CN105221203A - 一种耐高温组合式气门连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐高温组合式气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、弹簧、气门套和卡环，气门杆下端安装有气门头，气门杆上端安装有弹簧座，且弹簧座下端安装有弹簧并与气门座连接，气门杆外装有气门套，气门套通过焊接在气门座上的卡环固定。其特点是气门头耐高温且可更换。本发明通过陶瓷材料且设有外螺纹圆柱头的气门头，实现气门的耐高温及气门头的可更换；通过恒范钢材料且含上、下盲孔的气门杆，实现气门杆的低膨胀、低质量及保证气门的工作精度；通过铝合金材料的气门套实现气门的快速散热；通过恒范钢材料的卡环抑制气门套膨胀变形。

Description

一种耐高温组合式气门连接装置
技术领域
本发明涉及一种耐高温组合式气门连接装置，尤其涉及一种通过陶瓷材料且设有外螺纹圆柱头的气门头，实现气门的耐高温及气门头的可更换；通过恒范钢材料且含上、下盲孔的气门杆，实现气门杆的低膨胀、低质量及保证气门的工作精度；通过铝合金材料的气门套实现气门的快速散热；通过恒范钢材料的卡环抑制气门套膨胀变形，属于发动机气门的技术研发领域。
背景技术
气门作为发动机的一种重要部件，其专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。但由于目前气门结构的单一性，造成以下问题：一是气门头在燃烧室高温作用下易损坏；二是气门件过度浪费，即在气门杆仍可使用的情况下，个别气门报废的原因只是由于气门头的损坏，这在一定程度上造成资源浪费。
因此，针对现有气门在使用中普遍存在的高温易损坏、气门件过度浪费等问题，应从气门的整体结构上进行综合考虑，设计耐高温、可更换的一种气门连接装置。
发明内容
本发明针对现有气门在使用中普遍存在的高温易损坏、气门件过度浪费等问题，提供了一种可有效解决上述问题的一种耐高温组合式气门连接装置。
本发明的一种耐高温组合式气门连接装置采用以下技术方案：
一种耐高温组合式气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、弹簧、气门套和卡环，气门杆下端安装有气门头，气门杆上端安装有弹簧座，且弹簧座下端安装有弹簧并与气门座连接，气门杆外装有气门套，气门套通过焊接在气门座上的卡环固定；所述气门头采用陶瓷材料，结构为圆台形且顶端设有带外螺纹的圆柱头，气门头的圆柱头安装在气门杆的下盲孔内；所述气门杆采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，结构为含上、下盲孔的圆柱形，上端盲孔为气门杆总长的3/4且开口处设有内螺纹，下端盲孔深度为气门杆总长的1/8且其开口处设有内螺纹；所述弹簧座为带凸缘的圆盘形结构且中部设有带外螺纹的圆柱头，弹簧座的圆柱头安装在气门杆的上盲孔内；所述弹簧为2根且对称安装在弹簧座下端和气门座上；所述气门套采用铝合金材料，气门套一侧开有凹槽；所述卡环采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，卡环一侧卡在气门套凹槽内。
本发明将气门头设计为陶瓷材料且其上设有外螺纹圆柱头，通过这种设计实现气门的耐高温及气门头的可更换，即利用陶瓷材料的耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗的特性，可降低燃烧室高温、膨胀气流对气门的损坏，延长气门的使用寿命；而螺纹连接式的气门头，可方便气门头的更换，如气门头损坏，只需更换新的气门头即可，而气门杆仍可使用，通过这种将易损件设计为可更换结构，可降低气门的使用成本。
本发明将气门杆设计为恒范钢且含上、下盲孔，通过这种设计实现气门杆的低膨胀、保证气门的工作精度，即采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，其膨胀系数较低、仅为铝合金的1/10，利用其膨胀系数低的特点，来减小气门杆在高温时的变形，防止因气门杆膨胀变形而引起气门的提前开启，而影响发动机四个冲程的工作，从而降低发动机的工作性能；而上、下盲孔的设计既可降低气门杆的质量，又可充当膨胀槽的作用。
本发明将气门套设计为铝合金材料，通过这种设计实现气门的快速散热，即通过导热性好的气门套将气门杆上的热量及时排出、散热。
本发明将卡环设计为恒范钢材料，通过这种设计实现双金属效应、抑制气门套膨胀变形，即通过膨胀系数低的卡环来抑制气门套变形，由于卡环采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝合金的1/10，因此在高温下，膨胀系数低的卡环可抑制膨胀系数高的气门套发生变形。
本发明的有益效果是：通过陶瓷材料且设有外螺纹圆柱头的气门头，实现气门的耐高温及气门头的可更换；通过恒范钢材料且含上、下盲孔的气门杆，实现气门杆的低膨胀、低质量及保证气门的工作精度；通过铝合金材料的气门套实现气门的快速散热；通过恒范钢材料的卡环抑制气门套膨胀变形。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
其中：1、气门头，2、气门座，3、气门杆，4、气门套，5、卡环，6、弹簧，7、摇臂，8、弹簧座。
具体实施方式
实施例：
如图1所示，本发明的一种耐高温组合式气门连接装置，主要包括气门头1、气门杆3、弹簧座8、弹簧6、气门套4和卡环5，气门杆3下端安装有气门头1，气门杆3上端安装有弹簧座8，且弹簧座8下端安装有弹簧6并与气门座2连接，气门杆3外装有气门套4，气门套4通过焊接在气门座2上的卡环5固定。
气门头1采用陶瓷材料，结构为圆台形且顶端设有带外螺纹的圆柱头，气门头1的圆柱头安装在气门杆3的下盲孔内。工作时，这种设计实现气门的耐高温及气门头1的可更换，即利用陶瓷材料的耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗的特性，可降低燃烧室高温、膨胀气流对气门的损坏，延长气门的使用寿命；而螺纹连接式的气门头1，可方便气门头1的更换，如气门头1损坏，只需更换新的气门头1即可，而气门杆3仍可使用，通过这种将易损件设计为可更换结构，可降低气门的使用成本。
气门杆3采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，结构为含上、下盲孔的圆柱形，上端盲孔为气门杆3总长的3/4且开口处设有内螺纹，下端盲孔深度为气门杆3总长的1/8且其开口处设有内螺纹。工作时，这种设计实现气门杆3的低膨胀、保证气门的工作精度，即采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，其膨胀系数较低、仅为铝合金的1/10，利用其膨胀系数低的特点，来减小气门杆3在高温时的变形，防止因气门杆3膨胀变形而引起气门的提前开启，而影响发动机四个冲程的工作，从而降低发动机的工作性能；而上、下盲孔的设计既可降低气门杆3的质量，又可充当膨胀槽的作用。
弹簧座8为带凸缘的圆盘形结构且中部设有带外螺纹的圆柱头，弹簧座8的圆柱头安装在气门杆3的上盲孔内；弹簧6为2根且对称安装在弹簧座8下端和气门座2上。
气门套4采用铝合金材料，气门套4一侧开有凹槽。工作时，这种设计实现气门的快速散热，即通过导热性好的气门套4将气门杆3上的热量及时排出、散热。
卡环5采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，卡环5一侧卡在气门套4凹槽内。工作时，这种设计实现双金属效应、抑制气门套4膨胀变形，即通过膨胀系数低的卡环5来抑制气门套4变形，由于卡环5采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金，其膨胀系数仅为铝合金的1/10，因此在高温下，膨胀系数低的卡环5可抑制膨胀系数高的气门套4发生变形。

Claims (1)

1.一种耐高温组合式气门连接装置，主要包括气门头、气门杆、弹簧座、弹簧、气门套和卡环，气门杆下端安装有气门头，气门杆上端安装有弹簧座，且弹簧座下端安装有弹簧并与气门座连接，气门杆外装有气门套，气门套通过焊接在气门座上的卡环固定；其特征在于：所述气门头采用陶瓷材料，结构为圆台形且顶端设有带外螺纹的圆柱头，气门头的圆柱头安装在气门杆的下盲孔内；所述气门杆采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，结构为含上、下盲孔的圆柱形，上端盲孔为气门杆总长的3/4且开口处设有内螺纹，下端盲孔深度为气门杆总长的1/8且其开口处设有内螺纹；所述弹簧座为带凸缘的圆盘形结构且中部设有带外螺纹的圆柱头，弹簧座的圆柱头安装在气门杆的上盲孔内；所述弹簧为2根且对称安装在弹簧座下端和气门座上；所述气门套采用铝合金材料，气门套一侧开有凹槽；所述卡环采用含镍33%～36%的低碳铁镍合金材料，卡环一侧卡在气门套凹槽内。
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