SK602021A3 - Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement - Google Patents

Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement Download PDF

Info

Publication number
SK602021A3
SK602021A3 SK602021A SK602021A SK602021A3 SK 602021 A3 SK602021 A3 SK 602021A3 SK 602021 A SK602021 A SK 602021A SK 602021 A SK602021 A SK 602021A SK 602021 A3 SK602021 A3 SK 602021A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
cylinder head
insert
repairing
reciprocating
sealed
Prior art date
Application number
SK602021A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Ing. Vaňa Dušan, PhD.
Ing. Noga Pavol, PhD.
Original Assignee
Slovenská Technická Univerzita V Bratislave
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Slovenská Technická Univerzita V Bratislave filed Critical Slovenská Technická Univerzita V Bratislave
Priority to SK602021A priority Critical patent/SK602021A3/en
Publication of SK602021A3 publication Critical patent/SK602021A3/en

Links

Abstract

Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom spočíva v odfrézovaní poškodenej plochy (2) hlavy (1) valcov piestového stroja po celej ploche kompresného priestoru (8) až na úroveň chladiacej časti. Následne sa navrhne a na mieru vyrobí vložka (4) nahradzujúca pôvodne odfrézovanú plochu (2) hlavy (1) valcov a osadí sa. Na lepšie osadenie vložky (4) a prenos sily vyvolanej kompresiou sa frézuje otvor s osadením, t. j. na dvoch rôznych priemeroch (3). Kompresný priestor (8) je utesnený pôvodným tesnením (5) pod hlavou (1) valcov, ktoré po celom obvode kompresného priestoru (8) dosadá na vložku (4). Nasávacie a výfukové kanáliky sú utesnené k vložke (4) pomocou tesniaceho tmelu (6) v drážkach, do ktorých dosadajú neodfrézované časti týchto kanálikov. Pôvodné sedlá na ventily (7) a ďalšie otvory/kanáliky (napr. sviečky, vstrekovacie dýzy) vstupujúce do kompresného priestoru (8) sa nachádzajú priamo vo vložke (4), pričom sú do vložky (4) osadené rovnakým spôsobom, ako boli predtým osadené do hlavy (1) valcov. Ako alternatívne tesnenie vložky (4) sa môže použiť spájka alebo O-krúžok. Na utesnenie prechodného kanálika cez vložku (4) sa použije dutý svorník (9), ktorý je utesnený na kužeľovú plochu a zaskrutkovaný do príslušného kanálika v hlave (1) valcov.The method of repairing the cylinder head of a reciprocating machine with rectilinear reciprocating movement consists in milling the damaged surface (2) of the cylinder head (1) of the piston machine over the entire surface of the compression space (8) up to the level of the cooling part. Subsequently, an insert (4) replacing the originally milled surface (2) of the cylinder head (1) is designed and custom-made and fitted. For better fitting of the insert (4) and transmission of the force caused by compression, a fitting hole is milled, i. j. on two different diameters (3). The compression space (8) is sealed by the original seal (5) under the cylinder head (1), which rests on the insert (4) along the entire circumference of the compression space (8). The intake and exhaust ducts are sealed to the insert (4) by means of a sealing mastic (6) in the grooves into which the non-milled parts of these ducts abut. The original valve seats (7) and other openings / channels (eg spark plugs, injection nozzles) entering the compression chamber (8) are located directly in the insert (4), being fitted into the insert (4) in the same way as before. fitted to the cylinder head (1). A solder or O-ring can be used as an alternative seal for the insert (4). A hollow bolt (9) is used to seal the transition channel through the insert (4), which is sealed to the conical surface and screwed into the corresponding channel in the cylinder head (1).

Description

SK 60-2021 A3SK 60-2021 A3

Oblasť technikyField of technology

Vynález sa týka spôsobu opravy poškodenej časti hlavy valcov piestového stroja bez potreby výmeny celej hlavy valcov. Vynález spadá do oblasti strojárstva.The invention relates to a method of repairing a damaged part of the cylinder head of a piston machine without the need to replace the entire cylinder head. The invention falls into the field of mechanical engineering.

