CN1410181A - 发动机曲轴变形的校正装置及校正方法 - Google Patents

发动机曲轴变形的校正装置及校正方法 Download PDF

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发动机曲轴变形的校正装置及校正方法，发动机曲轴变形的校正装置，由斜铁、楔子、档块和螺栓构成，斜铁和楔子活动连接，楔子和螺栓螺纹连接，在螺栓上有档块。发动机曲轴变形的校正方法：检查发动机曲轴中间主轴颈的跳动量及弯曲低点位置。将两套校正装置分别支撑在对称的弯曲低点处。调整校正装置的螺栓，调一个校正装置支撑反变形量与弯曲跳动量相当，在这基础上，调另一个校正装置同样的反变形量。校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。用于曲轴弯曲跳动小于0.5mm的超差曲轴，进行校正。校正后的曲轴弯曲跳动合格，检查没有发现微观裂纹，残余应力消除良好，金相组织也良好可靠，解决了曲轴弯曲跳动超差校正的关键技术。

Description

发动机曲轴变形的校正装置及校正方法
(一)技术领域：
本发明涉及发动机曲轴变形的校正装置及热处理校正方法。
(二)背景技术：
发动机曲轴经氮化或感应淬火后，有一部分(约15～20％)弯曲跳动超差，这是曲轴制造中很关键的技术难题。弯曲跳动超差常用的较直方法是：用V型槽铁支撑两端，将轴向的高点朝上，用压力压在中间的位置，逐渐增加压力，直到产生塑性变形，使跳动量减小，达到合格的目的。以42CrMo钢(HRc28～33)为例，在常温下屈服极限σs≈700MPa，应力测量表明，只有当曲轴下弯至7mm左右时，才能产生跳动恢复量，而这时表面应力达到σ＝0.21MPa×7616＝1599MPa，这个应力可使表面硬化层开裂而形成疲劳源。如果当曲轴跳动为0.21mm，校直时施压使反变形量为10mm，校直后跳动量为反向0.06mm。虽然跳动已校正合格，经检查拐颈R区发现，表面已有用荧光磁粉探伤未发现的一处或多处裂纹，深约0.2mm。裂纹特点是：刚劲而不连续，穿晶断裂。因此，这种校直方法在曲轴上是绝对不应采用的。
(三)发明内容：
本发明有效地解决发动机曲轴经热处理后弯曲跳动超差的问题。
本发明的技术方案是：发动机曲轴变形的校正装置，由斜铁、楔子、档块和螺栓构成，斜铁和楔子活动连接，楔子和螺栓螺纹连接，在螺栓上有档块。
发动机曲轴变形的校正方法：
第一步：检查发动机曲轴中间主轴颈的跳动量及弯曲低点位置。
第二步：将两套校正装置分别支撑在对称的弯曲低点处。
第三步：调整其中一个校正装置的螺栓，观察轴颈的跳动量，使支撑反变形量(h)与弯曲跳动量(△)相当。再调整另一个校正装置的螺栓，在调整上次反变形量的基础上，再增加相同的反变形量。
第四步：校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。
氮化钢轴时效加热温度为500～520℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉。出炉后拆下校正装置。
氮化球铁轴时效加热温度为540～560℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉。出炉后拆下校正装置。
感应淬火钢轴时效加热温度为280～300℃，保温6小时，炉冷至温度低于180℃出炉。出炉后拆下校正装置。
本发明的有益效果是：在应用过程中其调节量最小可达0.005毫米，完全可以保证支撑过程中反变形量的精确控制。用于曲轴弯曲跳动小于0.5mm的超差曲轴，进行校正。校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理，出炉后拆下校正装置，检查没有发现微观裂纹，校正过程中的残余应力消除良好。经此装置处理的曲轴，弯曲跳动合格，即不能产生微观裂纹，金相组织也良好可靠，从而解决了曲轴弯曲跳动超差校正的关键技术。
(四)附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明应用示意图。
(五)具体实施方式：
实施例1
发动机曲轴变形的校正装置及校正方法如图1所示，发动机曲轴变形的校正装置，由斜铁、楔子、档块和螺栓构成，斜铁1和楔子2活动连接，楔子和螺栓4螺纹连接，在螺栓上有档块3。
发动机曲轴变形的校正方法：以六缸发动机氮化钢曲轴为例。
第一步：检查出第四主轴颈的跳动量及弯曲低点的位置。
第二步：将两套校正装置分别支撑在3、4拐的弯曲低点处。
第三步：调整其中一个校正装置的螺栓，观察第四主轴颈的跳动量，使支撑反变形量(h)与弯曲跳动量(△)相当。再调整另一个校正装置螺栓，在调整上次反变形量的基础上，再增加相同的反变形量。如测量第四主轴颈弯曲跳动量为0.20mm，首先调整3拐低点处校正装置螺栓，使支撑反变形量(h)为0.18mm。再调整4拐低点处校正装置螺栓，在调整3拐反变形量的基础上，再增加0.18mm的反变形量。
第四步：校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。
氮化钢轴时效加热温度为500～520℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉。出炉后拆下校正装置。
实施例2
发动机曲轴变形的校正方法：以六缸发动机氮化球铁曲轴为例。
第一步：检查出第四主轴颈的跳动量及弯曲低点的位置。
第二步：将两套校正装置分别支撑在2、5拐的弯曲低点处。
第三步：调整其中一个校正装置的螺栓，观察第四主轴颈的跳动量，使支撑反变形量(h)与弯曲跳动量(△)相当。再调整另一个校正装置螺栓，在调整上次反变形量的基础上，再增加相同的反变形量。如测量第四主轴颈弯曲跳动量为0.15mm，首先调整2拐低点处校正装置螺栓，使支撑反变形量(h)为0.15mm。再调整5拐低点处校正装置螺栓，在调整2拐反变形量的基础上，再增加0.15mm的反变形量。
第四步：校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。
氮化球铁轴时效加热温度为540～560℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉。出炉后拆下校正装置。
实施例3
发动机曲轴变形的校正方法：以四缸发动机感应淬火钢曲轴为例。
第一步：检查出第三主轴颈的跳动量及弯曲低点的位置。
第二步：将两套校正装置分别支撑在2、3拐的弯曲低点处。
第三步：调整其中一个校正装置的螺栓，观察第三主轴颈的跳动量，使支撑反变形量(h)与弯曲跳动量(△)相当。再调整另一个校正装置螺栓，在调整上次反变形量的基础上，再增加相同的反变形量。如测量第三主轴颈弯曲跳动量为0.40mm，首先调整3拐低点处校正装置螺栓，使支撑反变形量(h)为0.31mm。再调整2拐低点处校正装置螺栓，在调整3拐反变形量的基础上，再增加0.31mm的反变形量。
第四步：校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。
感应淬火钢轴时效加热温度为280～300℃，保温6小时，炉冷至温度低于180℃出炉。出炉后拆下校正装置。
曲轴热处理后的弯曲跳动量(△)与校正装置支撑反变形量(h)有如下对应关系：
弯曲跳动量(△) 0.10  0.15  0.20  0.30  0.40  0.50
支撑反变形量(h)0.12  0.15  0.18  0.25  0.31  0.38。

