Технологія галтового гарту колінчастого вала
2020-07-07
Колінчастий вал є однією з найважливіших частин двигуна внутрішнього згоряння, і його термін служби часто визначає термін служби двигуна внутрішнього згоряння. У 1920 році американська компанія Clark застосувала технологію індукційного загартування, яку нещодавно винайшли для зміцнення шийок колінчастого вала, що значно підвищило стійкість колінчастого вала до стирання, тим самим покращивши термін служби двигуна внутрішнього згоряння.
В останні десятиліття втомні руйнування колінчастого вала стали більш помітними, і джерела втоми здебільшого виникають у заокруглених кутах колінчастого вала шатунної шийки. З цієї причини багато виробників запропонували вимоги щодо підвищення втомної міцності колінчастого вала. Ключ до покращення втомної міцності колінчастого вала полягає у збільшенні залишкової напруги стиску галузки колінчастого вала. Індукційне гартування галтелей колінчастого вала (включаючи шийки) є кращим методом для отримання великих залишкових напруг стиску >600 МПа для галтелей. Японська компанія провела серію випробувань колінчастого вала двигуна внутрішнього згоряння на втомність при вигині. Експеримент довів, що найвищу міцність на втому має колінчастий вал із закругленим індукційним зміцненням (996 МПа), друге місце за міцністю на втому колінчастого вала з округленою прокаткою (890 МПа), а третє – азотований колінчастий вал (720 МПа). Подібні дані мають і американські компанії. Загартування колінчастого вала, як правило, використовує загартування на «півоборотному індукторі», також відоме як метод загартування Elotherm (Elotherm). Він полягає в тому, що датчик закріплений на шийці, а колінчастий вал під час обертання нагрівається і гаситься водою (є також випадок, коли шийка колінчастого вала нагрівається до температури гарту, а потім перетворюється в басейн для охолодження і гарту). Цей метод не тільки полегшує вхід і вихід датчика колінчастого вала, спрощує роботу загартовувального верстата, але також усуває тріщини масляних отворів, нерівномірну ширину загартованої ділянки, нерівномірну товщину загартованого шару Проблеми, такі як великі деформація.
Люди в промисловості загалом вважають, що метод загартування Eluosen є великим прогресом у технології індукційного загартування колінчастого вала. Дані показують, що індукційне загартування шийок колінчастого вала може збільшити термін служби двигуна до 8000 годин, тоді як індукційне загартування шийок і галтелей може збільшити термін служби двигуна до 10 000 годин. Ключова технологія, яку необхідно вирішити для досягнення гасіння філе, - це технологія розподілу потужності. Загартування колінчастого вала «напівоборотним індуктором» передбачає багато технологій, таких як джерело живлення з перетворенням частоти, гартовий верстат і індуктор тощо. Ці технології також дуже важливі, але спочатку ці технології були розроблені в моїй країні на початку 1980-х років.
Очевидно, що гартівний нагрів буртика колінчастого вала повинен проводитися в цілості. Потужність нагріву внутрішньої та зовнішньої сторони кривошипа має бути змінена, тобто потужність внутрішньої частини кривошипа має бути великою, а потужність зовнішньої сторони кривошипа має бути малою. Ця технологія називається технологією розподілу електроенергії. Закруглені кути великого і малого колінчастого вала загартовані. Технологія полягає в забезпеченні 100% потужності при нагріванні внутрішньої частини кривошипа та 60% (або 70%) потужності при нагріванні зовнішньої сторони кривошипа, і коли колінчастий вал обертається, кут збільшується (або зменшується) на певну величину кожні 15°Потужність.