12缸柴油機(jī)曲軸箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種柴油機(jī)的曲軸箱。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸箱是柴油機(jī)的主體骨架，是其他零部件的安裝基礎(chǔ)，是柴油機(jī)最為關(guān)鍵的零件，其結(jié)構(gòu)形式和受力非常復(fù)雜，其力學(xué)性能的好壞對(duì)柴油機(jī)可靠性、耐久性影響極大。曲軸箱主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑油管路、冷卻水管路3大部分，以及若干螺栓孔和附件安裝面組成。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分:曲軸箱前端面是傳動(dòng)箱連接面，機(jī)體后端面是上飛輪殼端面，是動(dòng)力輸出端；下端面是油底殼連接面，主軸承蓋安裝面與軸承蓋組成主軸承孔用于支撐曲軸；乂型上端面是缸蓋安裝面；
目前，本公司水冷132缸徑柴油機(jī)系列在氣缸數(shù)僅有6、8缸兩種，功率覆蓋范圍195?440KW，氣缸分為左右兩組交替安裝在同一曲軸上，但兩組成一定角度(多為90度或70度)，形成一個(gè)V形的結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是體積緊湊，震動(dòng)小。為適應(yīng)市場(chǎng)需求，擴(kuò)展水冷柴油機(jī)的功率范圍，豐富產(chǎn)品的系列化內(nèi)涵，在公司現(xiàn)研制面向發(fā)電機(jī)組市場(chǎng)的大功率12缸水冷柴油機(jī)，在此前提下展開(kāi)基礎(chǔ)固定件曲軸箱的設(shè)計(jì)。原來(lái)水冷6、8缸曲軸箱的性能要求為:抗拉強(qiáng)度225MPa，硬度220-270HB，由于柴油機(jī)單缸功率從55Kw提高到62.5Kw，零件的本體強(qiáng)度也需要相應(yīng)提高，以保證可靠性。在6、8缸曲軸箱鑄件試制時(shí)，曲軸箱本體抗拉強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到了極限，且硬度太高，機(jī)加工藝性變差，因此化學(xué)成分需要改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種柴油機(jī)曲軸箱，它能夠滿足大功率柴油機(jī)對(duì)曲軸箱的性能要求，具有較高的剛度和強(qiáng)度的同時(shí)滿足加工工藝性。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
12缸柴油機(jī)曲軸箱，包括曲軸箱，曲軸箱上部設(shè)置兩排缸體，缸體排列方式為V型排列，V形夾角為90°，所述缸體數(shù)量為12個(gè)，所述缸體和曲軸箱采用一體鑄造而成，缸體與曲軸箱之間通過(guò)橫隔板連接，所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.0%?
3.15%、Mn:0.8% ?1.2%、Cu:1.0% ?1.2%、Cr: < 0.12%、Sn:0.05% ?0.08%。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，采用沖天爐熔煉，電爐保溫調(diào)質(zhì)，澆注溫度控制在1400?1435°C，處理后的曲軸箱抗拉強(qiáng)度彡260MPa，硬度220?270HB。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述橫隔板與缸體連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述缸體的缸徑為132mm，缸心距為165mm。
[0008]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是:
曲軸箱的缸體數(shù)量增加到12個(gè)，擴(kuò)大了柴油機(jī)的功率，缸體和曲軸箱采用一體鑄造而成，避免采用額外的連接件連接，提高整體的剛度。
[0009]曲軸箱鑄件以HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，提高強(qiáng)度、硬度和穩(wěn)定性，并通過(guò)控制Cr的含量來(lái)使曲軸箱在滿足硬度要求的前提下具有良好的加工工藝性，方便鑄件的進(jìn)一步加工。
[0010]橫隔板與缸體連接的部位設(shè)置了加強(qiáng)筋，而且加強(qiáng)筋布置在缸體作用力的方向上，強(qiáng)化缸體承受沖擊的性能，提高整體剛度。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的內(nèi)部剖視圖；
圖2是圖1的A向剖視圖；
其中，1、橫隔板，2、加強(qiáng)筋。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
12缸柴油機(jī)曲軸箱，包括曲軸箱，曲軸箱上部設(shè)置兩排缸體，缸體的缸徑為132mm，缸心距為165mm，且缸體呈V型排列，V形夾角為90°，一排設(shè)置6個(gè)共12個(gè)缸體，曲軸箱的缸體數(shù)量增加到12個(gè)，擴(kuò)大了柴油機(jī)的功率。缸體與曲軸箱一體鑄造而成，如圖1所示，缸體與曲軸箱之間通過(guò)與缸體和曲軸箱一體鑄造的橫隔板I連接，避免采用額外的連接件連接，提高整體的剛度。橫隔板與缸體連接的部位設(shè)置了加強(qiáng)筋2，而且加強(qiáng)筋布置在缸體作用力的方向上，即加強(qiáng)筋與缸體中心軸線一致，強(qiáng)化缸體承受沖擊的性能，提高整體剛度。
[0013]缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.0%?3.15%、Mn:0.8%?1.2%、Cu:1.0%?1.2%、Cr:< 0.12%、Sn:0.05% ?0.08%。
