一種發(fā)動機(jī)曲軸及其再制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機(jī)曲軸，屬于發(fā)動機(jī)再制造【技術(shù)領(lǐng)域】，包括若干個軸頸，所述軸頸包括軸頸本體，所述軸頸本體的兩端設(shè)有凸緣，所述凸緣與軸頸本體之間設(shè)有圓角，所述軸頸本體的外表面設(shè)有激光熔覆涂層，所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的圓角之間均設(shè)有間隔，所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均設(shè)有滲氮層。本發(fā)明還公開了一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，包括去除軸頸表面的氮化層或氧化層步驟；形成所述激光熔覆涂層步驟；形成所述氮化層步驟;恢復(fù)產(chǎn)品尺寸步驟。本發(fā)明在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
【專利說明】一種發(fā)動機(jī)曲軸及其再制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機(jī)再制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)動機(jī)曲軸還涉及一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]再制造是指以產(chǎn)品全壽命周期理論為指導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)廢舊產(chǎn)品性能提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化為手段，進(jìn)行修復(fù)，改造廢舊產(chǎn)品的一系列技術(shù)措施或工程活動的總稱。
[0003]發(fā)動機(jī)曲軸是發(fā)動機(jī)的重要零部件之一，也是容易損壞的關(guān)鍵零部件之一，市場上報廢量和需求量遠(yuǎn)大于發(fā)動機(jī)。曲軸的作用是把活塞往復(fù)運(yùn)動通過連桿轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，傳給底盤的傳動機(jī)構(gòu)；同時驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如風(fēng)扇、水泵等。曲軸的失效主要表現(xiàn)為軸頸磨損、軸頸化瓦等，在舊機(jī)拆下的曲軸和發(fā)動機(jī)大修更換下的曲軸普遍存在上述缺陷，這些缺陷的修復(fù)，是發(fā)動機(jī)曲軸再制造需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法主要有以下兩種:
[0005]第一種方法是對軸頸表面熱噴涂來恢復(fù)軸頸的尺寸。但是涂層與曲軸軸頸本體的結(jié)合為機(jī)械粘合，受結(jié)合力制約，使用中容易出現(xiàn)涂層脫落、翹邊等現(xiàn)象造成化瓦，進(jìn)而造成發(fā)動機(jī)整機(jī)報廢；
[0006]第二種方法是對軸頸減尺寸，單配軸瓦。但此種方式，配件不能通用，不利于售后服務(wù)，亦不符合國家對再制造產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)精神。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種發(fā)動機(jī)曲軸，在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種發(fā)動機(jī)曲軸,包括若干個軸頸，所述軸頸包括軸頸本體，所述軸頸本體的兩端設(shè)有凸緣，所述凸緣與軸頸本體之間設(shè)有圓角，所述軸頸本體的外表面設(shè)有激光熔覆涂層，所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的圓角之間均設(shè)有間隔，所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均設(shè)有滲氮層。
[0009]作為一種改進(jìn),所述間隔的長度為Imm?2mm。
[0010]作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述滲氮層的厚度為0.1mm?0.3mm。
[0011]作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述激光熔覆涂層的厚度為0.2mm?1mm。
[0012]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于發(fā)動機(jī)曲軸，包括若干個軸頸，所述軸頸包括軸頸本體，所述軸頸本體的兩端設(shè)有凸緣，所述凸緣與軸頸本體之間設(shè)有圓角，所述軸頸本體的外表面設(shè)有激光熔覆涂層，因而采用激光熔覆方式在軸頸本體表面形成激光熔覆涂層，激光熔覆涂層與軸頸本體的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合力高，熱影響區(qū)小，避免了脫落和裂紋缺陷的產(chǎn)生；由于所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的圓角之間均設(shè)有間隔，因而既避免了在圓角上進(jìn)行激光熔覆存在應(yīng)力的問題，又保證了軸頸本體和軸瓦的貼合面積；由于所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均設(shè)有滲氮層，因而強(qiáng)化了圓角，同時在氮化時，由于溫度升高，使得消除了熔覆過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。本發(fā)明在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
[0013]作為同一種技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是:提供一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，包括如下步驟:
[0015](I)將所述發(fā)動機(jī)曲軸的軸頸表面的氮化層或氧化層以磨削方式去除；
[0016](2)以激光熔覆方式在所述軸頸的軸頸本體表面形成所述激光熔覆涂層，所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的所述圓角之間均設(shè)有間隔；
[0017](3)以氮化方式在所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均形成所述氮化層；
[0018](4)以磨削方式將所述軸頸加工至產(chǎn)品尺寸。
[0019]作為一種改進(jìn)，在步驟(2)中，所述間隔的長度為Imm?2mm。
[0020]作為進(jìn)一步的改進(jìn),在步驟(3)中，所述滲氮層的厚度為0.1mm?0.3mm。
[0021]采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是:由于采用激光熔覆方式在軸頸本體表面形成激光熔覆涂層，激光熔覆涂層與軸頸本體的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合力高，熱影響區(qū)小，避免了脫落和裂紋缺陷的產(chǎn)生；由于所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的圓角之間均設(shè)有間隔，因而既避免了在圓角上進(jìn)行激光熔覆存在應(yīng)力的問題，又保證了軸頸本體和軸瓦的貼合面積；由于采用氮化方式在所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均形成滲氮層，因而強(qiáng)化了圓角，同時在氮化時，由于溫度升高，使得消除了熔覆過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。本發(fā)明在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)動機(jī)曲軸的軸頸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1中E處的局部放大示意圖；
[0024]圖中:1、軸頸本體，2、凸緣，3、圓角，4、激光熔覆涂層，5、間隔，6、滲氮層。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]如圖1和圖2共同所示，一種發(fā)動機(jī)曲軸，包括若干個軸頸，軸頸包括軸頸本體1，軸頸本體I的兩端設(shè)有凸緣2，凸緣2與軸頸本體I之間設(shè)有圓角3，軸頸本體I的外表面設(shè)有激光熔覆涂層4，優(yōu)選的，激光熔覆涂層4的厚度A為0.2mm?1mm，激光熔覆涂層4為合金層，可通過調(diào)整合金粉末的成分而得到較高的硬度和耐磨性，硬度可達(dá)到HRC50以上；合金層的高硬度和耐磨性能，保證了修復(fù)后的質(zhì)量需求；激光熔覆涂層4的邊緣與相應(yīng)的圓角3之間均設(shè)有間隔5，優(yōu)選的，間隔5的長度B為Imm?2mm ;凸緣2靠近軸頸本體I的端面、圓角3及間隔5上均設(shè)有滲氮層6，優(yōu)選的，滲氮層6的厚度C為0.1mm?0.3mm。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)動機(jī)曲軸，由于包括若干個軸頸,軸頸包括軸頸本體1，軸頸本體I的兩端設(shè)有凸緣2，凸緣2與軸頸本體I之間設(shè)有圓角3，軸頸本體I的外表面設(shè)有激光熔覆涂層4，因而采用激光熔覆方式在軸頸本體I表面形成激光熔覆涂層4，激光熔覆涂層4與軸頸本體I的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合力高，熱影響區(qū)小，避免了脫落和裂紋缺陷的產(chǎn)生；由于激光熔覆涂層4的邊緣與相應(yīng)的圓角3之間均設(shè)有間隔5，因而既避免了在圓角3上進(jìn)行激光熔覆存在應(yīng)力的問題，又保證了軸頸本體I和軸瓦的貼合面積；由于凸緣2靠近軸頸本體I的端面、圓角3及間隔5上均設(shè)有滲氮層6，因而強(qiáng)化了圓角3，同時在氮化時，由于溫度升高，使得消除了熔覆過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。本發(fā)明實(shí)施例在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
[0028]本發(fā)明還公開一種再制造上述發(fā)動機(jī)曲軸的方法，包括如下步驟:
[0029](I)將發(fā)動機(jī)曲軸的軸頸表面的氮化層或氧化層以磨削方式去除；
[0030](2)以激光熔覆方式在軸頸的軸頸本體I表面形成激光熔覆涂層4，激光熔覆涂層4的邊緣與相應(yīng)的圓角3之間均設(shè)有間隔5，優(yōu)選的，間隔5的長度B為Imm?2mm ;
[0031](3)以氮化方式在凸緣2靠近軸頸本體I的端面、圓角3及間隔5上均形成氮化層
6,優(yōu)選的，滲氮層6的厚度C為0.1mm?0.3mm;
[0032](4)以磨削方式將軸頸加工至產(chǎn)品尺寸，修復(fù)完成后，優(yōu)選的，激光熔覆涂層4的厚度A為0.2mm?1mm。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，由于采用激光熔覆方式在軸頸本體I表面形成激光熔覆涂層4，激光熔覆涂層4與軸頸本體I的結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合力高，熱影響區(qū)小，避免了脫落和裂紋缺陷的產(chǎn)生；由于激光熔覆涂層4的邊緣與相應(yīng)的圓角3之間均設(shè)有間隔5，因而既避免了在圓角3上進(jìn)行激光熔覆存在應(yīng)力的問題，又保證了軸頸本體I和軸瓦的貼合面積；由于采用氮化方式在凸緣2靠近軸頸本體I的端面、圓角3及間隔5上均形成滲氮層6，因而強(qiáng)化了圓角3，同時在氮化時，由于溫度升高，使得消除了熔覆過程中產(chǎn)生的應(yīng)力。本發(fā)明在確保曲軸安全系數(shù)和整體性能滿足使用要求的前提下，對軸頸上存在缺陷的發(fā)動機(jī)曲軸進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)曲軸軸頸的精度要求，實(shí)現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)曲軸的再制造。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī)曲軸，包括若干個軸頸，所述軸頸包括軸頸本體，所述軸頸本體的兩端設(shè)有凸緣，所述凸緣與軸頸本體之間設(shè)有圓角，其特征在于，所述軸頸本體的外表面設(shè)有激光熔覆涂層，所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的圓角之間均設(shè)有間隔，所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均設(shè)有滲氮層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)曲軸，其特征在于，所述間隔的長度為Imm?2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機(jī)曲軸，其特征在于，所述滲氮層的厚度為0.1mm?0.3mmο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)曲軸，其特征在于，所述激光熔覆涂層的厚度為0.2mm ?Imm0
5.一種發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將所述發(fā)動機(jī)曲軸的軸頸表面的氮化層或氧化層以磨削方式去除； (2)以激光熔覆方式在所述軸頸的軸頸本體表面形成所述激光熔覆涂層，所述激光熔覆涂層的邊緣與相應(yīng)的所述圓角之間均設(shè)有間隔； (3)以氮化方式在所述凸緣靠近所述軸頸本體的端面、所述圓角及所述間隔上均形成所述氮化層； (4)以磨削方式將所述軸頸加工至產(chǎn)品尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述間隔的長度為Imm?2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的發(fā)動機(jī)曲軸的再制造方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述滲氮層的厚度為0.1mm?0.3mm。
【文檔編號】F16C3/06GK103742517SQ201410031926
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】韓繼勝, 王圣斌, 李濤, 史學(xué)剛, 張玉博, 孫占昌 申請人:濰柴動力(濰坊)再制造有限公司