專利名稱：抗斷裂的發(fā)動機氣門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機氣門，特別是一種抗斷裂的發(fā)動機氣門。
背景技術(shù)：
如圖1-2所示，其為目前大多發(fā)動機所使用的氣門，其包括氣門桿1和頭部2，氣門 桿1和頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的表面設(shè)有呈同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31，這種氣 門經(jīng)常在頸部3的圓弧處斷裂。氣門是發(fā)動機的重要零件之一，氣門的工作條件十分惡劣， 氣門工作時需承受較高的機械負荷和熱負荷，包括氣門工作時反復承受落座沖擊負荷及燃 氣壓力所給予的交變負荷，高強化發(fā)動機的進氣門工作溫度一般可達300°C 60(TC，排氣 門工作溫度一般可達600°C 85(TC，甚至更高，還要承受高溫氧化性氣體的熱應(yīng)力及氣體 腐蝕作用，在這樣這樣嚴酷的工作條件下，使氣門頸部3的圓弧處經(jīng)常受到高溫燃氣的沖 刷，因此易于產(chǎn)生腐蝕與燒損和積炭等現(xiàn)象而導致疲勞強度急劇降低而斷裂。經(jīng)調(diào)查，某氣 門公司2006 2007年度用戶反饋氣門質(zhì)量故障情況表中，因氣門頸部3的圓弧處斷裂的 故障率占全部質(zhì)量故障的55. 1%，所以氣門頸部3的圓弧處斷裂是氣門質(zhì)量故障的主要原 因。進一步分析其具體原因，在剔除了氣門以外的其他零部件外，其造成氣門于其頸部3的 圓弧處斷裂的主要原因是氣門頸部表面都設(shè)計成垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理 31。這種在頸部3表面設(shè)計垂直于氣門軸線的同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31會產(chǎn)生如下問題一、 同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31紋理方向與工作時的氣流方向不一致，增大了氣流阻力，減小了氣 缸充氣量；二、工作時，在氣門表面形成了應(yīng)力集中的閉環(huán)圈，在氣門受到發(fā)動機配氣機構(gòu) 的往復交變沖擊力和高速高溫高腐蝕氣流徑向沖刷力的雙重作用下，對氣門頸部3形成了 一個剪切作用，在氣門的頸部3容易造成疲勞斷裂；三、同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31表面氣流阻 力大，降低了氣流軸向沖刷力，因而易產(chǎn)生積炭。所以目前在氣門頸部3表面設(shè)計成垂直于 氣門軸線的同心圓環(huán)狀紋理31是使氣門在工作時導致其頸部3處疲勞強度急劇降低而斷 裂的真正原因，屬于氣門結(jié)構(gòu)不合理的固有問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種抗斷裂的發(fā)動機氣門，其可 以很好地提高發(fā)動機氣門的抗疲勞和抗斷裂的能力。 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種抗斷裂的發(fā)動機氣門，其包括氣門桿和頭部，氣門桿和 頭部通過頸部連為一體，頸部的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理。 本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是所述的開放的螺旋狀紋理的螺旋角度R為15° 55° 。 本發(fā)明再進一步的技術(shù)方案是所述的設(shè)有開放的螺旋狀紋理的頸部的外表面粗 糙度為RaO. 4 ii m至Ral. 6 ii m。 本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是所述的開放的螺旋狀紋理是通過對頸部的外表面進 行螺旋磨削而形成的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點 本發(fā)明是一種特別適合于高強化大功率柴油發(fā)動機抗疲勞和抗斷裂的氣門。由于 其頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理，當高速高溫高腐蝕氣流在沖刷頸部的外表面時，氣流方 向與頸部外設(shè)有開放的螺旋狀紋理的螺旋方向基本一致(而目前的氣門在工作時氣流方 向與頸部外同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理的紋理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無 法在氣門頸部表面停頓，而是順沿著螺旋狀紋理的螺旋方向流出，大大改善了氣道沖刷氣 流的流暢性；同時由于減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積炭；并且由 于減少了氣流阻力，就不會在頸部的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可提高氣門頸部的疲勞強度。因此 本發(fā)明能提高發(fā)動機氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實施例，但其對發(fā)明創(chuàng)造的范圍無任何限制。


圖1為本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視圖；
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的俯視圖。
具體實施方式

實施例1 如圖1-2所示，一種抗斷裂的發(fā)動機氣門，其包括氣門桿1和頭部2，氣門桿1和 頭部2通過頸部3連為一體，頸部3的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理32，開放的螺旋狀紋 理32是通過對頸部3的外表面進行螺旋磨削而形成的，開放的螺旋狀紋理32的螺旋角度 R為15。 55° ，頸部3的外表面粗糙度為RaO. 4iim至Ral. 6iim。 工作時，當高速高溫高腐蝕氣流在沖刷帶有開放的螺旋狀紋理32的頸部3的外表 面時，氣流方向與螺旋狀紋理32的螺旋方向基本一致(而目前的氣門在工作時氣流方向與 頸部3外同心圓環(huán)狀閉環(huán)紋理31的紋理方向基本上是垂直的，所以阻力很大)，因此氣流無 法在氣門頸部3表面停頓，而是順沿著螺旋狀紋理32的螺旋方向流出，大大改善了氣道沖 刷氣流的流暢性；同時由于減少了氣流阻力，這樣就增加了氣缸充氣量，容易掃出積炭；并 且由于減少了氣流阻力，就不會在頸部3的表面產(chǎn)生應(yīng)力集中，可提高氣門頸部3的疲勞強 度。因此本發(fā)明從結(jié)構(gòu)上提高了發(fā)動機氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高了氣門 的使用壽命。 本發(fā)明不局限于上述的具體結(jié)構(gòu)，只要是在頸部3的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋 理32的發(fā)動機氣門就落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 權(quán)利要求
一種抗斷裂的發(fā)動機氣門，其包括氣門桿(1)和頭部(2)，氣門桿(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，其特征是頸部(3)的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗斷裂的發(fā)動機氣門，其特征是所述的開放的螺旋狀紋理 (32)的螺旋角度R為15。 55° 。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗斷裂的發(fā)動機氣門，其特征是所述的設(shè)有開放的螺 旋狀紋理(32)的頸部(3)的外表面粗糙度為RaO. 4 y m至Ral. 6 y m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗斷裂的發(fā)動機氣門，其特征是所述的開放的螺旋狀 紋理(32)是通過對頸部(3)的外表面進行螺旋磨削而形成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗斷裂的發(fā)動機氣門，其特征是所述的開放的螺旋狀紋理 (32)是通過對頸部(3)的外表面進行螺旋磨削而形成的。
全文摘要
一種抗斷裂的發(fā)動機氣門，其包括氣門桿(1)和頭部(2)，氣門桿(1)和頭部(2)通過頸部(3)連為一體，頸部(3)的外表面設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)，開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋角度R為15°～55°；本發(fā)明特別適合于高強化大功率柴油發(fā)動機抗疲勞和抗斷裂的氣門；當高速高溫高腐蝕氣流在沖刷頸部(3)的外表面時，氣流方向與頸部(3)外設(shè)有開放的螺旋狀紋理(32)的螺旋方向基本一致，減少了氣流阻力，因此本發(fā)明能提高發(fā)動機氣門的可靠性、抗疲勞和抗斷裂的能力，提高氣門的使用壽命。
文檔編號F01L3/00GK101699039SQ20091004260
公開日2010年4月28日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者劉立明, 吳建成, 徐連和, 梁升, 陳文 申請人:湖南天雁機械有限責任公司