Способ восстановления плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизелей

(51)5 С 21 О ОСУДАРСТВЕ ННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ4 а ИС АВТОРСКОМ 1(56) Авторское свидетельство СССР М 1310438, кл. С 21 О 1/78, 1985.(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к термической обработке стальных изделий и может быть Изобретение относится к термической обработке стальных изделий, может использоваться в машиностроении, при ремонте машин.Известен способ восстановления полых деталей типа втулок, заключающийся в на- греве детали и последующем ее охлаждении, причем нагрев осуществляют равномерно по всей наружной поверхности втулокс интенсивностью 10 10 Вт/см.до температуры наружной поверхноети 400.,лп.п, где 1 п,п, - температура полиморф-"- ного превращения материала.Известен также способ восстановления" изношенной внутренней поверхности преимущественно стальных и чугунных деталейтипа гильз цилиндров путем создания гра- диента температур посредством воздействия на деталь источников нагрева и. охлаждения, причем градиент температур создают в стенке детали непрерывно-после-. довательно вдоль оси детали, температуру устанавливают в интервале 870920 С. использовано в машиностроении, при ремонте машин, Целью изобретения является повышение эффективности восстановления. Способ осуществляют при нагреве ТВЧ до температуры выше точки Асз на 50-150 С по крайней мере в двух поясках плунжера, выше и ниже спиральной канавки на плунжере, с последующей притиркой плунжера с втулкой, Затем осуществляют локальное антифрикционное покрытие любым известным способом (гальваническим, газопламенным, ионным напылением или фрикционным натиранием). Применение способа позволяет повысить эффективность восстановления изношенных плунжерных пар. 1 з,п, ф-лы, 1 ил., 1 табл. Наиболее близким к предложенномуявляется способ упрочнения плунжерных пар топливйых насосов дизельных двигателей, включающий нагрев ТВЧ, закалку и низкий . отпуск, причем нагреву подвергают плунжерную пару в сборе в области впускного и выпускного окон до 800830 С, плунжеру сообщают осциллирующее движение вдоль его оси, плунжер и втулку дополнительно подвергают сульфохромированию.Недостатком прототипа является низкая эффективность процесса восстановления ввиду возможности заклинивания при осцилляции, нарушения герметичности плунжерной пары, искажения геометрической формы плунжера.Целью изобретения является повышение эффективности восстановления,Положительный эффект от использования изобретения выражается в упрощении, удешевлении технологического процесса за счет одновременного приращения наружного диаметра плунжера и закалки его поверхности без искажения формы, что позволяетуменьшить величину приращений, необходимых для компенсации износа и последующей доводки сопрягаемых поверхностей,Поставленная цель достигается тем, что, в отличие от известного способа, включающего нагрев ТВЧ, закалку, согласно изобретению нагреву подвергают плунжер до температуры АСз+50-150 С в двух поясках выше и ниже спиральной канавки, а после закалки осуществляют притирку плунжерной пары,Кроме того, после притирки на плунжер наносят локальное антифрикционное покрытие,Способ осуществляют при нагреве ТВЧ до температуры выше точки АСз на 50150 С. При нагреве ниже 50 С не достигается полного растворения карбидов в твердом растворе, что приводит к понижению твердости и стойкости мартенсита, При нагреве выше точки АСз на 150 С достигается наибольшая степень легирования аустенита, В результате аустенит трудно распадается на мартенсит и твердость изделия не достигает заданных значений.Нагрев в каком-то сечении приводит к образованию выступа, поэтому нагрев в двух поясках необходим для обеспечения центрирования плунжера относительно втулки и исключения "перекладывания" (покачивания) плунжера в невосстановленной части, вызывающих заклинивание вследствие высоких угловых напряжений и интенсивный износ.