[實(shí)用新型]一種含內(nèi)部加強(qiáng)筋的空頭氣門

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920229513.8
• 申請日: 2019-02-20
• 公開（公告）號: CN209761517U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 屈盛官;賴福強(qiáng);蔡雨晴;李小強(qiáng);孫歌;廉紹玲;盧啟棠
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);懷集登月氣門有限公司
• 主分類號: F01L3/20
• 分類號: F01L3/20;B23P15/00
• 代理公司: 44245 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃磊

本實(shí)用新型公開了一種含內(nèi)部加強(qiáng)筋的空頭氣門，包括空頭氣門本體、堵頭以及氣門桿，空頭氣門本體具有空心頭部以及沿空頭氣門本體軸向延伸的通孔，所述堵頭固定連接到空心頭部的腔口，將空心頭部的腔口堵塞，堵頭具有加強(qiáng)筋部，所述加強(qiáng)筋部與空心頭部的弧形的腔壁相固定連接，所述氣門桿固定連接于空頭氣門本體的頸部上。本實(shí)用新型針對發(fā)動(dòng)機(jī)氣門特別是空頭氣門存在的受力薄弱的不足，充分利用金屬塑性成形加工方法和摩擦焊連接方法，在空頭氣門的受力薄弱點(diǎn)設(shè)置加強(qiáng)筋部，加強(qiáng)筋部連接于氣門盤部進(jìn)行強(qiáng)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)氣門加工制造領(lǐng)域，特別涉及一種含內(nèi)部加強(qiáng)筋的空頭氣門。

背景技術(shù)

配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，氣門是配氣機(jī)構(gòu)中的關(guān)鍵零部件。發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門控制著新鮮空氣的進(jìn)入和燃燒廢棄的排出以及在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的壓縮和膨脹時(shí)起到密封作用，其工作的穩(wěn)定性及耐磨特性深刻影響發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗、功率、效率乃至壽命。氣門-座圈配對副工作于高應(yīng)力(發(fā)動(dòng)機(jī)最高燃燒壓力可達(dá)20MPa、彈簧力和動(dòng)載荷壓力可達(dá)130MPa)、高溫度(進(jìn)氣門工作溫度一般在200～450℃，排氣門的工作溫度一般在600～800℃，有的甚至高達(dá)850℃)和腐蝕性(高溫燃?xì)馇治g、硫化、V₂O₅腐蝕和氧化作用)的惡劣環(huán)境中，容易發(fā)生磨損，而氣門的裝配誤差和開閉時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)，又加劇了這種磨損，過度的磨損會(huì)導(dǎo)致氣門-氣門座圈副失效，降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的提高，性能指標(biāo)的日趨強(qiáng)化，燃燒室爆發(fā)壓力和燃燒溫度進(jìn)一步提高。同時(shí)，隨著環(huán)保問題愈加突出，環(huán)保法規(guī)愈加嚴(yán)格，對發(fā)動(dòng)機(jī)排放水平提出了更高的要求，氣門工作環(huán)境進(jìn)一步惡化。因此，一方面不斷地提高氣門材料的抗高溫磨損抗疲勞性能，比如引進(jìn)鎳基或鈷基高溫合金。然而，高溫合金的價(jià)格很高和熱塑性較差，導(dǎo)致氣門的材料成本和制造成本上升。另一方面，可以通過不斷發(fā)掘氣門自身的冷卻功能，降低其工作溫度。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是：提供一種含內(nèi)部加強(qiáng)筋的空頭氣門。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種含內(nèi)部加強(qiáng)筋的空頭氣門制造方法，包括：

確定空頭氣門本體及加強(qiáng)筋部的幾何尺寸；

空頭氣門本體制造；

堵頭制造：在粗加工后的毛壞上加工出放置于空頭氣門本體的空心頭部的腔口的堵頭，在堵頭上加工出加強(qiáng)筋部；

加強(qiáng)筋部與空心頭部的弧形內(nèi)腔壁通過摩擦焊相固定連接，堵頭邊緣與空心頭部的腔口邊緣相固定連接；將氣門桿通過摩擦焊固定連接到空頭氣門本體的頸部端面上；

堵頭與空頭氣門本體相固定連接后若堵頭有凸出于空心氣門盤部的部分，則切除堵頭凸出于空心氣門盤部的部分。

優(yōu)選的，向空頭氣門本體的容納腔充入鈉，所述鈉占容納腔55-65％的空間。

優(yōu)選的，堵頭與空心頭部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)摩擦焊封口；氣門桿與空頭氣門本體進(jìn)行摩擦焊連接。

優(yōu)選的，所述空頭氣門本體制造包括：長棒狀實(shí)心毛坯準(zhǔn)備；一端頭部墩粗；空心頭部鐓壓成形；沿空頭氣門本體軸向加工出通孔；在空頭氣門本體頸部端面加工出第五摩擦焊接觸面，氣門桿通過摩擦焊固定連接到第五摩擦焊接觸面上。

優(yōu)選的，在空心頭部的邊緣處加工第四摩擦焊接觸面，第四摩擦焊接觸面位于內(nèi)腔一側(cè)加工有能夠容納摩擦焊后產(chǎn)生的飛邊的容納槽，空心氣門盤部的錐面上加工有耐磨堆焊槽，在堆焊槽中加入司太立合金粉末并通過堆焊將司太立合金粉末融化在堆焊槽中形成耐磨加強(qiáng)層；

在空心頭部的腔壁上加工第一摩擦焊接觸面，空心頭部通過第一摩擦焊接觸面與加強(qiáng)筋部焊接起來，堵頭焊接到第四摩擦焊接觸面上將空心頭部的腔口密封起來。