[发明专利]适用于发动机活塞的空气淬火方法及装置

说明书

本发明提供了一种适用于发动机活塞的空气淬火方法及装置，该方法包括如下步骤：步骤一：将待淬火的发动机活塞夹持在上下两个夹持杆之间，夹持杆分别包括夹持头和轴承；步骤二：在发动机活塞的周边设置相对于发动机活塞的轴线左右偏心的压缩空气喷嘴，通过压缩空气喷嘴向发动机活塞喷射压缩空气，使得发动机活塞在压缩空气的作用下绕自身轴线旋转，其中发动机活塞由铝合金或铝基复合材料铸造而成。本发明利用了在生产现场一般都具备的压缩空气作为发动机活塞空气淬火的气源，压缩空气自压缩状态自喷嘴喷射而出形成的高速气流，本身具有膨胀吸热的降温效应，同时高流速可以迅速带走热量。

技术领域

本发明涉及发动机活塞的制造，具体地，涉及一种适用于发动机活塞的空气淬火方法及装置。

背景技术

发动机的活塞一般采用铝合金或铝基复合材料铸造而成，为保证其机械性能，需要对铸造后的活塞进行淬火处理。为了节约成本和时间，可利用铸造余热对活塞进行即时淬火。在现有技术中，一般采用将活塞铸模中取出后直接放入冷水中的淬火方式。然而这种水冷的淬火方式，存在造成活塞镶圈与基体粘结处因水分渗入而开裂的风险，同时还有水污染严重、活塞表面色泽不一、水温需控制、水槽需定期清洗等问题。现有技术中也有采用风冷淬火的方式，然而也存在冷却速度却不够快，冷却不够均匀，活塞淬火后性能难以达到要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何在保证淬火性能的前提下，充分利用铸造余热对发动机活塞进行淬火，本发明的目的是提供一种适用于发动机活塞的空气淬火方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供的一种适用于发动机活塞的空气淬火方法，包括如下步骤：

步骤一：将待淬火的发动机活塞夹持在上下两个夹持杆之间，所述夹持杆分别包括夹持头和轴承；

步骤二：在所述发动机活塞的周边设置相对于所述发动机活塞的轴线左右偏心的压缩空气喷嘴，通过所述压缩空气喷嘴向所述发动机活塞喷射压缩空气，使得所述发动机活塞在压缩空气的作用下绕自身轴线旋转，所述的发动机活塞由铝合金或铝基复合材料铸造而成。

进一步地，所述轴承为圆锥滚子轴承。

进一步地，所述的压缩空气喷嘴包括在所述发动机活塞的周向上相互间隔90°的两对高低错开的压缩空气喷嘴，一对所述的压缩空气喷嘴与所述发动机活塞的上半部分相对应，另一对所述的压缩空气喷嘴与所述发动机活塞的下半部分相对应。

进一步地，还包括至少一个压缩气体喷嘴，以与所述发动机活塞的轴线对齐的方向向所述发动机活塞喷射压缩气体。

进一步地，所述上夹持杆的夹持头被设置为中空的，以容纳所述发动机活塞的浇冒口。

根据本发明的另一个方面，提供一种适用于发动机活塞的空气淬火装置，包括活塞夹持装置和压缩空气喷射装置，所述活塞夹持装置包括上夹持杆和下夹持杆，所述上夹持杆和下夹持杆上分别设置有夹持头和轴承，所述压缩空气喷射装置包括设置在所述发动机活塞周边的相对于所述发动机活塞的轴线左右偏心的压缩空气喷嘴，所述活塞夹持装置和压缩空气喷射装置被设置为使得当所述发动机活塞被夹持在所述上夹持杆和下夹持杆之间，所述压缩空气喷嘴喷射压缩空气时，所述发动机活塞可在压缩空气的作用下绕自身轴线旋转。

进一步地，所述轴承为圆锥滚子轴承。

进一步地，所述的压缩空气喷嘴包括在所述发动机活塞的周向上相互间隔90°的高低错开的两对压缩空气喷嘴，一对所述的压缩空气喷嘴与所述发动机活塞的上半部分相对应，另一对所述的压缩空气喷嘴与所述发动机活塞的下半部分相对应。

进一步地，还包括至少一个气流喷射方向与所述发动机活塞的轴线对齐的压缩气体喷嘴。

进一步地，所述上夹持杆的夹持头被设置为中空的，以容纳所述发动机活塞的浇冒头口。