[0014]實(shí)施例一:
缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，銅使鑄鐵組織細(xì)密，增加鑄鐵強(qiáng)度，提高鑄鐵減震性能；錫的含量在1%以下時(shí)能夠細(xì)化共晶團(tuán)，提高鑄鐵的力學(xué)性能，錫的含量在1%以上時(shí)會(huì)引起脆性，降低鑄鐵沖擊韌性；鉻能夠細(xì)化石墨，增加鑄鐵強(qiáng)度和硬度，但過(guò)高含量的鉻會(huì)降低加工性能，因此要控制鉻的含量。缸體和曲軸箱所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.0%、Mn:0.8%、Cu:1.0%、Cr:0.12%、Sn:0.05%，采用沖天爐熔煉，電爐保溫調(diào)質(zhì)，澆注溫度控制在1400°C，處理后的曲軸箱抗拉強(qiáng)度為 260MPa，硬度為 220HB。
[0015]實(shí)施例二:
缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，銅使鑄鐵組織細(xì)密，增加鑄鐵強(qiáng)度，提高鑄鐵減震性能；錫的含量在1%以下時(shí)能夠細(xì)化共晶團(tuán)，提高鑄鐵的力學(xué)性能，錫的含量在1%以上時(shí)會(huì)引起脆性，降低鑄鐵沖擊韌性；鉻能夠細(xì)化石墨，增加鑄鐵強(qiáng)度和硬度，但過(guò)高含量的鉻會(huì)降低加工性能，因此要控制鉻的含量。缸體和曲軸箱所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.1%、Mn:1.0%、Cu:1.1%、Cr: < 0.1%、Sn:0.06%，采用沖天爐熔煉，電爐保溫調(diào)質(zhì)，澆注溫度控制在1420°C，處理后的曲軸箱抗拉強(qiáng)度為 280MPa，硬度為 245HB。
[0016]實(shí)施例三:
缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，銅使鑄鐵組織細(xì)密，增加鑄鐵強(qiáng)度，提高鑄鐵減震性能；錫的含量在1%以下時(shí)能夠細(xì)化共晶團(tuán)，提高鑄鐵的力學(xué)性能，錫的含量在1%以上時(shí)會(huì)引起脆性，降低鑄鐵沖擊韌性；鉻能夠細(xì)化石墨，增加鑄鐵強(qiáng)度和硬度，但過(guò)高含量的鉻會(huì)降低加工性能，因此要控制鉻的含量。缸體和曲軸箱所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.15%,Mn:1.2%、Cu:1.2%、Cr:< 0.08%、Sn:
0.08%，采用沖天爐熔煉，電爐保溫調(diào)質(zhì)，澆注溫度控制在1435°C，處理后的曲軸箱抗拉強(qiáng)度為 300MPa，硬度為 270HB。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.12缸柴油機(jī)曲軸箱，包括曲軸箱，曲軸箱上部設(shè)置兩排缸體，缸體排列方式為V型排列，V形夾角為90°，其特征在于:所述缸體數(shù)量為12個(gè)，所述缸體和曲軸箱采用一體鑄造而成，缸體與曲軸箱之間通過(guò)橫隔板(I)連接，所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為:C:3.0% ?3.15%、Mn:0.8% ?1.2%、Cu:1.0% ?1.2%、Cr:< 0.12%、Sn:0.05% ?0.08%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的12缸柴油機(jī)曲軸箱，其特征在于:所述缸體和曲軸箱材料采用HT300為基礎(chǔ)增加合金元素Cu、Sn、Cr，采用沖天爐熔煉，電爐保溫調(diào)質(zhì)，澆注溫度控制在1400?1435°C，處理后的曲軸箱抗拉強(qiáng)度彡260MPa，硬度220?270HB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的12缸柴油機(jī)曲軸箱，其特征在于:所述橫隔板(I)與缸體連接處設(shè)置有加強(qiáng)筋(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的12缸柴油機(jī)曲軸箱，其特征在于:所述缸體的缸徑為132mm，缸心距為165mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了12缸柴油機(jī)曲軸箱，屬于柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。包括曲軸箱，曲軸箱上部設(shè)置兩排缸體，缸體排列方式為V型排列，V形夾角為90°，所述缸體數(shù)量為12個(gè)，所述缸體和曲軸箱采用一體鑄造而成，缸體與曲軸箱之間通過(guò)與缸體與曲軸箱一體鑄造的橫隔板連接，所用材料的化學(xué)成分及各成分的重量百分含量為：C：3.0%～3.15%、Mn：0.8%～1.2%、Cu：1.0%～1.2%、Cr：＜0.12%、Sn：0.05%～0.08%。本發(fā)明能夠滿足大功率柴油機(jī)對(duì)曲軸箱的性能要求，具有較高的剛度和強(qiáng)度的同時(shí)滿足加工工藝性。
【IPC分類】F02F7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104612850
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510074211
【發(fā)明人】王中慶, 謝亮, 趙祎, 胡春萍, 王連群
【申請(qǐng)人】河北華北柴油機(jī)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日