[实用新型]一种含内部加强筋的空头气门

说明书

本实用新型公开了一种含内部加强筋的空头气门，包括空头气门本体、堵头以及气门杆，空头气门本体具有空心头部以及沿空头气门本体轴向延伸的通孔，所述堵头固定连接到空心头部的腔口，将空心头部的腔口堵塞，堵头具有加强筋部，所述加强筋部与空心头部的弧形的腔壁相固定连接，所述气门杆固定连接于空头气门本体的颈部上。本实用新型针对发动机气门特别是空头气门存在的受力薄弱的不足，充分利用金属塑性成形加工方法和摩擦焊连接方法，在空头气门的受力薄弱点设置加强筋部，加强筋部连接于气门盘部进行强化。

技术领域

本实用新型涉及发动机气门加工制造领域，特别涉及一种含内部加强筋的空头气门。

背景技术

配气机构是发动机的重要组成部分，气门是配气机构中的关键零部件。发动机的气门控制着新鲜空气的进入和燃烧废弃的排出以及在发动机燃烧室的压缩和膨胀时起到密封作用，其工作的稳定性及耐磨特性深刻影响发动机的油耗、功率、效率乃至寿命。气门-座圈配对副工作于高应力(发动机最高燃烧压力可达20MPa、弹簧力和动载荷压力可达130MPa)、高温度(进气门工作温度一般在200～450℃，排气门的工作温度一般在600～800℃，有的甚至高达850℃)和腐蚀性(高温燃气侵蚀、硫化、V₂O₅腐蚀和氧化作用)的恶劣环境中，容易发生磨损，而气门的装配误差和开闭时的转动，又加剧了这种磨损，过度的磨损会导致气门-气门座圈副失效，降低发动机输出功率。随着发动机技术水平的提高，性能指标的日趋强化，燃烧室爆发压力和燃烧温度进一步提高。同时，随着环保问题愈加突出，环保法规愈加严格，对发动机排放水平提出了更高的要求，气门工作环境进一步恶化。因此，一方面不断地提高气门材料的抗高温磨损抗疲劳性能，比如引进镍基或钴基高温合金。然而，高温合金的价格很高和热塑性较差，导致气门的材料成本和制造成本上升。另一方面，可以通过不断发掘气门自身的冷却功能，降低其工作温度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种含内部加强筋的空头气门。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种含内部加强筋的空头气门制造方法，包括：

确定空头气门本体及加强筋部的几何尺寸；

空头气门本体制造；

堵头制造：在粗加工后的毛坏上加工出放置于空头气门本体的空心头部的腔口的堵头，在堵头上加工出加强筋部；

加强筋部与空心头部的弧形内腔壁通过摩擦焊相固定连接，堵头边缘与空心头部的腔口边缘相固定连接；将气门杆通过摩擦焊固定连接到空头气门本体的颈部端面上；

堵头与空头气门本体相固定连接后若堵头有凸出于空心气门盘部的部分，则切除堵头凸出于空心气门盘部的部分。

优选的，向空头气门本体的容纳腔充入钠，所述钠占容纳腔55-65％的空间。

优选的，堵头与空心头部进行旋转摩擦焊封口；气门杆与空头气门本体进行摩擦焊连接。

优选的，所述空头气门本体制造包括：长棒状实心毛坯准备；一端头部墩粗；空心头部镦压成形；沿空头气门本体轴向加工出通孔；在空头气门本体颈部端面加工出第五摩擦焊接触面，气门杆通过摩擦焊固定连接到第五摩擦焊接触面上。

优选的，在空心头部的边缘处加工第四摩擦焊接触面，第四摩擦焊接触面位于内腔一侧加工有能够容纳摩擦焊后产生的飞边的容纳槽，空心气门盘部的锥面上加工有耐磨堆焊槽，在堆焊槽中加入司太立合金粉末并通过堆焊将司太立合金粉末融化在堆焊槽中形成耐磨加强层；

在空心头部的腔壁上加工第一摩擦焊接触面，空心头部通过第一摩擦焊接触面与加强筋部焊接起来，堵头焊接到第四摩擦焊接触面上将空心头部的腔口密封起来。