NO317176B1 - Method of Preparing a Cylinder Lining for a Piston Engine, and a Cylinder Lining - Google Patents
Method of Preparing a Cylinder Lining for a Piston Engine, and a Cylinder Lining Download PDFInfo
- Publication number
- NO317176B1 NO317176B1 NO19974485A NO974485A NO317176B1 NO 317176 B1 NO317176 B1 NO 317176B1 NO 19974485 A NO19974485 A NO 19974485A NO 974485 A NO974485 A NO 974485A NO 317176 B1 NO317176 B1 NO 317176B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wave
- liner
- rolling
- piston
- tool
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 63
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 28
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 13
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004315 Forkhead Transcription Factors Human genes 0.000 description 1
- 108090000852 Forkhead Transcription Factors Proteins 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 235000012773 waffles Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P9/00—Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
- B23P9/02—Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/18—Other cylinders
- F02F1/20—Other cylinders characterised by constructional features providing for lubrication
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P9/00—Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/02—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av en sylinderforing for en stempelmotor, så som en sylinderforing med en innerdiameter i området fra 25 til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 40 cm, hvor løpeflaten for stempelringene på innerflaten av foringen dannes ved først å skjære et bølgemønster med en nivåforskjell (h) mellom bølgetoppene og -dalene på i det minste 0,005 mm i innerflaten med i det minste ett skjære-verktøy med en krum skjærekant, og deretter fjerne bølge-toppene fra mønsteret i det minste i løpeflaten nærmest stempelets øvre dødpunktposisjon, slik at innerflaten av den ferdige foring i lengdesnitt har en delvis bølgeformet flate hvor bølgedalene er atskilt ved platåpartier som er hovedsakelig plane partier. The present invention relates to a method for producing a cylinder liner for a piston engine, such as a cylinder liner with an inner diameter in the range from 25 to 100 cm and a length in the range from 100 cm to 40 cm, where the running surface for the piston rings on the inner surface of the liner is formed by first cutting a wave pattern with a level difference (h) between the wave peaks and valleys of at least 0.005 mm in the inner surface with at least one cutting tool with a curved cutting edge, and then removing the wave peaks from the pattern at least in the running surface closest to the top dead center position of the piston, so that the inner surface of the finished liner in longitudinal section has a partially wavy surface where the wave valleys are separated by plateau sections which are mainly flat sections.
Tysk patent nr. 683 262 beskriver en sylinderf6ring som er fremstilt ved en fremgangsmåte av denne type, hvor bølge-toppene i bølgemønsteret er fjernet ved honing av foringens innerflate. Denne fremgangsmåte krever et skifte fra én maskineringsanordning som skjærer bølgemønsteret i innerflaten, til en ny oppspenning i en honemaskin. Dessuten er honing i seg selv en kostbar og tidkrevende maskinering, hvor et hode med flere roterende honestener føres på langs gjennom fåringen mens det roterer, slik at honestenene sliper bort materialet i bølgetoppene. Spesielt i tilfelle av store sylinderforinger er honeutstyret kostbart å an-skaffe. German patent no. 683 262 describes a cylinder liner which is produced by a method of this type, where the wave peaks in the wave pattern are removed by honing the inner surface of the liner. This method requires a change from one machining device that cuts the wave pattern in the inner surface, to a new tension in a honing machine. Moreover, honing in itself is an expensive and time-consuming machining operation, where a head with several rotating hone stones is guided lengthwise through the groove as it rotates, so that the hone stones grind away the material in the wave crests. Especially in the case of large cylinder liners, the honing equipment is expensive to acquire.
Sveitsisk patent nr. 342409 beskriver en sylinderforing hvor løpeflaten for stempelringene er utformet på foringens innerflaten ved å skjære et bølgeformet mønster i innerflaten. En slik foring er kalt bølgeskåret, og mønsteret Swiss patent no. 342409 describes a cylinder liner where the running surface for the piston rings is formed on the inner surface of the liner by cutting a wave-shaped pattern in the inner surface. Such a lining is called wave cut, and the pattern
er vanligvis skruelinjeformet, idet skjæreverktøyet mates i foringens lengdretning med en viss hastighet, mens foringen roteres. En fordel som er nevnt i det sveitsiske patent er at sporene samler opp smøreolje, slik at det oppstår olje-lommer som fremmer smøring mellom stempelringene og fåring- is usually helical, as the cutting tool is fed in the liner's longitudinal direction at a certain speed, while the liner is rotated. An advantage mentioned in the Swiss patent is that the grooves collect lubricating oil, so that oil pockets are created that promote lubrication between the piston rings and the groove
ens innerflate. one's inner surface.
Denne bølgeskjæring i foringens innerflate, i et bølge-mønster som er sammenhengende i foringens lengdretning, medfører den fordel ved fremstillingen at honing av innerflaten unngås fordi bølgeskjæringen maskinerer fåringen til den ønskede dimensjon av innerdiameteren. Når fåringen tas i bruk, vil stempelringene slipe bort bølgetoppene slik at det oppstår platåpartier mellom bølgedalene, men stempelringene blir samtidig nedslitt. This wave cutting in the liner's inner surface, in a wave pattern which is continuous in the liner's longitudinal direction, entails the advantage in production that honing of the inner surface is avoided because the wave cutting machines the chamfering to the desired dimension of the inner diameter. When the chamfer is put into use, the piston rings will grind away the wave crests so that plateau sections occur between the wave valleys, but the piston rings are worn down at the same time.
Utviklingen av store to-takts krysshodemotorer beveger seg mot stadig økende sylinderytelser og således også økende effektivt midlere trykk. De nyeste motorer kan fremstilles med sylinderytelser opp til 5,700 kW ved et effektivt midlere trykk på 18,2 bar. Dette setter meget store krav til stempelringer og sylinderforing, fordi trykkfallet over stempelringene og således kraften av deres kontakt med foringen blir stor. Det er derfor mulig å støte på problemer ved innkjøringen av stempler og fåring hvis fåringens innerflate er skåret i et rent bølgemønster, idet de utra-gende, skarpe bølgetopper vil kunne være i stand til å forårsake fastbrenning av stempelringene. The development of large two-stroke crosshead engines moves towards ever-increasing cylinder performances and thus also increasing effective mean pressures. The latest engines can be produced with cylinder outputs of up to 5,700 kW at an effective mean pressure of 18.2 bar. This places very high demands on piston rings and cylinder liners, because the pressure drop across the piston rings and thus the force of their contact with the liner becomes large. It is therefore possible to encounter problems during the run-in of pistons and grooves if the inner surface of the grooves is cut in a clean wave pattern, as the protruding, sharp wave crests will be able to cause the piston rings to stick.
Dansk patent nr. 139111 beskriver en sylinderforing som i sin innerflate er forsynt med et skruelinjeformet skåret spor i hvilket stigningen av skruelinjeformen er så stor at bølgedalene er adskilt ved platåpartier med en lengde L på f.eks. 4 mm i sylinderens lengderetning. Før sporet skjæres må foringen hones, hvilket gjør det dyrt å fremstille foringen fordi den første må maskineres til sin omtrentlige endelige innvendige dimensjon i én oppspennning, og deretter må spennes opp i en honemaskin for å hones, og deretter igjen flyttes til den første oppspenning for skjæring av sporet. Sylinderfåringer for store motorer er tunge kompo-nenter som det er tidkrevende å flytte og spenne opp i maskineringsutstyr. Danish patent no. 139111 describes a cylinder liner whose inner surface is provided with a helical cut groove in which the pitch of the helical shape is so great that the wave valleys are separated by plateau sections with a length L of e.g. 4 mm in the longitudinal direction of the cylinder. Before the groove is cut, the liner must be honed, which makes the liner expensive to manufacture because it must first be machined to its approximate final internal dimension in one clamping, then clamped in a honing machine for honing, and then again moved to the first clamping for cutting the track. Cylinder liners for large engines are heavy components that are time-consuming to move and tension in machining equipment.
