专利名称:乳化燃料发生器的制作方法
本实用新型是一种使用油与水直接乳化后供柴油机用的节油附件——乳化燃料发生器。
目前，现有技术一般使用机械搅器，均化器，超声波簧片哨，胶体磨等作为油与水不含乳化剂的乳化器，它们存在两个缺点1.这些乳化器体积大，效率低，实际使用时需要反复乳化或多个乳化器串联使用，所以仅能采用分罐乳化，且不能直接按装在移动式柴油机上随机使用，不含乳化剂的罐装乳化油由于其乳化结构不稳定，当受到连续振动时，就会产生油水分层。0℃以下乳化油中的水相将冰聚析出，反复加压时乳化油中的分散水相将集聚增大，而放置时间长的话。因细菌的啮吞啮作用将使乳化失效。由于这四个因素，罐装乳化油不但有效的时间、气温受到了限制且实际使用时往往因乳化结构已被破坏而产生油水混燃的恶果。它直接影响了节油率，一般使用乳化油代替纯油在柴油机上使用可节油10～15％(据国外有关报导有高达30％的)当产生油水混燃严重时，反而增加油耗。
2.作为动力源的柴油机，特别是移动式高速柴油机，由于工况的变化，需要在起动加浓怠速稳定，正常工作的供油调节，限制最高转速及油水比率，目前在固定式低速柴油机上使用的乳化器有超声波簧片哨。胶体磨等，它们对水的导入采用入口引射或电子流量调节的方法，前者由于主流(油)的流量变动时引射力是非线性变化，导致吸入水量比例失调。后者结构复杂，精度差，特别在负荷小于40％时油水比率精度在3％以下，因此燃料燃烧特性波动大，使柴油机工作不稳定。
本实用新型的任务是使乳化器微型化，水、油两相分存，随机使用，要用即乳，油水成份稳定。可调，流量调节时不波及油水比率。
本实用新型乳化燃料发生器，其特征在于用一对具有确定截面积比的同步柱塞，在柱塞上顶端的中通孔与柱体侧面上开的斜槽贯通。柱塞缸体顶端设置带有减压环带及减容器的90°高压出液单向阀，缸体侧面恰当位置处开有进液口与回液口，柱塞在一对用直齿啮合的流量调节套作用下可绕轴线同步旋转一定角度以改变回液口与柱塞体侧面上的斜槽斜边开合行程，达到两柱塞同步调节流量，调节油水比率时可以把其中一个流量调节套转过一定角度，再啮合以改变柱塞斜槽与回液口的开启初相角，即可达到目的。柱塞在凸轮与压紧弹簧作用下沿轴线作同步往复运动。
当柱塞同步压油水达到高压出油阀的调定压力时，阀体开启，油与水分别以高速通过矩形狭缝，在高压混油腔内对撞乳化。矩形狭缝截面积比以对撞合速度为另而设计，取得最大乳化能并得以乳化器微型化。经高压对撞初级乳化的乳化油通过导孔顶开低压针阀，以定压高速喷向振片，使振片起振，在振片超声振动的作用下借助超声空化作用进一步粉碎小水珠及均化水珠分散度，制成的乳化液进入折卸式贮油器内。贮油器与柴油机吸油管相连，向柴油机供乳化油，在贮油器中装有液面高度浮子式电信号发生器，分别发出贮油与柴油机需油量的匹配电信号。达到流量匹配。
下面根据附图中描述的一个实施例来解释本实用新型。
图1是乳化燃料发生器主视图图2是乳化燃料发生器左视图图1所示半轴联轴器3，该装置通过3与柴油机输出轴或直流电动机联接，为工作力矩输入端，以下分排气、吸液、压缩、流量调节四个功能过程详细谈明。
排气拧松左排气螺拴18和右排气螺拴41并启动拉杆56(见图2)。在拉杆齿条的作用下，使以直齿相啮合的水流量调节套30相向旋转，由于8、30的旋转，带动了与水柱塞12紧配的左拨爪9及与油柱塞35紧配的右拨爪31而使12，35作同步旋转，使回水斜槽14回油斜槽36的切口分别与回水孔13回油孔37贯通，此时水箱内的水与油箱内的油分别通过进水单向阀15的回水通道16与进油单向阀40的回油通道39进入14，36并沿水贯通孔17与油贯通孔38上升排气，当18、41分别冒出水、油后拧紧13、41，再使拉杆56恢位，排气结束。
吸液3被输入力矩，轴24带动左凸轮2与右凸轮25由上止点向下止点旋转水柱塞12与油柱塞35分别在左压紧弹簧11与右压紧弹簧33的作用下，向下运动，水泵缸体19与油泵缸体34产生一定的真空度，进水单向阀15与进油单向阀40被打开。水、油按设定比例进入缸内，当凸轮到下止点或回水斜槽14与回液斜槽36的斜边分别扫过回水孔13与回油孔37时，吸液结束。
压缩凸轮由下止点向上止点旋转时，通过紧压在凸轮缘上的左滑座导轮4与右滑座导轮26的作用，使滑座上升，一方面压缩11、33蓄储吸液能。另一方面使柱塞上升，15、40关闭，产生液压力，当压力升到90°高压出水阀21与90°高压出油阀44的调定压力时，二阀同时打开。水与油的高压液流通过射水矩形狭缝43在与泵体58锥形偶合的低压超声波乳化器54组成的高压乳化腔57内对撞初级乳化。当57与导孔53内的压力达到压针阀52的调定压力时，52打开初级乳化油以定压高速通过矩形狭口51喷向振片48起振产生超声振动，初级乳化油在超声波空化作用下，分散的小水珠进一步粉碎并被分散均化制成后的标准乳化油通过锥形固定塞49的通孔及消声器59进入折卸或贮油器46内贮藏或被柴油机进油管50吸入工作，当凸轮旋转到上止点时，压力消失，21、44与52相续关闭，压缩过程结束。
