[发明专利]一种发动机曲轴及其再制造方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机再制造技术领域，具体涉及一种发动机曲轴还涉及一种发动机曲轴的再制造方法。

背景技术

再制造是指以产品全寿命周期理论为指导，以实现废旧产品性能提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化为手段，进行修复，改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。

发动机曲轴是发动机的重要零部件之一，也是容易损坏的关键零部件之一，市场上报废量和需求量远大于发动机。曲轴的作用是把活塞往复运动通过连杆转变为旋转运动，传给底盘的传动机构；同时驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵等。曲轴的失效主要表现为轴颈磨损、轴颈化瓦等，在旧机拆下的曲轴和发动机大修更换下的曲轴普遍存在上述缺陷，这些缺陷的修复，是发动机曲轴再制造需要突破的关键技术。

目前，现有技术中发动机曲轴的再制造方法主要有以下两种：

第一种方法是对轴颈表面热喷涂来恢复轴颈的尺寸。但是涂层与曲轴轴颈本体的结合为机械粘合，受结合力制约，使用中容易出现涂层脱落、翘边等现象造成化瓦，进而造成发动机整机报废；

第二种方法是对轴颈减尺寸，单配轴瓦。但此种方式，配件不能通用，不利于售后服务，亦不符合国家对再制造产业的指导精神。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种发动机曲轴，在确保曲轴安全系数和整体性能满足使用要求的前提下，对轴颈上存在缺陷的发动机曲轴进行修复，恢复曲轴轴颈的精度要求，实现高速发动机曲轴的再制造。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种发动机曲轴，包括若干个轴颈，所述轴颈包括轴颈本体，所述轴颈本体的两端设有凸缘，所述凸缘与轴颈本体之间设有圆角，所述轴颈本体的外表面设有激光熔覆涂层，所述激光熔覆涂层的边缘与相应的圆角之间均设有间隔，所述凸缘靠近所述轴颈本体的端面、所述圆角及所述间隔上均设有渗氮层。

作为一种改进，所述间隔的长度为1mm～2mm。

作为进一步的改进，所述渗氮层的厚度为0.1mm～0.3mm。

作为进一步的改进，所述激光熔覆涂层的厚度为0.2mm～1mm。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于发动机曲轴，包括若干个轴颈，所述轴颈包括轴颈本体，所述轴颈本体的两端设有凸缘，所述凸缘与轴颈本体之间设有圆角，所述轴颈本体的外表面设有激光熔覆涂层，因而采用激光熔覆方式在轴颈本体表面形成激光熔覆涂层，激光熔覆涂层与轴颈本体的结合为冶金结合，结合力高，热影响区小，避免了脱落和裂纹缺陷的产生；由于所述激光熔覆涂层的边缘与相应的圆角之间均设有间隔，因而既避免了在圆角上进行激光熔覆存在应力的问题，又保证了轴颈本体和轴瓦的贴合面积；由于所述凸缘靠近所述轴颈本体的端面、所述圆角及所述间隔上均设有渗氮层，因而强化了圆角，同时在氮化时，由于温度升高，使得消除了熔覆过程中产生的应力。本发明在确保曲轴安全系数和整体性能满足使用要求的前提下，对轴颈上存在缺陷的发动机曲轴进行修复，恢复曲轴轴颈的精度要求，实现高速发动机曲轴的再制造。

作为同一种技术构思，本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种发动机曲轴的再制造方法，在确保曲轴安全系数和整体性能满足使用要求的前提下，对轴颈上存在缺陷的发动机曲轴进行修复，恢复曲轴轴颈的精度要求，实现高速发动机曲轴的再制造。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种发动机曲轴的再制造方法，包括如下步骤：

（1）将所述发动机曲轴的轴颈表面的氮化层或氧化层以磨削方式去除；

（2）以激光熔覆方式在所述轴颈的轴颈本体表面形成所述激光熔覆涂层，所述激光熔覆涂层的边缘与相应的所述圆角之间均设有间隔；

（3）以氮化方式在所述凸缘靠近所述轴颈本体的端面、所述圆角及所述间隔上均形成所述氮化层;

（4）以磨削方式将所述轴颈加工至产品尺寸。

作为一种改进，在步骤（2）中，所述间隔的长度为1mm～2mm。

作为进一步的改进，在步骤（3）中，所述渗氮层的厚度为0.1mm～0.3mm。