專利名稱：可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，具體涉及可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體已使用在千萬臺(tái)以上，并每年新增百萬以上使用，在農(nóng)林漁運(yùn)機(jī)械設(shè)備上運(yùn)行工況及環(huán)境條件相對較差，現(xiàn)有的風(fēng)冷式的柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體是一整體件并通過壓鑄熱合而成，其外圍具有散熱片，內(nèi)腔為活塞式工作腔，工作時(shí)活塞在工作腔內(nèi)作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于處在高溫、高壓的條件下工作，潤滑效果比較差，這樣在工作的過程中機(jī)體的內(nèi)壁就容易受到磨損，因此整個(gè)機(jī)體在最多使用一年左右就需要更換或維修，由于這種整體式結(jié)構(gòu)上的缺陷，更換時(shí)只能整體更換，造成材料的極大浪費(fèi)， 使用和維修成本相對較高，材料、環(huán)境代價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，在實(shí)際的使用過程中，當(dāng)機(jī)體磨損到一定程度只需要進(jìn)行缸套的局部更換，從而減輕使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，包括有機(jī)體，所述的機(jī)體內(nèi)開設(shè)有空腔，其特征在于，在機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)置有缸套， 缸套與機(jī)體的空腔內(nèi)壁緊密過盈貼合，所述的缸套與機(jī)體兩者之間為可拆卸更換的分體式部件。為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括在上述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體中，所述的缸套的圓周頂部具有凸邊側(cè)邊的壓邊，機(jī)體上開設(shè)有呈平面狀的臺(tái)階，壓邊壓在臺(tái)階上。這樣使缸套實(shí)現(xiàn)徑向定位，防止缸套在空腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在上述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體中，所述的機(jī)體的外圓周側(cè)沿上設(shè)有散熱片。在上述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體中，所述的缸套與機(jī)體的空腔內(nèi)壁過盈貼合量為0. 09 0. 15mm。本風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體原來是整體件，最大的改進(jìn)結(jié)構(gòu)是在機(jī)體的內(nèi)腔當(dāng)中內(nèi)置一個(gè)缸套，這樣使得缸套與機(jī)體兩者之間為可拆卸更換的分體式部件，在實(shí)際的使用過程中，當(dāng)磨損到一定程度時(shí)只需要更換缸套即可，而帶有散熱片的機(jī)體就可以繼續(xù)進(jìn)行使用。本發(fā)明還提供了缸套制造工藝，在實(shí)際的使用過程中，增強(qiáng)缸套的耐磨性和強(qiáng)度性，從而保證柴油機(jī)或汽油機(jī)運(yùn)行的可靠性。在上述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體中，所述的缸套按以下步驟進(jìn)行制造步驟一、配料和毛坯澆鑄將配料后的鐵水倒入澆鑄機(jī)鑄型中，經(jīng)10 35秒，等毛坯溫度降至830°C以下將毛坯推出鑄模；步驟二、冷卻粗加工將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷3 10分鐘使毛坯溫度降至400 500°C，再將風(fēng)冷后的毛坯進(jìn)行粗加工；步驟三、回火將粗加工后的毛坯放在熱處理爐中進(jìn)行回火，回火溫度控制在 500 520°C，保溫1. 5 4小時(shí)后，進(jìn)行自然冷卻；步驟四、缸套內(nèi)表面硬化將加工好的缸套內(nèi)表面采用氮化處理進(jìn)行硬化，氮化時(shí)溫度控制在520 540°C，保溫時(shí)間為控制在6 7. 5小時(shí)，在硬化時(shí)對內(nèi)表面進(jìn)行鍍鉻或鍍陶處理；步驟五、精加工經(jīng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)達(dá)到完美合格的缸套；步驟六、組裝將精加工好的缸套嵌裝在風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體內(nèi)。