述圓弧槽旋擰入噴油器適配器端面的螺紋孔。

上述技術方案中，所述可調壓蓋的卡槽內側的圓弧槽使噴油器處于可調壓蓋的中心。

上述技術方案中，所述壓緊螺栓在圓弧槽的任意位置壓緊可調壓蓋，實現噴油器噴孔方向的調節。

上述技術方案中，所述噴油器適配器、所述冷卻水腔蓋以及所述可調壓蓋材質均為304不銹鋼。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：

本發明中噴油器和壓緊螺栓均為傾斜設置，在有效安裝固定噴油器的情況下可使噴射油束處于高壓容器可視窗口的直徑方向，從而盡可能通過可視窗口觀察和拍攝到更長的噴霧油束。

本發明中噴油器的壓緊螺栓可以在圓弧槽的任意位置壓緊可調壓蓋，隨著可調壓蓋的旋轉可使噴油器的噴孔軸線處于拍攝光路方向的垂直面內，從而得到噴霧的真實形狀，便于后期的圖像處理和分析。

本發明中冷卻水腔為環槽狀，包裹在噴油器外側可以阻斷彈體向噴油器的熱量傳遞，起到良好的冷卻效果；冷卻水腔蓋進水孔連接的延伸水管可使流速較高的冷卻水直接沖擊冷卻水腔的最低處，強制該處冷卻水流動換熱，防止出現水流死點產生大量蒸汽。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發明的可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置的剖面圖；

圖2為本發明的高壓容器的剖面圖；

圖3為本發明的噴油器三維示意圖；

圖4為本發明的可調壓蓋的三維示意圖；

圖5為噴油器適配器在一個噴油器安裝角度下的三維示意圖；

圖6為噴油器適配器在另一個噴油器安裝角度下的三維示意圖。

其中，附圖標記分別為：1-噴油器適配器；2-o形密封圈槽；3-可調壓蓋；4-噴油器；5-圓弧槽；6-冷卻水腔蓋；7-螺紋孔；8-延伸管；9-冷卻水腔；10-銅墊片；11-噴油嘴；12-固定旋蓋；13-高壓容器；14-光學通道；15-噴霧油束；16-壓緊螺栓；17-噴油器加持部位；18-噴孔。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

圖1為本發明的可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置的剖面圖；如圖1所示，本發明的可調噴射方向的斜孔噴油器適配器裝置，包括噴油器適配器1、o形密封圈槽2、可調壓蓋3、噴油器4、圓弧槽5、冷卻水腔蓋6、螺紋孔7、延伸管8、冷卻水腔9、銅墊片10和噴油嘴11。

噴油器適配器加工有三段傾斜設置的階梯孔，孔徑分別為8mm、22mm和52mm，分別與冷卻水腔蓋、噴油器和噴嘴配合，中間均留出適量的間隙，階梯孔用于安裝所述噴油器4，噴油器斜置能夠使噴射油束處于高壓容器可視窗口的直徑方向，實現噴霧油束的最大可視化，階梯孔的傾斜角度根據噴油器4的噴孔與噴油器4軸線夾角確定；噴油器適配器1的端面設置兩個平行于噴油器4的螺紋孔，用于安裝噴油器4的壓緊螺栓。

噴油器適配器和噴油器之間用銅墊片密封，銅墊片選用16mm*8mm*1.5mm的尺寸；噴油器適配器外側開有o型密封圈槽，可以安裝180mm*7mm的氟橡膠o型密封圈槽2實現噴油器適配器與高壓容器之間的密封。

冷卻水腔9的傾斜角度與所述噴油器4的傾斜角度相同，冷卻水腔9頂部設置有圓環狀的冷卻水腔蓋6，冷卻水腔蓋6的內外圓面與噴油器適配器1斜孔的端面焊接固定，形成封閉的冷卻空間，內部冷卻水可以阻斷彈體向噴油器的熱量傳遞，起到良好的冷卻效果；所述冷卻水腔蓋6上設置有兩個螺紋孔7，下方的螺紋孔為進水孔，上方的螺紋孔為排水孔，進水孔的下方通過快擰接頭連接所述延伸管8，通過進水孔的水的沖擊力增強所訴冷卻水腔9冷卻水的流動，防止出現水流死點產生大量蒸汽。

