发动机耐磨阀片铸件的制作方法

1.本实用新型属于阀片铸件技术领域，具体涉及一种发动机耐磨阀片铸件。


背景技术：

2.阀片是应用于自由活塞式发动机中的压缩机里面的进排气阀，在压缩机中进排气阀的开启和关闭不需要驱动机构，而是依靠阀片两边的压力差来实现，如图6所示，该气阀主要有阀座12、阀片13、弹簧14、升程限制器15四部分组成，压缩机工作时，阀片在阀座和升程限制器之间来回跳动，会形成撞击，而在撞击的过程中，阀片表面回产生磨损破裂，尤其是在阀片的底部，撞击频率比阀片上部要高，更容易磨损破裂。 因此，需要在阀片铸造时为其增加耐磨效果。
3.申请号为2017106724087的中国实用新型公开了一种汽车活塞缸排气阀片组件，包括排气阀片和活塞缸体，所述活塞缸体设有六个活塞缸，所述每个活塞缸的端面设有环形凸起，环形凸起外围的活塞缸端面上还设有腰形凹槽，所述腰形凹槽的侧面设有与活塞缸联通的侧边缺口；所述排气阀片绕圆心设有多个舌形弹片。该方案具有结构简单，稳定可靠的优点。同时在该专利中的说明书的背景技术中就提及了为了提升相应部件的耐磨性，可以采用在组件铸造后为其表面涂敷耐磨合金层的方式。但是仅仅涂敷耐磨层存在还不足以解决阀片的耐磨问题，因为如果耐磨层较薄，则耐磨效果有限，如果耐磨层较厚，则会增加阀片重量，影响进排气效果。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供一种发动机耐磨阀片铸件，包括阀片本体，所述阀片本体的中心设有中心孔，所述阀片本体的上方设有圆台部，所述圆台部的上方为上冲击面，所述阀片本体的底部为下冲击面，所述下冲击面的边缘处设有耐磨部，所述耐磨部为环形结构，所述耐磨部的表面设有第一耐磨层，所述耐磨部的内侧嵌有耐磨轴芯。
5.较佳的，所述上冲击面设有第二耐磨层，所述第二耐磨层也为环形结构，所述第二耐磨层的直径小于第一耐磨层。
6.较佳的，所述耐磨部上开设有容纳孔，所述容纳孔的内部设置有耐磨套，所述耐磨套的硬度低于耐磨轴芯，所述耐磨套、耐磨轴芯和第一耐磨层齐平设置。
7.较佳的，所述第一耐磨层为硬质合金耐磨层，所述第二耐磨层为聚晶金刚石耐磨层。
8.较佳的，所述耐磨部的内直径与阀片本体外直径比值为2：3。
9.本实用新型的优点为：
10.1.本方案中在原有的耐磨层基础上增加了耐磨轴芯，耐磨轴芯采用高硬度材料制成，具有极好的耐磨效果，在阀片底部与升程限制器发生碰撞磨损时，耐磨轴芯能够承载撞击载荷和摩擦，保证了阀片底部的耐磨效果；同时，耐摩轴芯不会过于增加阀片重量，不会对进排气造成影响。
11.2. 本方案中耐磨部采用环形结构，其区域为阀片底部的主要碰撞摩擦区域，在保证摩擦效果的同时，进一步减小阀片的额外重量。
附图说明
12.图1为本实用新型仰视结构图；
13.图2为本实用新型立体图；
14.图3为本实用新型俯视图；
15.图4为本实用新阀片本体侧视结构图；
16.图5为本实用新型侧视图；
17.图6为现有技术气阀结构图；
18.图中： 1阀片本体、2中心孔、3圆台部、4上冲击面、5下冲击面、6耐磨部、7第一耐磨层、8耐磨轴芯、9第二耐磨层、10容纳孔、11耐磨套、12阀座、13阀片、14弹簧、15升程限制器。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
20.如图1-5所示，一种发动机耐磨阀片铸件，包括阀片本体1，阀片本体1的中心设有中心孔2，阀片本体1的上方设有圆台部3，圆台部3的上方为上冲击面4，上冲击面4朝向阀座的底部，阀片本体1的底部为下冲击面5，下冲击面5朝向升程限制器，下冲击面5的边缘处设有耐磨部6，耐磨部6为环形结构，之所以设置为环形结构，如图6所示，阀片的底部与升程限制器碰撞的区域在于阀片的外边缘处，耐磨部6的内直径与阀片本体1外直径比值为2：3，这样可以有效保证耐磨部6覆盖碰撞区域，因此，只在阀片的底部靠近外边缘的位置设置耐磨部6即可，可以节省成本，降低重量，耐磨部6的表面设有第一耐磨层7，第一耐磨层7为硬质合金耐磨层，硬质合金耐磨层的厚度为0.1-0.2mm左右，尽量薄一些，减少重量，硬质合金耐磨层起到辅助耐磨效果，耐磨部6的内侧嵌有耐磨轴芯8，耐磨轴芯8总共设有6个，均匀设置在耐磨部6上，耐磨轴芯8起到主要耐磨效果，如图2所示，耐磨轴芯8垂直嵌于耐磨部6的表面，阀片底部与升程限制器发生碰撞磨损时，耐磨轴芯8能够承载撞击载荷和摩擦，保证了阀片底部的耐磨效果。