RU170843U1

RU170843U1 - ELECTRICAL HYDRAULIC DEVICE FOR RESTORING THE INTERNAL DIAMETER OF THE Worn-out CASES OF ICE CYLINDERS

Info

Publication number: RU170843U1
Application number: RU2016112035U
Authority: RU
Inventors: Денис Наилович Ахметов; Марат Наилович Ахметов; Наил Дамирович Ахметов; Ильшат Минахметович Гимадеев; Минахмет Минхайдарович Гимадеев; Рустем Гамилевич Зарипов; Вячеслав Александрович Кривошеев; Александр Тихонович Кулаков; Александр Александрович Макушин
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2017-05-11

Abstract

Полезная модель относится к ремонтно-восстановительному производству, в частности предназначено для восстановления внутреннего диаметра изношенных гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания (ДВС).Целью предлагаемой полезной модели является расширение номенклатуры размеров обрабатываемых гильз, предотвращение изменения геометрии гильзы в осевом направлении, и главное, повышение производительности труда за счет более эффективного использования всей энергии, выделяемой при электрическом разряде в воде.Цели достигают устройством для восстановления внутреннего диаметра гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, представляющим собой единый с разрядной полостью кольцевой канал в виде «улитки» с убывающим сечением, который обхватывает обрабатываемую гильзу.The utility model relates to repair and restoration production, in particular, it is intended for restoring the inner diameter of worn cylinder liners of internal combustion engines (ICE). labor due to a more efficient use of all the energy released during an electric discharge in water. ohm to restore the inner diameter of cylinder liners of internal combustion engines, which is a single bit with a cavity in the form of an annular channel "snail" with a decreasing cross-section, which covers the treated liner.

Description

Полезная модель относится к ремонтно-восстановительному производству, в частности предназначено для восстановления внутреннего диаметра изношенных гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания (ДВС).The utility model relates to repair and restoration production, in particular, it is intended to restore the inner diameter of worn cylinder liners of internal combustion engines (ICE).

Известен способ и устройство восстановления внутреннего диаметра гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания [1], включающий обжатие гильзы по введенной внутрь нее оправке радиальными по отношению к цилиндрической поверхности гильзы усилиями. При этом пластическая деформация гильзы осуществляется за счет энергии электрогидравлического удара в закрытой камере путем фокусирования направленности воздействия взрывной волны. Устройство для осуществления способа включает закрытую разрядную камеру с электродами, при этом внутренняя полость закрытой камеры выполнена в виде двух соосно расположенных конических поверхностей, оси которых совпадают с геометрической осью канала электрического разряда.A known method and device for restoring the inner diameter of cylinder liners of internal combustion engines [1], comprising compressing the liner introduced inside her mandrel radial with respect to the cylindrical surface of the liner forces. In this case, the plastic deformation of the sleeve is carried out due to the energy of electro-hydraulic shock in a closed chamber by focusing the directivity of the impact of the blast wave. A device for implementing the method includes a closed discharge chamber with electrodes, while the inner cavity of the closed chamber is made in the form of two coaxially arranged conical surfaces whose axes coincide with the geometric axis of the channel of the electric discharge.

Недостатком устройства [1] является то, что при высоковольтном электрическом разряде внутри герметичной камеры наряду с обжатием гильзы в радиальном направлении действует и усилие сжатия гильзы в осевом направлении, что приводит к нежелательному изменению геометрии гильзы цилиндра в осевом направлении.The disadvantage of the device [1] is that when a high-voltage electric discharge inside the sealed chamber, along with the compression of the sleeve in the radial direction, the compression force of the sleeve in the axial direction also acts, which leads to an undesirable change in the geometry of the cylinder sleeve in the axial direction.

Известно также устройство для восстановления внутреннего диаметра гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания [2], содержащее герметичную разрядную камеру с электродами, отличающееся тем, что внутренняя боковая поверхность герметичной разрядной камеры выполнена в виде цилиндра с поперечным сечением в форме эллипса, через одну из линий фокусов которого проходит геометрическая ось канала электрического разряда, а через другую линию фокуса - ось обрабатываемой гильзы.It is also known a device for restoring the inner diameter of cylinder liners of internal combustion engines [2], containing a sealed discharge chamber with electrodes, characterized in that the inner side surface of the sealed discharge chamber is made in the form of a cylinder with a cross section in the form of an ellipse through one of the focus lines of which passes the geometric axis of the channel of the electric discharge, and through the other focus line - the axis of the processed sleeve.

Целью предлагаемой полезной модели является расширение номенклатуры размеров обрабатываемых гильз, предотвращение изменения геометрии гильзы в осевом направлении, и главное, повышение производительности труда за счет более эффективного использования всей энергии, выделяемой при электрическом разряде в воде.The purpose of the proposed utility model is to expand the range of sizes of processed sleeves, prevent axial geometry changes of the liner, and most importantly, increase labor productivity due to more efficient use of all the energy released during electric discharge in water.

Цели достигают устройством для восстановления внутреннего диаметра гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, представляющим собой единый с разрядной полостью кольцевой канал в виде «улитки» с убывающим сечением, который обхватывает обрабатываемую гильзу.The goals are achieved by a device for restoring the inner diameter of cylinder liners of internal combustion engines, which is a single annular channel with a discharge cavity in the form of a "snail" with a decreasing cross section that envelops the cylinder liner being processed.

Заявляемое устройство представлено на чертеже где 1 - корпус разрядной камеры с крышкой 2 и днищем 3, 4 - электроды положительный и отрицательный, 5 - гильза обрабатываемая, 6 - оправка. Разрядную камеру заполняют рабочей жидкостью 7, например технически чистой водой.The inventive device is shown in the drawing where 1 is the body of the discharge chamber with a cover 2 and a bottom 3, 4 are the electrodes positive and negative, 5 is the sleeve being processed, 6 is the mandrel. The discharge chamber is filled with a working fluid 7, for example, with technically pure water.

Устройство выполнено в виде закрытой герметичной камеры, которая представляет собой спиральный канал (улитку) с постепенно убывающими прямоугольными сечениями, при этом область улитки ограничена внешней стенкой по спирали, а внутри - поверхностью обрабатываемой гильзы. Благодаря такой конструкции устройства наряду с воздействием на обрабатываемую гильзу ударных волн, возникающих при высоковольтном электрическом разряде, используется и энергия последующего гидропотока, образующегося за счет расширения канала электрического разряда и приведения им в движение окружающей жидкости. В спиральном канале происходит преобразование кинетической энергии гидропотока в потенциальную энергию давления рабочей среды. Спиральный канал с правильно подобранными по площади сечениями обеспечивает достаточную равномерность действия гидропотока и давления вдоль окружности наружной поверхности обрабатываемой гильзы цилиндра. Ввиду того что разрядная камера закрытая, то на гильзу также будет действовать квазистатическое давление, возникающее при электрическом разряде в ограниченном объеме жидкости [3].The device is made in the form of a closed sealed chamber, which is a spiral channel (cochlea) with gradually decreasing rectangular sections, while the area of the cochlea is bounded by the outer wall in a spiral, and inside by the surface of the processed sleeve. Due to this design of the device, along with the impact on the processed sleeve of shock waves arising from a high-voltage electric discharge, the energy of the subsequent hydroflow is also used, which is generated by expanding the channel of the electric discharge and setting the surrounding fluid in motion. In the spiral channel, the kinetic energy of the hydroflow is converted into the potential energy of the pressure of the working medium. A spiral channel with correctly selected cross-sectional areas provides sufficient uniformity of the hydroflow and pressure along the circumference of the outer surface of the treated cylinder liner. Due to the fact that the discharge chamber is closed, the quasistatic pressure arising from the electric discharge in a limited volume of liquid will also act on the sleeve [3].

К спиральному каналу плавно примыкает разрядная полость, наружная стенка которой выполнена в виде параболического цилиндра. При этом ось канала электрического разряда проходит через линию фокуса параболы. Наличие стенки-отражателя такой формы позволяет равномерно распределить давление ударной волны и гидропоток вдоль оси канала электрического разряда, установить оптимальный межэлектродный промежуток для выбранного режима разряда.A discharge cavity is smoothly adjacent to the spiral channel, the outer wall of which is made in the form of a parabolic cylinder. In this case, the axis of the channel of the electric discharge passes through the focal line of the parabola. The presence of a reflector wall of this shape allows you to evenly distribute the pressure of the shock wave and hydraulic flow along the axis of the channel of the electric discharge, to establish the optimal interelectrode gap for the selected discharge mode.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Снимают крышку 2 разрядной камеры 1. На направляющую оправку 6 устанавливают обрабатываемую гильзу 5, причем гильзу располагают на одном уровне с разрядным промежутком электродов. Разрядную камеру заполняют рабочей жидкостью - технически чистой водой. Закрывают крышку 2. На электроды 4 подают высоковольтные электрические импульсы.The cover 2 of the discharge chamber 1 is removed. A machined sleeve 5 is mounted on the guide mandrel 6, the sleeve being placed at the same level with the discharge gap of the electrodes. The discharge chamber is filled with a working fluid — technically pure water. Close the lid 2. High voltage electrical impulses are applied to the electrodes 4.