JP-A 5-65849 beskriver en sylinderblokk for en stempelmotor, hvor sylinderen, etter boring, underkastes en hone-operasjon som danner slipemerker eller spor i et vaffel-mønster. Disse slipemerker inkluderer små skarpe fremspring som vil kunne forårsake skade på stempelringene. For å hindre dette, blankpoleres sylinderen ved hjelp av flere valseverktøy. En slik blankpoleringsoperasjon for å jevne ut små fremspring på en sylindrisk flate er en velkjent prosess. Den sylinderblokk som er beskrevet i dette japanske dokument må også flyttes mellom flere oppspenning-er i forskjellige maskiner. JP-A 5-65849 describes a cylinder block for a reciprocating engine, where the cylinder, after boring, is subjected to a honing operation which forms grinding marks or grooves in a waffle pattern. These grinding marks include small sharp protrusions that can cause damage to the piston rings. To prevent this, the cylinder is polished bright using several rolling tools. Such a smooth polishing operation to smooth out small protrusions on a cylindrical surface is a well-known process. The cylinder block described in this Japanese document must also be moved between several tensioners in different machines.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av sylinderforinger med det fordelaktige brutte bølgemønster, slik at det kostbare honeutstyr vil kunne utelates, at håndteringen av foringen lettes, og at tidsforbruket ved fremstillingen reduseres. The purpose of the invention is to provide a method for the production of cylinder liners with the advantageous broken wave pattern, so that the expensive honing equipment can be omitted, that the handling of the liner is facilitated, and that the time consumption during production is reduced.
I lys av dette er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at i det minste 0,004 mm av bølgetoppene sammentrykkes plastisk inn i platåpartiene uten anvendelse av honing, hvorved bunnen av bølgedalene etter sammentrykningen blir liggende på et nivå som i det minste er 0,001 mm lavere enn platåområdene. In light of this, the method according to the invention is characterized by the fact that at least 0.004 mm of the wave crests are plastically compressed into the plateau areas without the use of honing, whereby the bottom of the wave valleys after compression is at a level that is at least 0.001 mm lower than the plateau areas.
Den plastiske kompresjon kan utføres ved en teknisk ukomplisert prosess som kan gjennomføres med forholdsvis enkelt og billig utstyr, og de meget store foringer kan holdes i én og samme oppspenning mens bølgemønsteret skjæres i innsiden av fSringen og bølgetoppene trykkes sammen inn i platåpartiene, som er hovedsakelig plane partier. I tillegg spares investeringene i honeutstyr, som er meget kostbart for foringer av denne store størrelse. Videre får innerflaten av fåringen, i platåpartiene mellom bølgedale-ne, en overflatekarakter som er meget gunstig for innkjø-ringen av foring og stempelringer. Den valsede flate er fri for skarpe fremspring, men på den annen side er den ikke fullstendig jevn eller speilblank, hvilket ville ha forårsaket problemer for smøringen mellom foring og stempelringer. Den plastiske kompresjon av bølgetoppene vil kunne utføres f.eks. ved hjelp av valsing med et lite valseverktøy, noe som foretrekkes fordi utstyret for dette er det enkleste. Alternativt vil valsing kunne gjennomfø-res ved hjelp av en eneste valse som strekker seg langs hele lengden av fåringen. De nevnte grenser for høydene av den bølgeformede flate er spesielt fordelaktige for et bølgeformet mønster som, før valsing, har nivåforskjeller mellom bølgedalene og -toppene på 0,01 til 0,02 mm. Ved en plastisk deformasjon av bølgetoppene innenfor de ovennevnte begrensninger, oppnår innerflaten av foringen en overflate som tilveiebringer en skånsom innkjøring av stempelringene. Hvis dybden av bølgedalene blir mindre enn 0,001 mm, vil de smørebetingelser som oppnås ikke være tilfredsstillende. The plastic compression can be carried out by a technically uncomplicated process that can be carried out with relatively simple and cheap equipment, and the very large linings can be held in one and the same tension while the wave pattern is cut inside the ring and the wave crests are pressed together into the plateau sections, which are mainly flat parties. In addition, the investment in honing equipment is saved, which is very expensive for liners of this large size. Furthermore, the inner surface of the groove, in the plateau sections between the wave valleys, gets a surface character that is very favorable for the run-in of the liner and piston rings. The rolled surface is free of sharp protrusions, but on the other hand, it is not completely smooth or mirror-gloss, which would have caused problems for the lubrication between the liner and the piston rings. The plastic compression of the wave crests can be carried out e.g. by means of rolling with a small rolling tool, which is preferred because the equipment for this is the simplest. Alternatively, rolling can be carried out using a single roll that extends along the entire length of the furrow. The aforementioned limits for the heights of the corrugated surface are particularly advantageous for a corrugated pattern which, before rolling, has level differences between the troughs and peaks of 0.01 to 0.02 mm. By a plastic deformation of the wave crests within the above-mentioned limitations, the inner surface of the liner achieves a surface which provides a gentle run-in of the piston rings. If the depth of the wave valleys becomes less than 0.001 mm, the lubrication conditions achieved will not be satisfactory.
Fortrinnsvis skjæres bølgemønsteret inn i fåringens innerflate av i det minste ett skjæreverktøy som fremføres i foringens lengderetning ved hjelp av en borstang med en matehastighet, mens fåringen dreies slik at bølgemønsteret dannes som i det minste én spiralskjæring, og den plastiske kompresjon gjennomføres ved å valse innerflaten med et valseverktøy som beveges fremover med den samme borstang som skjæreverktøyet. Dette forhindrer tidkrevende omplas-sering av sylinderforingen fra en oppspenning i én maskin til en oppspenning i en annen maskin. Når spiralskjæringen er skåret i fåringens innerflate, vil borstangen kunne beveges ut av foringen og valseverktøyet monteres, hvoretter borstangen igjen innføres i foringen og valsingen gjennomføres. Skjære- og valseverktøyene vil også kunne monteres slik at et korrekt bytte av verktøy vil kunne erstattes med å kjøre verktøyene bakover eller fremover i forhold til foringens innerflate, etter behov. Borstangen med skjæreverktøyet er innrettet til å justere skjæreverk-tøyets skjæredybde ved radial forskyvning av verktøyet, og derfor vil valsetrykket hensiktsmessig bli justert ved forskyvning av valseverktøyet i fåringens radiale retning, slik at de eksisterende justeringsvalg for borstangen utnyttes. Preferably, the wave pattern is cut into the inner surface of the groove by at least one cutting tool which is advanced in the longitudinal direction of the liner by means of a drill rod at a feed rate, while the groove is rotated so that the wave pattern is formed as at least one spiral cut, and the plastic compression is carried out by rolling the inner surface with a rolling tool that is moved forward with the same drill rod as the cutting tool. This prevents time-consuming relocation of the cylinder liner from a tension in one machine to a tension in another machine. When the spiral cut has been cut in the inner surface of the groove, the drill rod can be moved out of the liner and the rolling tool mounted, after which the drill rod is again introduced into the liner and the rolling is carried out. The cutting and rolling tools will also be able to be mounted so that a correct change of tools can be replaced by running the tools backwards or forwards in relation to the liner's inner surface, as required. The drill rod with the cutting tool is designed to adjust the cutting depth of the cutting tool by radial displacement of the tool, and therefore the roller pressure will be suitably adjusted by displacement of the roller tool in the radial direction of the groove, so that the existing adjustment options for the drill rod are utilized.