耐磨轴芯8为铬合金棒，铬合金为硬度极高的金属，由于硬度越高，其对应的耐磨效果越强。耐磨轴芯8所占体积较小，相比现有技术，在保证耐磨的同时，能够尽可能地降低阀片重量。耐磨部6上开设有容纳孔10，容纳孔10的内部设置有耐磨套11，耐磨套11的硬度低于耐磨轴芯8，耐磨套11、耐磨轴芯8和第一耐磨层7齐平设置。耐磨套11为低碳钢，其硬度低于耐磨轴芯8，其作用在于阀片和耐磨轴芯8在生产铸造时和会发生的热胀冷缩、金相组织变化而导致的体积变化，较低硬度的耐磨套11会有提供退让的效果，防止容纳孔也就是阀片1产生裂变。
21.在进行阀体铸造时，首先需要准备好耐磨套11、耐磨轴芯8和具有阀体型腔的浇铸模具；然后在浇铸模具内放入耐磨套11和耐磨轴芯8；然后往浇铸模具内浇筑铸造熔融金属溶液，使得熔融金属溶液、耐磨套11和耐磨轴芯8凝成一体，完成阀体铸件。之后按照指定位
置在耐磨部6上涂敷耐磨硬质合金即可。
实施例
22.本实施例具有和实施例1相同的部分，区别在于：上冲击面4设有第二耐磨层9，第二耐磨层9也为环形结构，第二耐磨层9的直径小于第一耐磨层7，上冲击面4虽然冲击频率相比较于下冲击面5冲击频率较低，但是依然会受到一定的碰撞摩擦，为此，在上冲击面4上也有一层耐磨层，该耐磨层也为环形结构，环形结构的目的与第一耐磨层7一致，减少重量和成本，由于该冲击面撞击频率较低，设置一层耐磨层即可，该耐磨层位聚晶金刚石耐磨层。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种发动机耐磨阀片铸件，其特征在于：包括阀片本体（1），所述阀片本体（1）的中心设有中心孔（2），所述阀片本体（1）的上方设有圆台部（3），所述圆台部（3）的上方为上冲击面（4），所述阀片本体（1）的底部为下冲击面（5），所述下冲击面（5）的边缘处设有耐磨部（6），所述耐磨部（6）为环形结构，所述耐磨部（6）的表面设有第一耐磨层（7），所述耐磨部（6）的内侧嵌有耐磨轴芯（8）。2.根据权利要求1所述的发动机耐磨阀片铸件，其特征在于：所述上冲击面（4）设有第二耐磨层（9），所述第二耐磨层（9）也为环形结构，所述第二耐磨层（9）的直径小于第一耐磨层（7）。3.根据权利要求2所述的发动机耐磨阀片铸件，其特征在于：所述耐磨部（6）上开设有容纳孔（10），所述容纳孔（10）的内部设置有耐磨套（11），所述耐磨套（11）的硬度低于耐磨轴芯（8），所述耐磨套（11）、耐磨轴芯（8）和第一耐磨层（7）齐平设置。4.根据权利要求3所述的发动机耐磨阀片铸件，其特征在于：所述第一耐磨层（7）为硬质合金耐磨层，所述第二耐磨层（9）为聚晶金刚石耐磨层。5.根据权利要求4所述的发动机耐磨阀片铸件，其特征在于：所述耐磨部（6）的内直径与阀片本体（1）外直径比值为2：3。

技术总结
本实用新型公开了一种发动机耐磨阀片铸件，包括阀片本体，所述阀片本体的中心设有中心孔，所述阀片本体的上方设有圆台部，所述圆台部的上方为上冲击面，所述阀片本体的底部为下冲击面，所述下冲击面的边缘处设有耐磨部，所述耐磨部为环形结构，所述耐磨部的表面设有第一耐磨层，所述耐磨部的内侧嵌有耐磨轴芯。本实用新型能够拥有较强的耐磨效果，能够有效提升阀片铸件的使用寿命。提升阀片铸件的使用寿命。提升阀片铸件的使用寿命。


技术研发人员：谢华琼 韩兆双 胡学圣 李德胜
受保护的技术使用者：常州市宏汇合机械制造有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/5/16