在上述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體中，所述的步驟一的配料為選用60% 70%的18#生鐵和廢鐵30% 40%對鐵水熔煉，配料的化學(xué)成分控制在2. 7 3. 5%的C，1.6 2. 3%的Si，S彡0. 13%,P^O. 15%，并加入合金元素，成份控制在0. 3 0. 5%的 Ni，0. 6 0. 9%的 Mo，Mn 彡 0. 7%, Cu+Ni 彡 1. 0%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過缸套與機(jī)體兩者之間為可拆卸更換的分體式部件，在實(shí)際的使用過程中，當(dāng)磨損到一定程度時(shí)只需要更換缸套即可，而帶有散熱片的機(jī)體可以繼續(xù)進(jìn)行使用，不僅解決了熱傳導(dǎo)問題，并提高使用壽命50%左右，直接使用成本減少3/4以上，從而減輕使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，克服了原先需要整體進(jìn)行更換的缺陷，改進(jìn)簡單，效果明顯，同時(shí)制造出來的缸套不僅耐磨性和強(qiáng)度性好，從而保證柴油機(jī)或汽油機(jī)運(yùn)行的可靠性。


圖1是本可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體的組裝前結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1組裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本缸套制造工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。圖中，機(jī)體1 ；空腔2 ；缸套3 ；壓邊4 ；臺(tái)階5 ；散熱片6。如圖1和圖2所示，本可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，包括有機(jī)體1，為了方便進(jìn)行散熱，機(jī)體1的外圓周側(cè)沿上設(shè)有散熱片6，機(jī)體1內(nèi)開設(shè)有空腔2，在機(jī)體1的空腔2內(nèi)設(shè)置有缸套3，為了保證更加的熱傳導(dǎo)效果，缸套3與機(jī)體1的空腔2內(nèi)壁緊密過盈貼合，為了保證一定的磨損時(shí)間和防止機(jī)體1爆破，所述的缸套3與機(jī)體1的空腔2內(nèi)壁過盈緊密貼合，合理控制配合尺寸，以量控制在0. 09 0. 15mm之間可達(dá)到最大效果。這里缸套3與機(jī)體1兩者之間為可拆卸更換的分體式部件，缸套3的圓周頂部具有凸邊側(cè)邊的壓邊4，機(jī)體1上開設(shè)有呈平面狀的臺(tái)階5，壓邊4壓在臺(tái)階5上，這樣使缸套3實(shí)現(xiàn)徑向定位，防止缸套3在空腔2內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)然也可以使用其它方法，只要將缸套3定位在機(jī)體1的空腔2中即可。工作時(shí)，當(dāng)缸套3磨損到一定程度時(shí)只需要更換缸套3即可，而帶有散熱片6的機(jī)體1可以繼續(xù)進(jìn)行使用，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量通過缸套3傳導(dǎo)到機(jī)體1上，再傳導(dǎo)至機(jī)體1上的散熱片6上將熱量散出。實(shí)施例一如圖3所示，本缸套3制造工藝，包括以下步驟步驟一、配料和毛坯澆鑄將配料后的鐵水倒入澆鑄機(jī)鑄型中，這里步驟一的配料為選用60%的18#生鐵和廢鐵40%對鐵水熔煉，并加入合金元素，經(jīng)10秒，等毛坯溫度降至830°C以下將毛坯推出鑄模；配料的化學(xué)成分控制在2. 7 3. 5%的C，這里由于缸套3在澆鑄時(shí)冷卻較快，當(dāng) C含量低時(shí)，整體硬度偏高，當(dāng)C含量高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生割裂嚴(yán)重，強(qiáng)度硬度偏低，C控制在2. 7 3. 5%處在最佳范圍，1. 6 2. 3%的Si，Si的作用使!^e-C合金的共晶體左移，有利于C原子在金屬液中的擴(kuò)散、聚集，提高缸套3的拉伸強(qiáng)度，Si控制在1. 6 2. 3%達(dá)到最佳效果； S^O. 13%, P^O. 15%, S可以回降鐵的強(qiáng)度，會(huì)降低鐵液的流動(dòng)性，易產(chǎn)生夾渣，因此控制在< 0. 