CN102925654B - 一种曲轴输出端杆部淬火工艺 - Google Patents

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Abstract

为克服现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺存在的在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题，本发明提出一种曲轴输出端杆部淬火工艺，采用顶针夹持曲轴，并且，将淬火线圈和冷却水圈设计为一体，即采用空心铜管作为线圈导线，同时，在空心铜管中充入冷却液，将其作为冷却水圈。本发明曲轴输出端杆部淬火工艺采用曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆两段连续淬火，克服了现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺存在的在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题。

Description

一种曲轴输出端杆部淬火工艺
技术领域
本发明涉及到一种淬火工艺，特别涉及到一种曲轴输出端杆部淬火工艺。
背景技术
通用动力发动机一般被简称为通机。曲轴是通机中最重要的零件之一。它的功用是将活塞的直线往复运动转变为回转运动，并输出力矩，驱动与其配接的外在工作装置，此外还驱动配气机构、点火机构、调速机构等控制机构。曲轴的两侧分别被称为飞轮端杆部和输出端杆部，中间部位为曲拐，也称为连杆轴颈，主要与连杆相连，飞轮端杆部主要连接件为发动机飞轮，输出端杆部主要连接外部，输出发动机动力。
通常，为了提高曲轴耐磨性，需对曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆进行淬火。由于曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆的直径不一样，现有技术采用高频淬火的方式分段对油封位外圆和平键槽外圆进行淬火，即用一个淬火线圈对曲轴输出端杆部油封位外圆淬火后，再用另一个线圈对曲轴输出端杆部平键槽外圆进行淬火。显然，采用分段淬火的方式，在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处，可能存在着淬火不完全的问题，从而造成较强的应力集中，当使用工况相对恶劣时，常常在此处发生断裂。显然，现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺，存在着在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题。
发明内容
为克服现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺存在的在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题，本发明提出一种曲轴输出端杆部淬火工艺。
本发明曲轴输出端杆部淬火工艺，采用顶针夹持曲轴，并且，将淬火线圈和冷却水圈设计为一体，即采用空心铜管作为线圈导线，在线圈内圈空心铜管的内侧开有冷却液流出孔并在空心铜管中通入冷却液，将其作为冷却水圈；所述淬火线圈的匝数为2～5匝，空心铜管外径为5～10mm，壁厚为1～2mm。
进一步的，本发明曲轴输出端杆部淬火工艺，包括以下步骤：
（1）将曲轴竖直放置在上、下顶针之间，上顶针由气动装置控制相对于下顶针运动，上、下顶针分别顶入曲轴杆部的中心孔将曲轴固定在上、下顶针之间，此时，淬火线圈正好处于曲轴输出端杆部油封位外圆底部的位置，淬火线圈与油封位外圆的间隙为1.8~2 mm；
（2）开启淬火线圈的电源，其电流为40~50 A；
（3）当淬火线圈电源开启时间达到0.48~0.50秒时，开启升降机构，固定在上、下顶针之间的曲轴以400~430 mm/min的速度匀速向下移动，与此同时，开启高压冷却液阀，冷却液从冷却水圈的喷液孔处喷射出，冷却液均匀的喷洒在曲轴输出端杆部上对其进行冷却；
（4）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆的交界处时，将淬火线圈的电流调整为45~55A，并以此工艺条件对待淬火的曲轴输出端杆部的平键槽外圆进行淬火；
（5）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部平键槽外圆的末端时，关闭淬火线圈电源，关闭升降机构和高压冷却水阀，开启气动装置，上顶针退回，取下已经淬火完毕的曲轴，即完成对曲轴输出端杆部的淬火处理。
进一步的，本发明曲轴输出端杆部淬火工艺的步骤（3）所述冷却液为自来水。
本发明曲轴输出端杆部淬火工艺的有益技术效果是采用曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆两段连续淬火，克服了现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺存在的在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题。
附图说明
附图1为本发明曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆的结构示意图；
附图2为本发明曲轴输出端杆部淬火工艺所采用的夹持装置和淬火线圈的结构示意图；
附图3为本发明曲轴输出端杆部淬火工艺所采用的淬火线圈和冷却水圈的横截面剖视示意图。
下面结合附图及具体实施方式对本发明曲轴输出端杆部淬火工艺做进一步说明。
具体实施方式
附图1为本发明曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆的结构示意图，图中，A为曲轴输出端杆部油封位外圆，B为曲轴输出端杆部平键槽外圆。由图可知，现有技术采用高频淬火的方式分段对油封位外圆和平键槽外圆进行淬火，即用一个淬火线圈对曲轴输出端杆部油封位外圆淬火后，再用另一个线圈对曲轴输出端杆部平键槽外圆进行淬火。显然，采用分段淬火的方式，在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处，可能存在着淬火不完全的问题，从而造成较强的应力集中，当使用工况相对恶劣时，常常在此处发生断裂。显然，现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺，存在着在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题。
附图2为本发明曲轴输出端杆部淬火工艺所采用的夹持装置和淬火线圈的结构示意图，图中，1为下顶针、2为上顶针，3为淬火线圈，4为曲轴输出端杆部。由图可知，本发明曲轴输出端杆部淬火工艺，采用顶针夹持曲轴，并且，将淬火线圈和冷却水圈设计为一体，即采用空心铜管作为线圈导线，在线圈内圈空心铜管的内侧开有冷却液流出孔并在空心铜管中通入冷却液，将其作为冷却水圈；所述淬火线圈的匝数为2～5匝，空心铜管外径为5～10mm，壁厚为1～2mm。
本发明曲轴输出端杆部淬火工艺，包括以下步骤：
（1）将曲轴竖直放置在上、下顶针之间，上顶针2由气动装置控制相对于下顶针1运动，上、下顶针分别顶入曲轴4杆部的中心孔将曲轴4固定在上、下顶针之间，此时，淬火线圈3正好处于曲轴输出端杆部油封位外圆A底部的位置，淬火线圈与油封位外圆A的间隙为1.8~2 mm；
（2）开启淬火线圈3的电源，其电流为40~50 A；
（3）当淬火线圈电源开启时间达到0.48~0.50秒时，开启升降机构，固定在上、下顶针之间的曲轴以400~430 mm/min的速度匀速向下移动，与此同时，开启高压冷却液阀，冷却液从冷却水圈的喷液孔处喷射出，冷却液均匀的喷洒在曲轴输出端杆部上对其进行冷却；
（4）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部油封位外圆A和平键槽外圆B的交界处时，将淬火线圈3的电流调整为45~55 A，并以此工艺条件对待淬火的曲轴输出端杆部的平键槽外圆B进行淬火；
（5）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部平键槽外圆B的末端时，关闭淬火线圈3电源，关闭升降机构和高压冷却水阀，开启气动装置，上顶针2退回，取下已经淬火完毕的曲轴，即完成对曲轴输出端杆部的淬火处理。
为经济环保，本发明曲轴输出端杆部淬火工艺步骤（3）所述冷却液为自来水。
本发明曲轴输出端杆部淬火工艺的有益技术效果是采用曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆两段连续淬火，克服了现有技术曲轴输出端杆部淬火工艺存在的在输出端杆部油封位外圆与平键槽外圆相连的台阶处应力集中、易断裂等问题。 

