一种适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置及研磨方法与流程

本发明属于喷油器加工技术领域，特别是涉及一种适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置。

背景技术：

目前，常见的针阀体液体挤压研磨加工原理如图6所示。针阀体由夹紧气缸夹紧，高压研磨剂由夹具进入被加工喷油嘴中孔，经压力室、喷孔返回集料箱。研磨剂在高压作用下，对喷油嘴喷孔、压力室产生一定的压力和切削研磨剂流，从而对针阀体的压力室、喷孔边角毛刺和表面进行微量磨削。通过研磨，在喷孔与压力室过渡区域形成了一定大小的圆角。

日本ZEXEL公司介绍，喷孔流量系数与喷孔入口圆角（喷孔与压力室之间的过渡）的大小有关，锐角入口喷孔的流量系数为0.65左右，随圆角增大，流量系数将逐渐增加，从0.65可增至0.91左右。

喷孔内部产生空化的机率与喷孔入口圆角也有关系。入口圆角越大，产生空化的机率越小。需要注意的是随着喷油嘴设计压力的增加，由空化引起的穴蚀作用也越强，影响喷油嘴的雾化性能及使用寿命。

加大喷孔入口处圆角，需要增加研磨量。公知的增加研磨量的主要方法包括增加加工压力、延长加工时间，而采用常规的挤压研磨加工，受国内加工设备和水平限制，加工压力过高或者时间过长，容易导致喷孔挤压变形，流量系数最高只能达到0.8左右。另一方面，目前主要通过检测针阀体流量系数来判断挤压研磨是否合格，对于喷孔入口圆角被挤压而成的形状无法控制。

针对设计喷射压力较高的喷油嘴，无论是从提高流量系数或者是减少穴蚀考虑，均需要增加喷孔入口圆角的研磨量。CFD计算结果表明，喷孔入口圆角对流动特性影响起主导作用的为喷孔入口圆角上半部分(远离针阀体头部)。而采用常规研磨方法，研磨出的喷孔入口处圆角在圆周上上、下圆角半径相差不大，如图1所示。常见的喷油嘴压力室形状决定了喷孔入口处下方的可研磨空间相比喷孔上方小的多。采用常规研磨，将喷孔入口圆角上半部分研磨的足够大时，会使喷孔入口下半部分圆角研磨过度，导致喷孔入口之间产生干涉，提升了结构的随机性。需要对研磨方法进行改进，在研磨过程中偏重对喷孔入口上半部分圆角的研磨，同时控制喷孔入口下半部分圆角(靠近针阀体头部) 的研磨量在一定范围。既改善了喷油嘴流动特性，也避免了喷孔之间的干涉，延长了可研磨时间。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有喷油嘴研磨技术的缺陷提供一种能够有效减少喷油嘴穴蚀的适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置，其特征在于：包括定位销和与定位销连接的导流杆；所述定位销设置在喷油嘴针阀体腔体内限制导流杆移动，所述导流杆头部位于喷油嘴针阀体喷孔入口处，遮挡住喷孔入口下半部分圆角。

进一步其特征在于：所述导流杆头部为平面，与喷油嘴针阀体头部尺寸相适应。

优选的：所述导流杆为阶梯状，头部直径小于尾部直径。

所述定位销为三叉结构，其直径与喷油嘴针阀体尾部腔体直径相适应。

一种采用上述适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置的研磨方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）一次研磨：一次研磨采取的常规研磨，将喷油嘴针阀体直接装配在研磨夹具上，高压研磨剂由研磨夹具进入被加工喷油嘴针阀体中孔，经压力室、喷孔对喷孔进行研磨；研磨压力3-4MPa，研磨3-6S；

（2）二次研磨：将研磨导流装置插入喷油嘴针阀体腔体内，研磨导流装置头部遮挡住喷孔入口下半部分圆角；再将喷油嘴针阀体装配在研磨夹具上，高压研磨剂再次由研磨夹具进入被加工喷油嘴针阀体中孔，经压力室、喷孔对喷孔入口上半部分圆角进行研磨；研磨压力4.5MPa，研磨时间35S~45S；

