專利名稱：四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝，屬于感應(yīng)加熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體澆鑄前需對(duì)低合金鑄鐵缸套進(jìn)行預(yù)熱，保證鋁水流動(dòng)性消除澆鑄缺陷。傳統(tǒng)工藝采用爐中加熱方式，通過常規(guī)熱處理加熱爐將鑄鐵缸套加熱至500°C左右，然后帶溫固定在鋁缸體鑄造砂芯上實(shí)施鋁水澆鑄，最終完成缸套與鋁缸體之間的鑲鑄過程。 該工藝耗能高、生產(chǎn)效率低、離爐后無保溫措施、溫度均勻性難以保證、鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)難實(shí)現(xiàn)。目前，發(fā)達(dá)國家某些公司已經(jīng)開發(fā)并掌握了鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝技術(shù)，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體澆鑄生產(chǎn)工藝中獲得實(shí)際應(yīng)用。而國內(nèi)只在個(gè)別合資公司中有所應(yīng)用。根據(jù)一汽集團(tuán)公司鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)自主研發(fā)與生產(chǎn)制造的工作規(guī)劃，鋁缸體發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套同時(shí)感應(yīng)預(yù)熱工藝，其采用連續(xù)加熱方式提高缸套軸向各部位加熱針對(duì)性，保證缸套軸向溫度分布均勻；可同時(shí)調(diào)整四個(gè)有效圈外徑尺寸使各缸套加熱效率趨于一致，兩端有效圈外徑為Φ45，中間兩個(gè)為 Φ48;利用往復(fù)加熱形式給缸套加熱升溫，加熱升溫與擴(kuò)散均溫并行，縮短加熱時(shí)間提高生
產(chǎn)效率。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝，其特征在于缸套預(yù)熱工藝如下按啟動(dòng)按鈕后，感應(yīng)器離開原位以設(shè)定的1200mm/min速度快速垂直下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔，當(dāng)四個(gè)有效圈下端面超越缸套下端面IOmm時(shí)停止下行，以設(shè)定 88 kW功率靜止加熱并延時(shí)9.5秒，靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定300111111/1^11速度上升，并進(jìn)行連續(xù)掃描加熱；當(dāng)四個(gè)有效圈上端面超越缸套上端面IOmm時(shí)停止上行，以設(shè)定 88 kW功率靜止加熱并延時(shí)7秒，靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔再次重復(fù)一遍前面的預(yù)熱工藝過程，兩遍循環(huán)預(yù)熱工藝過程結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速上升離開缸套回到原位，全部感應(yīng)預(yù)熱工藝過程完成，總體耗時(shí)95秒。所述的缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝使用的預(yù)熱感應(yīng)器，由串聯(lián)過渡導(dǎo)線、并聯(lián)過渡導(dǎo)線、冷卻水進(jìn)水管、接觸板、絕緣板、冷卻水出水管、固定板、螺線管式有效圈組成；接觸板中間連接有絕緣板，接觸板的兩側(cè)連接有冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管；其特征在于螺線管式有效圈為四個(gè)，上部由固定板固定，有效圈三圈繞組且螺旋方向相同，兩串兩并連接方式， 其中有效圈A和有效圈B串聯(lián)、有效圈C和有效圈D串聯(lián)，然后將這兩組并聯(lián)起來與并聯(lián)過渡導(dǎo)線連接后固定在接觸板上，四個(gè)有效圈中心距均為93mm，繞組高度均為40mm;兩端有
3效圈A和有效圈D外徑為Φ45，中間有效圈B和有效圈C外徑為Φ48。本發(fā)明的積極效果是感應(yīng)器結(jié)構(gòu)合理便于調(diào)諧和電源能量輸出；四個(gè)缸套預(yù)熱終了溫度均控制在450士50°C以內(nèi)，滿足鋁缸體與鑄鐵缸套鑲鑄工藝要求；與爐中加熱工藝相比，工藝節(jié)拍控制在120秒以內(nèi)，生產(chǎn)效率高耗能低，工藝穩(wěn)定易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；具有較高推廣應(yīng)用價(jià)值。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的俯面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3感應(yīng)器有效圈兩串兩并結(jié)構(gòu)等效線路示意圖。圖4為本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5感應(yīng)器與缸套配合示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述
如圖1所示，四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套同時(shí)預(yù)熱感應(yīng)器，由串聯(lián)過渡導(dǎo)線1、并聯(lián)過渡導(dǎo)線2、冷卻水進(jìn)水管3、接觸板4、絕緣板5、冷卻水出水管6、固定板7、螺線管式有效圈 8組成；接觸板中間連接有絕緣板，接觸板的兩側(cè)連接有冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管；其特征在于螺線管式有效圈8為四個(gè)，上部由固定板7固定，有效圈三圈繞組且螺旋方向相同，兩串兩并連接方式，其中有效圈A和有效圈B通過串聯(lián)過渡導(dǎo)線1連接、有效圈C和有效圈D通過串聯(lián)過渡導(dǎo)線1連接，然后將這兩組并聯(lián)起來與并聯(lián)過渡導(dǎo)線2連接后固定在接觸板4上。如圖2所示，四個(gè)有效圈中心距均為93mm，繞組高度均為40mm;兩端有效圈 A和有效圈D外徑為Φ45，中間有效圈B和有效圈C外徑為Φ48。如圖3為四個(gè)有效圈連接線路示意圖，總體上采用兩串兩并連接方式。其中有效圈A和有效圈B串聯(lián)，有效圈C和有效圈D串聯(lián)，然后再將這兩組并聯(lián)起來。該連接方式可以保持四個(gè)有效圈中的電流分配均勻，而且，感應(yīng)器總體阻抗較小，便于感應(yīng)電源系統(tǒng)調(diào)諧和電源能量輸出。如圖4、圖5所示，感應(yīng)器中心距為265mm，四個(gè)有效圈中心距均為93mm，繞組高度均為40mm。與缸套配合間隙為17mm;其抵消了磁場(chǎng)強(qiáng)度宏觀分布的差異性，使各缸套加熱
效率趨于一致?？赏ㄟ^單臺(tái)中頻感應(yīng)加熱電源供電。發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體澆鑄前先將低合金鑄鐵缸套9 固定在鑄造沙芯10中，感應(yīng)器的四個(gè)有效圈被同時(shí)送入缸套內(nèi)孔，隔著IOmm厚沙芯實(shí)施多次連續(xù)掃描加熱。當(dāng)四個(gè)缸套被同時(shí)預(yù)熱到450士50°C時(shí)完成加熱過程。缸套預(yù)熱工藝過程
按啟動(dòng)按鈕一感應(yīng)器離開原位以設(shè)定速度(1200mm/min)快速垂直下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔，當(dāng)有效圈下端面超越缸套下端面IOmm時(shí)停止下行一以設(shè)定功率(88 kW)靜止加熱并延時(shí)(9. 5秒)一靜止加熱延時(shí)結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定速度(300mm/min)上升連續(xù)掃描加熱一當(dāng)有效圈上端面超越缸套上端面IOmm時(shí)停止上行，以設(shè)定功率(88 kW)靜止加熱并延時(shí)(7秒)一靜止加熱延時(shí)結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定速度(1200mm/min)快速下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔再次重復(fù)一遍前面的預(yù)熱工藝過程一兩遍循環(huán)預(yù)熱工藝過程結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定速度 (1200mm/min)快速上升離開缸套回到原位，全部感應(yīng)預(yù)熱工藝過程完成(總體耗時(shí)95秒左右)。 3、工藝參數(shù)
表1、四缸同時(shí)感應(yīng)預(yù)熱工藝參
250KW/10KHz I變壓器_比7 1中頻電容24.3X7uf_出頻率9300Hz I輸出電壓__出電流160A 1輸出功率薩
權(quán)利要求
1.四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝，其特征在于缸套預(yù)熱工藝如下按啟動(dòng)按鈕后，感應(yīng)器離開原位以設(shè)定的1200mm/min速度快速垂直下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔，當(dāng)四個(gè)有效圈下端面超越缸套下端面IOmm時(shí)停止下行，以設(shè)定88 kff功率靜止加熱并延時(shí)9. 5秒， 靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定300mm/min速度上升，并進(jìn)行連續(xù)掃描加熱；當(dāng)四個(gè)有效圈上端面超越缸套上端面IOmm時(shí)停止上行，以設(shè)定88 kff功率靜止加熱并延時(shí)7秒，靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔再次重復(fù)一遍前面的預(yù)熱工藝過程，兩遍循環(huán)預(yù)熱工藝過程結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速上升離開缸套回到原位，全部感應(yīng)預(yù)熱工藝過程完成，總體耗時(shí)95秒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝，其特征在于所述的缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝使用的預(yù)熱感應(yīng)器，由串聯(lián)過渡導(dǎo)線、并聯(lián)過渡導(dǎo)線、冷卻水進(jìn)水管、接觸板、絕緣板、冷卻水出水管、固定板、螺線管式有效圈組成；接觸板中間連接有絕緣板，接觸板的兩側(cè)連接有冷卻水進(jìn)水管和冷卻水出水管；其特征在于螺線管式有效圈為四個(gè)，上部由固定板固定，有效圈三圈繞組且螺旋方向相同，兩串兩并連接方式，其中有效圈A和有效圈B串聯(lián)、有效圈C和有效圈D串聯(lián)，然后將這兩組并聯(lián)起來與并聯(lián)過渡導(dǎo)線連接后固定在接觸板上，四個(gè)有效圈中心距均為93mm，繞組高度均為40mm;兩端有效圈A和有效圈D外徑為Φ45，中間有效圈B和有效圈C外徑為Φ48。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種四缸發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄鐵缸套感應(yīng)預(yù)熱工藝，其特征在于缸套預(yù)熱工藝如下按啟動(dòng)按鈕后，感應(yīng)器離開原位以設(shè)定的1200mm/min速度快速垂直下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔，當(dāng)四個(gè)有效圈下端面超越缸套下端面10mm時(shí)停止下行，以設(shè)定88kW功率靜止加熱并延時(shí)9.5秒，靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定300mm/min速度上升，并進(jìn)行連續(xù)掃描加熱；當(dāng)四個(gè)有效圈上端面超越缸套上端面10mm時(shí)停止上行，以設(shè)定88kW功率靜止加熱并延時(shí)7秒，靜止加熱延時(shí)結(jié)束后，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速下降進(jìn)入缸套內(nèi)孔再次重復(fù)一遍前面的預(yù)熱工藝過程，兩遍循環(huán)預(yù)熱工藝過程結(jié)束，感應(yīng)器以設(shè)定1200mm/min速度快速上升離開缸套回到原位。其保證缸套軸向溫度分布均勻；可同時(shí)調(diào)整四個(gè)有效圈外徑尺寸使各缸套加熱效率趨于一致，利用往復(fù)加熱形式給缸套加熱升溫，加熱升溫與擴(kuò)散均溫并行，縮短加熱時(shí)間提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)H05B6/10GK102427628SQ20111038452
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者姜波, 崔凱, 李航宇 申請(qǐng)人:中國第一汽車股份有限公司