13%較為合理，P會(huì)產(chǎn)生磷共晶，降低基本強(qiáng)度，但可以增加鐵液的流動(dòng)性，減少鑄造缺陷，因此控制在< 0. 15%較為合理；合金元素成份控制在0. 3 0. 5 %的Ni，0. 6 0. 9 %的Mo，Mn彡0. 7 %， Cu+Ni彡1.0% ；這里Mn在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)C曲線右移，提高強(qiáng)度和硬度，但當(dāng)缸套3 強(qiáng)度和硬度提高時(shí)，脆性也增大，強(qiáng)韌性降低，惡化機(jī)加工性能，因此Mn < 0. 7%，Mo和Ni 是強(qiáng)烈促進(jìn)貝氏體形成的元素，但是價(jià)格昂貴，控制在Ni 0. 3 0. 5%，Cu可以促進(jìn)C曲線右移，提高強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，控制在0. 3 1. 0%較為適合；步驟二、冷卻粗加工將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷3分鐘使毛坯溫度降至 400°C，再將風(fēng)冷后的毛坯進(jìn)行粗加工；步驟三、回火將粗加工后的毛坯放在熱處理爐中進(jìn)行回火，回火溫度控制在 500°C，保溫1. 5小時(shí)后，進(jìn)行自然冷卻；步驟四、缸套內(nèi)表面硬化將加工好的缸套3內(nèi)表面采用氮化處理進(jìn)行硬化，氮化時(shí)溫度控制在520°C，保溫時(shí)間為控制在6小時(shí)，為了避免缸套3熱膨脹系數(shù)不同的弱點(diǎn)，在硬化時(shí)對內(nèi)表面進(jìn)行鍍鉻或鍍陶處理；步驟五、精加工經(jīng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)達(dá)到完美合格的缸套3 ；步驟六、組裝將精加工好的缸套3嵌裝在風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體1內(nèi)。實(shí)施例二步驟一、配料和毛坯澆鑄將配料后的鐵水倒入澆鑄機(jī)鑄型中，這里步驟一的配料為選用70%的18#生鐵和廢鐵30%對鐵水熔煉，并加入合金元素，經(jīng)35秒，等毛坯溫度降至830°C以下將毛坯推出鑄模；配料的化學(xué)成分控制在2. 7 3. 5 %的C，1. 6 2. 3 %的Si，S彡0. 13 %， P彡0. 15%，合金元素成份控制在0. 3 0. 5%的Ni，0. 6 0. 9 %的Mo，Mn彡0. 7 %， Cu+Ni ^ 1. 0% ；步驟二、冷卻粗加工將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷10分鐘使毛坯溫度降至500°C，再將風(fēng)冷后的毛坯進(jìn)行粗加工；步驟三、回火將粗加工后的毛坯放在熱處理爐中進(jìn)行回火，回火溫度控制在 520°C，保溫4小時(shí)后，進(jìn)行自然冷卻；步驟四、缸套內(nèi)表面硬化將加工好的缸套3內(nèi)表面采用氮化處理進(jìn)行硬化，氮化時(shí)溫度控制在540°C，保溫時(shí)間為控制在7. 5小時(shí)，為了避免缸套3熱膨脹系數(shù)不同的弱點(diǎn)， 在硬化時(shí)對內(nèi)表面進(jìn)行鍍鉻或鍍陶處理；步驟五、精加工經(jīng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)達(dá)到完美合格的缸套3 ；步驟六、組裝將精加工好的缸套3嵌裝在風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體1內(nèi)。實(shí)施例三步驟一、配料和毛坯澆鑄將配料后的鐵水倒入澆鑄機(jī)鑄型中，這里步驟一的配料為選用65%的18#生鐵和廢鐵35 %對鐵水熔煉，并加入合金元素，經(jīng)25秒，等毛坯溫度降至830°C以下將毛坯推出鑄模；配料的化學(xué)成分控制在2. 7 3. 5 %的C，1. 6 2. 3 %的Si，S彡0. 13 %， P彡0. 15%，合金元素成份控制在0. 3 0. 5%的Ni，0. 6 0. 9 %的Mo，Mn彡0. 7 %， Cu+Ni ^ 1. 0% ；步驟二、冷卻粗加工將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷7分鐘使毛坯溫度降至 450°C，再將風(fēng)冷后的毛坯進(jìn)行粗加工；步驟三、回火將粗加工后的毛坯放在熱處理爐中進(jìn)行回火，回火溫度控制在 510°C，保溫2. 