[其他]蒸汽機(jī)車用汽缸漲圈的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104179
• 申請日: 1986-07-01
• 公開（公告）號: CN1005691B
• 公開（公告）日: 1989-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃石;王立民;趙懷江;史蘭香;徐榕芬;姚樹春;李彥清;高振華;付育英;丁愛民;王立春;金晉立;劉華安;宮立德;賈勤
• 申請（專利權(quán)）人: 鐵道部科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所;長春市粉末冶金廠;鐵道部長春機(jī)車廠
• 代理公司: 鐵道部科技情報所鐵路專利咨詢服務(wù)中心
• 代理人: 呂東明

本發(fā)明涉及制造蒸汽機(jī)車用汽缸漲圈的方法。現(xiàn)有的蒸汽機(jī)車汽缸漲圈采用鑄鐵澆鑄成型，用這種方法制造工序多，占有設(shè)備和勞動力多、能源，材料消耗大、成品率低、耐磨性能差。本發(fā)明采用了含有ＭＯＳ，的粉末冶金材料和專用的設(shè)備工藝生產(chǎn)汽缸漲圈，實現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，節(jié)約金屬材料及能源，而且耐摩擦性能比鑄鐵漲圈好，提高了漲圈的使用壽命。

本發(fā)明涉及制造蒸汽機(jī)車用汽缸漲圈的方法，屬于用粉末冶金法制造特殊形狀制品的領(lǐng)域。

我國蒸汽機(jī)車使用的汽缸漲圈是采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的鑄鐵或鑄鐵合金汽缸漲圈，需先用鑄鐵澆鑄成筒料，然后在車床上進(jìn)行加工成形斷面的園環(huán)，再平均鋸割成六段而成。這種工藝方法的缺點是：制造工序多、占用設(shè)備和勞動力多、成本率也低。另外，使用鑄鐵汽缸漲圈也不耐磨，換修率高，段修工作量大。

目前國外已經(jīng)停止使用蒸汽機(jī)車，雖然現(xiàn)在國內(nèi)外也有人采用粉末冶金材料制造活塞環(huán)，參見《粉末冶金復(fù)合減摩材料》（北京粉末冶金研究所85年8月出版）第7章第八節(jié)“活塞環(huán)材料”，但由于活塞環(huán)與汽缸漲圈的幾何形狀、耐磨性能均有不同，因而此種工藝方法與配方都不能滿足蒸汽機(jī)車用汽缸漲圈的工藝要求。

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，采用新的制造工藝，實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)，提高汽缸漲圈的使用壽命，延長維修周期。

本發(fā)明的實現(xiàn)方案是采用粉末冶金工藝，經(jīng)對多種粉末配方進(jìn)行試驗篩選，確定添加固體潤滑劑MOS₂，用特殊的壓制，燒結(jié)和浸油方法，制造成摩擦系數(shù)低的蒸汽機(jī)車粉末冶金漲圈，具體方案是：

1、根據(jù)汽缸漲圈和汽缸套這一對摩擦付的工作特點和技術(shù)要求，按照粉末冶金減摩材料原理，研究制定幾種配方方案，壓制出試驗樣塊，進(jìn)行摩擦、摩損試驗，從中選優(yōu)。選定的配方為：

Fe C MOS₂ 硬脂酸鋅 機(jī)油

余量 0.5～2.0% 1.0～5.0% 0.5～2.0% 0.5%

2、采用容裝法裝料（即定量的料均勻裝在模腔內(nèi)）。由于汽缸漲圈幾何形狀復(fù)雜，采用通常的模具結(jié)構(gòu)和壓制方法，是得不到密度均勻的成型制品件的。為解決這一難題本發(fā)明設(shè)計出組合式模具。其特點是陰模為分開式，沖模為大、小兩塊組合式。大小塊沖模的高度差，是汽缸漲圈圖紙上要求的高低面之差。壓制時選用帶有側(cè)壓的壓力機(jī)，先合緊陰模，再將大小兩塊沖模同時放進(jìn)陰模內(nèi)。首先加壓于大塊沖模，此時，小塊沖模除自身重量的，不受任何外力，因此，陰模內(nèi)粉末要向沒受外力的小塊沖模一側(cè)流動。當(dāng)大、小兩塊沖模同時受壓時，表壓達(dá)到210kgf/cm²壓力時，此時壓機(jī)總壓力為380噸，再保壓3～5s，即可卸壓脫模，而獲得密度均勻的成型制品件。

3、壓坯件的燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1050℃～1200℃左右，坯料置于舟盤上，保溫時間為1～1.5小時，用氨分解作為燒結(jié)保護(hù)氣氛。燒結(jié)件的布氏硬度值為80～110之間。

4、浸油，用真空浸油泵加溫浸油，油用汽缸油，油溫為150℃～300℃。制品件的含油率為12～18%。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是：

1、以粉末冶金汽缸漲圈代替現(xiàn)用的鑄鐵汽缸漲圈，全年可為國家節(jié)省鑄鐵近4000t。

2、提高材料利用率，原料粉末的利用率可達(dá)95%以上。

3、提高汽缸漲圈的使用壽命，一套粉末冶金汽缸漲圈能走行10萬公里以上，比鑄鐵汽缸漲圈的壽命提高1～2倍，使蒸汽機(jī)車在一個架修期內(nèi)不更換汽缸漲圈，減少了換修率和段修工作量。同時，對汽缸套的磨耗不大于鑄鐵漲圈對汽缸套的磨耗。

4、在蒸汽機(jī)車汽室汽密達(dá)到鐵道部定標(biāo)準(zhǔn)140s的前提下，使用粉末冶金汽缸漲圈，汽缸汽密達(dá)到部定標(biāo)準(zhǔn)70s。

現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明一個實施例

圖1：粉末冶金汽缸漲圈生產(chǎn)工藝流程圖

圖2：粉末冶金汽缸漲圈壓制裝配圖

圖3、4：粉末冶金汽缸漲圈壓制程序示意圖