流量调节在折卸式贮油器46内设有液面高度浮子式电信号发生器47，发生图示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个液面位置的电信号。位置Ⅰ流量不足，位置Ⅱ流量匹配。位置Ⅲ流量过大，当该装置与直流电动机配用时，在Ⅰ、Ⅲ电信号下采用直流电机电流调速以改变柱塞往复频率得到流量调节，当该装置与柴油机输出轴配用时，在接到Ⅰ、Ⅲ信号后启开拉杆56使12、15同步旋转以改变14、36的斜边与13、37的接触升程来达到流量调节，以下以水量调节为例，结合图1说明原理当水柱塞12在图1示位置上，回水斜槽14的斜边在沿轴线往复工作时，不能与回水孔13相切为全流量工作态，设计时全流量工作态流量大于柴油机全流量工作容量 1/4 ，所以正常工作时必须拉动拉杆56使水流量调节套8带动左拨爪9使水柱塞12转过一个角度，导致回水斜槽14的斜边在全行程中的某一时刻与回水孔13相切形成如排气过程所述的缸体内腔与水箱贯通状态，此时若12向下运动，负压消失，进水单向阀15关闭，水箱内的水由16、13、14、17进入缸内腔不作流量调节，若12继续向上运动，缸内压力消失，21关闭余下行程内的水量由水贯通孔17通过14、13、16被压回水箱，即改变了22的高压出水量，因此只要左或右旋水柱塞12，即可调节流量。因水、油柱塞为同步旋转，因此水、油流量同步调节，不会影响水油比率，要改变水油比例时，只要取下8、30中任何一只，旋过一个角度，再行啮合以改变14与13和36与37的同步初相角即可。
左垫铁5右垫铁29用以调节12与35的上止点，左导向螺拴6右导向螺拴28用以防止左滑座7和右滑座27在流量调节时旋转，拉杆孔55为设置远距离操纵系而设计，配重1减少振动且飞溅润滑，水减压环带20油减压环带42防止喷液滴漏，水减容器23油减容器45用以稳定喷射工作状态，折卸式贮油器46用以折卸煮杀消毒，左弹簧座10，右弹簧座32用以防止弹簧扭转。
本实用新型最佳实施例是掺水量30％，水柱塞直径9mm，油柱塞直径15mm。柱塞全升程16mm，斜槽斜边升角66°。90°高压出水阀与90°高压出油阀调定压力140～170Kg／cm2。低压针阀调定压力6～10Kg／cm2狭缝口为0.5mm×12mm，振片采用2mm的60SiMn超声振动为10000～16000赫兹，200毫伏相对声强。
权利要求
1.一个能与柴油机输出轴联接或与直流电动机联接的，使油、水直接乳化且乳化流量能与柴油机供油量匹配的乳化燃料发生装置，其特征在于水柱塞12与油柱塞35是有确定的截面积之比的且能沿各自的轴线同步往复运动的一对同步柱塞，水泵缸体19和油泵缸体34与射水矩形狭缝22和射油矩形狭缝43之间被90°高压出水阀21及90°高压出油阀44隔开，低压超声波乳化器54的锥体与泵体58偶合成高压乳化腔57，并通过导孔53与低压针阀52相通，矩形狭口51被低压针阀52隔开，振片48通过锥形固定塞49固定在低压超声波乳化器内，并带有折卸式贮油器46。
2.根据权利要求
1的装置，其特征是所说明的水柱塞12和油柱塞35的柱体侧面分别开有回水斜槽14与回油斜槽36，并通过水贯通孔17与油贯通孔38与各自的柱塞顶端贯通，这对柱塞能各自绕自己的轴线同步旋转。
3.根据权利要求
1的装置，其特征是所说的射水矩形狭缝22与射油矩形狭缝43成180°向对并与高压乳化腔90°相交，互相处于正交平面轴线上。
4.根据权利要求
1的装置，其特征是所说明的低压超声波乳化器54中低压针阀52的出油口与矩形狭口51是园接方连接结构，与振片48的顶端有一段距离并处于同一平面。
5.根据权利要求
1或权项4所述的装置，其特征是固定塞49中空或呈管形，小头部沿直径开有狭缝，供振片48插入。
6.根据权利要求
1的装置，其特征是所说明的折卸式贮油器46内装有液面高度浮子式电信号发生器47，发出液面位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的乳化流量调节信号，使其达到流量匹配。
7.根据权利要求
1的装置，其特征是所说明的90°高压出水阀21与90°高压出油阀44，使受水柱塞12与油柱塞35产生的压力水与油在定压下90°侧向喷射，水阀体锥形下端与油阀体锥形下端分别有园柱形水减压环带20与油减压环带42，且它们的高度与直径的比不小于 1/4 ，水阀体上端与油阀体上端分别被螺杆调节的水减容器23与油减容器45限止升程，以控制阀体开启高度。
专利摘要
乳化燃料发生器是一种配有高压液流对撞乳化腔及超声波低压乳化器的变量调比乳化泵，它解决了乳化柴油随机使用时乳化失效的问题，可以作为各种型号容量的柴油机配套的节油附件。
文档编号F02M25/00GK86206597SQ86206597
公开日1988年3月16日 申请日期1986年12月18日
发明者陈晔 申请人:陈晔导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan