CN114320643A - 一种柴油机基体缸套及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于柴油机基体缸套技术领域，尤其为一种柴油机基体缸套及其生产工艺，包括外缸套，所述外缸套的内部设有内缸套，所述外缸套的内侧设有冷却腔，所述冷却腔朝向内缸套的一侧壁设有导热板，所述内缸套的外侧壁开设有冷却槽，所述冷却腔内部的上下两侧对称固定有环形板。本发明通过设置外缸套内的冷却腔对内缸套外侧的冷却槽进行冷却，使得该基体缸套具有较好的散热性能，配合环形散热翅、环形板和间隔板的设置，能够进一步提升散热性能，从而提升柴油机基体缸套的使用寿命，通过设置该基体缸套的生产工艺中包括球化孕育和渗氮的工序，使得制成的柴油机基体缸套具有较强的机械性能和耐磨性能，使得柴油机基体缸套的使用寿命较长。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机基体缸套技术领域，具体为一种柴油机基体缸套及其生产工艺。
背景技术
缸套就是气缸套的简称，它是缸体的缸筒内，与活塞和盖共同组合成燃烧室，缸套分为干缸套和湿缸套两大类，背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面接触冷却水的气缸套叫湿缸套，单缸卧式柴油机目前大多使用水冷却方式，冷却效果直接影响柴油机的工作状况和寿命，现有的缸套冷却系统均十分简单，效果并不优异，因此，提出一种铸造简单且冷却效果好的柴油机基体缸套及其生产工艺。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种柴油机基体缸套及其生产工艺，解决了上述背景技术中提到的问题。
（二）技术方案
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种柴油机基体缸套及其生产工艺，包括外缸套，所述外缸套的内部设有内缸套，所述外缸套的内侧设有冷却腔，所述冷却腔朝向内缸套的一侧壁设有导热板，所述内缸套的外侧壁开设有冷却槽，所述冷却腔内部的上下两侧对称固定有环形板，两个环形板之间呈圆周阵列分布有间隔板，所述环形板上均开设有呈圆周阵列分布的漏水孔。
进一步地，所述外缸套一侧壁的上下两端分别开设有抽水口和注水口，所述内缸套上下两端的不同侧分别开设有进水口和出水口。
进一步地，所述冷却槽的内部等距固定有环形散热翅。
进一步地，所述内缸套的内侧壁设有耐磨层。
进一步地，所述柴油机基体缸套的化学成分按质量百分比为C：3.7%、Si：2.5%、Mn：0.7%、P≤0.09%、S≤0.03%、Cr≤0.1%、Cu+Ni：0.5%～1.0%、Mo：0.4%、Mg：0.05%、其余为Fe。
本发明还提供一种柴油机基体缸套的生产工艺，包括如下步骤；
S1：熔炼，将缸套炉料加入到中频无芯感应电炉进行熔炼，控制铁水出炉温度为1480℃-1520℃；
S2：球化和孕育，将铁水倒入堤坝式浇包内，依次放入球化剂、孕育剂和覆盖片，倒入铁水后2分钟即完成铁水的球化过程，得到球化后铁水；
S2：浇铸：在对离心浇铸机内的模具完成预热后，将球化后铁水注入转动状态下的离心浇铸机的浇铸包内，所述离心浇铸机的转速为1300-1500r/min；
S4：冷却脱模：对浇铸好的材料进行冷却，冷却后进行脱模，即得到缸套毛坯；
S5：回火，在空气条件下通过等温贝氏体热处理装置加热铸造毛坯至300℃-600℃后保温处理2-4h，提升处理温度至700℃-1100℃后，保温处理1-2h后进行降温冷却处理，再对降温至200℃-400℃的铸造毛坯进行保温盐淬，保温时间为1-3h，得到高强度贝氏体缸套；
S5：切削加工，在缸套的内外表面按照工件参数进行加工；
S6：渗氮，将气缸套半成品送入氮化炉中，向所述氮化炉中通入氨气，使所述气缸套半成品除内孔之外的表面获得氮化层，其中氮化温度为550～570℃，氮化保温时间为250～290min，通入的氨气流量为200～400L/h，所述氮化炉内外压差为100～400mm水柱；
S7：抛光，采用立式珩磨机进行抛光处理并在其磨头上安装软木以去除内孔氮化后的浮渣。
S8：探伤，采用超声波探伤仪在整个内孔范围内进行探伤，探伤合格的工件即为成品。