Valsingen vil også kunne gjennomføres med et valseverktøy med flere valser montert i et verktøyhode, noe som er kjent fra valsing av innerflaten av rør, men et slikt verktøy er mest egnet for forholdsvis små rørdiametre hvor diameteren er konstant. Fortrinnsvis gjennomføres den plastiske kompresjon ved valsing med et valseverktøy med en eneste valse hvis radiale posisjon i forhold til foringens innerflate kan justeres, og som kan beveges fremover i foringens lengderetning mens foringen dreies. Dette gjør det mulig å anvende det samme verktøy for valsing av foringer med forskjellige innerdiametre. Anvendelsen av en eneste valse muliggjør også meget nøyaktig justering av valsetrykket ved radial forskyvning av valsen, slik at overflødig nedvalsing av bølgemønsteret unngås. Hvis det anvendes flere valser, må en samtidig styring av valsene gjennomføres innenfor snevre grenser, noe som vil kunne være vanskelig, spesielt fordi varierende krefter på en valse kan overføres til den/de andre valse(r). The rolling will also be able to be carried out with a rolling tool with several rolls mounted in a tool head, which is known from rolling the inner surface of pipes, but such a tool is most suitable for relatively small pipe diameters where the diameter is constant. Preferably, the plastic compression is carried out by rolling with a rolling tool with a single roller whose radial position in relation to the liner's inner surface can be adjusted, and which can be moved forward in the liner's longitudinal direction while the liner is rotated. This makes it possible to use the same tool for rolling liners with different inner diameters. The use of a single roller also enables very precise adjustment of the roller pressure by radial displacement of the roller, so that redundant rolling down of the wave pattern is avoided. If several rollers are used, simultaneous control of the rollers must be carried out within narrow limits, which can be difficult, especially because varying forces on one roller can be transferred to the other roller(s).
Det er ønskelig at valseverktøyet er tilknyttet en indikator for det aktuelle valsetrykk, slik at valsetrykket kan overvåkes og eventuelt finjusteres under valsingen av innerflaten. Sylinderfdringer fremstilles ofte i serier for en enkelt motor eller for flere motorer med samme størrelse, og ved en slik serieproduksjon kan indikatoren også benyttes for påny å anvende erfaring med et egnet valsetrykk for en spesifikk sylinderforing-størrelse og å justere valseverktøyet ved den begynnende valsing av en foring. It is desirable that the rolling tool is associated with an indicator for the relevant rolling pressure, so that the rolling pressure can be monitored and possibly fine-tuned during the rolling of the inner surface. Cylinder liners are often produced in series for a single engine or for several engines of the same size, and in such series production the indicator can also be used to reapply experience with a suitable rolling pressure for a specific cylinder liner size and to adjust the rolling tool at the beginning of rolling of a liner.
For å forenkle fremstillingen av foringen, vil skjæringen av det bølgeformede mønster kunne gjennomføres med en toleranse av den skårne innvendige f6ringsdiameter på f.eks. ± 0,1 - 0,2 mm når foringens diameter ligger i området mellom 25 cm og 100 cm. Til tross for denne toleranse, skjæres bølgehøyden i mønsteret med en meget finere toleranse på f.eks. ± 0,003 mm eller mindre, fordi den bueformede skjærekant av verktøyskjæret i skjæreverktøyet har en meget stor radius på f.eks. fra 100 mm til 800 mm, avhengig av f6ringens innerdiameter og den ønskede bølge-høyde i mønsteret, og fordi variasjonene i diameter finner sted så langsomt at nabobølger skjæres med hovedsakelig identiske diametre. På grunn av fåringsdiametertoleran-sen, vil valseverktøyet passende kunne opprettholde det ønskede valsetrykk ved bevegelse av verktøyet i fåringens lengderetning, skjønt fåringens innerdiameter varierer langs fåringens lengde. In order to simplify the production of the lining, the cutting of the wavy pattern can be carried out with a tolerance of the cut inner lining diameter of e.g. ± 0.1 - 0.2 mm when the diameter of the liner is in the range between 25 cm and 100 cm. Despite this tolerance, the wave height in the pattern is cut with a much finer tolerance of e.g. ± 0.003 mm or less, because the arc-shaped cutting edge of the tool insert in the cutting tool has a very large radius of e.g. from 100 mm to 800 mm, depending on the inner diameter of the ring and the desired wave height in the pattern, and because the variations in diameter take place so slowly that neighboring waves are cut with essentially identical diameters. Due to the groove diameter tolerance, the rolling tool will suitably be able to maintain the desired roll pressure when moving the tool in the longitudinal direction of the groove, although the inner diameter of the groove varies along the length of the groove.
Da diametervariasjonene er små, vil valsetrykket ved en meget enkel verktøyutførelse kunne opprettholdes ved at valseverktøyet understøttes av en arm som bøyes innad innenfor sin elastisitetsgrense i foringens radiale retning når valsetrykket utøves, hvorved armen kompenserer for diametervariasjonene ved fjæring i radial retning. Alternativt vil valseverktøyet kunne monteres på en tverrsleide som er kontinuerlig justerbar i radial retning ved hjelp av en justeringsforskyvning på basis av signaler fra den ovennevnte indikator for det aktuelle valsetrykk. As the diameter variations are small, the rolling pressure can be maintained with a very simple tool design by the rolling tool being supported by an arm that bends inwards within its elastic limit in the radial direction of the liner when the rolling pressure is applied, whereby the arm compensates for the diameter variations by springing in the radial direction. Alternatively, the rolling tool could be mounted on a transverse slide which is continuously adjustable in the radial direction by means of an adjustment displacement on the basis of signals from the above-mentioned indicator for the relevant roll pressure.
Når stempelmotoren går, faller trykket i kammeret over stempelet ved dettes bevegelse bort fra den øvre dødpunkt-posisjon, og det avtagende trykk fører til mindre krefter mellom stempelringene og foringen. I visse tilfeller vil det være mulig å fremstille foringen på en slik måte at valsingen bare gjennomføres i et øvre foringsparti omfattende det område hvor den øverste stempelring glir når stempelet beveges fra sitt øvre dødpunkt og en del av stempelslaget nedad mot den nedre dødpunktposisjon. Valsingen av innerflaten skjer så raskt at man ikke tjener noen tid av betydning på å begrense valsingen til det øvre fåringsparti, men en innsparing på valseutstyr vil kunne oppnås, spesielt i tilfelle av meget store foringer med en lengde på opptil 400 cm, fordi borstangen ikke behøver å være så lang. When the piston engine runs, the pressure in the chamber above the piston drops as it moves away from the top dead center position, and the decreasing pressure leads to less force between the piston rings and the liner. In certain cases, it will be possible to manufacture the liner in such a way that the rolling is only carried out in an upper liner section comprising the area where the top piston ring slides when the piston is moved from its top dead center and part of the piston stroke downwards towards the bottom dead center position. The rolling of the inner surface takes place so quickly that no significant time is gained by limiting the rolling to the upper groove part, but a saving on rolling equipment can be achieved, especially in the case of very large liners with a length of up to 400 cm, because the drill rod does not need to be that long.
