CN109707516A - 一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法 - Google Patents

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孙辉
韩新艳
路江英
吕阿鹏
李静
张靖
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Abstract

本发明提供了一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，通过采集射流式喷嘴喷孔的现有工作流量和待修正直径，结合射流式喷嘴喷孔的设计流量，按照喷嘴喷孔设计直径计算公式计算射流式喷嘴喷孔的设计直径，根据设计直径对射流式喷嘴喷孔进行调整；本发明能快速有效的修正射流式喷嘴喷孔直径，过程简单，工作量小，且不会造成喷孔流量超差，避免了零件报废。

Description

一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法
技术领域
本发明属于射流式喷嘴技术领域，尤其涉及一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法。
背景技术
在航空发动机中，滑油喷嘴通常采用射流式喷嘴，参照附图1所示；虽然在喷嘴设计阶段，设计已经通过计算给定了喷孔直径和流量大小，但是由于设计计算是基于理论理想状态以及加工误差。按照设计要求尺寸加工完成的零件一般无法保证设计流量要求，需要调整喷孔直径；现有技术中通常采用的方法是逐步分阶段法调整喷孔孔径大小，例如孔径每次调整0.05mm或0.1mm，逐步逼近设计要求流量，效率较低下，过程复杂，工作量大且容易超出设计需求，造成零件报废。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，以准确高效的实现射流喷嘴喷孔直径的修正。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，包括以下步骤：
步骤1、测量射流式喷嘴喷孔的工作流量值Q1和待修正直径R1；
步骤2、根据式(1)计算得到射流式喷嘴喷孔设计直径R2；
其中，Q1：射流式喷嘴喷孔工作流量值；
Q2：射流式喷嘴喷孔设计流量值
R1：射流式喷嘴喷孔待修正直径；
R2：射流式喷嘴喷孔设计直径；
步骤3、按照步骤2中射流式喷嘴喷孔设计直径R2的计算值，调整射流式喷嘴喷孔直径；
步骤4、检验调整后的射流式喷嘴喷孔流量，若调整后的射流式喷嘴喷孔流量不满足设计要求时，重复步骤1-3进行调整，直至调整后的射流式喷嘴喷孔流量满足设计要求。
进一步的，步骤1中射流式喷嘴喷孔工作流量值Q1的测量方法为：采用在预设测试压力下，将试验液通过射流式喷嘴，采用容量瓶采集射流式喷嘴喷孔喷出的试验液，单位时间内容量瓶内的试验液体积数为射流式喷嘴喷孔的工作流量值Q1。
进一步的，采用将射流式喷嘴固定在非标准试验台上进行试验。
进一步的，步骤1中射流式喷嘴喷孔的待修正直径R1通过标准成系列直径针规进行测量。
进一步的，步骤3中调整射流式喷嘴喷孔直径的方法为：当步骤2中设计直径的计算值大于步骤1中测量的待修正直径，且差值大于等于0.05mm时，采用钻削扩孔进行调整。
进一步的，步骤3中调整射流式喷嘴喷孔直径的方法为：当步骤2中设计直径的计算值大于步骤1中测量的待修正直径，且差值小于0.05mm时，采用铰削扩孔进行调整。
进一步的，步骤4中重复步骤1-3的次数不超过三次。
进一步的，射流式喷嘴的直径小于等于Φ2mm，喷口长径比小于等于3。
进一步的，射流式喷嘴喷孔截面为圆形。
进一步的，当射流式喷嘴喷孔的设计要求压力0.28MPa，测量得到喷孔待修正直径R1为1mm；射流式喷嘴喷孔设计流量Q2为1200ml/min时；射流式喷嘴喷孔的设计直径修正方法，包括以下步骤：
步骤1)在射流式喷嘴喷孔的设计要求压力0.28MPa下，测得射流式喷嘴喷孔的工作流量Q1为880ml/min；
步骤2)确定孔径大小，根据计算得到射流式喷嘴喷孔的设计直径值为R2＝1.17mm；
步骤3)调整孔径，按照推算出孔径尺寸1.17mm，将喷孔直径由1mm调整为1.17mm；
步骤4)重复进行喷孔流量试验，确保喷孔流量满足要求。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，能快速有效修正射流喷嘴喷孔直径，过程简单，工作量小；且不会造成喷孔流量超差，避免了零件报废。
附图说明
图1为本发明中射流喷嘴结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释说明。
本发明一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，包括以下步骤：
步骤1、测量现有射流式喷嘴喷孔工作流量值Q1，采集现有射流式喷嘴喷孔工作流量值Q1时，首先将射流式喷嘴固定在非标准试验台上，在预设试验压力下，预设试验压力采用需要调整的射流式喷嘴喷孔的设计压力；将试验液通入射流式喷嘴，并采用流量瓶收集射流式喷嘴喷孔处喷出的试验液体积；单位时间内，射流式喷嘴喷孔处采集的试验液体积数即为，射流式喷嘴喷孔的工作流量值Q1；试验液采用水或煤油进行试验。
步骤2、测量现有射流式喷嘴喷孔待修正直径R1；测量现有射流式喷嘴喷孔待修正直径R1时，采用标准成系列针规进行测量，通过针规能否通过射流式喷嘴喷孔，确定喷孔的待修正直径。
步骤3、根据式(1)喷孔调节方程计算得到设计射流式喷嘴喷孔直径；
其中，Q1：射流式喷嘴喷孔工作流量值；
Q2：射流式喷嘴喷孔设计流量值
R1：射流式喷嘴喷孔待修正直径；
R2：射流式喷嘴喷孔设计直径；
步骤4、调整孔径；根据推算结论R需要，调整孔径；当步骤3中设计直径的计算值大于步骤2中测量的待修正直径，且差值大于等于0.05mm时，采用钻削扩孔进行调整；当步骤3中设计直径的计算值大于步骤2中测量的待修正直径，且差值小于0.05mm时，采用铰削扩孔进行调整；
步骤5、试验；验证流量是否达到设计需求，如不合格重复步骤1-4；调整不超过3次。
推导过程：
本发明确定调整射流式喷嘴喷孔的直径时，射流式喷嘴采用喷孔截面为圆形；喷孔的流量大小与喷孔面积大小、喷孔表面粗糙度、进油管路直径，试验压力，试验介质的密度因素有关；
其喷孔的流量按照流量方程式(2)计算：
式中：Q：流量；
Fc：喷孔面积；
ρ：试验介质密度；
ΔP：试验压力；
μ：流量系数，与喷孔长径比等因素有关。
其中，流量系数μ与喷孔长径比、表面粗糙度等因素有关；在实际生产中，同一个射流喷嘴试件，试验介质、试验压力按照设计要求均已确定，即ΔP、ρ不变，为常数；工程实践已证明喷孔长度变化在0.6mm范围内，射流喷嘴喷孔流量基本不变；工程实践中，射流喷嘴喷孔直径的调整量不大于0.5mm，射流喷嘴喷孔直径不大于2mm，喷口长径比不大于3时，射流式喷嘴喷孔直径调整后，喷孔长径比的变化可以忽略不计；因此认为流量系数μ可以认为常数；因此采用K代替
即喷孔流量计算公式可转化为Q＝KFc；
其中，且不发生变化；
射流式喷嘴喷孔直径调整前后K不发生变化，射流式喷嘴喷孔的流量与喷孔截面面积成反比；即，
射流式喷嘴喷孔为圆形，喷孔面积Fc＝πR2：即式3转化为：
即，设计射流式喷嘴喷孔直径
其中，Q1：射流式喷嘴喷孔工作流量值；
Q2：射流式喷嘴喷孔设计流量值
R1：射流式喷嘴喷孔待修正直径；
R2：射流式喷嘴喷孔设计直径。
实施例
一种射流式喷嘴喷孔的设计要求压力0.28MPa，待修正直径为1mm，而射流式喷嘴喷孔设计流量为1200ml/min，其设计直径确定方法步骤是：
1、在设计要求压力0.28MPa下，测得射流式喷嘴喷孔的工作流量Q1为880ml/min；
2、确定孔径大小，根据且Q1：880ml/min，R1：1mm，Q2：1200ml/min，计算得出R2＝1.17mm；
3、调整孔径，按照推算出孔径尺寸1.17mm，将喷孔直径由1mm调整为1.17mm；
4、试验，重复进行流量试验，流量满足要求。
本发明能快速有效修正射流喷嘴喷孔直径调整参数，过程简单，工作量小；且不会造成喷孔流量超差，避免了零件报废。

