CS248395B1 - Zařízení pro rychlá ochlazování pístů - Google Patents

Abstract

Zařízení pro rychlé ochlazování pístů sestává z kovové vany naplněné vodou, která je opatřena přívodem chladicí vody a přepadem. Na tuto vanu je upevněn sklopný rán, který je uložen v bočních otočných čepech. S otočným čepem je pevně spojena páka, ovládající rozvaděč tlakového vzduchu, umístěný na boční stěně kovové vany, který je rozvodem vzduchu spojen s tryskou a se sacím košem.

Description

Vynález se týká zařízení pro rychlé ochlazování pístů.

K zajištění dostatečných mechanických vlastnostmi se písty z hliníkových slitin určené pro spalovací motory tepelně zpracovávají. Proces tepelného zpracováni je dvouetapový. První operace Spočívá v rozpouštěcím žíhání za teplot nad 500 °C po několik hodin s následujícím rychlým ochlazením do vody 80 °C teplé.

Cílem je získání předchlazeného tuhého roztoku vytvrzujících prvků v hliníku. Druhá etapa, umělé vytvrzování, má za cíl získat vhodnou disperzi precipitátů podle požadovaných vlastností pístů.

Tohoto postupu nelze' použít u pístů se zálitky, např. nosičů pístních kroužků, protože v průběhu rychlého ochlazování z teploty rozpouštěcího žíhání dochází k porušení bimetalického spojení zálitek - píst, a tím k znehodnocení pístu.

Použití pouze umělého vytvrzování u pístů větších rozměrů nevede k dosažení požadovaných mechanických vlastností, což způsobuje především potíže při třískovém obrábění pístu, případně vede i ke zmetkování pístu z důvodu nevyhovujících mechanických vlastností.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro rychlé ochlazování pístů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v ton, že zařízení sestává z kovové vany naplněné vodou, která je opatřena přívodem chladicí vody a přepadem.

Na tuto kovovou vanu je upevněn sklopný rám, který je uložen v bočních otočných čepech.

S otočným čepem je pevně spojena páka ovládající rozvaděč tlakového vzduchu umístěný na boční stěně kovové vany.

Rozvaděč tlakového vzduchu je rozvodem vzduchu spojen s tryskou se sacím košem. Vstup rozvodu vzduchu je opatřen regulátorem tlaku.

Výhody uvedeného vynálezu spočívají v tom, že zařízení lze využívat k rychlému ochlazení pístů všech velikostí, se zálitky a bez zálitků, ihned po vytažení odlitku z kovové formy nebo výkovku ze zápustky.

U pístů se zalitými kovovými zálitky umožni rychlé ochlazení po vyjmutí z kovové formy s následujícím vytvrzením dosáhnout požadovaných hodnot mechanických vlastností R^ > 180 MPa, HB > 80, aniž by došlo k porušení bimetalického spoje zálitek - píst.

Další výhodou je, že vynechání rozpouštěcího žíhání s následujícím rychlým ochlazením do vody teplé 80 °C přinese roční úsporu 250 000 kWh/1 000 t výrobků. Úspory spočívají jednak v ušetřené energii nutné k ohřevu pístů na teplotu rozpouštěcího žíhání a výdrži na této teplotě, jednak v úsporách energie spojené s ohřevem a udržováním teploty chladicí vody.

Z hlediska životnosti a provozní spolehlivosti pístů je toto ochlazování výhodnější s ohledem na možnost vzniku a šířeni únavové trhliny během provozu pístů. Intenzivnější ochlazování vnitřního povrchu pístu vyvolává v těchto místech příznivější tlaková pnutí, což napomáhá zvýšení meze únavy v těch partiích, ve kterých během provozu pístu působí maximální tahové složky střídavého namáhání.

Příkladné provedení zařízení pro rychlé ochlazování, pístů podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu. Zařízení na obr. 1 sestává z kovové vany 2» na které je upevněn sklopný rám 2. Kovová vana 2 j^e opatřena přívodem 9 cladicí vody a přepadem 10.

«

Sklopný rám 2 je uložený v bočních otočných čepech 3,. S jedním bočním otočným čepem je pevně spojena páka _4. Na vnější boční stěně kovové vany 1 je umístěn rozvaděč _5 tlakového kt-uuý je /„duchu spojen u trysko./ ss uncím košem 7, umístěných uvnitř kovové vany Vstup rozvodu 1Λ vzduchu je opatřen regulátorem 8. tlaku.

Zařízení se používá k ochlazování vnitřní dutiny pístu ihned po vytažení z kovové formy nebo zápustky za předpokladu, že jeho teplota neklesne pod 350 °C. Před zahájením ochlazování je sklopný rám 2 v poloze, která umožňuje nasunutí tělesa pístu na jeho konstrukci V CO nejkratším čase po otevření kovové formy nebo zápustky.

Poloha sklopného rámu 2 musí zaručovat i minimální manipulaci s pístem během jeho přenášení, čímž se v maximálně možné míře sníží fyzická námaha při jeho přemístění. Po uložení pístu do sklopného rámu 2 3^e pomoci páky £ pevně spojené s otočným čepem 2 píst otočen do polohy požadované pro rychlé ochlazení.

Při jejím dosažení se automaticky spustí pomocí rozvaděče 5. tlakového vzduchu chlazení.

K chlazení vnitřního prostoru pístu je využito trysky 6 se sacím košem 7. Rychlost ochlazování pístu lze regulovat bud množstvím přisávané vody, nebo změnou tlaku vzduchu pomocí regulátoru 8 tlaku vzduchu.

Chladicí voda se z větší části odpaří, zbytek stéká po vnitřku pístu zpět do kovové vany £. Voda v kovové vaně £ je doplňována přívodem 9 chladicí vody a výška hladiny je přepádem 10 udržována na konstantní výši. Toto uspořádání zaručuje minimální rozstřik vody do okolí a zařízení může být umístěno v těsné blízkosti výrobního zařízení.'

Tím se zkrátí manipulační časy na minimum. Vnější povrch pístu je ochlazován pouze okol»ní atmosférou, vnitřní klenba pístu, oblast kroužků a ok pístního čepu je ochlazován vodní mlhou. Spodní část vnitřního pláště pistu je chlazena neodpařenou stékající vodou. Regulováním množství vody lze volit vhodnou rychlost ochlazování nebo časový průběh ochlazování.

Claims (1)

1. Zařízení pro rychlé ochlazování pístů, vyznačené tím, že sestává z kovové vany /1/ naplněné vodou a opatřené přívodem /9/ chladicí vody a přepadem /10/, přičemž na kovové vaně /1/ je upevněn sklopný rám /2/, uložený v otočných čepech /3/, s jedním z nich je pevně spojena páka /4/, pro ovládání rozvaděče /5/ tlakového vzduchu, který je uspořádán na boční straně kovové vany /1/ a rozvaděč /5/ tlakového vzduchu je rozvodem /11/ vzduchu, jehož vstup je opatřen regulátorem /8/ tlaku, spojen s tryskou /6/ a se sacím košem /7/.