Claims (6)

1、发动机曲轴变形的校正装置，由斜铁、楔子、档块和螺栓构成，其特征是：斜铁[1]和楔子[2]活动连接，楔子和螺栓[4]螺纹连接，在螺栓上有档块[3]。
2、发动机曲轴变形的校正方法，其特征是：
第一步：检查发动机曲轴中间主轴颈的跳动量及弯曲低点位置；
第二步：将两套校正装置分别支撑在对称的弯曲低点处；
第三步：调整其中一个校正装置的螺栓，观察轴颈的跳动量，使支撑反变形量(h)与弯曲跳动量(△)相当；再调整另一个校正装置的螺栓，在调整上次反变形量的基础上，再增加相同的反变形量；
第四步：校正后的曲轴在24小时内装炉进行时效处理。
3、根据权利要求2所述的发动机曲轴变形的校正方法，其特征是：氮化钢轴时效加热温度为500～520℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉，出炉后拆下校正装置。
4、根据权利要求2所述的发动机曲轴变形的校正方法，其特征是：氮化球铁轴时效加热温度为540～560℃，保温4小时，炉冷至温度低于200℃出炉，出炉后拆下校正装置。
5、根据权利要求2所述的发动机曲轴变形的校正方法，其特征是：感应淬火钢轴时效加热温度为280～300℃，保温6小时，炉冷至温度低于180℃出炉，出炉后拆下校正装置。
6、根据权利要求2所述的发动机曲轴变形的校正方法：其特征是：曲轴热处理后的弯曲跳动量(△)与校正装置支撑反变形量(h)有如下对应关系：
弯曲跳动量(△)0.10   0.15  0.20  0.30  0.40  0.50
支撑反变形量(h)0.12  0.15  0.18  0.25  0.31  0.38。
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