喷油杆射流发散分析研究

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1、制造技术研究2013年12月第6期喷油杆射流发散分析研究韩永红王春雪（北京动力机械研究所，北京100074）摘要：为解决喷油杆合格率低的问题，借助ANSYS仿真软件，构建了3种流体模型，分析了造成射流发散的机理和主要因素，并通过流量试验进行了验证。根据试验结果优化了喷嘴结构，提高了产品合格率。关键词：喷油杆；射流发散；仿真计算；结构改进SprayRodJetDivergenceAnalysisResearchHanYonghongWangChunxue（BeijingPowerMachineryInstitute,Beiji

2、ng100074）Abstract：Inordertosolvetheproblemsofthesprayrodpercentofpasslow,withthehelpofANSYSsimulationsoftware,constructedthreekindsoffluidmodel,analyzesthemechanismofthejetdivergenceandthemainfactors,andisverifiedbyflowtest.Accordingtothetestresultstooptimizethestr

3、uctureofnozzle,improvetheproductpercentofpass.Keywords：sprayrod；jetdivergence；simulationcalculation；structureoptimizing1引言表1T孔单孔流量和缝隙流量数据单孔流量缝隙流量单孔流量缝隙流量缝隙流量/油柱喷射-1-1喷油杆是某产品润滑系统的重要部件，其上分/L·min/L·min与要求值与要求值单孔流量情况布的喷油孔对轴承起着降温和润滑作用。喷油孔有要求值0.35～0.500.297min比较比较严格的流量和缝

4、隙流量要求，产品质量曾一度不稳1#0.370.29合格-0.00778.4%发散定，较差的批次经过修研后合格率不到30%。对一2#0.250.125-0.1-0.17250%发散定数量的不合格样本进行了分析，发现T孔的缝隙3#0.350.255合格-0.04272.9%发散流量合格率低是造成喷油杆合格率低的主要原因。4#0.30.24-0.05-0.0580%发散5#0.350.24合格-0.0568.6%发散6#0.320.07-0.02-0.22721.9%发散严重2问题现象7#0.310.09-0.04-0.20729

5、%发散严重8#0.320.23-0.03-0.06771.9%发散随机选取了某批次80件产品作为分析样本。其9#0.370.135合格-0.16236.5%发散中60件为不合格品，问题如下：49件T孔发散，910#0.320.04-0.03-0.25712.5%发散严重件T孔焊接堵死，2件为其它原因。可以看出，T孔11#0.360.165合格-0.13245.8%发散流量发散问题占了不合格品总数的81.67%。12#0.30.09-0.05-0.20730%发散严重提取了12件问题产品，测量了T孔的单孔流量平均值0.3260

6、.164和缝隙流量，试验介质为航空煤油，数据详见表1。作者简介：韩永红（1979-），工程师，机械设计及制造专业；研究方向：机械设计与工艺制造。收稿日期：2013-10-3124制造技术研究航天制造技术012件产品T孔单孔流量均值为0.326L/min，与9.3-0.2要求值相差不大。可通过手工修研喷油孔的方法提0.9±0.12.2±0.1Φ高单孔流量，最终满足设计值要求。但是缝隙流量02.23.2-0.04与要求值相比偏差较大，手工修研喷油孔无法改善Φ1.62Φ射流发散的趋势。试验时，射流油柱呈现出较大发61.2Φ散角，仅

7、部分试验介质射入工装检测孔中，工装收图3喷嘴结构图集的缝隙流量远低于要求值。因此，导致缝隙流量不合格的主要原因是射流发散。.2613流量检测方法Φ2+0.12+0.06按照表2和图1所示要求设计流量检测工装，T孔单孔流量和缝隙流量的检测在此工装进行。试验17压力是油压98.1～107.9kPa，试验方法和设备满足试验要求。表2T孔流量和缝隙流量要求图4喷嘴钎焊前状态喷嘴尺检查孔尺寸喷嘴截面到检通过检查孔缝隙流-1912寸/mma/mmb/mm查孔距离/mm量最小值/L·minΦ0.9±0.10.9510±0.50.297长轴

8、短轴abT孔凸台图1检查孔示意图4原因分析图5喷嘴焊后状4.1产品结构4.2影响因素分析喷油杆由壳体、喷嘴、喷油管和堵头共4个零影响T孔发散的因素较多，如钎焊时溢出钎料件组成（见图2），T孔位于喷嘴上，直径堵塞T孔、喷嘴加工质量、喷嘴与本体形成的流道Φ0.9mm。喷嘴与壳体钎焊在一起，喷嘴