再制造已用汽缸襯套(20)包括接納具有通過在內燃機(10)中作業而緩解殘留壓縮應力的圓角(42)的已用汽缸襯套(20)，以及壓縮形成疲勞敏感圓角(42)的汽缸襯套的材料襯底(23)，從而通過材料襯底(23)的塑性變形重新成形圓角(42)的不均勻輪廓。通過塑性變形將殘留壓縮應力至少部分地恢復至所述圓角。還公開了在再制造過程中用于加工已用汽缸襯套(20)的掩模和汽缸襯套組件(90)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術通常涉及再制造領域，更具體而言，涉及將殘留壓縮應力恢復至已用汽缸襯套中的疲勞敏感圓角。
技術介紹
汽缸襯套已經在內燃機中應用多年。不是由發動機缸體直接限定汽缸孔，而是發動機缸體可以配備多個汽缸襯套，每個汽缸襯套限定用于接納活塞的汽缸孔。汽缸襯套通常可以拆卸，使得當發動機維修或重新裝配時，可以將汽缸襯套從發動機缸體取出，并用新的汽缸襯套更換。典型的內燃機中的運行狀況非常苛刻，汽缸襯套遭受極端溫度、壓力以及這些變量的相對大幅擺動。由于這些原因，通常從發動機拆除因磨損或變形脫離原始規格而導致其停止使用的汽缸襯套。在一些情況下，汽缸襯套可以因諸如破裂等原因導致受損，且一直以來，標準的操作就是報廢所有汽缸襯套而不是嘗試維修和/或再使用它們。因各種原因，在最近幾年中，已經在眾多商業領域，尤其是在發動機維修和再制造領域重視部件和材料的再使用。由于各種行政要求或這些要求和其它因素的組合，再使用背后的動機可能是經濟、技術的原因。在性質上旨在用作可更換部件一些部件的情況下，汽缸襯套作為一個實例，影響再使用可行性的各種交叉關聯因素還沒有聯合，且/或實際執行再使用操作的技術知識還不存在。在再制造領域，在考慮恢復使用再使用的部件之前，通常必須使其做好準備以讓其保持與新部件同樣良好或比新部件更好的狀態。再制造工程師和技術人員通常將新部件用的規格印刷品或其它來源作為再制造部件恢復使用的標準。即使當理論上因素聯合使得一些部件的再制造和再使用經濟可行，但滿足原始規格的挑戰會使再制造和再使用表現得不可能或不切實際。使這些挑戰更加困難的是普遍缺乏對故障模式以及諸如運行中各種部件經受的磨損、應力、應變等現象的理解。與汽缸蓋接縫相關的一種已知發動機修復策略已經在專利技術人為Bock的共同擁有的美國專利第5，575251號中教示，但不是涉及維修汽缸襯套本身。
技術實現思路
在一方面，為內燃機再制造已用汽缸襯套的方法包括接納具有通過在內燃機中工作來緩解殘留壓縮應力的圓角并且具有不均勻輪廓的已用汽缸襯套。圓角在疲勞敏感位置上圍繞汽缸襯套的中心軸線周向延伸，且鄰接徑向突出的汽缸襯套法蘭。所述方法還包括壓縮形成圓角的汽缸襯套的材料襯底，使得通過材料襯底的塑性變形來重新成形圓角的不均勻輪廓。所述方法又包括通過塑性變形至少部分地將殘留壓縮應力恢復至圓角。在另一方面，處理內燃機汽缸襯套的方法包括接納一組已用汽缸襯套，每個汽缸襯套具有通過在內燃機中工作來緩解殘留壓縮應力的疲勞敏感圓角，以及將所述組已用汽缸襯套分成用于再制造的第一子集來滿足圓角可恢復性標準，且分成第二子集。所述方法還包括壓縮形成第一子集的每個汽缸襯套中的圓角的材料襯底，使得通過相應材料襯底的塑性變形來重新成形圓角以恢復其中的殘留壓縮應力。所述方法又包括在恢復殘留壓縮應力后將已用汽缸襯套轉送至庫存，以便在內燃機中恢復使用。在又一方面，在再制造過程中用于加工已用汽缸襯套的掩模和已用汽缸襯套組件包括具有由材料襯底形成的細長襯套體的已用汽缸襯套，該細長襯套體限定縱向中心軸線，且具有內襯套表面，外襯套表面和徑向突出法蘭。細長襯套體還包括在鄰接徑向突出法蘭的疲勞敏感位置上圍繞中心軸線周向延伸的圓角。圓角通過在內燃機中工作來緩解殘留壓縮應力，且具有不均勻輪廓，使得圓角不適合通過輥拋光恢復殘留壓縮應力。組件還包括附接到細長襯套體且遮蔽圓角的第一軸向側上的外襯套表面的第一軸向段以及圓角的第二軸向側上的外襯套表面的第二軸向段的可拆除掩模，使得形成圓角的材料襯底暴露，以施加壓縮力來恢復殘留壓縮應力。【附圖說明】圖1是根據一個實施例用于再制造的處于拆卸階段的內燃機的局部剖面側視圖，并包括細部放大圖；圖2是從圖1所示的發動機中移除的汽缸襯套的部分的局部剖面側視圖，并包括細部放大圖；圖3是根據一個實施例的處于加工階段的掩模和已用汽缸襯套組件的局部剖面側視圖，并包括細部放大圖；及圖4是根據一個實施例用于移入缸組庫存的汽缸襯套加工的示意圖。【具體實施方式】參照圖1，示出了處于局部拆卸狀態的發動機10，其為準備再制造時拆除情況下可能出現的狀態。發動機10包括汽缸體12和所示與汽缸體12分離的汽缸蓋14。在許多情況中，發動機10可包括直噴式壓縮點火發動機，但是本專利技術并不因此受限于此。所示位于汽缸體12中的是一組汽缸襯套20、120和220。所述組汽缸襯套可在仍位于汽缸體12的再制造設備處被接納，但可從汽缸體12拆卸并作為松散單元來接納用于加工。所述組中的每一個汽缸襯套是所謂的頂部支撐汽缸襯套，每一個都具有限定縱向中心軸線的伸長襯套主體。圖1中，某些特征相對于汽缸襯套20標出，而其它特征相對于汽缸襯套120更詳細地標出并示出。在從發動機中移除不再使用，組中接納用于制造的所有汽缸襯套可具有相同設計，并且因此，本文對所述組中的一個汽缸襯套的特征描述應理解為適用于所述組中的其它汽缸襯套，除非另有指明。襯套20的伸長襯套主體在圖1中通過附圖標記22示出，并限定在第一軸端30和第二軸端32之間延伸的中心軸線28。汽缸襯套20還包括內襯套表面24和外襯套表面26，每一個都在第一軸端30和第二軸端32之間延伸，并通常呈圓柱形，與本領域技術人員了解的與汽缸體12的冷卻、汽缸體12內的汽缸襯套安裝及定位相關的外襯套表面26的各種特征脫離。從以下描述中將顯而易見，本專利技術考慮了加工和再制造汽缸襯套的獨特策略，用于將已用汽缸襯套重新使用在內燃機中。如上所述，每一個汽缸襯套20、120和220可以是頂部支撐汽缸襯套。為此目的，汽缸襯套20包括位于汽缸體12頂部的徑向突出法蘭34。圓周裙部40與徑向突出法蘭34軸向地間隔開，并可具有與汽缸體12相對緊密的間隙，用于以所需的方式放置定位汽缸襯套20。一個或多個間隔件16可位于汽缸體12上，在徑向突出法蘭34的外側，且一個或多個常規汽缸蓋墊圈18可位于間隔件16上，以使得當汽缸蓋14位于并夾在汽缸體12上時，墊圈18形成常規燃燒密封。汽缸蓋14對汽缸體12的相對高的夾緊負荷傾向于擠壓位于二者之間的徑向突出法蘭34。與發動機10在運行中的熱循環、溫度極限和其它相對苛刻的操作條件結合的這些高加緊負荷可使得徑向突出法蘭34遭受疲勞誘導情況。相應地，徑向突出法蘭34，且更具體地形成汽缸襯套的材料襯底23，可以被認為是疲勞敏感，尤其是在本文將進一步論述的法蘭34與襯套主體22的其余部分鄰接的區域。汽缸襯套20的其它部分可以認為是疲勞不敏感，例如更靠近第二軸端32且在使用期間不容易遭受此種苛刻條件影響的外襯套表面26上的各種幾何形狀和表面特征。襯套120的某些特征在圖1中更詳細地放大示出，包括徑向突出法蘭134、填料帶槽144和圓角142，圓角142在鄰接徑向突出法蘭134的疲勞敏感位置處圍繞汽缸襯套120的中心軸線周向延伸。填料帶41位于槽144內，并可以是彈性密封件。當被接納用于加工和再制造時，汽缸襯套組中的一些構件可適合用于再制造，而其它的可能不適合。汽缸襯套120是在內燃機中使用而受損使得其不適合再制造的汽缸襯套的一個實例。具體地說，裂紋143，在該處材料襯底已經導致延伸通過圓角142。雖然未詳細示出，但汽缸襯套20和潛在汽缸襯套220可以假定已經具有無裂紋的圓角。因此，根據本專利技術的汽缸襯套的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種內燃機(10)汽缸襯套(20)的再制造方法，包括以下步驟：接納已用汽缸襯套(20)，所述已用汽缸襯套(20)具有通過在內燃機中的作業而緩解殘留壓縮應力的圓角(42)并具有不均勻輪廓，所述圓角(42)在疲勞敏感位置，圍繞汽缸襯套(20)的中心軸線(28)周向延伸，并與徑向突出地汽缸襯套法蘭(34)鄰接；壓縮形成所述圓角(42)的所述襯套(20)的材料襯底(23)，使得所述圓角(42)的不均勻輪廓通過所述材料襯底(23)的塑性變形而重新成形；和通過塑性變形將殘留壓縮應力至少部分地恢復至所述圓角(42)。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：A·克拉弗，T·A·辛普森，
申請(專利權)人：卡特彼勒公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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