[發(fā)明專利]一種缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210372080.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102878289A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳喜鋒;魏剛;張鏡斌;劉海濤;雷其林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第十二研究所
• 主分類號(hào): F16J10/04
• 分類號(hào): F16J10/04;F16N1/00;B23K26/36
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種缸套，具體涉及一種缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及這種缸套油路的制備方法。

背景技術(shù)

缸套內(nèi)壁是活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)行面，工作中缸套和活塞這對(duì)摩擦副處在高溫、高壓及有著微粒與腐蝕介質(zhì)的工況下，過(guò)渡磨損會(huì)造成漏油、漏汽及功率下降，這就需要缸套內(nèi)壁具有良好的潤(rùn)滑，在使用潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)上，還需要在缸套內(nèi)壁表面合理制備儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)，該儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)以微點(diǎn)線為主。

傳統(tǒng)的缸套內(nèi)壁加工工藝為珩磨，珩磨工藝是利用珩磨條的珩齒和珩磨時(shí)珩磨頭的上下運(yùn)動(dòng)來(lái)控制缸套表面網(wǎng)紋的夾角及網(wǎng)紋溝槽深度，在缸套表面形成了不可控的、雜亂的儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)紋深淺不一，微坑較深部位其缸套內(nèi)壁的光潔度較大，增大了缸套內(nèi)壁的儲(chǔ)油能力，而較淺的網(wǎng)紋經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨合后，微坑輕易就被磨損掉，從而失去了儲(chǔ)油功能，而磨損掉的細(xì)屑混入潤(rùn)滑油中，會(huì)進(jìn)一步加速發(fā)動(dòng)機(jī)缸套的磨損，使發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)，以提高缸套內(nèi)壁的儲(chǔ)油量。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)的制備方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括螺旋線和微坑，所述螺旋線深度為1～150um，寬度為1～100um，頭數(shù)為10～100頭，節(jié)距為1～20mm；所述微坑深度為3～100um。

缸套內(nèi)壁上段的螺旋線深度為1～100um，微坑深度為1～100um。

缸套內(nèi)壁中段的螺旋線的節(jié)距為1～15mm。

缸套內(nèi)壁下段的螺旋線深度為1～100um。

所述螺旋微坑與水平方向的夾角為30℃～145℃。

所述螺旋線內(nèi)的微坑密度20～350個(gè)／cm²。

所述缸套內(nèi)壁上段的螺旋線內(nèi)的微坑密度50～350個(gè)／cm²。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，上述缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)的制備方法：激光器發(fā)射的激光經(jīng)光纖形成激光束投射到反光鏡上，所述激光束經(jīng)反光鏡折射到缸套內(nèi)壁上刻蝕微坑和螺旋線。

激光功率為0.2～2.5KW，脈寬2～10MS，頻率100～1000HZ，基模為TM00。

對(duì)缸套內(nèi)壁上段進(jìn)行刻蝕微坑和螺旋線時(shí)，激光功率為0.2～1.5KW，頻率100～800HZ。

對(duì)缸套內(nèi)壁中段進(jìn)行刻蝕微坑和螺旋線時(shí)，激光功率為0.5～2.5KW。

對(duì)缸套內(nèi)壁下段進(jìn)行刻蝕微坑和螺旋線時(shí)，激光功率為0.2～2.0KW，脈寬2～6MS，頻率100～800HZ。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明缸套內(nèi)壁上段部位的表面均峰谷R_ZDi=2.0～4.5um，核心剖面深度R_K=0.5～1.4um，溝痕材料比率Mr₂=65～85%，儲(chǔ)油量為≧0.3。缸套內(nèi)壁中段部位的表面均峰谷R_ZDi=2.0～5.5um，核心剖面深度R_K=0.5～1.7um，溝痕材料比率Mr₂=55～90%，儲(chǔ)油量為≧0.4。缸套內(nèi)壁下段部位的表面均峰谷R_ZDi=3.0～5.5um，核心剖面深度R_K=0.6～1.7um,溝痕材料比率Mr₂=55～70%，儲(chǔ)油量為≧0.3，本發(fā)明大幅度提高了缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)油量，提高了潤(rùn)滑效果。

2、本發(fā)明缸套內(nèi)壁表面設(shè)置規(guī)則分布的點(diǎn)狀、線狀潤(rùn)滑油路結(jié)構(gòu)，耐磨性能比現(xiàn)有技術(shù)提高1～2倍，油耗減少了20％～25％，缸套磨損從5um降到2.5um，碳化氫顆粒排放量減少20％～25％，缸套使用壽命提高1.4倍。

3、本發(fā)明采用編程軟件和柔性光纖激光設(shè)備對(duì)激光行程進(jìn)行精確控制，通過(guò)調(diào)整激光工藝參數(shù)，分別對(duì)缸套內(nèi)壁上段部位、中段部位、下段部位進(jìn)行激光造型，方法簡(jiǎn)單，精確度高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明缸套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明激光造型導(dǎo)光系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.缸套內(nèi)壁，2.反光鏡，3.激光束，4.光纖。

具體實(shí)施方式

一種缸套內(nèi)壁油路結(jié)構(gòu)及其制備方法：

首先，根據(jù)缸套內(nèi)壁1上段、中段、下段摩擦磨損狀況設(shè)計(jì)不同的形貌刻蝕參數(shù)。