5小時(shí)后，進(jìn)行自然冷卻；步驟四、缸套內(nèi)表面硬化將加工好的缸套3內(nèi)表面采用氮化處理進(jìn)行硬化，氮化時(shí)溫度控制在530°C，保溫時(shí)間為控制在7小時(shí)，為了避免缸套3熱膨脹系數(shù)不同的弱點(diǎn)，在硬化時(shí)對內(nèi)表面進(jìn)行鍍鉻或鍍陶處理；步驟五、精加工經(jīng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)達(dá)到完美合格的缸套3 ；步驟六、組裝將精加工好的缸套3嵌裝在風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體1內(nèi)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，包括有機(jī)體(1)，所述的機(jī)體(1)內(nèi)開設(shè)有空腔O)，其特征在于，在機(jī)體(1)的空腔O)內(nèi)設(shè)置有缸套(3)，缸套(3)與機(jī)體(1)的空腔O)內(nèi)壁緊密過盈貼合，所述的缸套C3)與機(jī)體(1)兩者之間為可拆卸更換的分體式部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述的缸套(3)的圓周頂部具有凸邊側(cè)邊的壓邊，機(jī)體(1)上開設(shè)有呈平面狀的臺(tái)階(5)， 壓邊⑷壓在臺(tái)階(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述的機(jī)體(1)的外圓周側(cè)沿上設(shè)有散熱片(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述的缸套⑶與機(jī)體(1)的空腔O)內(nèi)壁緊密過盈貼合量為0. 09 0. 15mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述的缸套( 按以下步驟進(jìn)行制造步驟一、配料和毛坯澆鑄將配料后的鐵水倒入澆鑄機(jī)鑄型中，經(jīng)10 35秒，等毛坯溫度降至830°C以下將毛坯推出鑄模；步驟二、冷卻粗加工將毛坯放在冷卻器上，空冷或風(fēng)冷3 10分鐘使毛坯溫度降至 400 500°C，再將風(fēng)冷后的毛坯進(jìn)行粗加工；步驟三、回火將粗加工后的毛坯放在熱處理爐中進(jìn)行回火，回火溫度控制在500 520 0C，保溫1. 5 4小時(shí)后，進(jìn)行自然冷卻；步驟四、缸套內(nèi)表面硬化將加工好的缸套(3)內(nèi)表面采用氮化處理進(jìn)行硬化，氮化時(shí)溫度控制在520 540°C，保溫時(shí)間為控制在6 7. 5小時(shí)，在硬化時(shí)對內(nèi)表面進(jìn)行鍍鉻或鍍陶處理；步驟五、精加工經(jīng)機(jī)械加工、檢驗(yàn)達(dá)到完美合格的缸套(3)；步驟六、組裝將精加工好的缸套C3)嵌裝在風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體(1)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，其特征在于，所述的步驟一的配料為選用60% 70%的18#生鐵和廢鐵30% 40%對鐵水熔煉，配料的化學(xué)成分控制在2. 7 3. 5%的C，1.6 2. 3%的S i，S彡0. 13%,P ^ 0. 15%，并加入合金元素，成份控制在0. 3 0. 5%的Ni，0. 6 0. 9%的Mo，Mn彡0. 7%, Cu+Ni彡1. 0%。全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，提供了可拆換缸套的風(fēng)冷柴油機(jī)或汽油機(jī)機(jī)體，包括有機(jī)體，機(jī)體內(nèi)開設(shè)有空腔，在機(jī)體的空腔內(nèi)設(shè)置有缸套，缸套與機(jī)體的空腔內(nèi)壁緊密過盈貼合，缸套與機(jī)體兩者之間為可拆卸更換的分體式部件，并通過配料和毛坯澆鑄、回火、冷卻粗加工、缸套內(nèi)表面硬化、精加工等步驟和組裝制造而成，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過缸套與機(jī)體兩者之間為可拆卸更換的分體式部件，在實(shí)際的使用過程中，當(dāng)磨損到一定程度時(shí)只需要更換缸套即可，而帶有散熱片的機(jī)體可以繼續(xù)進(jìn)行使用，不僅解決了熱傳導(dǎo)問題，減輕使用者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，克服了原先需要整體進(jìn)行更換的缺陷，同時(shí)制造出來的缸套不僅耐磨性和強(qiáng)度性好。
文檔編號F02F1/06GK102337980SQ20111023831
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者謝秀岳 申請人:謝秀岳