Claims (10)

1.一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、测量射流式喷嘴喷孔的工作流量值Q1和待修正直径R1；
步骤2、根据式(1)计算得到射流式喷嘴喷孔设计直径R2；
其中，Q1：射流式喷嘴喷孔工作流量值；
Q2：射流式喷嘴喷孔设计流量值
R1：射流式喷嘴喷孔待修正直径；
R2：射流式喷嘴喷孔设计直径；
步骤3、按照步骤2中射流式喷嘴喷孔设计直径R2的计算值，调整射流式喷嘴喷孔直径；
步骤4、检验调整后的射流式喷嘴喷孔流量，若调整后的射流式喷嘴喷孔流量不满足设计要求时，重复步骤1-3进行调整，直至调整后的射流式喷嘴喷孔流量满足设计要求。
2.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，步骤1中射流式喷嘴喷孔工作流量值Q1的测量方法为：采用在预设测试压力下，将试验液通过射流式喷嘴，采用容量瓶采集射流式喷嘴喷孔喷出的试验液，单位时间内容量瓶内的试验液体积数为射流式喷嘴喷孔的工作流量值Q1。
3.根据权利要求2所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，采用将射流式喷嘴固定在非标准试验台上进行试验。
4.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，步骤1中射流式喷嘴喷孔的待修正直径R1通过标准成系列直径针规进行测量。
5.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，步骤3中调整射流式喷嘴喷孔直径的方法为：当步骤2中设计直径的计算值大于步骤1中测量的待修正直径，且差值大于等于0.05mm时，采用钻削扩孔进行调整。
6.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，步骤3中调整射流式喷嘴喷孔直径的方法为：当步骤2中设计直径的计算值大于步骤1中测量的待修正直径，且差值小于0.05mm时，采用铰削扩孔进行调整。
7.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，步骤4中重复步骤1-3的次数不超过三次。
8.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，射流式喷嘴的直径小于等于2mm，喷口长径比小于等于3。
9.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，射流式喷嘴喷孔截面为圆形。
10.根据权利要求1所述的一种射流式喷嘴喷孔直径的修正方法，其特征在于，当射流式喷嘴喷孔的设计要求压力0.28MPa，测量得到喷孔待修正直径R1为1mm；射流式喷嘴喷孔设计流量Q2为1200ml/min时；射流式喷嘴喷孔的设计直径修正方法，包括以下步骤：
步骤1)在射流式喷嘴喷孔的设计要求压力0.28MPa下，测得射流式喷嘴喷孔的工作流量Q1为880ml/min；
步骤2)确定孔径大小，根据计算得到射流式喷嘴喷孔的设计直径值为R2＝1.17mm；
步骤3)调整孔径，按照推算出孔径尺寸1.17mm，将喷孔直径由1mm调整为1.17mm；
步骤4)重复进行喷孔流量试验，确保喷孔流量满足要求。
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