进一步地，所述球化剂为硅铁稀土镁球化剂，所述孕育剂为硅钡孕育剂。
进一步地，所述离心浇铸机为多工位离心浇铸机。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种柴油机基体缸套及其生产工艺，具备以下有益效果：
1、本发明，通过设置外缸套内的冷却腔对内缸套外侧的冷却槽进行冷却，使得该基体缸套具有较好的散热性能，配合环形散热翅、环形板和间隔板的设置，能够进一步提升散热性能，从而提升柴油机基体缸套的使用寿命。
2、本发明，通过设置该基体缸套的生产工艺中包括球化孕育和渗氮的工序，使得制成的柴油机基体缸套具有较强的机械性能和耐磨性能，使得柴油机基体缸套的使用寿命较长。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明正视结构剖视图；
图3为本发明内部结构剖视图图；
图4为本发明又一视角内部结构剖视图。
图中：1、外缸套；2、内缸套；3、冷却腔；4、导热板；5、注水口；6、抽水口；7、冷却槽；8、进水口；9、出水口；10、环形板；11、间隔板；12、漏水孔；13、环形散热翅；14、耐磨层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1～图4所示，本发明一个实施例提出的一种柴油机基体缸套及其生产工艺，包括外缸套1，外缸套1的内部设有内缸套2，外缸套1的内侧设有冷却腔3，冷却腔3朝向内缸套2的一侧壁设有导热板4，内缸套2的外侧壁开设有冷却槽7，冷却腔3内部的上下两侧对称固定有环形板10，两个环形板10之间呈圆周阵列分布有间隔板11，环形板10上均开设有呈圆周阵列分布的漏水孔12，综上可知，通过设置外缸套1内的冷却腔3对内缸套2外侧的冷却槽7进行冷却，冷却槽7内的冷却水升温较慢，从而使得该基体缸套具有较好的散热性能，通过设置环形板10、间隔板11和漏水孔12，冷却腔3内冷却水的流速均匀，能够对冷却槽7内不同位置的冷却水均匀降温，从而使得冷却效果更佳。
如图1～图4所示，在一些实施例中，外缸套1一侧壁的上下两端分别开设有抽水口6和注水口5，内缸套2上下两端的不同侧分别开设有进水口8和出水口9，通过设置抽水口6、注水口5和进水口8、出水口9的方向不同，冷却槽7内的冷却水流向为从上到下，而冷却腔3内的冷却水流向为从下到上，使得靠近出水口9的冷却水受到靠近注水口5的冷却水降温，从而使得冷却槽7内的冷却水温度较为平衡。
如图4所示，在一些实施例中，冷却槽7的内部等距固定有环形散热翅13，通过环形散热翅13的设置，提升冷却槽7的散热效果。
如图2和图4所示，在一些实施例中，内缸套2的内侧壁设有耐磨层14，这里提到的耐磨层14是通过渗氮工艺完成的。
如图x所示，在一些实施例中，柴油机基体缸套的化学成分按质量百分比为C：3.7%、Si：2.5%、Mn：0.7%、P≤0.09%、S≤0.03%、Cr≤0.1%、Cu+Ni：0.5%～1.0%、Mo：0.4%、Mg：0.05%、其余为Fe。
本发明还提供一种柴油机基体缸套的生产工艺，包括如下步骤；
S1：熔炼，将缸套炉料加入到中频无芯感应电炉进行熔炼，控制铁水出炉温度为1480℃-1520℃；
S2：球化和孕育，将铁水倒入堤坝式浇包内，依次放入球化剂、孕育剂和覆盖片，倒入铁水后2分钟即完成铁水的球化过程，得到球化后铁水；
S2：浇铸：在对离心浇铸机内的模具完成预热后，将球化后铁水注入转动状态下的离心浇铸机的浇铸包内，离心浇铸机的转速为1300-1500r/min；
S4：冷却脱模：对浇铸好的材料进行冷却，冷却后进行脱模，即得到缸套毛坯；
S5：回火，在空气条件下通过等温贝氏体热处理装置加热铸造毛坯至300℃-600℃后保温处理2-4h，提升处理温度至700℃-1100℃后，保温处理1-2h后进行降温冷却处理，再对降温至200℃-400℃的铸造毛坯进行保温盐淬，保温时间为1-3h，得到高强度贝氏体缸套；
S5：切削加工，在缸套的内外表面按照工件参数进行加工；
S6：渗氮，将气缸套半成品送入氮化炉中，向氮化炉中通入氨气，使气缸套半成品除内孔之外的表面获得氮化层，其中氮化温度为550～570℃，氮化保温时间为250～290min，通入的氨气流量为200～400L/h，氮化炉内外压差为100～400mm水柱；
S7：抛光，采用立式珩磨机进行抛光处理并在其磨头上安装软木以去除内孔氮化后的浮渣。
S8：探伤，采用超声波探伤仪在整个内孔范围内进行探伤，探伤合格的工件即为成品。
在一些实施例中，球化剂为硅铁稀土镁球化剂，孕育剂为硅钡孕育剂，有利于球化和孕育工序的实现。
在一些实施例中，离心浇铸机为多工位离心浇铸机，通过设置多工位离心浇铸机，能够同步完成多个基体缸套的浇铸过程。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种柴油机基体缸套及其生产工艺，包括外缸套（1），其特征在于：所述外缸套（1）的内部设有内缸套（2），所述外缸套（1）的内侧设有冷却腔（3），所述冷却腔（3）朝向内缸套（2）的一侧壁设有导热板（4），所述内缸套（2）的外侧壁开设有冷却槽（7），所述冷却腔（3）内部的上下两侧对称固定有环形板（10），两个环形板（10）之间呈圆周阵列分布有间隔板（11），所述环形板（10）上均开设有呈圆周阵列分布的漏水孔（12）。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机基体缸套及其生产工艺，其特征在于：所述外缸套（1）一侧壁的上下两端分别开设有抽水口（6）和注水口（5），所述内缸套（2）上下两端的不同侧分别开设有进水口（8）和出水口（9）。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机基体缸套及其生产工艺，其特征在于：所述冷却槽（7）的内部等距固定有环形散热翅（13）。
4.根据权利要求1所述的一种柴油机基体缸套及其生产工艺，其特征在于：所述内缸套（2）的内侧壁设有耐磨层（14）。
5.根据权利要求1所述的一种柴油机基体缸套及其生产工艺，其特征在于：所述柴油机基体缸套的化学成分按质量百分比为C：3.7%、Si：2.5%、Mn：0.7%、P≤0.09%、S≤0.03%、Cr≤0.1%、Cu+Ni：0.5%～1.0%、Mo：0.4%、Mg：0.05%、其余为Fe。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种柴油机基体缸套的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤；
S1：熔炼，将缸套炉料加入到中频无芯感应电炉进行熔炼，控制铁水出炉温度为1480℃-1520℃；
S2：球化和孕育，将铁水倒入堤坝式浇包内，依次放入球化剂、孕育剂和覆盖片，倒入铁水后2分钟即完成铁水的球化过程，得到球化后铁水；
S2：浇铸：在对离心浇铸机内的模具完成预热后，将球化后铁水注入转动状态下的离心浇铸机的浇铸包内，所述离心浇铸机的转速为1300-1500r/min；
S4：冷却脱模：对浇铸好的材料进行冷却，冷却后进行脱模，即得到缸套毛坯；
S5：回火，在空气条件下通过等温贝氏体热处理装置加热铸造毛坯至300℃-600℃后保温处理2-4h，提升处理温度至700℃-1100℃后，保温处理1-2h后进行降温冷却处理，再对降温至200℃-400℃的铸造毛坯进行保温盐淬，保温时间为1-3h，得到高强度贝氏体缸套；
S5：切削加工，在缸套的内外表面按照工件参数进行加工；
S6：渗氮，将气缸套半成品送入氮化炉中，向所述氮化炉中通入氨气，使所述气缸套半成品除内孔之外的表面获得氮化层，其中氮化温度为550～570℃，氮化保温时间为250～290min，通入的氨气流量为200～400L/h，所述氮化炉内外压差为100～400mm水柱；
S7：抛光，采用立式珩磨机进行抛光处理并在其磨头上安装软木以去除内孔氮化后的浮渣；
S8：探伤，采用超声波探伤仪在整个内孔范围内进行探伤，探伤合格的工件即为成品。
7.根据权利要求6所述的一种柴油机基体缸套的生产工艺，其特征在于：
所述球化剂为硅铁稀土镁球化剂，所述孕育剂为硅钡孕育剂。
8.根据权利要求6所述的一种柴油机基体缸套的生产工艺，其特征在于：
所述离心浇铸机为多工位离心浇铸机。
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