Патент на изобретение №2388965

(54) МЕХАНИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для вспрыска и распыливания жидкости и может быть использовано в различных тепловых двигателях, в сопловых энергетических установках, машинах и аппаратах химической промышленности. Механическая форсунка содержит цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками, выполненными на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через выполненные во вкладыше дополнительные каналы и кольцевую полость. Головка и вкладыш выполнены из металлического материала с ультрамелкозернистой структурой, сформированной равноканальным угловым прессованием. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс работы форсунки.

Изобретение относится к устройствам для вспрыска и распыливания жидкости и может быть использовано в различных тепловых двигателях, сопловых энергетических установках, машинах и аппаратах химической промышленности.

Известна механическая форсунка, содержащая ствол для подачи жидкости, распределительную шайбу с отверстиями и кольцевой проточкой для раздачи топлива по тангенциальным каналам камеры завихривания, завихритель топливный, выполненный в виде камеры завихривания и сопла, и накидную гайку головки форсунки [Адамов В.А. Сжигание мазута в топках котлов. – Л.: Недра, 1989. – C.115-117, рис.4.32].

Данная форсунка имеет низкую надежность и недостаточный ресурс работы, обусловленные применением крупнокристаллических металлических материалов низкой прочности в состоянии поставки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является механическая форсунка для распыливания жидкого топлива, содержащая цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками, выполненными на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через выполненные во вкладыше дополнительные каналы и кольцевую полость [RU 2011428 C1, 30.04.1994, В05В 1/34 (прототип)].

Однако известное устройство также обладает вышеуказанными недостатками.

Задачей изобретения является повышение надежности и ресурса работы форсунки.

Указанная задача достигается тем, что в механической форсунке, содержащей цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками, выполненными на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через выполненные во вкладыше дополнительные каналы и кольцевую полость, согласно изобретению головка и вкладыш выполнены из металлического материала с ультрамелкозернистой структурой, сформированной равноканальным угловым прессованием.

Выполнение головки и вкладыша из металлического материала с ультрамелкозернистой структурой обеспечивает увеличение сопротивления стенок и поверхностей головки и вкладыша износу за счет повышения прочности материала, и создаются условия, необходимые для увеличения срока службы форсунки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается применением металлического материала с повышенной прочностью.

Пример.

Для механической форсунки, используемой для распыления жидкого топлива – нефтяного котельного топлива с вязкостью 2-4° ВУ в горелках котлов малой и средней мощности при давлении топлива 0,1 МПа и более, головка изготавливается из стали или бронзы, а вкладыш из стали. Микротвердость стали Ст3сп после равноканального углового прессования при температуре 400°С в 8 циклов по маршруту «С» cocтaвляет 2,91 ГПа против 1,37 ГПа для материала в состоянии поставки. Внутренняя поверхность головки в зоне камеры и стенок сопла обрабатывается с чистотой шероховатости Ra 0,32-0,08.

Повышенная твердость поверхности головки в зоне камеры и стенок сопла способствует надежной работе горелки. Предложенное решение обеспечивает увеличение ресурса форсунки.

Формула изобретения

Механическая форсунка, содержащая цилиндрическую головку с основанием и соплом на нем, размещенный внутри головки вкладыш с продольным каналом для подачи жидкости и соединенными с последним канавками, выполненными на наружной поверхности выходного по ходу движения жидкости участка вкладыша, размещенного в головке с образованием с ее основанием и стенками камеры, причем канавки сообщены с каналом подачи жидкости через выполненные во вкладыше дополнительные каналы и кольцевую полость, отличающаяся тем, что головка и вкладыш выполнены из металлического материала с ультрамелкозернистой структурой, сформированной равноканальным угловым прессованием.