包括水管口套圈的氣缸體的修複方法與流程

2023-09-19 23:15:50 1

本發明涉及一種氣缸體，更具體地涉及一種靠近水管口套圈處具有損壞的氣缸體的修復系統和方法。

背景技術：

發動機的氣缸體包括水管口套圈。水管口套圈用作冷卻水進入氣缸蓋和其他發動機零件的通道而用於冷卻目的。在發動機運行期間，靠近水管口套圈的氣缸體的上表面上的區域可受腐蝕或磨損。損傷區需要修復，因為流經水管口套圈的水可以通過損壞而洩漏到各種發動機部件中。這可能妨礙發動機的整體工作。

用於密封水管口套圈的方法包括提供一種嵌件，使得利用液體滯留化合物以及嵌件與水管口套圈之間的壓入配合進行密封。通過這種方法所提供的密封隨諸如氣缸體的表面處理和清潔度等因素發生很大變化，也隨液體滯留化合物的施用和固化時間發生很大變化。因此，該方法可能是一個耗時的過程。

美國專利號6,971,682公開了一種用於燃料傳輸的聯接組件，其包括附接至第一套圈轉接器的第一內導管以及附接至第二套圈轉接器的第二內導管。內導管聯接件接合第一內導管密封機構和第二內導管密封機構，從而將第一內導管連接至第二內導管。第一外導管圍繞第一內導管。第一外導管附接至第一套圈轉接器，以及第二外導管附接至第二套圈轉接器。外導管聯接件接合第一和第二外導管密封機構，從而將第一外導管連接至第二外導管。

技術實現要素：

在本發明的一個方面，公開了一種包括水管口套圈的氣缸體的修複方法。該水管口套圈在靠近其的至少一個區域中包括損壞。所述方法包括從含有且圍繞損壞的區域移除材料。該方法還包括提供尺寸設定成圍繞所移除材料的埋頭孔。埋頭孔定位在水管口套圈的一端上，使得水管口套圈的鏜孔與該埋頭孔連通。進一步地，埋頭孔配置成在水管口套圈的一端處限定底座。該方法還包括將密封構件與埋頭孔的底座同軸對齊。該方法包括將密封構件引入到埋頭孔的底座中。密封構件的外直徑小於埋頭孔的外直徑。該方法包括將嵌件與密封構件和底座同軸對齊。嵌件在一端包括階式部分。該階式部分從嵌件面向密封構件的一側軸向延伸。該方法還包括將嵌件引入到埋頭孔的底座中以形成其間的過盈配合。該方法包括使密封構件壓靠嵌件的階式部分以及底座。該方法還包括在埋頭孔的底座內提供通過密封構件和嵌件的組合所形成的密封。

在本發明的另一個方面，公開了一種經修復的具有水管口套圈的氣缸體。水管口套圈包括設置在底座內的密封構件，該底座由水管口套圈的埋頭孔限定。埋頭孔設置在水管口套圈的一端上，使得埋頭孔的尺寸設定成圍繞從氣缸體所移除的材料，移除材料在靠近水管口套圈的至少一個區域中包含損壞。密封構件的外直徑小於埋頭孔的外直徑。進一步地，底座內設有嵌件，使得嵌件與埋頭孔的底座形成過盈配合。進一步地，密封構件配置成壓靠嵌件的階式部分以及底座，使得密封構件和嵌件的組合在埋頭孔的底座內形成密封。

本發明的其他特徵和方面將從以下的說明和附圖中變得顯而易見。

附圖說明

圖1為示例性氣缸體的透視圖，該氣缸體包括水管口套圈，水管口套圈在靠近其位置處具有損壞。

圖2為引入水管口套圈的埋頭孔內的嵌件和密封構件的分解圖。

圖3為其中嵌件和密封構件被接收在水管口套圈的埋頭孔內的裝配 圖。

圖4為嵌件和密封構件被接收其中的水管口套圈的剖視圖；以及

圖5為用於修復具有水管口套圈的氣缸體的方法的流程圖。

具體實施方式

在儘可能的情況下，整個附圖中相同的附圖標記將用於指代相同或相似的零件。參照圖1，示出了與發動機相關聯的示例性氣缸體100。更具體地，該發動機為多氣缸內燃(IC)發動機。該發動機可以由已知的液體或氣體燃料中的任何一種或組合來供能，包括但不限於汽油、柴油、天然氣、石油氣和生物燃料。

