抗斷裂的發動機氣門的製作方法
2023-06-03 03:40:06 1
專利名稱：抗斷裂的發動機氣門的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發動機氣門，特別是一種抗斷裂的發動機氣門。
背景技術：
如附圖1-2所示，其為目前大多發動機所使用的氣門，其包括氣門杆l 和頭部2，氣門杆1和頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的表面設有呈同 心圓環狀閉環紋理31，這種氣門經常在頸部3的圓弧處斷裂。氣門是發動 機的重要零件之一，氣門的工作條件十分惡劣，氣門工作時需承受較高的機 械負荷和熱負荷，包括氣門工作時反覆承受落座衝擊負荷及燃氣壓力所給予 的交變負荷，高強化發動機的進氣門工作溫度一般可達30(TC 60(TC，排 氣門工作溫度一般可達60(TC 85(TC，甚至更高，還要承受高溫氧化性氣 體的熱應力及氣體腐蝕作用，在這樣這樣嚴酷的工作條件下，使氣門頸部3 的圓弧處經常受到高溫燃氣的衝刷，因此易於產生腐蝕與燒損和積炭等現象 而導致疲勞強度急劇降低而斷裂。經調査，某氣門公司2006 2007年度用 戶反饋氣門質量故障情況表中，因氣門頸部3的圓弧處斷裂的故障率佔全部 質量故障的55. 1%，所以氣門頸部3的圓弧處斷裂是氣門質量故障的主要 原因。進一步分析其具體原因，在剔除了氣門以外的其他零部件外，其造成 氣門於其頸部3的圓弧處斷裂的主要原因是氣門頸部表面都設計成垂直於 氣門軸線的同心圓環狀閉環紋理31。這種在頸部3表面設計垂直於氣門軸 線的同心圓環狀閉環紋理31會產生如下問題 一、同心圓環狀閉環紋理31 紋理方向與工作時的氣流方向不一致，增大了氣流阻力，減小了氣缸充氣量;二、工作時，在氣門表面形成了應力集中的閉環圈，在氣門受到發動機配氣 機構的往復交變衝擊力和高速高溫高腐蝕氣流徑向衝刷力的雙重作用下，對 氣門頸部3形成了一個剪切作用，在氣門的頸部3容易造成疲勞斷裂；三、
同心圓環狀閉環紋理31表面氣流阻力大，降低了氣流軸向衝刷力，因而易
產生積炭。所以目前在氣門頸部3表面設計成垂直於氣門軸線的同心圓環狀
紋理31是使氣門在工作時導致其頸部3處疲勞強度急劇降低而斷裂的真正
原因，屬於氣門結構不合理的固有問題。 發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種抗斷裂的發 動機氣門，其可以很好地提高發動機氣門的抗疲勞和抗斷裂的能力。
本實用新型的技術方案是 一種抗斷裂的發動機氣門，其包括氣門杆 和頭部，氣門杆和頭部通過頸部連為一體，頸部的外表面設有開放的螺旋狀 紋理。
本實用新型進一步的技術方案是所述的開放的螺旋狀紋理的螺旋角
度R為15° 55° 。
本實用新型再進一步的技術方案是所述的設有開放的螺旋狀紋理的 頸部的外表面粗糙度為Ra0.4 u m至Ral.6 P m。
本實用新型進一步的技術方案是所述的開放的螺旋狀紋理是通過對頸 部的外表面進行螺旋磨削而形成的。
本實用新型與現有技術相比具有如下特點
本實用新型是一種特別適合於高強化大功率柴油發動機抗疲勞和抗斷 裂的氣門。由於其頸部外設有開放的螺旋狀紋理，當高速高溫高腐蝕氣流在衝刷頸部的外表面時，氣流方向與頸部外設有開放的螺旋狀紋理的螺旋方向
基本一致(而目前的氣門在工作時氣流方向與頸部外同心圓環狀閉環紋理的
紋理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無法在氣門頸部表面
停頓，而是順沿著螺旋狀紋理的螺旋方向流出，大大改善了氣道衝刷氣流的
流暢性；同時由於減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積
炭；並且由於減少了氣流阻力，就不會在頸部的表面產生應力集中，可提高
氣門頸部的疲勞強度。因此本實用新型能提高發動機氣門的可靠性、抗疲勞
和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
為了更清楚地說明本實用新型，列舉以下實施例，但其對發明創造的範
圍無任何限制。
圖l為本實用新型現有技術的結構示意圖； 圖2為圖l的俯視圖3為本實用新型的結構示意圖4為圖3的俯視圖。
具體實施方式
實施例l
一種抗斷裂的發動機氣門，其包括氣門杆1和頭部2，氣門杆l和頭 部2通過頸部3連為一體，頸部3的外表面設有開放的螺旋狀紋理32，開 放的螺旋狀紋理32是通過對頸部3的外表面進行螺旋磨削而形成的，開放 的螺旋狀紋理32的螺旋角度R為15° 55° ，頸部3的外表面粗糙度為 Ra0.4um至Ral.6u m。 工作時，當高速高溫高腐蝕氣流在衝刷帶有開放的螺旋狀紋理32的頸部3的外表面時，氣流方向與螺旋狀紋理32的螺旋方向基本一致(而目前 的氣門在工作時氣流方向與頸部3外同心圓環狀閉環紋理31的紋理方向基 本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無法在氣門頸部3表面停頓，而 是順沿著螺旋狀紋理32的螺旋方向流出，大大改善了氣道衝刷氣流的流暢 性；同時由於減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積炭； 並且由於減少了氣流阻力，就不會在頸部3的表面產生應力集中，可提高氣 門頸部3的疲勞強度。因此本實用新型從結構上提高了發動機氣門的可靠 性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高了氣門的使用壽命。
本實用新型不局限於上述的具體結構，只要是在頸部3的外表面設有開 放的螺旋狀紋理32的發動機氣門就落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種抗斷裂的發動機氣門，其包括氣門杆(1)和頭部(2)，氣門杆(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，其特徵是頸部(3)的外表面設有開放的螺旋狀紋理(32)。
2、 根據權利要求1所述的抗斷裂的發動機氣門，其特徵是所述的開 放的螺旋狀紋理(32)的螺旋角度R為15° 55° 。
3、 根據權利要求1或2所述的抗斷裂的發動機氣門，其特徵是所述 的設有開放的螺旋狀紋理(32)的頸部(3)的外表面粗糙度為Ra0.4 u m至Ral.6 li m。
4、 根據權利要求1或2所述的抗斷裂的發動機氣門，其特徵是所述的開放的螺旋狀紋理(32)是通過對頸部(3)的外表面進行螺旋磨削而形成的。
5、 根據權利要求3所述的抗斷裂的發動機氣門，其特徵是所述的開 放的螺旋狀紋衝32)是通過對頸部(3)的外表面進行螺旋磨削而形成的。
專利摘要一種抗斷裂的發動機氣門，其包括氣門杆(1)和頭部(2)，氣門杆(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，頸部(3)的外表面設有開放的螺旋狀紋理(32)，開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋角度R為15°～55°；本實用新型特別適合於高強化大功率柴油發動機抗疲勞和抗斷裂的氣門；當高速高溫高腐蝕氣流在衝刷頸部(3)的外表面時，氣流方向與頸部(3)外設有開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋方向基本一致，減少了氣流阻力，因此本實用新型能提高發動機氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
文檔編號F01L3/00GK201351514SQ20082021096
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月16日 優先權日2008年12月16日
發明者劉立明, 吳建成, 升 梁, 塗連和, 文 陳 申請人:湖南天雁機械有限責任公司