Bølgetoppene vil kunne deformeres slik ved valsingen at arealet av platåpartiene mellom bølgedalene utgjør fra 25% til 75% av det totale areal av f6ringen i det valsede parti. Hvis platåpartiene utgjør mindre enn 25%, blir kontaktarealet med stempelringene for lite, hvilket vil kunne forårsake skade på materialet i ringene på grunn av overopphetning, fordi det ikke overføres tilstrekkelig varme til f8ringen. Et utilstrekkelig kontaktareal vil også kunne ødelegge stempelringenes trykkavtettende virk-ning. Hvis platåpartiene utgjør mer enn 75%, forringes smørebetingelsene (de tribologiske betingelser) fordi oljelommene blir for små. Fortrinnsvis deformeres bølge-toppene slik ved valsingen at arealet av de hovedsakelig plane partier mellom bølgedalene utgjør fra 4 0% til 60% av det totale areal av foringen i det valsede parti. Dette er et kompromiss mellom motstridende betraktninger når det gjelder smørebetingelser og termisk belastning og trykkav-tetning, og samtidig opprettholdelse av en en passende avstand til de ovennevnte terskelbegrensninger slik at en viss unøyaktighet ved produksjonen ikke vil være av vital betydning for foringens driftsbetingelser. The wave crests will be able to be deformed in such a way during the rolling that the area of the plateau sections between the wave valleys constitutes from 25% to 75% of the total area of the bearing in the rolled section. If the plateau portions are less than 25%, the contact area with the piston rings is too small, which could cause damage to the material in the rings due to overheating, because not enough heat is transferred to the ring. An insufficient contact area could also destroy the piston rings' pressure-sealing effect. If the plateau sections make up more than 75%, the lubrication conditions (the tribological conditions) deteriorate because the oil pockets become too small. Preferably, the wave peaks are deformed in such a way during the rolling that the area of the mainly flat parts between the wave valleys constitutes from 40% to 60% of the total area of the liner in the rolled part. This is a compromise between conflicting considerations in terms of lubrication conditions and thermal stress and pressure sealing, and at the same time maintaining a suitable distance to the above threshold limitations so that a certain inaccuracy in production will not be of vital importance to the liner's operating conditions.
Stempelringenes evne til å tette mot meget høye trykk i forbrenningskammeret kan sikres ved å deformere bølgetoppe-ne slik ved valsingen at platåarealet mellom påfølgende bølgedaler har en utstrekning i fåringens lengderetning som, innenfor et område på ± 1 mm, tilsvarer en fjerdedel av ringhøyden av stempelringen med den minste ringhøyde. Når stempelet i en sylinderfåring som er fremstilt slik beveges i lengderetningen langs partiet med det bølgeforme-de mønster, omgis hver stempelring av i det minste to påfølgende plane partier som forhindrer at trykkgassen over stempelet blåser gjennom det skruelinjeformede spor eller bølgedalen og ned under stempelringen. The ability of the piston rings to seal against very high pressures in the combustion chamber can be ensured by deforming the wave peaks during rolling so that the plateau area between successive wave valleys has an extent in the longitudinal direction of the groove which, within a range of ± 1 mm, corresponds to a quarter of the ring height of the piston ring with the smallest ring height. When the piston in a cylinder liner produced in this way is moved longitudinally along the part with the wave-shaped pattern, each piston ring is surrounded by at least two consecutive planar parts which prevent the pressurized gas above the piston from blowing through the helical groove or wave valley and down under the piston ring.
Mest hensiktsmessig vil bølgetoppene bli deformert slik at i det minste 0,006 mm og høyst 0,018 mm, fortrinnsvis høyst 0,015 mm av bølgetoppens høyde trykkes sammen ned i platåpartiene, og at bunnen av bølgedalene ligger på et nivå som i det minste ligger 0,002 mm lavere enn disse partier. Hvis disse snevre grenser overskrides lokalt, er det fremdeles mulig for fåringens innerflate å ha en akseptabel overflate. Most expediently, the wave crests will be deformed so that at least 0.006 mm and at most 0.018 mm, preferably at most 0.015 mm of the height of the wave crest is pressed together into the plateau sections, and that the bottom of the wave valleys is at a level that is at least 0.002 mm lower than these parties. If these narrow limits are exceeded locally, it is still possible for the inner surface of the furrow to have an acceptable surface.
Ved en foretrukken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen deformeres det bølgeskårne mønster slik at den midlere radiale nivådifferanse mellom de tilveiebragte platåpartier og bølgedalene utgjør mellom 7% og 66% av den midlere nivådifferanse mellom bølgetoppene og bølgedalene i mønsteret før sammentrykningen, og fortrinnsvis mellom 16% og 36% av denne. In a preferred method according to the invention, the wave-cut pattern is deformed so that the average radial level difference between the provided plateau sections and the wave valleys is between 7% and 66% of the average level difference between the wave peaks and wave valleys in the pattern before the compression, and preferably between 16% and 36% of this one.
Oppfinnelsen vedrører en sylinderforing og stempelmontasje for en stempelmotor, så som en stor to-takts krysshodemotor med en løpeflate for stempelringene på innerflaten av foringen, hvilken løpeflate, i det minste i området nærmest stempelets øvre dødpunktposisjon, i lengdesnitt har et delvis bølgeformet mønster hvor bølgedalene er adskilt av platåpartier. Denne sylinderfåring ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at den har en innerdiameter i området fra 25 cm til 100 cm og en lengde i området fra 100 cm til 400 cm, at platåpartiene er valsede flater, at bunnen av bølgedalene ligger på et nivå som i det minste ligger 0,001 mm lavere enn disse partier, og at platåpartiet mellom påfølgende bølgedaler har en utstrekning i foringens lengderetning som ligger innenfor ± 1 mm av en fjerdedel av ringhøyden av den stempelring som har den minste ringhøyde. Sylinderfåringen oppviser de ovennevnte fordelaktige egen- The invention relates to a cylinder liner and piston assembly for a piston engine, such as a large two-stroke cross-head engine with a piston ring running surface on the inner surface of the liner, which running surface, at least in the region nearest the top dead center position of the piston, in longitudinal section has a partially wavy pattern where the wave valleys are separated by plateau sections. This cylinder liner according to the invention is characterized in that it has an inner diameter in the range from 25 cm to 100 cm and a length in the range from 100 cm to 400 cm, that the plateau sections are rolled surfaces, that the bottom of the wave valleys is at a level that is at least lies 0.001 mm lower than these parts, and that the plateau part between successive wave valleys has an extent in the liner's longitudinal direction that lies within ± 1 mm of a quarter of the ring height of the piston ring that has the smallest ring height. The cylinder liner exhibits the above-mentioned advantageous properties
skaper av løpeflaten. creator of the running surface.
Eksempler på oppfinnelsen vil nå bli forklart mer detaljert nedenfor under henvisning til de vedføyde meget skjematiske tegninger, hvor Examples of the invention will now be explained in more detail below with reference to the attached very schematic drawings, where
fig. 1 viser delvis sideriss og delvis lengdesnitt av en sylinderforing, fig. 1 shows a partial side view and partial longitudinal section of a cylinder liner,
fig. 2 viser perspektivriss av en sylinderforing som er oppspent i en delvis vist maskineringsanordning, fig. 2 shows a perspective view of a cylinder liner which is clamped in a partially shown machining device,
fig. 3 er et perspektivriss av et valseverktøy, fig. 3 is a perspective view of a rolling tool,
fig. 4 er et sideriBS av et annet valseverktøy, fig. 4 is a side elevation of another rolling tool,
fig. 5 viser et meget forstørret lengdesnitt av innerflaten av en sylinderffiring som er valset ifølge oppfinnelsen, fig. 5 shows a greatly enlarged longitudinal section of the inner surface of a cylinder liner which has been rolled according to the invention,
fig. 6 viser et fem ganger forstørret fotografi av innerflaten av en bølgeskåret og delvis honet sylinderf6ring, fig. 6 shows a five times enlarged photograph of the inner surface of a wave cut and partially honed cylinder bearing,
fig. 7 er et lignende fotografi av en sylinderforing som er bølgeskåret og valset ifølge oppfinnelsen, fig. 7 is a similar photograph of a cylinder liner that is wave cut and rolled according to the invention,
fig. 8 er en kopi av en ruhetsmåling som er gjort av f6ringens innerflate, vist på fig, 6, og fig. 8 is a copy of a roughness measurement made of the inner surface of the bearing, shown in fig, 6, and
fig. 9 er en kopi av en ruhetsmåling som er gjort av fåringens innerflate, vist på fig. 7. fig. 9 is a copy of a roughness measurement made of the inner surface of the groove, shown in fig. 7.
Fig. 1 viser en sylinderffiring 1 for en stor to-takts krysshodemotor. Avhengig av motorstørrelsen, vil sylinderffiringen kunne fremstilles i forskjellige størrelser med innerdiametre som typisk ligger i området fra 25 cm til Fig. 1 shows a cylinder liner 1 for a large two-stroke crosshead engine. Depending on the engine size, the cylinder liner can be manufactured in different sizes with inner diameters that typically range from 25 cm to
100 cm, og tilsvarende typiske lengder i området fra 100 cm til 400 cm. Foringen fremstilles vanligvis av støpejern, 100 cm, and corresponding typical lengths in the range from 100 cm to 400 cm. The lining is usually made of cast iron,
og den vil kunne støpes i ett stykke eller deles i to deler som forbindes ende-mot-ende. På figuren er foringen som er halvt vist til høyre for lengdeaksen 2, vist i lengdesnitt. På velkjent måte vil fåringen kunne være montert i en and it will be able to be cast in one piece or split into two parts which are joined end-to-end. In the figure, the liner, which is half shown to the right of the longitudinal axis 2, is shown in longitudinal section. In a well-known way, the furrowing will be able to be mounted in one
motor, ikke vist, ved å posisjonere en ringformet, nedad-vendende flate 3 på topplaten av motorstativkassen eller sylinderblokken, hvoretter et stempel 4 med stempelringer 5 monteres i sylinderen og et sylinderdeksel anordnes på toppen av fåringen, på dennes ringformede oppadvendende flate 6, og klemmes fast til topplaten. engine, not shown, by positioning an annular, downward-facing surface 3 on the top plate of the engine rack case or cylinder block, after which a piston 4 with piston rings 5 is mounted in the cylinder and a cylinder cover is arranged on top of the groove, on its annular upward-facing surface 6, and clamped to the top plate.
Stempelringene 5 glir langs innerflaten av foringen 7 og det er defor viktig at innerflaten har en struktur som sikrer god smøring mellom ringene og innerflaten, for å unngå subbing eller fastbrenning av ringenes ytterside til fåringens innerflate. Under innkjøring av stempelet og fåringen i en ny motor, er flatens struktur av spesielt stor betydning. Som nevnt ovenfor er det derfor ønskelig å fremstille sylinderfåringen med et bølgeformet mønster i innerflaten, hvor bølgetoppene er fjernet. Det er mulig å fremstille foringen med det aktuelle mønster langs hele innerflaten. Mønsteret kan også maskineres i bare et øvre parti av foringen, så som partiet som sveipes av stempelringene 5 i de første 40% av det nedadgående stempelslag. Partiet vil også kunne ha andre relative størrelser, så som 20%, 25%, 30% eller 35%, eller mellomliggende verdier. The piston rings 5 slide along the inner surface of the liner 7 and it is therefore important that the inner surface has a structure that ensures good lubrication between the rings and the inner surface, to avoid subbing or sticking of the outer side of the rings to the inner surface of the groove. During the running-in of the piston and the groove in a new engine, the structure of the surface is of particular importance. As mentioned above, it is therefore desirable to produce the cylinder liner with a wave-shaped pattern on the inner surface, where the wave crests have been removed. It is possible to produce the lining with the relevant pattern along the entire inner surface. The pattern can also be machined in only an upper part of the liner, such as the part swept by the piston rings 5 in the first 40% of the downward piston stroke. The lot will also be able to have other relative sizes, such as 20%, 25%, 30% or 35%, or intermediate values.
Før maskinering av spyleluftslisser 8 i det nedre parti av fåringen, avsluttes maskineringen av foringens 7 innerflate. Denne finner sted i en meget stor boremaskin utformet som en type dreiebenk med store dimensjoner, som bare er vist delvis på fig 2. I det følgende blir maskinen kalt dreiebenk. Ved hjelp av en kran løftes foringen med hori-sontal lengdeakse og sentreres i forhold til dreiebenkens rotasjonsakse, hvoretter den ene ende av foringen klemmes fast til dreiebenkens drivspindel ved hjelp av fire kjokser 9, mens den andre ende av fåringen understøttes i sentrert posisjon ved hjelp av en holder 10 som er forsynt med flere støtteruller 11 som løper på fåringens ytterflate. Holderen 10 er forskyvbar på dreiebenkvangen 12. Before machining the flushing air slots 8 in the lower part of the groove, the machining of the inner surface of the liner 7 is finished. This takes place in a very large drilling machine designed as a type of lathe with large dimensions, which is only partially shown in Fig. 2. In the following, the machine is called a lathe. Using a crane, the liner is lifted with a horizontal longitudinal axis and centered in relation to the lathe's axis of rotation, after which one end of the liner is clamped to the lathe's drive spindle by means of four jaws 9, while the other end of the groove is supported in a centered position by of a holder 10 which is provided with several support rollers 11 which run on the outer surface of the furrow. The holder 10 is displaceable on the lathe bracket 12.
Ved motsatt ende av spindelen har dreiebenken en slede, ikke vist, som understøtter en meget tung og stiv borstang 13 som beveges ved forskyvning av sleden på dreiebenkvangen inn i og ut av sylinderforingen, koaksialt med dennes lengdeakse. Ved enden nærmest spindelen har borstangen en verktøyholder 14 i form av en tverrsleide som kan justere et verktøy 15 i foringens radiale retning. At the opposite end of the spindle, the lathe has a carriage, not shown, which supports a very heavy and rigid drill rod 13 which is moved by displacement of the carriage on the lathe frame into and out of the cylinder liner, coaxially with its longitudinal axis. At the end closest to the spindle, the drill rod has a tool holder 14 in the form of a transverse slide which can adjust a tool 15 in the radial direction of the liner.
Når foringen er innspent, settes spindelen med foringen i rotasjon og innerflaten 7 grovdreies med en nøyaktighet av diameteren på f.eks. 5 mm. Deretter gjennomføres fin-dreining med et verktøyskjær med en krum skjærekant, slik at skjæringen tilveiebringer den ønskede form av bølgedale-ne i det bølgeskårne mønster i innerflaten av fåringen som er frembrakt ved findreiningen. Avstanden S (fig. 5) mellom to påfølgende bølgetopper er justert som ønsket ved hjelp av fremmatingen ved den langsgående forskyvning av borstangen, idet lengden av avstanden er den samme som matehastigheten. Ved en sylinderforing med en innerdiameter på 98 cm, vil en matehastighet på 8 mm pr. omdreining av sylinderfåringen være passende, mens en matehastighet på 4 mm vil kunne velges for en sylinderfåring med en innerdiameter på 50 cm eller mindre. Stigningen vil kunne velges så den tilsvarer halve høyden av den av stempelringene som har den minste ringhøyde. When the liner is clamped in, the spindle with the liner is set in rotation and the inner surface 7 is roughly turned with an accuracy of the diameter of e.g. 5 mm. Fine turning is then carried out with a tool insert with a curved cutting edge, so that the cutting provides the desired shape of the wave valleys in the wave-cut pattern in the inner surface of the groove produced by the fine turning. The distance S (fig. 5) between two successive wave crests is adjusted as desired by means of the forward feed by the longitudinal displacement of the drill rod, the length of the distance being the same as the feed rate. In the case of a cylinder liner with an inner diameter of 98 cm, a feed rate of 8 mm per revolution of the cylinder liner would be appropriate, while a feed rate of 4 mm would be selectable for a cylinder liner with an inner diameter of 50 cm or less. The pitch can be chosen so that it corresponds to half the height of the one of the piston rings that has the smallest ring height.
Den radiale differanse i nivåer h {fig. 5) mellom bølgetop-per og -daler bestemmes ved krumningen av verktøyskjærets kant, idet en sterkere krumning tilveiebringer en større differanse i nivåene. Differansen i nivåene vil kunne være så stor som 0,06 mm, men normalt foretrekkes fra 0,01 mm til 0,02 mm. The radial difference in levels h {fig. 5) between wave peaks and troughs is determined by the curvature of the tool cutting edge, as a stronger curvature produces a greater difference in the levels. The difference in levels could be as large as 0.06 mm, but normally from 0.01 mm to 0.02 mm is preferred.
Etter skjæring av bølgemønsteret beveges borstangen ut av foringen og et valseverktøy plasseres radialt i forhold til innerflaten 7, hvoretter innerflaten valses slik at materialet i bølgetoppene deformeres plastisk, dvs. trykkes radialt utad, slik at den ferdige innerflate får den form som er vist på fig. 5, med et skruelinjeformet spor eller bølgedal 17. Lengdesnittet i innerflaten av fåringen, vist på fig. 5, er for tydelighets skyld forvrengt, slik at dimensjonene i radial retning er mange ganger forstørret. After cutting the wave pattern, the drill rod is moved out of the liner and a rolling tool is placed radially in relation to the inner surface 7, after which the inner surface is rolled so that the material in the wave crests is plastically deformed, i.e. pressed radially outwards, so that the finished inner surface takes the shape shown in fig . 5, with a helical groove or wave valley 17. The longitudinal section in the inner surface of the groove, shown in fig. 5, is distorted for the sake of clarity, so that the dimensions in the radial direction are many times enlarged.
I lengderetningen er bølgedalene atskilt ved plane partier 18, som samlet utgjør 25% til 75%, og typisk 40% til 60% av lengden av fåringens bølgeformede mønster. In the longitudinal direction, the wave valleys are separated by planar portions 18, which together constitute 25% to 75%, and typically 40% to 60% of the length of the corrugated pattern of the furrow.
Ved en enkel utformning, som vist på fig. 3, kan valseverk-tøyet omfatte en valse 19 som er dreibart montert i et gaffelhode 20 ved enden av en tverrarm 21 som er festet i en utsparing i en verktøyholder 22 som understøttes av borstangen 13. Verktøyholderen eller selve verktøyet vil kunne ha en viss begrenset fleksibilitet i radial retning av fåringen, slik at variasjoner på noen få tiendedels millimeter i fåringens diameter absorberes som en elastisk bøyning av holderen. Tverrarmen er justerbar i sin lengderetning, dvs. i fåringens radiale retning. In a simple design, as shown in fig. 3, the rolling tool can comprise a roller 19 which is rotatably mounted in a fork head 20 at the end of a cross arm 21 which is fixed in a recess in a tool holder 22 which is supported by the drill rod 13. The tool holder or the tool itself will be able to have a certain limited flexibility in the radial direction of the groove, so that variations of a few tenths of a millimeter in the diameter of the groove are absorbed as an elastic bending of the holder. The cross arm is adjustable in its longitudinal direction, i.e. in the radial direction of the groove.
Et annet eksempel på utformning av valseverktøyet er vist Another example of the design of the rolling tool is shown
på fig. 4, hvor en valse 23 er ensidig innkapslet i et hode 24, og ved sin bakre ende har valsen kontakt med en støtte-valse 25. Hodet er montert på et skrått forløpende vinkel-forme t parti som er delt i to deler, 26a og 26b som er on fig. 4, where a roller 23 is encased on one side in a head 24, and at its rear end the roller is in contact with a support roller 25. The head is mounted on an obliquely extending angle-shaped t part which is divided into two parts, 26a and 26b which is
innbyrdes elastiske, men opprettholder det innstilte valsetrykk. En indikator 27 viser størrelsen av det aktuelle valsetrykk. Istedenfor en visuell indikator, vil verktøyet kunne være utstyrt med et induktivt system for å måle valsetrykket og for å avgi elektriske signaler som kan anvendes for justeringsformål eller for fjernlesning. Via et mellomstykke 28 er det vinkelformede parti montert i borstangens verktøyholder 14, slik at valsetrykket kan mutually elastic, but maintains the set roller pressure. An indicator 27 shows the magnitude of the roller pressure in question. Instead of a visual indicator, the tool could be equipped with an inductive system to measure the roller pressure and to emit electrical signals that can be used for adjustment purposes or for remote reading. Via an intermediate piece 28, the angular part is mounted in the drill rod's tool holder 14, so that the roller pressure can
justeres ved radial forskyvning av denne verktøyholder. Et verktøy av denne type er kommersielt tilgjengelig fra det tyske firma, W. Hegenscheidt GmbH, Celle, under typebeteg-nelsen EG 14. adjusted by radial displacement of this tool holder. A tool of this type is commercially available from the German firm, W. Hegenscheidt GmbH, Celle, under the type designation EG 14.
Valsetrykkindikatoren vil kunne være innbygget i borstangens tverrsleide, som påvirkes av hovedsakelig samme radiale trykk som valseverktøyet. Dreiebenken vil også kunne være forsynt med en fremviser, f.eks. en digital visning av forskyvningen av tverrsleiden i hhv. radial og aksial retning. En slik fremviser vil kunne tilbakestilles når valseverktøyet er anordnet i trykkløs kontakt med foringens innerflate, hvoretter den utadgående forskyvning av tverrsleiden vil være representativ for valsetrykket. The roll pressure indicator could be built into the cross slide of the drill rod, which is affected by essentially the same radial pressure as the roll tool. The lathe can also be equipped with a projector, e.g. a digital display of the displacement of the cross slide in the respective radial and axial direction. Such a display will be able to be reset when the rolling tool is arranged in pressureless contact with the liner's inner surface, after which the outward displacement of the transverse slide will be representative of the rolling pressure.
Valsens lengdeakse vil kunne danne en fri vinkel a med ffiringens innerflate, hvor vinkelens spiss vender forover i materetningen, vist ved pilen A. The longitudinal axis of the roller will be able to form a free angle a with the inner surface of the ring, where the tip of the angle faces forwards in the feed direction, shown by arrow A.
Nå følger en beskrivelse av prøver utført med en sylinderffiring med en innerdiameter på 35 cm. Now follows a description of samples made with a cylindrical ring with an inner diameter of 35 cm.
Eksempel 1 Example 1
Ffiringen ble fremstilt av det foringsmateriale som er vanlig for store motorer, støpejern, og etter grov-dreiningen ble ffiringens innerflate fin-dreiet i sin fulle lengde i et skruelinjeformet, bølgeskåret mønster med en avstand S = 4 mm mellom bølgetoppene og en bølgehøyde h på ca. 0,015 mm. Deretter ble borstangens skjæreverktøy erstattet med valseverktøyet vist på fig. 3. Valsetrykket ble justert ved først å bringe valsen i trykkløs kontakt med ffiringens innerflate, hvoretter borstangens tverrsleide ble innstilt på en utadgående forskyvning F = 0,03 mm, målt på diameteren, dvs. en radial forskyvning på 0,015 mm. Det bør bemerkes at justeringen av tverrsleiden ikke medfører The casing was made from the lining material common to large engines, cast iron, and after rough-turning, the inner surface of the casing was fine-turned along its full length in a helical, wave-cut pattern with a distance S = 4 mm between wave crests and a wave height h of about. 0.015 mm. Then the drill rod cutting tool was replaced with the rolling tool shown in fig. 3. The roller pressure was adjusted by first bringing the roller into pressure-free contact with the inner surface of the ring, after which the cross slide of the drill rod was set to an outward displacement F = 0.03 mm, measured on the diameter, i.e. a radial displacement of 0.015 mm. It should be noted that the adjustment of the cross slide does not entail
en tilsvarende radial forskyvning av valseverktøyet, idet en betydelig del av forskyvningen anvendes til trykkbelast- a corresponding radial displacement of the rolling tool, as a significant part of the displacement is used for pressure load-
ning av tverrsleiden, verktøyholderen og verktøyet, dvs. å bygge opp valsetrykket. Dette er en betydelig forskjell fra innstillingen av de skjæreverktøy som vanligvis anvendes i en dreiebenk. Foringens rotasjonshastighet ble innstilt på 90 omdr/min, hvilket resulterte i en relativ hastighet mellom valseverktøyet og foringens innerflate på V = 100 m/min, og borespindelen ble forskjøvet inn i fåringen med en matehastighet på s = 0,5 mm/omdr. ning of the cross slide, the tool holder and the tool, i.e. building up the roller pressure. This is a significant difference from the setting of the cutting tools normally used in a lathe. The liner rotation speed was set at 90 rpm, resulting in a relative velocity between the rolling tool and liner inner surface of V = 100 m/min, and the drill spindle was advanced into the groove at a feed rate of s = 0.5 mm/rev.
Visuell inspeksjon viste at et større valsetrykk var ønskelig, og at matehastigheten kunne vært betydelig høyere. Visual inspection showed that a greater roll pressure was desirable, and that the feed rate could have been significantly higher.
Eksempel 2 Example 2
Bortsett fra valseparametrene, ble sylinderforingen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 m/min, F = 0,10 mm på diameteren og s = 4,0 mm/omdr. Apart from the rolling parameters, the cylinder liner was produced in the same way as in example 1. The rolling was carried out with the parameters V = 100 m/min, F = 0.10 mm on the diameter and s = 4.0 mm/rev.
Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde en veldefinert utstrekning og var hovedsakelig plane. Visual inspection and roughness measurement showed that the feed rate was appropriate and that the sections between the wave valleys had a well-defined extent and were mainly flat.
Eksempel 3 Example 3
Bortsett fra valseparametrene ble sylinderforingen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 m/min, F = 0,15 mm på diameteren og s = 4,0 mm/omdr. Apart from the rolling parameters, the cylinder liner was manufactured in the same way as in example 1. The rolling was carried out with the parameters V = 100 m/min, F = 0.15 mm on the diameter and s = 4.0 mm/rev.
Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten fremdeles var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde oppnådd en større utstrekning og utgjorde ca. 30% av fåringens innerflate. Visual inspection and roughness measurement showed that the feed rate was still appropriate and that the parts between the wave valleys had reached a greater extent and amounted to approx. 30% of the furring's inner surface.
Eksempel 4 Example 4
Bortsett fra valseparametrene ble sylinderfåringen fremstilt på samme måte som i eksempel 1. Valsingen ble gjen-nomført med parametrene V = 100 mm/min, F = 0,20 mm på Apart from the rolling parameters, the cylinder liner was produced in the same way as in example 1. The rolling was carried out with the parameters V = 100 mm/min, F = 0.20 mm on
diameteren og s = 4,0 mm/omdr. the diameter and s = 4.0 mm/rev.
Visuell inspeksjon og ruhetsmåling viste at matehastigheten fremdeles var passende og at partiene mellom bølgedalene hadde oppnådd en større utstrekning og utgjorde ca. 40% av foringens innerflate. Visual inspection and roughness measurement showed that the feed rate was still appropriate and that the parts between the wave valleys had reached a greater extent and amounted to approx. 40% of the lining's inner surface.
En sammenlignende prøve ble gjennomført med en sylinderforing fremstilt på samme måte som i eksempel 1, men hvor valsingen ble erstattet med en partiell honing som fjernet bølgetoppene. A comparative test was carried out with a cylinder liner produced in the same way as in example 1, but where the rolling was replaced by a partial honing which removed the wave crests.
Flatene av foringene som ble fremstilt i eksempel 4 og ved partiell honing ble fotografert fem ganger forstørret, se fig. 6 og 7, og overflateruheten ble målt med et Perthen ruhetsprøvningsinstrument, se fig. 8 og 9, hvor amplifika-sjonen i radial retning ble justert så den var meget sterk. The surfaces of the linings produced in example 4 and by partial honing were photographed five times enlarged, see fig. 6 and 7, and the surface roughness was measured with a Perthen roughness tester, see fig. 8 and 9, where the amplification in the radial direction was adjusted so that it was very strong.
På strimlene med registreringen indikerer 10 mm i retning av y-aksen en strekning på 0,025 mm, mens 10 mm i retning av x-aksen indikerer en strekning på 1 mm. On the strips with the registration, 10 mm in the direction of the y-axis indicates a stretch of 0.025 mm, while 10 mm in the direction of the x-axis indicates a stretch of 1 mm.
Fig. 6 viser klart ringformede slipemerker eller spor fra honingen, og ruhetsprøven på fig. 8 viser et stort antall små punkter i de tilnærmet plane partier hvor bølgetoppene er blitt fjernet. Fig. 6 clearly shows ring-shaped grinding marks or traces from the honing, and the roughness test in fig. 8 shows a large number of small points in the approximately flat sections where the wave crests have been removed.
Den valsede flate vist på fig. 7 har et betydelig penere utseende, og ruhetsprøven på fig. 9 viser plane partier mellom bølgedalene med langt færre skarpe fremspringende punkter, men flaten har fremdeles en antall små avrundede nivåforskjeller i de plane partier, hvilke bidrar til å oppnå god oljeadhesjon til flaten. The rolled surface shown in fig. 7 has a considerably nicer appearance, and the roughness test in fig. 9 shows flat sections between the wave valleys with far fewer sharp protruding points, but the surface still has a number of small rounded level differences in the flat sections, which contribute to achieving good oil adhesion to the surface.
Ved de ovenstående dimensjonsindikasjoner for det bølge-skårne mønster og det valsede mønster, må det forstås at de nevnte verdier er middelverdier. Som vist på strimlene med ruhetsprøver, har flaten lokalt store fordypninger som ikke er inkludert i dimensjonene, da disse er typiske grafittav-leiringer i flaten, eller lignende variasjoner bestemt av legeringen. Disse fordypninger finnes også i de hovedsakelig plane partier, som også vil kunne kalles platåpartier. In the above dimension indications for the wave-cut pattern and the rolled pattern, it must be understood that the mentioned values are mean values. As shown on the roughness sample strips, the surface has locally large depressions which are not included in the dimensions, as these are typical graphite deposits in the surface, or similar variations determined by the alloy. These depressions are also found in the mainly flat parts, which can also be called plateau parts.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DK199500343A DK174089B1 (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Process for producing a cylinder liner for a piston engine and a cylinder liner |
PCT/DK1996/000125 WO1996030159A1 (en) | 1995-03-30 | 1996-03-27 | A method of manufacturing a cylinder liner for a piston engine, and a cylinder liner |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO974485D0 NO974485D0 (en) | 1997-09-29 |
NO974485L NO974485L (en) | 1997-09-29 |
NO317176B1 true NO317176B1 (en) | 2004-09-06 |
Family
ID=8092459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19974485A NO317176B1 (en) | 1995-03-30 | 1997-09-29 | Method of Preparing a Cylinder Lining for a Piston Engine, and a Cylinder Lining |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPH11502470A (en) |
KR (1) | KR100252525B1 (en) |
CN (1) | CN1084657C (en) |
DK (1) | DK174089B1 (en) |
ES (1) | ES2151329B1 (en) |
GB (1) | GB2313074B (en) |
HR (1) | HRP960145B1 (en) |
NO (1) | NO317176B1 (en) |
PL (1) | PL181683B1 (en) |
RU (1) | RU2162397C2 (en) |
WO (1) | WO1996030159A1 (en) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101027929B1 (en) * | 2004-10-08 | 2011-04-12 | 현대자동차주식회사 | Testing divice for a piston ring |
KR100805456B1 (en) * | 2005-10-12 | 2008-02-20 | 크리스-마린 에이비 | Method and device for internal machining of cylinder liners |
WO2007109766A2 (en) * | 2006-03-22 | 2007-09-27 | The Timken Company | Process for producing a steel cylinder liner and steel cylinder liner |
DK2157304T3 (en) * | 2008-08-18 | 2013-10-07 | Waertsilae Nsd Schweiz Ag | Processing method for producing a runner surface on a cylinder wall of a cylinder liner in a piston combustion engine and cylinder liner |
RU2459694C2 (en) * | 2010-07-08 | 2012-08-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Electromechanical reconditioning of precision joint parts |
CN102139841A (en) * | 2011-02-27 | 2011-08-03 | 山东能源机械集团有限公司 | Hydraulic support lifting jack provided with stainless steel sleeve and assembly method for stainless steel sleeve |
US20120251256A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-04 | GM Global Technology Operations LLC | Cutting tool for control of surface roughness |
EP2515010B1 (en) * | 2011-04-21 | 2016-09-28 | Caterpillar Motoren GmbH & Co. KG | Small end bushing, piston and bushing-piston-system |
WO2013178247A1 (en) | 2012-05-29 | 2013-12-05 | Chris-Marine Ab | Cylinder liner and a method for improved oil distribution in a cylinder liner |
RU2514238C1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" | Electromechanical reconditioning of parts |
CN104607889B (en) * | 2015-01-13 | 2017-01-04 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | A kind of manufacture method of hyperboloid shaping mould frock |
US10822988B2 (en) * | 2015-12-21 | 2020-11-03 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method of sizing a cavity in a part |
DE102016013602A1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-17 | Daimler Ag | Cylinder housing for a reciprocating internal combustion engine |
CN106523469A (en) * | 2017-01-04 | 2017-03-22 | 河海大学常州校区 | Composite wear-resisting cylinder barrel and preparing method thereof |
CN106523468A (en) * | 2017-01-04 | 2017-03-22 | 河海大学常州校区 | Composite wear-resistant cylinder barrel and preparation method |
RU2671027C9 (en) * | 2017-10-12 | 2018-12-04 | Юрий Александрович Макунин | Method of processing surface of cylindrical articles before application of hf-energy absorbing material to it |
PL233272B1 (en) * | 2017-11-28 | 2019-09-30 | Politechnika Slaska Im Wincent | Device for burnishing of internal surfaces of hydraulic actuator cylinders, preferably in the mining powered roof support |
CN108788768B (en) * | 2018-07-05 | 2023-08-01 | 宁波亚大自动化科技有限公司 | Intelligent inspection production line and application method thereof |
US20210370374A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Beckett Thermal Solutions | Burnishing machine |
CN113721547A (en) * | 2021-08-27 | 2021-11-30 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | Cylinder jacket processing cutter compensation control system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE683262C (en) * | 1935-11-08 | 1939-11-02 | Schmidt Gmbh Karl | Cylinder sleeve for internal combustion engines with reciprocating pistons |
US3049788A (en) * | 1960-02-26 | 1962-08-21 | Omega Ind Inc | Method and apparatus for finishing surfaces |
JPS5342589Y2 (en) * | 1973-08-08 | 1978-10-13 | ||
CH582307A5 (en) * | 1974-09-26 | 1976-11-30 | Sulzer Ag | |
JPS552802A (en) * | 1978-04-28 | 1980-01-10 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | Cylindrical sliding member |
JPH0228320U (en) * | 1988-08-01 | 1990-02-23 | ||
JP2884711B2 (en) * | 1990-06-01 | 1999-04-19 | 松下電器産業株式会社 | Bearing bore machining equipment |
JP2791924B2 (en) * | 1991-05-24 | 1998-08-27 | 松下電器産業株式会社 | Sleeve bearing processing method |
JPH0565849A (en) * | 1991-09-05 | 1993-03-19 | Toyota Motor Corp | Cylinder bore of internal combustion engine |
JPH0611932U (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-15 | 株式会社小松製作所 | Integrated turning / ball burnishing tool |
JPH0639606A (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-15 | Fuji Seisakusho:Kk | Floating cutting tool provided with screw guide |
-
1995
- 1995-03-30 DK DK199500343A patent/DK174089B1/en active
-
1996
- 1996-03-27 GB GB9719143A patent/GB2313074B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-27 JP JP8528810A patent/JPH11502470A/en active Pending
- 1996-03-27 KR KR1019970706065A patent/KR100252525B1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-27 ES ES009650032A patent/ES2151329B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-27 CN CN96192881A patent/CN1084657C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-03-27 WO PCT/DK1996/000125 patent/WO1996030159A1/en active IP Right Grant
- 1996-03-27 PL PL96322530A patent/PL181683B1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-27 RU RU97117947/02A patent/RU2162397C2/en not_active IP Right Cessation
- 1996-03-29 HR HR960145A patent/HRP960145B1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-09-29 NO NO19974485A patent/NO317176B1/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-02 JP JP2002289620A patent/JP4024122B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003201910A (en) | 2003-07-18 |
KR19980702659A (en) | 1998-08-05 |
KR100252525B1 (en) | 2000-04-15 |
WO1996030159A1 (en) | 1996-10-03 |
HRP960145B1 (en) | 2003-06-30 |
ES2151329B1 (en) | 2001-07-01 |
PL322530A1 (en) | 1998-02-02 |
GB2313074B (en) | 1998-08-12 |
NO974485D0 (en) | 1997-09-29 |
CN1179741A (en) | 1998-04-22 |
GB2313074A (en) | 1997-11-19 |
DK34395A (en) | 1995-03-31 |
JP4024122B2 (en) | 2007-12-19 |
ES2151329A1 (en) | 2000-12-16 |
JPH11502470A (en) | 1999-03-02 |
DK174089B1 (en) | 2002-06-10 |
CN1084657C (en) | 2002-05-15 |
HRP960145A2 (en) | 1997-08-31 |
GB2313074A8 (en) | 1998-01-13 |
NO974485L (en) | 1997-09-29 |
PL181683B1 (en) | 2001-09-28 |
GB9719143D0 (en) | 1997-11-12 |
RU2162397C2 (en) | 2001-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO317176B1 (en) | Method of Preparing a Cylinder Lining for a Piston Engine, and a Cylinder Lining | |
JPS62173161A (en) | Micro-finishing device and method of surface of work | |
JP2008023596A (en) | Method for processing minute concave portion | |
US6960121B2 (en) | Method of honing bores | |
US20150158132A1 (en) | Method and tool for producing an exact-fit cylindrical bore by removal of material from an existing bore with a finishing allowance | |
JPH09512487A (en) | Method and apparatus for separating tubular workpieces into individual rings continuously and without cutting chips | |
RU97117947A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING CYLINDER SHAFT FOR PISTON ENGINE AND CYLINDER ASSEMBLY AND PISTON CYLINDER | |
US4222203A (en) | Machining device and method | |
US20050107230A1 (en) | Rolling tool and roller for rolling, particularly deep rolling, a work piece | |
EP0559328A2 (en) | Method and apparatus for finishing a cylinder bore | |
JPS598482B2 (en) | Cutting head for copy cutting of bars, pipes, wires, etc. | |
US4044508A (en) | Adjustable honing template | |
CN1164503A (en) | Method for producing seamless metallic belt | |
JPS61288971A (en) | Honing machine for precise finishing | |
US4592173A (en) | Hone for gerotor stators, and honing method | |
US3971165A (en) | Ring manufacture, productive of face contact seal | |
RU2100169C1 (en) | Cutting head for removing fin inside welded pipe | |
CN214817578U (en) | Automatic steel pipe cutting device of incision polishes | |
CN214004758U (en) | Rolling device for hob | |
SU1018815A1 (en) | Method and apparatus for cutting pipes into required lengths | |
SU1738475A1 (en) | Device to cut pipe ends | |
SU1583262A1 (en) | Method of finishing liners and cylinders of engines | |
JP2007007820A (en) | Honing method and device | |
SU1607993A1 (en) | Method of rotary extrusion of taper parts from flat blanks | |
SU290817A1 (en) | METHOD OF DIAMOND GRINDING; : ^ i-uu "> & JciMA7IPAT: 1;: m-t: A ^ G'E ^ nd LIBRARY |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |