[发明专利]一种活塞头部快速氧化设备

说明书

技术领域

本发明属于发动机活塞制造加工领域，具体涉及一种活塞头部快速氧化设备。

背景技术

活塞阳极氧化是为了解决大功率柴油机特别是燃烧室直接设置在活塞顶部的直喷式柴油机活塞的燃烧室口部容易产生裂纹，尤其对于收口盆式燃烧室的口部更易产生热疲劳裂纹而采用的一种活塞表面处理工艺，通过阳极氧化从而提高活塞的使用寿命。

活塞阳极氧化的实质是将铝合金的表面层转化为一层高密度的Al2O3膜，如图1、2所示，该氧化膜34的隔热性极好，使易开裂部位形成热障，放慢热流的侵入，因而活塞顶部经硬质阳极氧化后能有效地提高其热疲劳强度。活塞阳极氧化主要应用于活塞头部，膜层厚度可达90um，硬质阳极氧化时间为5～10分钟，维氏硬度HV250～500，硬质氧化膜34层熔点高达2000℃，导热系数小于0.16w/m.k，可使活塞顶部燃烧室承受瞬时高温，并可起绝热作用，具有良好的耐热性、绝缘性和防腐性膜层。现有的活塞头部氧化设备工艺流程为：活塞装入面罩→活塞上挂钩→氧化→活塞下挂钩→活塞取出面罩，该工艺流程的缺陷在于：作业步骤繁琐，员工作业强度大，作业周期长。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单快捷，氧化效率高的活塞头部快速氧化设备。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种活塞头部快速氧化设备，包括具有环形气密内腔的密封套筒，以及密封套筒下方设置的氧化槽，所述密封套筒的内壁上设有连通环形气密内腔的环形槽，所述环形槽内设有密封圈；所述密封套筒上还设有与环形气密内腔连通的进气口；所述氧化槽底部设有与电源阴极导通的镀液极板，所述密封套筒上设有沿竖直方向往复运动设置的电极铜板，所述电极铜板与电源阳极导通；所述氧化槽上还设有冷却系统。

优选的，所述冷却系统包括氧化槽上设置的进液口和出液口，所述进液口和出液口通过管路与冷却水槽连通，且与进液口相连的管路上串联有循环泵。

优选的，所述氧化槽底部设有至少三根向上凸伸设置的钛针，各钛针沿氧化槽圆周方向均匀间隔布置，且各钛针的顶端位于同一水平面内。

优选的，所述密封圈的截面形状大致为U型，且U型的两个端部具有向内弯折的翻边，使U型的开口呈现喇叭状结构，该U型截面的开口朝向环形气密内腔的内部设置。

优选的，当待氧化的活塞放置在各钛针顶端时，所述密封圈位于活塞的第一油环和第二油环之间。

优选的，所述电极铜板固定在一竖直设置的气缸的活塞杆上，该气缸的缸体与机架固接。

优选的，所述电极铜板固定在一竖直设置的液压缸的活塞杆上，该液压缸的缸体与机架固接。

优选的，所述密封套筒和氧化槽均由绝缘材料制成。

优选的，所述进气口设置在密封套筒的上端面上。

优选的，所述密封套筒的顶端的外侧边缘设有一圈凸环，所述凸环沿密封套筒轴向向上突出于密封套筒的上端面设置。

本发明的技术效果在于：本发明采用密封套筒将活塞上需要氧化的区域与不需要氧化的区域隔离，密封套筒采用气压控制，充气时密封圈与活塞外环面紧密贴合，泄气时密封圈活塞外环面分离，密封步骤简单，响应迅速，大大提高了活塞氧化工艺的生产效率。

附图说明

图1是活塞氧化前的结构示意图；

图2是活塞氧化后的结构示意图；

图3是本发明的实施例所提供的活塞头部快速氧化设备的剖视图；

图4是图3的I局部放大视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图3所示，一种活塞头部快速氧化设备，包括具有环形气密内腔11的密封套筒10，以及密封套筒10下方设置的氧化槽20，所述密封套筒10的内壁上设有连通环形气密内腔11的环形槽，所述环形槽内设有密封圈13；所述密封套筒10上还设有与环形气密内腔11连通的进气口12；所述氧化槽20底部设有与电源阴极导通的镀液极板21，所述密封套筒10上设有沿竖直方向往复运动设置的电极铜板15，所述电极铜板15与电源阳极导通；所述氧化槽20上还设有冷却系统。本发明采用密封套筒10将活塞上需要氧化的区域与不需要氧化的区域隔离，密封套筒10采用气压控制，充气时密封圈13与活塞外环面紧密贴合，泄气时密封圈13活塞外环面分离，密封步骤简单，响应迅速，大大提高了活塞氧化工艺的生产效率。