該發動機包括氣缸蓋(未示出)和氣缸體100。氣缸體100包括多個氣缸102。多個氣缸102中的每一個都可以配置成容納活塞(未示出)。另外，氣缸102的鏜孔可以包括在活塞與氣缸鏜孔之間設置的氣缸襯套(未示出)。氣缸蓋和氣缸體100之間可以設有襯墊(未示出)。襯墊可以包括設置在其上的多個孔。該襯墊配置成密封氣缸102，以提供最大壓縮並且防止冷卻劑或發動機油洩漏到氣缸102中。

另外，氣缸體100和氣缸蓋可以具有多個開孔104。氣缸體100和氣缸蓋上的多個開孔104可以與設置在襯墊上的孔對齊，以便將氣缸體100附接至襯墊和氣缸蓋。如附圖中所見，氣缸體100具有多個水管口套圈106。水管口套圈106設置在氣缸體100中，以使水圍繞氣缸102循環並且進入氣缸蓋。另外，水泵(未示出)可以與發動機相關聯，以將冷卻水推入水管口套圈106中。

水管口套圈106可以具有不同的直徑。在所示實施例中，設置了兩組水管口套圈106，使得每組具有不同的直徑。相比於第二組水管口套圈106的直徑，第一組水管口套圈106的直徑更大。

水管口套圈106可以成形為設置在氣缸體100上的通孔。運行期間，來自水管口套圈106的冷卻水可以沿著襯墊流動，並且進一步進入設置在氣缸蓋內的開口。然後冷卻水可以在氣缸蓋內循環，以便冷卻氣缸蓋的各 個部分。

在某些情況下，在發動機的運行期間，靠近水管口套圈106的區域可受腐蝕或損壞(如圖1中108所示)。由於這種損壞108，可以在水管口套圈內和/或周圍的區域中形成粗糙表面，從而導致水洩漏到發動機的各種零件中。本發明涉及一種用於修復水管口套圈106的方法，將結合圖2至圖4對其進行詳細說明。

移除圍繞和/或包含損壞108的材料。參照圖2，埋頭孔110(參見圖2)設置在氣缸體100的一端，並且尺寸設定成圍繞水管口套圈106的移除材料。在所示實施例中，損壞108存在於氣缸體100的上表面上，並且因此埋頭孔110設置在氣缸體100的上表面上，使得提供埋頭孔110使損壞108從氣缸體100的表面移除。進一步地，埋頭孔110設置成使得水管口套圈106的鏜孔與埋頭孔110連通。埋頭孔110的內直徑對應於水管口套圈106的鏜孔的直徑。另外，相比於埋頭孔110的外直徑，水管口套圈106的鏜孔的直徑更小。埋頭孔110可以在氣缸體100內設置成一定的深度，使得埋頭孔110的深度小於水管口套圈106的深度。埋頭孔110配置成在水管口套圈106的一端處限定底座。

應當注意，埋頭孔110可以或可以不與水管口套圈106同心。例如，如果損壞108相對靠近水管口套圈106定位，則埋頭孔110和水管口套圈106可以彼此同心。在另一個實例中，當損壞108距離水管口套圈106更遠時，埋頭孔110可以定位成使得通過設置埋頭孔110而從氣缸體100移除損壞。在這種情況下，埋頭孔110和水管口套圈106可以彼此不同心。

密封構件112可以與由埋頭孔110限定的底座對齊並且引入到該底座中。密封構件112可以由柔性材料(例如，橡膠)製成。進一步地，密封構件112可以具有環形結構。在一個實施例中，密封構件112可以實施為O形環。密封構件112成形為使得密封構件112的內直徑大於水管口套圈106的鏜孔的直徑。進一步地，密封構件112的外直徑小於埋頭孔110的外直徑，使得密封構件112可以輕易地被接收到埋頭孔110的底座中。密封構件112的外直徑與埋頭孔110的外直徑的差可使得存在少量間隙，以便在密封構件112壓縮在埋頭孔110內時適應密封構件112的擴張。

嵌件114與密封構件112以及埋頭孔110的底座對齊。嵌件114可以由金屬製成，例如，不鏽鋼。另外，嵌件114的厚度等於埋頭孔110的深度，使得嵌件114接收在埋頭孔110的底座中以與其形成過盈配合。

嵌件114的形狀和設計設置成使得嵌件114對應於密封構件112以及埋頭孔110的底座。安裝時，與密封構件112組合的嵌件114配置成在水管口套圈106內提供密封，以便最小化和/或防止水通過其中的洩漏。

如圖2所示，嵌件114可以具有圓盤形結構，其包括階式部分116。嵌件114定位成使得當裝配時，階式部分116從嵌件114面向密封構件112的一側軸向延伸。進一步地，嵌件114的階式部分116的外直徑小於嵌件114的主體的外直徑。進一步地，階式部分116的尺寸設定成與密封構件112以及埋頭孔110的底座相配合。階式部分116設置成使得當嵌件114被接收在埋頭孔110內時，在嵌件114的階式部分116與埋頭孔110之間形成凹槽118(參見圖4)。密封構件112配置成在凹槽118內定位且捕獲，使得凹槽118配置成相對於嵌件114和埋頭孔110來固定密封構件112。

圖3示出了水管口套圈106的裝配圖，其中密封構件112和嵌件114被接收在埋頭孔110中。圖4為沿割平面AA的圖3所示的水管口套圈106中的一個的剖視圖。當裝配時，密封構件112配置成圍繞嵌件114的階式部分116。因此，密封構件112的內直徑大於階式部分116的外直徑。密封構件112的內直徑和階式部分116的外直徑的尺寸設定成使得當裝配在埋頭孔110的底座內時，其間設置有間隙以適應密封構件112的擴張。

在一個實施例中，埋頭孔110的底座內設置有粘合劑。粘合劑配置成將密封構件112和嵌件114固定在埋頭孔110內。另外，當嵌件114安裝在埋頭孔110內時，施加壓縮力到密封構件112上而致使密封構件112擴張。壓縮的密封構件112可以與嵌件114的階式部分116以及埋頭孔110接觸，從而在埋頭孔110內形成密封。

而且，嵌件114的階式部分116的厚度小於密封構件112的厚度。進一步，需要時，可以對埋頭孔110和嵌件114的表面進行機加工。

工業實用性

本文公開的適當設定尺寸的密封構件112和嵌件114的組合提供了對靠近水管口套圈106和/或水管口套圈106內的損壞108的改進密封和修復，使得可以防止或最小化水洩漏。在該解決方案中，在氣缸體100的機加工之前，無需等待液體滯留化合物固化。因此，本文所公開的方法實現了減少的裝配時間，並且更不易於產生由人員裝配嵌件114和密封構件112所致的差錯。進一步地，一般的壓入配合嵌件或具有液體滯留化合物的嵌件通常會洩漏，這是因為在它們在發動機運行期間經受了熱循環。熱循環可以破壞液體密封劑的粘合或暫時地扭曲嵌件，從而導致間歇性的流體洩漏。本文所公開的密封構件112可以適應熱循環運動，同時仍保持良好的流體密封。

圖5為具有水管口套圈106的氣缸體100的修複方法500。水管口套圈106包括靠近其的至少一個區域中的損壞108。在步驟502處，從包含且圍繞損壞108的區域移除材料。在步驟504處，設置埋頭孔110。如上所述，埋頭孔110的尺寸設定成圍繞移除的材料。

在步驟506處，密封構件112與埋頭孔110的底座同軸對齊。在步驟508處，密封構件112引入到埋頭孔110的底座中。在一個實施例中，為了將密封構件112固定在埋頭孔110的底座中，在埋頭孔110中設置粘合劑。

在步驟510處，嵌件114與密封構件112以及埋頭孔110的底座同軸對齊。在步驟512處，嵌件114引入到埋頭孔110的底座中，使得其間形成過盈配合。在步驟514處，密封構件112壓靠嵌件114的階式部分116以及埋頭孔110的底座。密封構件112配置成在凹槽118中的適當位置捕獲或保持，凹槽118形成在埋頭孔110與嵌件114的階式部分116之間。

在步驟516處，通過密封構件112和嵌件114的組合在埋頭孔110的底座內形成密封。該密封可以最小化和/或防止洩漏，並且可以為水提供流經水管口套圈106的鏜孔的通道。密封可以在發動機運行期間防止水通過水管口套圈106的鏜孔洩漏並且在其周圍洩漏。

雖然本發明的方面已經結合上述實施例具體示出並描述，但本領域的技術人員應當理解，可以通過所公開的機器、系統和方法的修改設想出各種其它的實施例而不脫離所公開內容的精神和範圍。這類實施例應理解為落入基於權利要求書及其任何等效物所確定的本發明範圍。