[發(fā)明專利]處理曲軸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780023200.7
• 申請日: 2007-05-03
• 公開（公告）號: CN101473051A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·古斯塔夫森;S·阿爾姆
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦特西拉芬蘭有限公司
• 主分類號: C21D9/30
• 分類號: C21D9/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 崔幼平;楊松齡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種處理活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的方法。

背景技術(shù)

在內(nèi)燃機(jī)的連桿的大端軸承失效(或支承失效)造成熱量增加，且繼而可能發(fā)生曲柄銷材料的硬化。修理損壞的曲軸費(fèi)用可能非常高且還耗費(fèi)時(shí)間。硬化層可通過重新機(jī)械加工曲柄銷進(jìn)行去除。但是，因?yàn)橛不瘜油ǔ：芎瘢矣不瘏^(qū)域?qū)挘缡卿N長度的百分之五十多，所以重新加工后，銷的硬度沒降到所允許的水平是可能的。因此，由于連桿的大端軸承失效(bearingfailure)，使得整個(gè)曲軸必須經(jīng)常被改變。

硬化的曲柄銷也可通過熱處理進(jìn)行修理。在熱處理中，曲柄銷首先被加熱到合適的溫度然后進(jìn)行冷卻。因此，曲柄銷的硬化材料就變得較軟。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的用于處理曲軸的曲柄銷上的硬化區(qū)域或硬化點(diǎn)的方法。

本發(fā)明提供了一種用于處理曲軸的受損壞的曲柄銷的方法，所述方法包括測量曲柄銷的表面的硬度，其特征在于，在所述曲柄銷的表面上的硬化點(diǎn)的硬度超過預(yù)定的限值時(shí)，測量所述硬化點(diǎn)的深度；至少在深度測量值的基礎(chǔ)上確定熱處理參數(shù)；熱處理所述硬化點(diǎn)；以及在熱處理期間，通過感應(yīng)加熱裝置加熱所述硬化點(diǎn)到一定溫度然后進(jìn)行冷卻而變軟。

本發(fā)明提供重要的有益效果。

因?yàn)閷ηS上的硬化點(diǎn)的深度進(jìn)行測量，所以能夠以最佳的方式調(diào)整所述感應(yīng)加熱裝置的輸出功率和加熱時(shí)間，以便減小所述硬化點(diǎn)或硬化區(qū)域的硬度。

附圖說明

以下，將通過參考附圖結(jié)合實(shí)例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中：

圖1是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄箱內(nèi)的曲軸的示意圖；以及

圖2是可以用于本發(fā)明所述方法中的感應(yīng)熱處理裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

內(nèi)燃機(jī)的曲軸1可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)組或曲柄箱內(nèi)。曲軸1包括軸頸2，主軸承在軸頸上運(yùn)轉(zhuǎn)。所述曲軸還包括用于軸頸支撐連桿的曲柄臂3和曲柄銷4。所述曲柄銷4安裝在相鄰的曲柄臂3之間。活塞借助于連桿連接在曲軸1上。連桿的一端可樞轉(zhuǎn)地連接到活塞上。連桿的另一端，即連桿的大端，通過軸承可樞轉(zhuǎn)地連接到曲柄銷4上。活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿被轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸具有一個(gè)用于每一個(gè)連桿或用于兩個(gè)連桿(V形構(gòu)形)的曲柄銷，使得來自每個(gè)氣缸的動(dòng)力在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中在合適的點(diǎn)施加到曲軸上。所述曲軸1的組件還包括配重，所述配重通過其慣性使在曲軸的運(yùn)動(dòng)中的不規(guī)則性最小化。

因?yàn)檫B桿的大端軸承失效，過量的熱積累起來且因此可能發(fā)生曲柄銷4的鋼材料的硬化。損壞的曲柄銷4的表面的硬度可能超過額定硬度，所述額定硬度按發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型通常在350-450布氏硬度(HB)。因該硬化層通常很厚，重新機(jī)械加工后的硬度可能不會(huì)降到所允許的水平或程度。

在本發(fā)明中，曲柄銷4通過現(xiàn)場熱處理工藝進(jìn)行修理。曲柄銷4的熱處理是在不拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)，即不將曲軸1從曲柄箱拆除的情況下來實(shí)施的。該熱處理通過便攜式感應(yīng)加熱設(shè)備5來進(jìn)行。該感應(yīng)加熱設(shè)備5包括以所要求的頻率提供所要求的功率輸出的交流電源6和感應(yīng)線圈組件7。該感應(yīng)線圈組件7被安裝在感應(yīng)器頭8中并與電源6電連接。所述電源6向所述線圈組件7提供交流電，從而產(chǎn)生交變磁場。當(dāng)線圈7被放置在待加熱的曲柄銷4附近時(shí)，所述磁場將渦電流感應(yīng)到曲柄銷4中。曲柄銷4的金屬材料的電阻將渦電流轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋Ｒ虼耍N4局部變熱。加熱部位可以被限定到曲柄銷4的特定區(qū)域。加熱效果取決于磁場強(qiáng)度、曲柄銷4的磁性特征和電性質(zhì)以及線圈7與曲柄銷4之間的距離。渦電流且因而熱量穿透曲柄銷4的深度取決于電源的輸出交流電(AC)的頻率。對于需要深層熱穿透的較厚材料來說，低頻率是有效的，而對于較小部件(或部分)或低熱穿透來說，較高頻率是有效的。該感應(yīng)加熱設(shè)備5還設(shè)置有測量待加熱的表面的溫度的溫度測量裝置11。所述溫度測量裝置11能夠以非接觸的方式連續(xù)測量曲柄銷4的表面的溫度。所述感應(yīng)加熱設(shè)備5還設(shè)置有控制單元9，所述控制單元9通過在溫度測量結(jié)果的基礎(chǔ)上調(diào)整電源6的功率輸出將待加熱的表面的溫度維持在所希望的水平。

用于本發(fā)明所述方法的合適的感應(yīng)加熱設(shè)備是易孚迪(EFD)感應(yīng)設(shè)備公司制造的MINAC?6/10。該設(shè)備的連續(xù)輸出功率為6kW，最大輸出功率為10Kw，且輸出電流的頻率范圍為10-25kHz。