Способ восстановления изношенных участков поверхностей запирающих конусов иглы и корпуса распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания


 


Владельцы патента RU 2582418:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при восстановлении геометрии изношенных участков поверхностей запирающих конусов иглы и корпуса распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания. Осуществляют горячее пластическое деформирование упомянутых изношенных участков, после которого осуществляют нагрев корпуса с иглой в карбюризаторе при температуре 900°C в течение 3 ч с охлаждением на воздухе с последующей закалкой при 910°C в течение 3 ч и охлаждением в масле и отпуском с выдержкой при 570°C в течение 4 ч и охлаждением на воздухе, а в завершении проводят абразивную зачистку запирающих конусов иглы и корпуса распылителя. Изобретение позволяет повысить усталостную прочность распылителей, восстановленных нормализацией после пластического деформирования, что также обеспечивает им повышенную эксплуатационную надежность. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам восстановления геометрии прецизионной поверхности распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания для восстановления их работоспособности.

Известны способы восстановления распылителей форсунок пластическим деформированием путем перераспределения металла с нерабочих поверхностей на изношенные прецизионные поверхности с последующей термообработкой [Воробьев Л.Н. Технология машиностроения и ремонт машин. - М.: Высшая школа. 1981, с. 298-301].

Недостатком данных способов восстановления распылителей форсунки является не качественная геометрия восстановленной прецизионной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является способ восстановления детали способом горячего пластического деформирования и последующей ее термообработкой [Патент РФ №2034690, кл. В23Р 6/00, 27.10.92]. Деформационное усилие воздействует на изношенную рабочую поверхность распылителя. После деформационного усилия распылитель подвергают термической обработке, включающей закалку и отпуск. Воздействие термообработки приводит к пластическому деформированию, обеспечивающему неравномерное смещение металла (на изношенные участки) по образующим поверхностям распылителя. При этом уменьшается площадь поперечного сечения детали в равной мере по всей длине ее нагружаемого участка (от опоры до опоры).

Последующее восстановление прецизионных поверхностей доводкой дает только частичную возможность получить качественно восстановленную поверхность распылителя, по численным значениям шероховатости и чистоты прецизионной поверхности, близких к заводскому исполнению. Известный способ не обеспечивает качественное восстановление геометрических размеров рабочих поверхностей распылителя по данному способу, частично решает задачу формирования сочетания конструктивных размеров и формы по образующей длине поперечного сечения распылителя. Макроструктура и геометрия распылителя в целом не обеспечивает его достаточную надежность и работоспособность в эксплуатации.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: перераспределение металла горячим пластическим деформированием на изношенную прецизионную образующую поверхность запирающих конусов иглы и распылителя корпуса распылителя и иглы.

Техническим результатом заявляемого технического решения является обеспечение восстановления качественной геометрии прецизионной поверхности распылителя форсунки и повышение ее износостойкости за счет нормализации в карбюризаторе.

Технический результат достигается тем, что восстановление прецизионной поверхности распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания заключается в перераспределении металла горячим пластическим деформированием на изношенную прецизионную образующую поверхность запирающих конусов иглы и распылителя, корпуса распылителя и иглы. После горячей пластической деформации прецизионная поверхность подвергается нормализации в карбюризаторе.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что после горячей пластической деформации прецизионная поверхность подвергается нормализации в карбюризаторе.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения «новизна».

Сравнение заявляемых решений не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемые решения от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется графическим изображением, на котором представлен распылитель форсунки двигателя внутреннего сгорания, состоящий из корпуса 1. Внутри корпуса в продольном направлении размещена игла 2. Запирающий конус иглы 3 сопряжен в закрытом состоянии с запирающим конусом распылителя 4.

Способ восстановления прецизионной поверхности распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания реализуется следующим образом.

Для восстановления прецизионной поверхности производят нагрев корпуса 1 распылителя до температур 850°С. В результате горячей пластической деформации происходит перераспределение металла с неработающих поверхностей: запирающих конусов иглы 3 и распылителя 4, корпуса 1 распылителя и иглы 2 на изношенные ее участки.

После чего распылитель подвергают термической обработке, включающей последовательно проведенные процессы:

- Нормализация в карбюризаторе путем нагрева корпуса распылителя до температуры 900°С в течение 3 ч с охлаждением на воздухе.

- Закалка с выдержкой в течение 3 ч при 910°С и охлаждением в масле.

- Отпуск с выдержкой при 570°С в течение 4 ч и охлаждением на воздухе.

Нагрев при термической обработке осуществляют в электрической печи Т-240, размещая на поддоне не более 100 распылителей.

В завершении проводят абразивную зачистку распылителя, выполняют контроль твердости у 5% деталей от партии по диаметру отпечатка (согласно ТУ 3-514-88, требуется диаметр отпечатка 3,4-3,8 мм) и контроль механических свойств в объеме - 1 деталь от партии не более 500 штук.

Для подтверждения правильности технологического процесса пластической деформации производится выборочная проверка восстановленной партии распылителей в количестве 5 штук.

Перед восстановлением и после него проверяются все геометрические размеры по толщине и длине в местах износа рабочих поверхностей седла распылителя и конической запорной части иглы.

Размеры после восстановления соответствуют допускаемым значениям, которые составляют согласно техническим условиям (ТУ ГОСТ 106.00.002-2): по толщине 31-33,5 мм, по длине 73-76 мм.

При усталостных испытаниях восстановленных распылителей на циклический изгиб нагрузка передается перпендикулярно рабочей поверхности распылителя посредине между опорами и по краям распылителя. Испытательная нагрузка выбиралась из условия обеспечения эквивалентности эксплуатационного нагружения по спектру продольных сил, воспринимаемых распылителем по всей характеристике топливоподачи. Испытания проводились при знакопостоянном цикле нагружения со средней нагрузкой Pcp.=65 кгс, максимальной - Pmax=90 кгс, минимальной Pmin=40 кгс.

Усталостная прочность восстановленных нормализацией, после пластической деформации распылителей, повысилась, по сравнению с новыми распылителями в среднем на 10%. Кроме того, установлено, что число циклов нагружения, выдержанных восстановленными распылителями до разрушения, имеет меньший разброс - до 15% (против разброса в 25% у новых распылителей), что также обеспечивает им повышенную эксплуатационную надежность.

Способ восстановления изношенных участков поверхности распылителя форсунки двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что осуществляют горячее пластическое деформирование изношенных участков поверхности запирающих конусов иглы и корпуса упомянутого распылителя, после которого осуществляют нагрев корпуса с иглой в карбюризаторе при температуре 900°C в течение 3 ч с охлаждением на воздухе с последующей закалкой при 910°C в течение 3 ч и охлаждением в масле и отпуском с выдержкой при 570°C в течение 4 ч и охлаждением на воздухе, а в завершении проводят абразивную зачистку восстановленного распылителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно долот лемехов плугов. Удаляют изношенную режуще-лезвийную часть долота, изготавливают компенсирующий элемент из листовой рессорно-пружинной стали и приваривают его к восстанавливаемому долоту.

Изобретение относится к технологии ультразвукового упрочнения конических резьбовых участков нефтепромысловых труб и муфт. Инструмент содержит полый корпус, имеющий со стороны входного конца поверхность, предназначенную для контакта с волноводом, а со стороны выходного конца - рабочую резьбовую поверхность с фаской, ответную поверхности обрабатываемой резьбы.

Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением рабочих органов почвообрабатывающих машин. Удаляют изношенную рабочую часть плужного лемеха.

Изобретение относится к системе восстановления ковочного штампа (1) лазерной наплавкой. Система включает в себя устройство (10) детектирования формы (2) штампа (1), подлежащего восстановлению, сварочное устройство (30), конфигурированное для нанесения наплавляемого материала на штамп (1), и процессор (20), конфигурированный для задания траекторий (11) наплавки, чтобы приводить в действие сварочный аппарат (30), причем траектории наплавки задаются согласно распознанной форме (2) и заранее заданной форме штампа (1).