Благодаря возникающему высокому давлению и быстрому расширению искрового канала формируется ударная волна. Одновременно с этим расширяющийся канал разряда приводит в движение окружающую жидкость, создавая так называемый запаздывающий поток жидкости (гидропоток), способствующий развитию газовой полости. Ударная волна и последующий гидропоток распространяются внутри спирального канала, отражаются от наружной стенки разрядной камеры и оказывают силовое воздействие на наружную поверхность цилиндра, тем самым производят обжатие гильзы цилиндра в радиальном направлении. На гильзу также оказывает воздействие возникающее внутри закрытой камеры квазистатическое давление в жидкости. При обжиме гильзы происходит уменьшение ее внутреннего диаметра. Продолжительность обработки гильзы цилиндра определяют опытным путем исходя из свойств материала, величины износа и толщины стенок гильзы. Завершив обработку гильзы цилиндра электрическими разрядами в рабочей жидкости, отключают электропитание электродов, открывают крышку 2, с оправки снимают и вынимают обработанную гильзу. Далее внутреннюю поверхность гильзы обрабатывают механическим способом под номинальный размер.Due to the resulting high pressure and rapid expansion of the spark channel, a shock wave is formed. At the same time, the expanding discharge channel drives the surrounding fluid, creating the so-called retarded fluid flow (hydroflow), which contributes to the development of the gas cavity. The shock wave and subsequent hydraulic flow propagate inside the spiral channel, are reflected from the outer wall of the discharge chamber and exert a force on the outer surface of the cylinder, thereby compressing the cylinder liner in the radial direction. The liner is also influenced by the quasistatic pressure in the fluid that occurs inside the closed chamber. When crimping the sleeve, its inner diameter decreases. The processing time of the cylinder liner is determined empirically based on the properties of the material, the amount of wear and wall thickness of the liner. After completing the processing of the cylinder liner with electric discharges in the working fluid, disconnect the power to the electrodes, open the cover 2, remove and remove the processed liner from the mandrel. Next, the inner surface of the sleeve is machined to a nominal size.

Такая конструкция устройства позволяет дополнительно использовать энергию газового пузыря, возникающего при расширении канала электрического разряда. В предлагаемом устройстве при электрогидроударе на обрабатываемую гильзу цилиндров наряду с действием ударных волн большой эффект оказывают воздействие гидропотока и квазистатическое давление жидкости в замкнутом объеме. Это позволяет повысить эффективность воздействия электрогидроудара на обрабатываемую гильзу цилиндра и тем самым увеличить производительность труда.This design of the device allows you to additionally use the energy of the gas bubble that occurs when the expansion channel of the electric discharge. In the proposed device with an electroshock on the cylinder liner being processed, along with the action of shock waves, the hydroflow and the quasistatic pressure of the liquid in a closed volume have a great effect. This allows you to increase the efficiency of the impact of electrohydraulic shock on the processed cylinder liner and thereby increase labor productivity.

Применение заявляемого устройства способствует расширению номенклатуры размеров обрабатываемых гильз, предотвращению изменения геометрии гильзы в осевом направлении и позволяет повысить эффективность обработки за счет дополнительного использования воздействий последующего за ударными волнами гидропотока и возникающего в закрытом объеме квазистатического давления в жидкости.The use of the inventive device contributes to the expansion of the range of sizes of the processed sleeves, to prevent changes in the geometry of the sleeves in the axial direction and allows to increase the processing efficiency due to the additional use of the effects of the hydroflow subsequent to the shock waves and the quasistatic pressure in the liquid arising in the enclosed volume.

Использование заявляемого технического решения при ремонте двигателей внутреннего сгорания позволяет вернуть в эксплуатацию изношенные в процессе эксплуатации гильзы цилиндров, тем самым способствует экономии материалов и повышению производительности труда.The use of the proposed technical solution in the repair of internal combustion engines allows you to return to operation worn cylinder liners during operation, thereby contributing to the saving of materials and increase labor productivity.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2544223, МПК В23Р 6/02. Приоритет от 04.02.2015. Опубликовано 10.03.2015. Описание патента.1. RF patent No. 2544223, IPC В23Р 6/02. Priority from 04/04/2015. Published 03/10/2015. Patent Description

2. Патент на полезную модель №157563, МПК В23Р 6/02. Приоритет от 23.04.2015. Опубликовано 10.12.2015. Формула полезной модели.2. Patent for utility model No. 157563, IPC В23Р 6/02. Priority from 04/23/2015. Published on December 10th, 2015. The utility model formula.

3. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта. / Под ред. Г.А. Гулого. М.: Машиностроение, 1977. - 320 с.3. Equipment and processes using the electro-hydraulic effect. / Ed. G.A. Gulogo. M .: Engineering, 1977 .-- 320 p.

Claims

An electro-hydraulic device for restoring the inner diameter of a worn cylinder liner of an internal combustion engine, comprising a closed water-tight sealed chamber with a discharge cavity with electrodes and a guide mandrel for installing a restored sleeve, characterized in that the sealed chamber and discharge cavity are made in the form of channels adjacent to each other with the formation of a single annular channel, the outer wall of which in the region of the said chamber is made in a spiral, and in the region of the discharge cavity - in the form of a parabolic cylinder, wherein the electric discharge channel axis passes through the line focus of the parabola of said cylinder, and the guide mandrel adapted to be fitted thereon recoverable sleeve to form the outer surface of the liner inside surface of said single annular channel.