（3）三次研磨：将研磨导流装置撤除，再将喷油嘴针阀体装配在研磨夹具上，利用高压研磨剂对喷油嘴针阀体喷孔进行研磨，研磨压力2MPa，研磨5~10S。

采用本发明研磨导流装置和研磨方法，相比常规研磨方法，在改善喷油嘴性能及加工工艺方面均有积极作用。在喷油嘴性能上，一方面进一步减小了喷油嘴内部流动损失，显著提高了流量系数，另一方面，降低了喷孔入口圆角处在高喷射压力下容易产生的穴蚀，延长喷油嘴在高喷射压力下的使用寿命。在喷油嘴加工工艺上，延长了针阀体的可研磨时间，避免常规研磨方法随着研磨时间增加，针阀体喷孔入口处整体研磨程度增加，喷孔之间过早产生干涉。

附图说明

图1为常规研磨的喷油嘴喷孔入口形状示意图。

图2为采用本发明研磨的喷油嘴喷孔入口形状示意图。

图3为本发明装配式意图。

图4为本发明头部放大示意图。

图5为采用本发明研磨的工艺流程图。

图6为现有针阀体液体挤压研磨的工艺流程图。

具体实施方式

如图3、4所示一种适用于高喷射压力喷油嘴针阀体研磨的研磨导流装置，包括定位销1和与定位销1连接的导流杆2；所述定位销1设置在喷油嘴针阀体3腔体内限制导流杆2移动，所述导流杆2头部位于喷油嘴针阀体3喷孔入口处，遮挡住喷孔入口下半部分圆角。所述导流杆2为阶梯状，头部直径小于尾部直径。所述导流杆2头部为平面，与喷油嘴针阀体3头部尺寸相适应。所述定位销1为三叉结构，其直径与喷油嘴针阀体3尾部腔体直径相适应。

如图5所示，采用本发明研磨的工艺流程。

先将针阀体进行第一次常规研磨，一次研磨采取的常规研磨，将喷油嘴针阀体直接装配在研磨夹具上，高压研磨剂由研磨夹具进入被加工喷油嘴针阀体中孔，经压力室、喷孔对喷孔进行研磨；研磨压力3-4MPa，研磨3-6S。研磨时间不能过长，否则容易导致喷孔入口下圆角过大，喷孔之间过早产生干涉。

加大研磨压力进行第二次研磨：将研磨导流装置插入喷油嘴针阀体腔体内，研磨导流装置头部遮挡住喷孔入口下半部分圆角；再将喷油嘴针阀体装配在研磨夹具上，高压研磨剂再次由研磨夹具进入被加工喷油嘴针阀体中孔，经压力室、喷孔对喷孔入口上半部分圆角进行研磨；研磨压力4.5MPa，研磨时间35S~45S。

三次研磨：将研磨导流装置撤除，再将喷油嘴针阀体装配在研磨夹具上，利用高压研磨剂对喷油嘴针阀体喷孔进行研磨，研磨压力2MPa，研磨5~10S，以确保喷孔上圆角与下圆角之间的平滑过渡。

图2采用本发明研磨导流装置研磨的喷油嘴喷孔入口形状示意图。通过该工艺手段的实施，相比常规研磨方法，在改善喷油嘴性能及加工工艺方面均有积极作用。在喷油嘴性能上，一方面进一步减小了喷油嘴内部流动损失，显著提高了流量系数，另一方面，降低了喷孔入口圆角处在高喷射压力下容易产生的穴蚀，延长喷油嘴在高喷射压力下的使用寿命。在喷油嘴加工工艺上，延长了针阀体的可研磨时间，避免常规研磨方法随着研磨时间增加，针阀体喷孔入口处整体研磨程度增加，喷孔之间过早产生干涉。