Антифрикционное покрытие выполняет функцию уплотнения, заполняющего пустоты, образовавшиеся между поясками (выступами) и улучшающими плотность плунжера, исключая перетечки топлива вдоль плунжера,На чертеже представлена плунжерная пара в сборе, восстановленная по предложенному способу,Плунжерная пара содержит плунжер 1, втулку 2, спиральную канавку 3 на плунжере, осевое отверстие 4 в плунжере, диаметральное отверстие 5 в плунжере, впускное отверстие 6 во втулке 2 плунжера, перепускное отверстие 7 во втулке 2 плунжера, верхний поясок 8 приращения плунжера, нижний поясок 9 приращения плунжера. На чертеже обозначено: Ои - диаметр изношенного плунжера; Он - номинальныйдиаметр плунжера; Д=Он-Ои=1015 мкм - приращение наружного диаметра плунжера; медное локальное антифрикционное покрытие 10. Способ осуществляется следующим образом. Изношенный плунжер секции топливного насоса высокого давления дизеля ЯМЗ, изгото влен н ый из стали 25 Х 5 МА.Износы 900 плунжеров не превышают 5 7 мкм. Плунжер устанавливают в трехкулачковый патрон устройства для вращения и поступательного движения плунжера через заданные интервалы времени, регулирующие нагрев каждого пояска плунжера в ин дукторе ТВЧ до заданного диапазонатемпературы Т=860.960 С, Осуществляют нагрев пояска выше спиральной канавки на плунжере шириной 25 мкм. После нагрева до заданной температуры поясок охлажда ют на воздухе за счет теплопроводности восновной металл плунжера, Затем осуществляют нагрев пояска ниже спиральной канавки на плунжере шириной 25 мкм.После нагрева до заданной температуры по ясок охлаждают на воздухе. Изменение диаметральных размеров поясков плунжера происходит как эа счет структурных превращений аустенита в большую по объему составляющую - мартенсит, так и за счет 25 создания градиента температур путем быстрого нагрева узкого поверхностного слоя плунжера и быстрого его охлаждения в основной металл плунжера за счет теплопроводности. После увеличения диаметра 30 изношенного плунжера в двух или трех поясках на величину 1015 мкм плунжер притирают с втулкой плунжера секции топливного насоса высокого давления с добавлением абразивной пасты. При нагреве 35 более двух поясков увеличивается объемвосстановленного основного металла, однако это осуществимо не на всех конструкциях плунжеров, требует дополнительной трудоемкости. После того, как сопрягаемые плун жер и втулка притерты, поверхностьплунжера очищают и наносят на нее локально антифрикционное покрытие (гальваническое нанесение, ионное напыление, фрикционное натирание и др,).45 П р и м е р, Изношенные плунжерытопливных насосов высокого давления дизелей ЯМ 3-238, изготавливаемые иэ стали 25 ХБМА нагревают и охлаждают на воздухе последовательно в двух поясках, выше и 50 ниже спиральной канавки на плунжере, виндукторе ТВЧ ВУГ 4-10/0,444 мощностью И=10 кВт и частотой 1=0,44 М Гц до 800 (прототип); 810, 910, 960 и 1010 С.Нагрев ТВЧ узкого пояска плунжера не 55 вызывает искажений геометрической формы, что обусловливает получение приращения поясков, необходимые лишь для компенсации износов наружного диаметра плунжера и последующей притирки. После увеличения наружного диаметра плунжера1715864 1. Способ восстановления плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизелей, включающий нагрев ТВЧ и,закалку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности восстановления, нагреву подвергают плунжер до температуры АСз+50-150 С в двух поясках выше и ниже спиральной канавки, а после закалки осуществляют притирку плунжерной пары.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после притирки на плунжер наносят локальное антифрикционное покрытие. Величи- Твер- Микро;. на при- дость по- структуращения, верх- . рамкм ности Гидроплотность, с25 30 35 1 в двух поясках 8 и 9 его притирают всопряжении с втулкой 2, затем очищают отзагрязнений и наносят локально покрытиемеди с подслоем никеля методом электролитического натирания толщиной не более 5высоты верхнего и нижнего поясков прира-щения плунжера.В таблице представлены сравнитель- .ные результаты режимов обработки,Оптимальными режимами нагрев плунжеров для получения Необходимых приращений наружного диаметра и улучшениямеханических свойств являются режимы,приведенные в примерах 2, 3, 4.15 Формула изобретения, Ужгород, ул. Гагарина, 101 аз 581ВНИИПИ Государст Тиражного комитета035, Москва, Ж Подписное изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР