PL150953B1 - SPOSÓB I URZ/pZENIE D0 UTWARDZANIA KOflCA TRZONKA ZAWORU SILNIKA SPALINOWEGO, ZWŁASZCZA ZE STALI ŻAROODPORNEJ AUSTENITYCZNEJ - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

150 953

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: ⁰⁸ 07 08 /P. 254439/

Pierwszeństwo —„

Patentowego >* i! Ηιΐ’^έΐ

Int. Cl.⁵ B23P 17/00 B23P 23/00

Zgłoszenie ogłoszono: θ7 Ol 12

Opis patentowy opublikowano: 1990 11 30

Twórcy wynalazku: Zygmunt Szołucha, Bogusław Chromik, Andrzej Pawlicki

Uprawniony z patentu: Fabryka Samochodów Małolitrażowych Polmo*, Bielsko-Biała /Polska/

SPOSÓB I URZĄDZENIE DO UTWARDZANIA KOflCA TRZONKA ZAWORU SILNIKA SPALINOWEGO, ZWŁASZCZA ZE STALI ŻAROODPORNEJ AUSTENITYCZNEJ

Przedmiotem wynalazku jest sposób utwardzania końca trzonka zaworu silnika spalinowego, zwłaszcza ze stali żaroodpornej austenitycznej, gdzie na czoło końca trzonka zaworu nakłada eię warstwę odpornego na ścieranie materiału oraz urzędzenie do utwardzania końca trzonka zaworu, ekładajęce się ze zgrzewarki oporowej, elektrod z instalację zasilającą oraz uchwytów mocujących elementy zgrzewane·

Znany jest sposób utwardzania końca trzonka zaworu ze stali żaroodpornej austenitycznej polegający na nakładaniu warstwy roztopionego wysokochromowego żelazo-stopu na czoło trzonka zaworu· Przebieg procesu utwardzania końca rozpoczyna się od wykonania na czole trzonka zaworu płytkiego otworu, który zapełniany jast następnie roztopionym wysokochromowym żelazostopem· Zawór z ustawionym pionowo trzonkiem oparty na grzybku, końcem trzonka przechodzi w strefę płomienia palnika acetylenowo-tlenowago, gdzie w płomieniu tym ulega stopieniu pręt z wysokochrorao wego żelazostopu· Roztopiony żelazostop wlewa się w otwór na czole końca trzonka zaworu oraz pokrywa czoło trzonka warstwą, która po zastygnięciu posiada wymaganą twardość 50 do 55 HRc· Następnie czoło oraz pobocznicę końca trzonka zaworu poddaje się szlifowaniu·

Urządzenie do nakładania wysokochromowego żelazo-stopu na czoło trzonka zaworu wyposażone jest w podajnik z uchwytem zaworu, przemieszczający zawór w strefę położenia palnika oraz w palnik acetylenowo-tlenowy w płomieniu którego topi się automatycznie podawany pręt z wysokochromowego żelazo-stopu·

Znany sposób utwardzania końca trzonka zaworu jest wysoce pracochłonny, wymagający stoso wania drogiego materiału, jakim jest wysokochromowy żelazo-stop·

Sposób według wynalazku polega na tym, że krążek ze stall stopowej o średnicy równej średnicy trzonka zaworu oraz grubości nie przekraczającej 0,25 średnicy krążka, zwrócony

150 953

150 953 wypukłością w postaci czaszy kulistej do powierzchni czołowej końca trzonka zaworu, zgrzewa się doczołowo z końcem trzonka zaworu, przy nacisku 60 do 100 daN/mm² i gęstości prędu 100 do 200 A/mm²,po czya szlifuje się pobocznlcę trzonka zaworu na całej długości, nagrzewa Indukcyjnie końcówkę trzonka ze zgrzanyn krążkiem i hartuje w strumieniu cieczy chłodzącej·

Urzędzenle według wynalazku posiada osadzony na ranieniu dolnym zgrzewarki suport krzyżowy z uchwytem szczękowym, którego szczęka ruchoma jeet elektrodę, połęczonę elektrycznym przewodem ze źródłem prędu zgrzewarki, natomiast ramię górne zaopatrzone jest w elektrodę trzpienlowę umieszczoną na przedłużeniu osi dręga tłokowego siłownika dociskowego, przy czyn na końcu elektrody trzpieniowej osadzony jest współosiowo uchwyt magnetyczny, poza tym oś elektrody trzpieniowej jest prostopadła do osi przechodzęcej przez oś dręga tłokowego siłownika mocujęcego oraz przechodzęcej przez czopy szczęki ruchomej i szczęki stałej uchwytu szczękowego· Uchwyt szczękowy według wynalazku składa się z siłownika mocujęcego, połęczonego poprzez dręg tłokowy ze szczękę ruchomą, szczęki stałej osadzonej poprzez śrubę regulecyjnę 1 nakrętkę w korpusie uchwytu oraz posiada podporę wahliwę umieszczoną w gniaździe podpory posiadajęcym izolację elektryczną, przy czym środek symetrii podpory wahliwej znajduje się w punkcie przecięcia się osi podłużnej elektrody trzpieniowej z podstawę korpusu uchwytu szczękowego·

Uchwyt magnetyczny składa się z korpusu posiadającego komorę pierścieniową, która mieści magnes trwały oraz ciecz chłodzącą, przy czym w osi wzdłużnej na czole elektroda trzpieniowa posiada płytki otwór o średnicy krążka z płaskim dnem i głębokości nieco mniejszej od grubości krążka z tym, że otwór ten z płaskim dnem znajduje się w zasięgu pola magnetycznego magnesu trwałego, ponadto korpus uchwytu magnetycznego zaopatrzony jest w króciec wlotowy i króciec wylotowy cieczy chłodzęcej· Powierzchnie czołowe szczęki stałej 1 szczęki ruchomej posiadają przecinające się po promieniu przelotowe rowki o przekroju półkolistym, przy czym promień rowków Jest równy promieniowi trzonka zaworu, głębokość jest nieco mniejsza od wielkości promienia trzonka zaworu, a długość równa się co najmniej 5-cio krotnej wielkości średnicy trzonka zaworu·

Zaletą wynalazku jest znaczne skrócenie procesu technologicznego, zmniejszenie pracochłonności oraz poprawa warunków pracy przy produkcji zaworów silników spalinowych·

Urządzenia według wynalazku jest uwidoczniona w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.1 przedstawia rzut pionowy urządzenia, fig.2 - rzut boczny urządzenia z widokiem na powierzchnię czołową szczęki ruchomej, fig.3 - zawór z krążkiem w widoku, przed zgrzaniem krążka, fig«4 - zawór w widoku, po zgrzaniu krążka z trzonkiem, fig«5 - uchwyt szczękowy w rzucie pionowym, fig.6 - rzut pionowy uchwytu magnetycznego w przekroju poprzecznym· □ak pokazano na fig.1, fig.2 i fig.5 urzędzenie według wynalazku to zgrzewarka oporowa, która na ramieniu 6 dolnym posiada suport 7 krzyżowy z uchwytem 10 szczękowym, którego szczęka 16 ruchoma jest jedną z elektrod połączoną przewodem 23 elektrycznym ze źródłem prądu zgrzewarki· Ramię 8 górne zgrzewarki zaopatrzone jest w elektrodę 9 trzpieniową, umieszczoną na przedłużeniu osi dręga tłokowego siłownika 11 dociskowego· Na końcu elektrody 9 trzpieniowej osadzony jest współosiowo uchwyt 12 magnetyczny· Oś 21 wzdłużna będęca oślę symetrii elektrody 9 trzpieniowej oraz trzonka 1 zaworu umieszczonego w rowku 26 półkolistym szczęki 16 ruchomej i szczęki 15 stałej jest prostopadła do osi przechodzącej przez oś dręga 13 tłokowego siłownika 14 mocującego oraz przez czopy ezczękl 16 ruchomej 1 szczęki 15 stałej uchwytu 10 szczękowego«Szczęka 16 ruchoma poprzez czop połączona Jest z drągiem 13 tłokowym 1 siłownikiem 14 mocującym«Szczęka 15 stała umieszczona jest na przedłużeniu śruby 35 regulacyjnej,której nakrętka osadzona jest w korpusie 17 uchwytu· W uchwycie 10 szczękowym w miejscu, gdzie oś 21 wzdłużna przecina się z podstawą tego uchwytu znajduje się gniazdo 19 podpory posiadające izolację 20 elektryczną, w której osadzona jest podpora 18 wahliwa, na której w czasie zgrzewania wsparty jest grzybek 22 zaworu· Jak uwidoczniono na fig«6 uchwyt 12 magnetyczny składa się z korpusu 28 posiadającego komorę pierścieniową, która mieści magnes 27 trwały oraz ciecz 29 chłodzącą· Na osi 21 wzdłużnej na czole 30 elektrody 9 trzpieniowej umieszczony jest płytki otwór 31 o średnicy krążka 3 z płaskim dnem 32 1 głębokości nieco mniejszej od grubości krążka 3· Otwór 31 z płaskim dnem 32 znajduje eię w zasięgu pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes 27 trwały· Korpus 28 uchwytu posiada króciec 33 wlotowy oraz króciec 34 wylotowy połączone z komorę pierścieniową dla doprowadzenia i odprowadzenia cieczy 29 chłodzącej· Szczęka 15 stała oraz szczęka 16 ruchoma posiadają na swych powierzchniach 24 1 25 czołowych roz150 953 chodzące się promienIowo-przelotowe rowki 26 półkoliste o przekroju półkolistym, przy czym promień rowków 26 półkolistych jest równy promieniowi trzonka i zaworu, e głębokość jest nieco mniejsza od wielkości promienia trzonka 1 zaworu, zaś długość równa co najmniej 5-cio krotnej wielkości średnicy trzonka 1 zaworu· Na fig«3 1 fig«4 pokazano zawór przed zgrzewaniem krążka 3 z trzonkiem 1 zaworu, gdzie powierzchnia 2 czołowa końca trzonka 1 zaworu jest płaska, natomiast krążek 3 ze stali stopowej posiada wypukłość 4 w postaci czaszy kulistej, przy czym grubość krążka 3 nie przekracza 0,25 średnicy krążka, a Jego średnica równa jest średnicy trzonka 1 zaworu· Krążek 3 podczas zgrzewania Jest zwrócony wypukłością 4 w kierunku powierzchni 2 czołowej końca trzonka 1 zaworu· Po zgrzaniu krążka 3 z trzonkiem 1 zaworu miejsce zgrzewania nagrzewa się indukcyjnie 1 hartuje w strumieniu 5 cieczy chłodzącej·

Przed rozpoczęciem zgrzewania wkłada sią krążek 3 ze stall stopowej w otwór 31 elektrody 9 trzpieniowej tak, by wypukłość 4 skierowana była w kierunku powierzchni 2 czołowej końca trzonka 1 zaworu· Trzonek 1 zaworu z grzybkiem 22 zaworu wspartym na podporze 18 wahliwej zaciska eię między szczęką 15 stałą a szczękę 16 ruchomą, uruchamiając siłownik 14 mocujący· Uruchamiając siłownik 11 dociskowy krążek 3 utrzymywany w otworze 31 przez pole magnetyczne magnesu 27 trwałego, dociśnięty zostaje dnem 32 do powierzchni 2 czołowej końca trzonka i zaworu, po czym przy nacisku 60 do 100 daN/mm² 1 gęstości prądu 100 do 200 A/mm² w czasie 0,5 do 1 sekundy następuje zgrzanie krążka 3 z trzonkiem 1 zaworu· W czasie zgrzewania podpora 18 wahllwa jest tak ustawiona, że powierzchnia 2 czołowa końca trzonka 1 zaworu wystaje ponad krawędź szczęki 15 stałej 1 szczęki 16 ruchomej nie więcej niż 0,3 średnicy trzonka 1 zaworu· Śruba 35 regulacyjna służy do ustawiania osi rowka 26 półkolistego znajdującego się na czole szczęki 15 stałej w osi 21 podłużnej· Po zgrzaniu szlifuje się pobocznlcą trzonka 1 zaworu na całej długości, po czym koniec trzonka 1 zaworu za zgrzanym krążkiem 3 nagrzewa się Indukcyjnie i hartuje w strumieniu 5 cieczy chłodzącej· Po hartowaniu uzyskuje sią odporne na ścieranie czoło trzonka 1 zaworu o wymaganej twardości wynoszącej 50 do 55 HRc·

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1· Sposób utwardzania końca trzonka zaworu silnika spalinowego, zwłaszcza ze stali żaroodpornej austenitycznej, gdzie na czoło końca trzonka zaworu nakłada się warstwę odpornego na ścieranie materiału, znamienny tym, że krążek /3/ ze stall stopowej o średnicy równej średnicy trzonka /1/ zaworu oraz grubości nie przekraczającej 0,25 średnicy krążka /3/, zwrócony wypukłością /4/ w postaci czaszy kulistej do powierzchni /2/ czołowej końca trzonka o

   /1/ zaworu, zgrzewa się z końcem trzonka /1/ zaworu przy nacisku 60 do 100 daN/mm i gęstości 2 prądu 100 do 200 A/mm , po czym szlifuje się pobocznicę trzonka /1/ zaworu na całej długości, nagrzewa powierzchniowo końcówkę trzonka ze zgrzanym krążkiem /3/ i hartuje w strumieniu /5/ cieczy chłodzącej·
2. 2· Urządzenie do utwardzania końca trzonka zaworu silnika spalinowego, składające tlą ze zgrzewarki oporowej i elektrod z instalację zasilającą oraz uchwytów mocujących elementy zgrzewane, znamienne tym, że na ramieniu /6/ dolnym zgrzewarki osadzony Jest suport /7/ krzyżowy z uchwytem /10/ szczękowym, którego szczęka /16/ wyposażona Jest w szczękę /15/ stełą osadzoną poprzez śrubę /35/ regulacyjną i nakrętką w korpusie /17/ uchwytu oraz w umieszczoną naprzeciwko ne wspólnej osi poziomej szczękę /16/ ruchomą, która stanowi elektrodę połączoną przewodem /23/ elektrycznym ze źródłem prądu zgrzewarki z tym, że uchwyt /10/ szczękowy od strony szczęki /16/ ruchomej posiada siłownik /14/ mocujący z drągiem /13/ tłokowym, na którego końcu szczęka /16/ ruchome Jest osadzone, poza tym uchwyt /10/ szczękowy posiada podporę /18/ wahllwą umieszczoną w gnieźdzle /19/ podpory z izolacją /20/ elektryczną, natomiast ramię /8/ górne zaopatrzone jest w siłownik /11/ dociskowy, którego drąg tłokowy na przedłużeniu osi wyposażony jest w elektrodę /9/ trzpieniową z osadzonym na Jej końcu współosiowo uchwytem /12/ magnetycznym·
3. 3· Urządzenie według zastrz«2, znamienne tym, że oś /21/ podłużna elektrody /9/ trzpieniowej jeet prostopadła do osi przechodzącej przez oś poziomą drąga /13/ tłokowego siłownika /14/ mocującego oraz przechodzącej przez środki czopów szczęki /16/ ruchomej 1 szczęki /15/ stałej uchwytu /10/ szczękowego, poza tym środek symetrii podpory /18/

   150 953 wahliwej znajduje aię w punkcie przecięcia osi /21/ podłużnej elektrody /9/ trzpieniowej z podstawę korpusu /17/ uchwytu·
4. 4· Urzędzenle według zastrz.2, znamienne tya, że uchwyt /12/ magnetyczny składa się z korpusu /28/ posiadajęcego komorę /36/ pierścieniowę, która mieści magnes /27/ trwały oraz ciecz /29/ chłodzęcę, przy czym w osi /21/ wzdłużnej na czole elektro da /9/ trzpieniowa posiada płytki otwór /31/ o średnicy krężka /3/ z płaskim dnem /32/ i głębokości nieco mniejszej od grubości krężka /3/ z tym, że otwór /31/ z płaskim dnem /32/ znajduje się w zasięgu pola magnetycznego magnesu /27/ trwałego, ponadto korpus /28/ uchwytu magnetycznego zaopatrzony jest w króciec /33/ wlotowy i króciec /34/ wylotowy cieczy /29/ chłodzęcej·
5. 5· Urzędzenie według zastrz«3, znamienne tym, że powierzchnia /24/ czołowa szczęki /15/ stałej i powierzchnia /25/ czołowa szczęki /16/ ruchomej posiadaję przecinajęce się po promieniu przelotowe rowki /26/ o przekroju półkolistym, przy czym promień rowków /26/ Jest równy promieniowi trzonka /1/ zaworu, głębokość jest nieco mniejsza od wielkości promienia trzonka /1/ zaworu, a średnicy trzonka /1/ zaworu· równa co najmniej 5-cio krotnej wielkości

   R₉.1

   150 953