Doterajší stav technikyPrior art

V súčasnosti v dôsledku poškodení hlavy valcov piestového stroja a ich následných opráv je vo väčšine prípadov nutná výmena celej hlavy valcov. Opotrebenie hlavy valcov piestových strojov môže vyústiť do netesnosti samotnej hlavy valcov, obvykle v dôsledku praskliny. Pri takomto poškodení hlavy valcov piestového stroja sa v súčasnosti používajú rôzne spôsoby jej opravy, predovšetkým ide o opravenie hlavy valcov skrutkami, zvárame praskliny, vyfrézovanie sedla ventilov a následné nalisovanie nového sedla ventilov s prípadným následným spájkovaním. Tieto spôsoby opravy hlavy valcov sú vo väčšine prípadov málo úspešné a je nutná výmena celej hlavy valcov. Cieľom vynálezu je technologický postup, ktoiý spočíva v nahradení celej činnej plochy kompresného priestoru hlavy valcov vložkou z vhodného materiálu a spôsob jej utesnenia jednak zo strany chladiaceho média, ako aj utesnenia kompresného priestoru rôzneho typu a ostatných súčiastok stroja vstupujúcich cez hlavu valcov do kompresného priestoru.At present, due to damage to the cylinder head of the reciprocating machine and their subsequent repairs, it is in most cases necessary to replace the entire cylinder head. Wear on the cylinder head of reciprocating machines can result in a leak in the cylinder head itself, usually due to a crack. In the event of such damage to the cylinder head of a reciprocating machine, various methods of repair are currently used, in particular repairing the cylinder head with screws, welding cracks, milling the valve seat and subsequently pressing a new valve seat with possible subsequent soldering. These cylinder head repair methods are in most cases unsuccessful and require replacement of the entire cylinder head. The object of the invention is a technological process which consists in replacing the entire active area of the cylinder head compression space with an insert of suitable material and a method of sealing it both on the coolant side and on sealing the compression chamber of various types and other machine parts entering the compression chamber through the cylinder head.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky opravy hlavy valcov piestového stroja sú v podstatnej miere odstránené spôsobom opravy poškodenej časti hlavy valcov podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa oprava poškodenej hlavy valcov vykoná vyfrézovaním celej činnej plochy hlavy valcov postihnutej poškodením, ktorá tvorí kompresný priestor, vrátane presahu až po úroveň priestoru vedúceho chladiace médium a následným nahradením na mieru vyrobenou vložkou s presahom činnej oblasti, utesňujúcou kompresný priestor prítlakom pôvodného spojovacieho materiálu a pre daný stroj štandardného tesnenia. Taktiež konštrukcia svojim tvarom zabezpečuje utesnenie nasávacích a výfukových kanálov od chladiaceho média použitím tesniacej hmoty na báze polymérov, tesniacim O-krúžkom, alebo spájkovaním.Said deficiencies in the repair of the cylinder head of the piston machine are substantially eliminated by the method of repairing a damaged part of the cylinder head according to the invention, which consists in repairing the damaged cylinder head by milling the entire effective area of the cylinder head affected overhang to the level of the space leading to the refrigerant and subsequent replacement by a custom-made liner with an overhang of the active area, sealing the compression chamber by the pressure of the original connecting material and a standard seal for the given machine. The design also ensures the sealing of the intake and exhaust ducts from the cooling medium by using a polymer-based sealant, O-ring seal or soldering.

Uvedený spôsob opravy hlavy valcov piestových strojov predstavuje ekonomicky a ekologicky výhodnejšiu alternatívu k náhrade celej hlavy valcov v prípade problémovej dostupnosti pôvodných náhradných dielov ako aj vysokej spotrebe surovín a energie v prípade lodných motorov či železničných vozidiel.This method of repairing the cylinder head of piston machines represents an economically and ecologically more advantageous alternative to replacing the entire cylinder head in case of problematic availability of original spare parts as well as high consumption of raw materials and energy in the case of marine engines or railway vehicles.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings

Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom je znázornený na výkresoch, kde:The method of repairing the cylinder head of a reciprocating reciprocating machine is shown in the drawings, where:

obr. 1 znázorňuje odfrézovanie poškodenej činnej časti hlavy valcov, obr. 2 znázorňuje renovovanú hlavu valcov pomocou vložky osadenej k bloku piestového stroja, obr. 3 znázorňuje princíp utesnenia kompresným tlakom namáhaného kanálika dutým svorníkom.fig. 1 shows the milling of a damaged active part of the cylinder head, FIG. 2 shows a refurbished cylinder head by means of an insert fitted to a block of a piston machine, FIG. 3 shows the principle of sealing a compression-stressed channel with a hollow bolt.