壓緊螺栓的螺帽壓緊所述可調壓蓋3并從而壓緊噴油器4，所述噴油器4擠壓所述銅墊片10實現密封，所述壓緊螺栓壓緊可調壓蓋3，調節所述噴油器4的噴孔方向。噴油器適配器1、冷卻水腔蓋6以及可調壓蓋3材質均為304不銹鋼。壓緊螺栓為2個m8的高強度螺栓。

冷卻水腔9為環槽狀，包裹在噴油器的周圍，設置在噴油器4的外側并包裹噴油器4的一端，與噴油器之間有一定壁厚的隔層，隔層在保證強度以及可焊接冷卻水腔蓋的情況下盡可能薄以增強冷卻效果；冷卻水腔內徑32mm，槽寬8mm，深度為35.6mm，水腔深度不能太深，應至少保證該處強度能夠承受高壓容器內最大的壓力沖擊；冷卻水腔蓋厚度7mm，內徑比冷卻水腔內徑稍小，外徑比冷卻水腔外徑稍大，以使二者能夠焊接，冷卻水腔蓋上開有兩個m6的螺紋孔，通過m6-6的快擰接頭連接6mm*4mm的水管；右下方的螺紋孔為進水口，下方連接一段長30mm的延伸管將進水通入水腔底部，保證冷卻水的流動循環。

圖2為本發明的高壓容器的剖面圖，如圖2所示，所述噴油器軸線與噴孔中心線所成角度為72°，通過三維仿真計算出噴油器傾斜角度為27°時，噴霧油束能夠穿過可視窗口的直徑方向，并且噴孔位置接近于可視窗口的邊緣，從而使可視的油束長度最大，此時噴霧油束與豎直方向呈45°；在設置噴油器傾斜角度時還要考慮到斜置的噴油器和可調壓蓋是否與固定旋蓋或高壓容器干涉以及扭緊壓緊螺栓時是否容易放置扳手的問題，因此一般該角度不能設置太大。

圖3為本發明的噴油器三維示意圖，圖4為本發明的可調壓蓋的三維示意圖，如圖3-4所示，所述可調壓蓋3中間設置一個卡槽，加持噴油器4的夾持部位，噴油器頂部與可調壓蓋的卡槽配合從而固定噴油器的周向位置，所述卡槽兩側分別是圓弧槽5，所述噴油器4的壓緊螺栓穿過所述圓弧槽5旋擰入噴油器適配器1端面的螺紋孔。所述可調壓蓋厚度10mm，可以支撐壓緊螺栓的壓緊力；所述噴油器主體直徑19.30mm，夾持部位為14mm，可調壓蓋卡槽寬度為13.95mm，與噴油器的過盈配合，卡槽頂端為一段圓弧，可將噴油器固定在可調壓蓋的中心位置；可調壓蓋有兩段分別為100°的圓弧槽，槽寬9mm，可以穿過兩個m8的壓緊螺栓壓緊噴油器實現密封。所述壓緊螺栓在圓弧槽5的任意位置壓緊可調壓蓋3，實現噴油器噴孔方向的調節。

所述噴油器適配器1是可拆卸的。圖5和圖6分別為噴油器適配器在兩個噴油器安裝角度下的三維示意圖，所述噴油器頂部與所述可調壓蓋的卡槽配合從而固定噴油器的周向位置，所述可調壓蓋兩側有兩段圓弧槽，所述噴油器的壓緊螺栓穿過所述圓弧槽壓緊噴油器，所述壓緊螺栓可以旋轉至所述圓弧槽的任何位置，實現噴油器噴孔方向的調節，使所述噴油器不同噴孔的中心線均可處于拍攝光路方向的垂直面內。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。