CN104405552A - 一种液态流量通止规 - Google Patents

Abstract

一种液态流量通止规，包括蓄能器、安全阀、上限限流器、下限限流器、左截止阀、右截止阀、上位压力传感器、待检限流器、下位压力传感器和流量调节阀，安全阀与蓄能器相通连，左截止阀与上限限流器串联后与蓄能器相通连，右截止阀与下限限流器串联后与蓄能器相通连，上位压力传感器的上端同时与左截止阀和右截止阀相通连，上位压力传感器的下端与待检限流器的进油端相连，待检限流器的出油端与下位压力传感器相连，下位压力传感器与流量调节阀相连通。这种限流器检测装置结构简单，造价低廉，经济实用，不仅能实现全数在线检测，而且能降低检测成本，判别方法简单直观；同时，系统可以在较低的压力下运行，实现的难度大大降低，安全性大大提高。

Description

一种液态流量通止规

技术领域：

本发明涉及柴油机高压共轨系统中的一种限流阀，尤其涉及一种精准简便检测限流阀流量的快速检测装置。

背景技术：

随着国民经济的发展，汽车已进入中国普通家庭，目前，民用汽车的保有量已超过1200万辆，其中，柴油车占据了很大的比例；随着国民素质不断地提高，人们对车辆的节能和减排指标提出了更高的要求。目前，我国已开始执行国IV排放标准和新的燃油标准，要求燃油供给系统能够以更高的压力、更灵活的方式给柴油机提供精确定时、定量的燃油，这意味着老的机械式燃油喷射系统已不能满足新的要求。与此同时柴油机电控共轨燃油喷射系统，在超高喷射压力、灵活控制、精确定时、精确定量等方面的优势得到了行业的一致认同；目前的高压共轨系统可以实现160MPa以上的超高喷射压力，可以对燃油的喷射量和喷射开始、结束时间灵活控制，喷射量的精准度达到0.5mm³，喷射时间控制精准度达到0.1ms，可以实现连续五次喷射；其有助于柴油机更好的实现最佳的性能、最低的燃油消耗、最少量的产生污染物。

高压共轨系统包括共轨泵11、共轨管12、限流器8、喷油器13和电控单元，其中喷油器13通过限流器8与共轨管12相连。共轨管12是高压共轨系统的蓄能部件，其主要作用是为喷油器13提供稳定的高压燃油；首先，由于共轨管12的位置原因，其内部汇聚了来自共轨泵11产生的压力波动和多只喷油器13因喷油产生的压力波动，同时这些压力波动在共轨管12内部还会多次叠加，这就造成了共轨管12内部的压力波动非常的复杂，严重影响喷油器13的稳定性；然后，在喷油器13内部至少同时存在三对偶件，这些偶件间隙在2μ以下，在燃油不清洁的情况下，极易出现偶件卡滞的问题，可能会导致喷油器13持续对气缸内喷油，造成“飞车”、“连杆断裂”等重大故障；最后，共轨管12和喷油器13之间使用的是薄壁钢管加工而成的高压油管连接，在使用中由于震动、老化等因素，高压油管可能出现断裂，造成高压燃油喷至环境中，这些喷射出的高压燃油以雾状存在，极易燃烧，造成重大事故。

为了克服上述三方面因素引发的缺陷，在高端的液压共轨系统中都要求在共轨管12和连接喷油器13之间安装限流器8；由于限流器8的阀芯为小孔设计，利用小孔滤波特性，在每个喷油器13的前端增设了限流器8使得进入喷油器13的高压燃油压力始终稳定，每次喷出的油量稳定；当出现“偶件卡滞”或“高压油管断裂”时，由于限流器8的出油端无压力，进油端的高压油迫使限流器8的阀芯即时关闭，避免燃油喷射到外界环境中或大量进入气缸造成事故，这就是限流器8的流量限制特性。

在实际应用中，由于喷油器13老化造成油量偏移、共轨管12内压力波动、整车行驶过程中出现的震动等因素的存在，对限流器8能否在正确的情况下关闭造成了困扰；因此要求限流器8的关闭流量在一个精确的范围之内，既不会因为关闭流量较小，造成上述因素时的误关闭，也不会因为关闭流量较大，造成故障时限流器8不能快速切断油路。因此，在生产中限流器8关闭流量的确定尤为重要。

由于限流器8的关闭动作是在瞬态发生的，其过程不超过2ms，流量计的响应能力不足以准确的捕捉限流器8关闭瞬间的流量值；目前，对于限流器8的检测一般采用在限流器8后接上大流量共轨喷油器13，使用单次喷油量仪测量喷油器13的喷油量，来间接测量限流器8的关闭流量。这种间接检测方法存在如下缺点：

第一，检测设备投入大，检测成本较高，仅单次喷油量仪就价值30万元以上，且不能满足大批量生产过程中在线检测的要求；

第二，采用特制大流量共轨喷油器13作为间接测量装置，由于测试过程中需要不断的启停，喷油器13的损耗严重，由于共轨喷油器13本身价值较高，大约2000元/只，因此使用成本太高；

第三，喷油器13长时间使用后，喷油器13的喷油特性会改变，回流量会增大，导致测试结果不精确；

第四，由于使用喷油器13作为流量调节装置，系统需要保持很高的压力才能保证喷油器13瞬时流量达到限流器8的关闭要求，系统安全系数较低。

发明内容：

为了克服现有间接测量法检测限流器的关闭流量存在不足，本发明的目的是提供一种液态流量通止规，它无须使用单次喷油量仪等昂贵的设备，能在线对限流器进行检测，能快速、直观、安全地判定待检限流器是否合格。

本发明采取的技术方案如下：

一种液态流量通止规，其特征是：包括蓄能器、安全阀、上限限流器、下限限流器、左截止阀、右截止阀、上位压力传感器、待检限流器、下位压力传感器和流量调节阀，安全阀与蓄能器相通连，左截止阀与上限限流器串联后与蓄能器相通连，右截止阀与下限限流器串联后与蓄能器相通连，上位压力传感器的上端同时与左截止阀和右截止阀相通连，上位压力传感器的下端与待检限流器的进油端相连，待检限流器的出油端与下位压力传感器相连，下位压力传感器与流量调节阀相连通，上限限流器的关闭流量值为待检限流器设计的最大流量值，下限限流器的关闭流量值为待检限流器设计的最小流量值。

本发明的检测方法如下：

第一步，将待检限流器密封地安装在上位压力传感器和下位压力传感器之间，且待检限流器进油端与上位压力传感器对接，待检限流器出油端与下位压力传感器对接；

第二步，打开左截止阀，关闭右截止阀，通过调节流量调节阀逐步增大流量，直至上位压力传感器和下位压力传感器中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器的压力显值为零，则表示待检限流器处于关闭状态，即待检限流器的关闭流量小于上限限流器的关闭流量值，表明待检限流器的关闭流量上限合格；若上位压力传感器和下位压力传感器的压力示值均为零，则表明上限限流器关闭，即待检限流器的关闭流量大于等于上限限流器的关闭流量值，表明待检限流器的关闭流量上限不合格。

第三步，打开右截止阀，关闭左截止阀，通过调节流量阀逐步增大流量，直至上位压力传感器和下位压力传感器中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器的压力显值为零，则表示待检限流器处于关闭状态，即待检限流器的关闭流量小于下限限流器的关闭流量值，表明待检限流器的关闭流量下限不合格；若上位压力传感器和下位压力传感器的压力示值均为零，则表明下限限流器关闭，即待检限流器的关闭流量大于等于下限限流器的关闭流量值，表明待检限流器的关闭流量下限合格。

第四步，不合格品的判别，在第二步中，若出现上位压力传感器和下位压力传感器的压力示值均为零，则待检限流器不合格；在第三步中，若只有下位压力传感器的压力显值为零，则待检限流器不合格；

第五步，合格品的判别，在第二步中，只有下位压力传感器的压力显值为零，在第三步中，上位压力传感器和下位压力传感器的压力示值均为零，则表明待检限流器的关闭流量合格。

本发明仅用常规的蓄能器、安全阀、上限限流器、下限限流器、左截止阀、右截止阀、上位压力传感器、待检限流器、下位压力传感器和流量调节阀组装而成，无须使用昂贵的单次喷油量仪，蓄能器就是压力储液罐，上限限流器和下限限流器可从待检限流器中经精密测量选取，这种限流器检测装置结构简单，造价低廉，经济实用，有了这种检测装置就能对限流器进行全数在线检测，能保证每一只限流器的关闭流量都在设计的公差范围之内，经这种装置检测合格的限流器的关闭流量优于设计要求，设计的关闭流量的两端极点值不在范围之内。它无须使用单次喷油量仪等昂贵的设备，能在线对限流器进行检测，能快速直观判定待检限流器是否合格。不仅能实现全数在线检测，而且能降低检测成本，判别方法简单直观，不需要检测限流器的关闭数值，更不需要进行任何计算，能直观地判断限流器是否合格；同时，使用流量调节阀替代喷油器进行流量调节，系统可以在较低的压力下运行，实现的难度大大降低，安全性大大提高。

附图说明：

图1为高压共轨供油系统的结构示意图；

图2为限流器的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图，处于第二步操作状态；

图4为本发明的结构示意图，处于第三步操作状态；

图中：1-蓄能器；2-安全阀；3-上限限流器；4-下限限流器；5-左截止阀；

6-右截止阀；7-上位压力传感器；8-限流器；9-下位压力传感器；10-流量调节阀；

11-共轨泵；12-共轨管；13-喷油器。

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：

一种液态流量通止规，如图3所示，它由蓄能器1、安全阀2、上限限流器3、下限限流器4、左截止阀5、右截止阀6、上位压力传感器7、待检限流器8、下位压力传感器9和流量调节阀10组成，安全阀2与蓄能器1相通连，左截止阀5与上限限流器3串联后与蓄能器1相通连，右截止阀6与下限限流器4串联后与蓄能器1相通连，上位压力传感器7的上端同时与左截止阀5和右截止阀6相通连，上位压力传感器7的下端与待检限流器8的进油端相连，待检限流器8的出油端与下位压力传感器9相连，下位压力传感器9与流量调节阀10相连通，上限限流器3的关闭流量值为待检限流器8设计的最大流量值，下限限流器4的关闭流量值为待检限流器8设计的最小流量值。

本发明的检测方法如下：

第一步，将待检限流器8密封地安装在上位压力传感器7和下位压力传感器9之间，且待检限流器8进油端与上位压力传感器7对接，待检限流器8出油端与下位压力传感器9对接；

第二步，打开左截止阀5，关闭右截止阀6，通过调节流量阀10逐步增大流量，直至上位压力传感器7和下位压力传感器9中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器9的压力显值为零，则表示待检限流器8处于关闭状态，即待检限流器8的关闭流量小于上限限流器3的关闭流量值，表明待检限流器8的关闭流量上限合格；若上位压力传感器7和下位压力传感器9的压力示值均为零，则表明上限限流器3关闭，即待检限流器8的关闭流量大于等于上限限流器3的关闭流量值，表明待检限流器8的关闭流量上限不合格，如图3所示；

第三步，打开右截止阀6，关闭左截止阀5，通过调节流量阀10逐步增大流量，直至上位压力传感器7和下位压力传感器9中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器9的压力显值为零，则表示待检限流器8处于关闭状态，即待检限流器8的关闭流量小于下限限流器4的关闭流量值，表明待检限流器8的关闭流量下限不合格；若上位压力传感器7和下位压力传感器9的压力示值均为零，则表明下限限流器4关闭，即待检限流器8的关闭流量大于等于下限限流器4的关闭流量值，表明待检限流器8的关闭流量下限合格，如图4所示；

第四步，不合格品的判别，在第二步中，若出现上位压力传感器7和下位压力传感器9的压力示值均为零，则待检限流器8不合格；在第三步中，若只有下位压力传感器9的压力显值为零，则待检限流器8不合格；

第五步，合格品的判别，在第二步中，只有下位压力传感器9的压力显值为零，在第三步中，上位压力传感器7和下位压力传感器9的压力示值均为零，则表明待检限流器8的关闭流量合格。

Claims (2)

1.一种液态流量通止规，其特征是：包括蓄能器(1)、安全阀(2)、上限限流器(3)、下限限流器(4)、左截止阀(5)、右截止阀(6)、上位压力传感器(7)、待检限流器(8)、下位压力传感器(9)和流量调节阀(10)，安全阀(2)与蓄能器(1)相通连，左截止阀(5)与上限限流器(3)串联后与蓄能器(1)相通连，右截止阀(6)与下限限流器(4)串联后与蓄能器(1)相通连，上位压力传感器(7)的上端同时与左截止阀(5)和右截止阀(6)相通连，上位压力传感器(7)的下端与待检限流器(8)的进油端相连，待检限流器(8)的出油端与下位压力传感器(9)相连，下位压力传感器(9)与流量调节阀(10)相连通，上限限流器(3)的关闭流量值为待检限流器(8)设计的最大流量值，下限限流器(4)的关闭流量值为待检限流器(8)设计的最小流量值。

2.权利要求1所述液态流量通止规的检测方法如下：

第一步，将待检限流器(8)密封地安装在上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)之间，且待检限流器(8)进油端与上位压力传感器(7)对接，待检限流器(8)出油端与下位压力传感器(9)对接；

第二步，打开左截止阀(5)，关闭右截止阀(6)，通过调节流量调节阀(10)逐步增大流量，直至上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器(9)的压力显值为零，则表示待检限流器(8)处于关闭状态，即待检限流器(8)的关闭流量小于上限限流器(3)的关闭流量值，表明待检限流器(8)的关闭流量上限合格；若上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)的压力示值均为零，则表明上限限流器(3)关闭，即待检限流器(8)的关闭流量大于等于上限限流器(3)的关闭流量值，表明待检限流器(8)的关闭流量上限不合格；

第三步，打开右截止阀(6)，关闭左截止阀(5)，通过调节流量阀(10)逐步增大流量，直至上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)中至少有一个压力示值为零，若只有下位压力传感器(9)的压力显值为零，则表示待检限流器(8)处于关闭状态，即待检限流器(8)的关闭流量小于下限限流器(4)的关闭流量值，表明待检限流器(8)的关闭流量下限不合格；若上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)的压力示值均为零，则表明下限限流器(4)关闭，即待检限流器(8)的关闭流量大于等于下限限流器(4)的关闭流量值，表明待检限流器(8)的关闭流量下限合格；

第四步，不合格品的判别，在第二步中，若出现上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)的压力示值均为零，则待检限流器(8)不合格；在第三步中，若只有下位压力传感器(9)的压力显值为零，则待检限流器(8)不合格；

第五步，合格品的判别，在第二步中，只有下位压力传感器(9)的压力显值为零，在第三步中，上位压力传感器(7)和下位压力传感器(9)的压力示值均为零，则表明待检限流器(8)的关闭流量合格。