Изобретение относится к исправлению дефектного кольцевого сварного соединения между трубными секциями трубопровода. Для устранения дефектов сварного шва используется механизм (20) вскрытия сварного шва.
Изобретение относится к ремонту изношенных деталей с применением сварки и может быть использовано при восстановлении рабочих органов почвообрабатывающих машин, преимущественно лап культиваторов.

Изобретение относится к способу ремонта металлической детали. Осуществляют наплавку поврежденных частей детали порошком металла на упомянутую деталь.

Изобретение относится к ультразвуковому упрочнению конических резьбовых участков нефтепромысловых труб и соединительных муфт. Осуществляют повторяющиеся циклы операций свинчивания и развинчивания конических резьбовых участков деталей со сменным инструментом, на который воздействуют ультразвуковыми колебаниями.

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к способу упрочнения поверхностного слоя деталей, и может быть использовано для изготовления деталей машин из металлических черных и цветных сплавов методами резания.

Изобретение относится к способу модификации и восстановлению железосодержащих поверхностей узлов трения с помощью ремонтно-восстановительного состава и может быть использовано в авиационной промышленности, автомобильном и железнодорожном транспорте, машиностроении, полиграфии и пищевой промышленности.

Изобретение относится к способу электродуговой наплавки цилиндрических поверхностей ободьев и ступиц катаных центров локомотивных колес из среднеуглеродистой стали для устранения технологического износа и продления срока их службы. Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является получение бездефектного сварного соединения наплавленным металлом, близким по своим механическим свойствам, прежде всего твердости, к основному металлу центров. Указанный технический результат достигается тем, что в способе дуговой наплавки катаных центров локомотивных колес из среднеуглеродистых сталей центры колесные катаные или отдельные их части предварительно нагревают и осуществляют наплавку с последующим охлаждением, причем нагрев выполняют транзисторным высокочастотным индукционным нагревателем, а наплавку осуществляют сварочной проволокой следующего состава, мас.%: углерод - 0,04-0,08; кремний - 0,20-0,40; марганец - 1,00-1,40; хром - 0,70-1,00; молибден 0,50-0,80; ванадий - 0,15-0,30; железо - остальное. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из титановых сплавов. С поврежденных участков удаляют покрытие и поверхностный слой металла, например, алмазным шлифованием. Осуществляют наплавку поврежденных участков титановым α-сплавом или квази-α-сплавом и механическую обработку наплавленных участков до восстановления их заданных геометрических размеров и формы. Для сохранения величины исходного базового размера бандажных полок наплавку и механическую обработку производят сначала на бандажной полке с одной стороны лопатки, а потом на бандажной полке с другой стороны лопатки. После отжига лопаток в вакууме при температуре не выше 650°C наносят износостойкое покрытие на восстановленные участки путем, например, детонационного напыления. Применение данного способа обеспечивает высокую точность восстановления геометрических размеров и формы бандажных полок, а также высокое качество ремонта, что повышает надежность и ресурс работы отремонтированных лопаток. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ремонта автотранспортной техники и может быть использовано для восстановления работоспособности теплонагруженных элементов их газовых трактов и выхлопных систем. Способ включает зачистку и обезжиривание поверхности дефектного участка, формирование на нем кольцевого бандажа путем намотки термостойкого материала и его фиксирование на дефектном участке, при этом в качестве термостойкого материала бандажа используют углеродное волокно на основе полиакрилонитрила, обеспечивающее стойкость бандажа к температурам до 1400°С. На зачищенную и обезжиренную поверхность дефектного участка наносят полимерное связующее, а формирование кольцевого бандажа осуществляют намоткой упомянутого углеродного волокна в несколько слоев с толщиной каждого слоя 0,5-2,0 мм, пропитывая каждый слой упомянутым полимерным связующим, причем намотку каждого следующего слоя бандажа осуществляют после отверждения предыдущего слоя. Изобретение обеспечивает прочную заделку дефектов в виде трещин, прогаров, пробоин, в том числе значительных размеров, на элементах, работающих при избыточных давлениях, в условиях высоких температур и перепадов температур, а также в агрессивных средах. 2 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл.
Наверх