Príklad uskutočnenia vynálezuExample of an embodiment of the invention

Príklad 1Example 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom, ako je znázornené na obr. 1 až 3.In this example of a specific embodiment of the invention, a method of repairing the cylinder head of a reciprocating reciprocating machine is described, as shown in FIG. 1 to 3.

Postup opravy poškodenej hlavy valcov traktora Zetor 25 je taký, že:The procedure for repairing a damaged cylinder head of a Zetor 25 tractor is such that:

- Na činnej ploche 2 hlavy 1 valcov, ktorá uzatvára kompresný priestor 8 sa identifikuje miesto praskliny.- A crack location is identified on the active surface 2 of the cylinder head 1, which closes the compression space 8.

- Celá činná kruhová plocha 2 hlavy 1 valcov sa odfrézuje. Priemer odfrézovanej plochy 2 musí presahovať priemer otvoru tesnenia 5 pod hlavou 1 valcov. Kruhový otvor sa frézuje s osadením, teda na dvoch rôznych priemeroch 3 z dôvodu lepšieho osadenia vložky 4 a prenosu kompresných síl.- The entire active circular area 2 of the cylinder head 1 is milled. The diameter of the milled surface 2 must exceed the diameter of the seal hole 5 under the cylinder head 1. The circular hole is milled with a shoulder, i.e. on two different diameters 3, in order to better fit the insert 4 and to transmit compressive forces.

- Odfrézuje sa celá hrúbka materiálu až do priestoru, v ktorom sa pôvodne nachádza chladiaca kvapalina.- The entire thickness of the material is milled to the space where the coolant was originally located.

- Po odobratí materiálu frézovaním vznikne dutina, ktorú treba nahradiť vyrobenou novou vložkou 4. 3D skener ako podporná metóda reverzného inžinierstva určí presné rozmery vyfrézovanej dutiny v hlave 1 valcov. Na základe týchto údajov sa v CAD systéme vytvorí model vložky 4 s potrebnými toleranciami a prídavkami.- After removing the material by milling, a cavity is created, which must be replaced by a new insert 4. The 3D scanner as a supporting method of reverse engineering determines the exact dimensions of the milled cavity in the cylinder head 1. Based on this data, a model of insert 4 with the necessary tolerances and allowances is created in the CAD system.

SK 60-2021 A3SK 60-2021 A3

- Vložka 4 sa vyrobí z materiálu, ktorý je svojimi vlastnosťami najviac podobný pôvodnému materiálu hlavy 1 valcov, resp. tieto vlastnosti presahuje. V danom prípade sa ako vhodný materiál použije liatina s globulámym grafitom.- The insert 4 is made of a material which is most similar in its properties to the original material of the cylinder head 1, resp. exceeds these characteristics. In this case, globular graphite cast iron is used as a suitable material.

- Pre vytvorenie tesnenia medzi vodnou chladiacou náplňou hlavy 1 valcov a vedením nasávacieho resp. výfukového kanálu sa do vložky 4 vyfrézujú drážky, do ktorej bude pred finálnym osadením vložky 4 aplikovaný vhodný tesniaci materiál 6 - tmel.- To create a seal between the water coolant of the cylinder head 1 and the intake resp. of the exhaust duct, grooves are milled into the insert 4, into which a suitable sealing material 6 - putty will be applied before the final fitting of the insert 4.

- Pre daný typ spaľovacieho motora je potrebné tlakové utesnenie kanálika vírivej predkomôrky cez vložku 4. Použije sa z vhodného materiálu vyrobený dutý svorník 9, ktorý je utesnený na kužeľovú plochu a priamo zaskrutkovaný do príslušného kanálika v hlave 1 valcov. Materiál svorníka 9 sa zvolí na základe teplotného, chemického a mechanického namáhania, ktoré je pri chode motora na svorník 9 kladené. Pre tieto účely sa ako vhodný materiál použije hliníkový bronz.- For a given type of internal combustion engine, a pressure seal of the vortex chamber through the insert 4 is required. A hollow bolt 9 made of a suitable material is used, which is sealed to a conical surface and screwed directly into the respective channel in the cylinder head 1. The material of the bolt 9 is selected on the basis of the thermal, chemical and mechanical stresses which are placed on the bolt 9 when the motor is running. Aluminum bronze is used as a suitable material for this purpose.

- Dutý svorník 9 je vyrobený s prídavkom, za ktorý bude pomocou kľúča pri finálnom osadení vložky 4 ku hlave dotiahnutý na príslušný moment. Samotná vložka 4 je tak isto vyrobená s prídavkom na opracovanie. Oba tieto prídavky budú odstránené pri zarovnávaní celej hlavy 1 do roviny frézovaním a prípadným brúsením.- The hollow bolt 9 is made with an allowance, behind which it will be tightened to the appropriate moment with the help of a wrench during the final fitting of the insert 4 to the head. The insert 4 itself is also made with a machining allowance. Both of these allowances will be removed when leveling the entire head 1 by milling and, if necessary, grinding.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom je vy užiteľný na opravu poškodených motorov poľnohospodárskych strojov, železničných vozidiel, lodí, stacionárnych motorov, kompresorov a čerpadiel vrátane baníckeho priemyslu a historických technických zariadení.The method of repairing the cylinder head of a reciprocating reciprocating machine is useful for repairing damaged engines of agricultural machinery, railway vehicles, ships, stationary engines, compressors and pumps, including the mining industry and historical technical equipment.

SK 60-2021 A3SK 60-2021 A3

Zoznam vzťahových značiek hlava valcov poškodená činná plocha hlavy valcovList of cylinder head reference marks damaged cylinder head working area

3 dva rôzne priemery otvoru pre osadenie vložky vložka pôvodné tesnenie tesniaci tmel ventily3 two different hole diameters for fitting insert liner original sealant sealing valves

8 kompresný priestor dutý svorník8 compression space hollow bolt

Claims (5)