Claims (2)

1.一种曲轴输出端杆部淬火工艺，其特征在于：采用顶针夹持曲轴，并且，将淬火线圈和冷却水圈设计为一体，即采用空心铜管作为线圈导线，在线圈内圈空心铜管的内侧开有冷却液喷液孔并在空心铜管中通入冷却液，将其作为冷却水圈；所述淬火线圈的匝数为2～5匝，空心铜管外径为5～10mm，壁厚为1～2mm；该淬火工艺包括以下步骤：
（1）将曲轴竖直放置在上、下顶针之间，上顶针由气动装置控制相对于下顶针运动，上、下顶针分别顶入曲轴杆部的中心孔将曲轴固定在上、下顶针之间，此时，淬火线圈正好处于曲轴输出端杆部油封位外圆底部的位置，淬火线圈与油封位外圆的间隙为1.8～2mm；
（2）开启淬火线圈的电源，其电流为40～50A；
（3）当淬火线圈电源开启时间达到0.48～0.50秒时，开启升降机构，固定在上、下顶针之间的曲轴以400～430mm/min的速度匀速向下移动，与此同时，开启高压冷却液阀，冷却液从冷却水圈的喷液孔处喷射出，冷却液均匀的喷洒在曲轴输出端杆部上对其进行冷却；
（4）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部油封位外圆和平键槽外圆的交界处时，将淬火线圈的电流调整为45～55A，并以此工艺条件对待淬火的曲轴输出端杆部的平键槽外圆进行淬火；
（5）当曲轴下降到达曲轴输出端杆部平键槽外圆的末端时，关闭淬火线圈电源，关闭升降机构和高压冷却水阀，开启气动装置，上顶针退回，取下已经淬火完毕的曲轴，即完成对曲轴输出端杆部的淬火处理。
2.根据权利要求1所述曲轴输出端杆部淬火工艺，其特征在于：步骤（3）所述冷却液为自来水。
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