SK 60-2021 A3SK 60-2021 A3 PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom, vyznačujúci sa tým, že na piestovom stroji s poškodenou hlavou (1) valcov sa vykoná po celej činnej ploche (2) hlavy (1) valcov, ktorá vymedzuje kompresný priestor (8), odfrézovanie poškodenej plochy (2) hlavy (1) valcov; následne sa na mieru vyrobí vložka (4) zodpovedajúca odfrézovanej ploche (2) hlavy (1) valcov a osadí sa; kompresný priestor (8) je utesnený pôvodným tesnením (5) pod hlavou (1) valcov, ktoré po celom obvode kompresného priestoru (8) dosadá na vložku (4), nasávacie a výfukové kanáliky sú utesnené ku vložke (4) pomocou tesniaceho tmelu (6) v drážkach, do ktoiých dosadajú neodfrézované časti týchto kanárikov; pôvodné sedlá pre ventily (7) a ďalšie otvory/kanáriky (napr. sviečky, vstrekovacie dýzy) vstupujúce do kompresného priestoru (8) sa nachádzajú priamo vo vložke (4), pričom sú do vložky (4) osadené rovnakým spôsobom ako boli predtým osadené do hlavy (1) valcov.A method of repairing a cylinder head of a reciprocating reciprocating machine, characterized in that on a piston machine with a damaged cylinder head (1) a cylinder head (1) defining the compression space (8) is performed over the entire working surface (2) of the cylinder head. , milling the damaged surface (2) of the cylinder head (1); subsequently, an insert (4) corresponding to the milled surface (2) of the cylinder head (1) is made to measure and fitted; the compression chamber (8) is sealed by the original gasket (5) under the cylinder head (1), which rests on the liner (4) around the entire circumference of the compression chamber (8), the intake and exhaust ducts are sealed to the liner (4) by means of a sealant ( 6) in the grooves in which the non-milled parts of these canaries fit; the original valve seats (7) and other openings / canaries (eg spark plugs, injection nozzles) entering the compression chamber (8) are located directly in the insert (4), being fitted into the insert (4) in the same way as they were previously fitted to the cylinder head (1). 2. Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pre lepšie osadenie vložky (4) a prenosu sily vyvolanej kompresiou sa frézuje otvor s osadením, t. j. na dvoch rôznych priemeroch (3).A method of repairing a cylinder head of a reciprocating reciprocating machine according to claim 1, characterized in that a bore with a shoulder, i. j. on two different diameters (3). 3. Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tesniaci tmel (6) vložky (4) sa nahradí spájkou.A method of repairing the cylinder head of a reciprocating reciprocating machine according to claim 1, characterized in that the sealing compound (6) of the insert (4) is replaced by a solder. 4. Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tesniaci tmel (6) vložky (4) sa nahradí O-krúžkom s nutnosťou vytvorenia vhodnej drážky do vložky (4).A method of repairing the cylinder head of a reciprocating reciprocating machine according to claim 1, characterized in that the sealing compound (6) of the insert (4) is replaced by an O-ring in order to form a suitable groove in the insert (4). 5. Spôsob opravy hlavy valcov piestového stroja s priamočiarym vratným pohybom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prechodný kanárik cez vložku (4) je utesnený pomocou dutého svorníka (9), ktorý je utesnený na kužeľovú plochu a zaskrutkovaný do vnútorného závitu vyrezaného v príslušnom kanáliku, resp. v mieste prechodu, v hlave (1) valcov.A method of repairing a cylinder head of a reciprocating reciprocating machine according to claim 1, characterized in that the intermediate canary through the insert (4) is sealed by a hollow bolt (9) which is sealed to a conical surface and screwed into an internal thread cut in the relevant channel, resp. at the transition point, in the cylinder head (1). 2 výkresy2 drawings
SK602021A 2021-08-10 2021-08-10 Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement SK602021A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK602021A SK602021A3 (en) 2021-08-10 2021-08-10 Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK602021A SK602021A3 (en) 2021-08-10 2021-08-10 Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK602021A3 true SK602021A3 (en) 2021-12-20

Family

ID=79296005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK602021A SK602021A3 (en) 2021-08-10 2021-08-10 Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK602021A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102084113B (en) Method of manufacturing engine block
US8714131B2 (en) Method of manufacturing an engine block
CN101444880B (en) Method for repairing diesel engine cylinder Glan hole defect
US20160047331A1 (en) Method of remanufacturing an engine block
US8833331B2 (en) Repaired engine block and repair method
SK602021A3 (en) Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement
US20150377177A1 (en) Cylinder liner having roll-burnished recess
SK9493Y1 (en) Method of repairing the cylinder head of a piston machine with rectilinear reciprocating movement
WO2022027875A1 (en) Composite engine
US9676068B2 (en) Method of remanufacturing used cylinder liners and mask and used cylinder liner assembly
CN103890361A (en) Method for manufacturing cylinder block, and cylinder block
US9382871B2 (en) Method for repair of cylinder block including water ferrule
US8833330B2 (en) Method of manufacturing an engine block
WO2013094323A1 (en) Method for manufacturing cylinder block, and cylinder block
JP4466541B2 (en) Cylinder block and cylinder block assembly
US20140165396A1 (en) Self-centering seal
US20160177871A1 (en) Cylinder Liner for an Engine Block
CN211277557U (en) Automatic centering tool of vertical boring machine
KR20080050798A (en) Method of detecting the damage to the cylinder liner
RU2173622C1 (en) Method for restoring head of cylinder unit of piston internal combustion engine
FI114111B (en) Method and apparatus for reducing corrosion
US20170050274A1 (en) Method for remanufacturing a damaged surface of a component
CN116197066A (en) Device for protecting circular flange machining surface of marine diesel engine
US20150137021A1 (en) Replacement Valve Guide with Elastomeric Seal
CN104677637A (en) Method for detecting large engine oil consumption amount of diesel engine