珩磨大功率内燃机气缸套
珩磨加工技术
珩磨加工技术作者：任丽艳李伟超来源：《中国科技纵横》2015年第19期【摘要】珩磨技术是随着汽车的诞生和发展应运而生。
气缸-活塞环是汽车中最重要的摩擦副，其性能的优劣和工作状态直接影响到汽车产品的质量、品位、使用寿命和人类的生存环境。
从这一历程来看，汽车发动机制造、加工技术的提高，对汽车文明的进程无疑起到重要的推动作用。
其中，珩磨是气缸工作表面最重要的精密制造技术。
【关键词】珩磨缸套孔发动机1 珩磨工艺特点（1）珩磨加工是一种使工件加工表面达到高精度、高表面质量、高寿命的一种高效加工方法。
可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值，但不能提高孔与其他表面的位置精度。
（2）可加工铸铁件、淬硬和不淬硬钢件及青铜件等，但不宜加工韧性大的有色金属件。
、（3）珩磨主要用于孔加工。
在孔珩磨加工中，是以原加工孔中心来进行导向。
加工孔径范围为φ5～φ500，深径比可达10。
（4）珩磨广泛用于大批大量生产中加工汽缸孔、油缸筒、阀孔以及多种炮筒等。
亦可用于单件小批生产中。
（5）珩磨时同轴度无法确定。
（6）珩磨与研磨相比，珩磨具有可减轻工人体力劳动、生产率高、易实现自动化等特点。
2 珩磨加工用途用镶嵌在珩磨头上的油石（也称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工（见切削加工）。
珩磨主要用于加工孔径为5～500毫米或更大的各种圆柱孔，如缸筒、阀孔、连杆孔和箱体孔等，孔深与孔径之比可达10，甚至更大。
在一定条件下，珩磨也能加工外圆、平面、球面和齿面等。
圆柱珩磨的表面粗糙度一般可达Ra0.32～0.08微米，精珩时可达Ra0.04微米以下，并能少量提高几何精度，加工精度可达IT7～4。
平面珩磨的表面质量略差。
3 缸套孔珩磨后表面精度技术要求英国PERKINS公司TD222标准：采用Hommel检具测量：（德国：Hommel——霍梅尔公司）序号参量极限尺寸测量控制Hommel检具1 基准以上承载率Tp 0.6～1.65 um 距离在20%和1%Tp之间2 基准以下承载率Tp 0.7～1.80 um 距离在20%和70%Tp之间3 深度 4.0～7.5 um 距离在20%和99%Tp之间4 R3z第三点高度 5.5 ～9.0 um5 偏移量 -1.5至-3.56 上部交叉网纹计数无相关值7 中间交叉网纹计数每10mm 50～100 计数带宽度1.2um，中线以上的上临界值0.6 um。
气缸套基本知识
谢谢大家
湿式缸套典型工艺流程： 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—精车水档—切槽—粗珩—精细 车—精珩
气缸套加工工艺
干式缸套典型工艺流程： 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—半精车—精车—粗珩—车端面及外圆— 粗磨外圆—精磨外圆—精珩
铸造毛坯
铁水熔炼： 用电炉直接熔炼可以直接使用缸套机加 工的铁屑，大幅提高贵重合金的利用率， 降低成本；同时电炉熔炼的铁水质量也 比冲天炉+电炉的双联熔炼要好得多。另 外也减少了冲天炉带来的环境污染。
粗镗
。采用多齿镗铰刀可以获得较高的生产 效率，这是由大连机床集团确定的具有 中国特色的加工方法。我国气缸套行业 普遍使用这种方法镗孔。但随着气缸套 的精度要求越来越高，使用精密高速镗 床进行镗孔的也逐步增多。
车工艺外圆
车工艺外圆是指加工缸套支承肩外圆和 上下端面。
本工序纯粹为下一道精镗工序作工艺准 备。
如果缸套石墨暴露率高，则网纹可以做得非常 细而不致拉缸。
在国外，已经开展对缸套石墨暴露率的研究， 一般要求＞20%为合格， ＞50% 为良好，但我 们现在还无法测量评价石墨暴露率。
石墨暴露率
石墨被闭合
气缸套安装使用说明
清洗干净气缸套，检查型号和组别是否对； 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍；检 查安装面（上、下腰带、下端面等）有无磕 碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用；有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位，使其不影响安装。
铸造毛坯
浇铸： 气缸套浇铸一般都采用铁模离心铸造方式。在 高速旋转的离心力的帮助下毛坯可以获得比较 致密的铸铁组织，很少有缩松缺陷，使用金属 模铁水冷却速度快，组织晶粒细化，更容易获 得符合气缸套要求的金相组织和硬度、强度等 理化指标。
浅析内燃机气缸体的修复工艺
浅析内燃机气缸体的修复工艺摘要:通过对内燃机气缸体磨损修复方法的分析,选择较佳的气缸体修复工艺,从而达到延长气缸体使用寿命,降低维修与使用成本的目的。
关键词:气缸体磨损修复工艺气缸对发动机来说,它的状况好坏直接影响着发动机工作性能和工作质量,以及使用寿命。
为了保证发动机的工作性能和质量,提高其使用寿命,常常需要对不能正常工作的、磨损的气缸体,进行修复。
如何修复气缸体,首先需要了解一下气缸体的磨损情况。
通常气缸体的磨损可能由下面一些因素造成:机械磨损,磨料磨损,电化学和高温、高压,以及高速气流的冲击作用等因素造成的磨损,这些为正常磨损;同时也可能有制造、修理、使用不当造成的非正常磨损。
其次要对气缸体进行技术鉴定,由此决定气缸体的修复工艺。
最后确定气缸体的修复方法。
通常气缸体修复的方法有:1、无法修复的采用更换气缸套;2、加大缸径,保证气缸镜面的圆度、圆柱度达到技术要求;3、无套缸体也可扩大气缸内径,镶嵌薄壁缸套。
第一种方法比较简单,但气缸部件的费用较高,因而不足取。
第三种方法是有针对性的,况且安装及加工精度要求较高,维修难度加大。
在实际中,往往选择加大缸径的修复方法。
现以常见的气缸体修复工艺为例,因为这种维修工艺对一般修理厂都易办的到,具有广泛的适用性。
具体步骤如下:第一步,对气缸检验。
正常的磨损常发生在活塞的上止点和下止点处,且形成的磨损较大,有较为明显的台阶。
主要是因为:1、活塞在到达上止点附近时,气环受到燃气的压力并以很高的压力比压向气缸。
2、尘埃从上部被吸入在上部形成积炭,造成气缸上部磨损量较大,形成磨损的最大量在上止点的下部。
3、飞溅在缸壁上的润滑油,润滑油中含有大量的金属碎屑和大量的尘埃等杂质,这些杂质在重力的作用下自下往上分布,致使缸壁的下部磨损严重。
4、气缸工作的高温使缸壁上止点第一环处的磨损量远远超过正常磨损量的许多倍,摩擦面呈现金属熔融的状态,边缘呈现不规则、不均匀的状的沟痕。
用水基珩磨液进行气缸套珩磨内孔的研究
力 很 强 ， 瞬 间把 铁 屑 、 落 磨 粒 、 墨 碳 黑 冲 洗 能 脱 石
走 ， 磁 力 吸 附 、 带 过 滤净 化 后 回到贮 液 槽 又 重 经 纸
新泵 人珩 磨加 工 区进 行 工作 。因此它不 会使 油污 聚 合成 粘 稠胶 体 ， 会 出现 水基 珩磨 遇 到 的 问题 。那 不
张彩霞
宋福寿
宋 俊 霞 ： 水 基 珩 磨 液 进行 气缸 套 珩 磨 内孔 的研 究 用
２ ３
用水 基珩磨 液进行气 缸套珩磨 内孑 的研 究 Ｌ
Ｗ ａ ｅ －ｂａ ｅ Ｈｏ ｎｇ Ｆｌ ｉ ｔｒ ｓ ｄ ｎｉ ｕ ｄ
ｔ ｈ ｌ ｄ ｒＬｉ ｅ ｎ ｎ ｌｓＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏｔ ｅ Ｃｙｉ ｅ ｎ ｒＨｏ ｎ ｉ ｇ Ｈｏ ｅ ｓ ａ ｃ
张 彩霞 ， 宋福 寿 宋俊 霞
（ 石 家庄金 刚集 团 ２石 家庄 市绿 浩科技 有 限公 司 ） １
０ 引导 活 塞 做 往 复直 线 运动 。所 以 ， 的 内孔 表面 平 台网 纹 的 它 加 工质量 直 接影 响着 发动 机排 放 和使用 性 能 。当前
５工作液酸败变臭 ， 削功能 、 、 磨 防锈 功 能 急剧
完 全 能满 足 国 内外 客户 各 种 平 台 网纹 要 求 （ 图 见
１ 。气缸 套水 基珩 磨加 工平 台网纹及 内孔 表 面加 工 ）
精 度处 于 国际先 进水 平 。
下 面 就 水 基 珩 磨 加 工 气 缸 套 平 台 网纹 遇 到 的 问题 及 技 术 关 键 。 结 合 多 年 来 的 应 用 实 践 ，有
随着 国家环 保检 测Ｐ ．标准 的逐 步 推广 ，在 内燃 Ｍ ２５ 机行 业 、 特别 是汽 车零 部件 行 业 改进 汽缸 套 平 台网 纹 质 量 ， 发 动 机达 到 国 内外 排 放 标 准 ， 使 已迫 在 眉
在MB4215珩磨机实现气缸套平台网纹珩磨的探讨
（ ）在 Ｍ４ １ 珩磨机实现平台网纹的方案设想 二 Ｂ ２５
珩磨工艺常用于直径为 １ ￣５ ０ｍｌ经半精加工 （ ５ ０ ｉ ｌ 精磨 、 精镗或拉 孔）后的内孔加工，用装有多根砂条 （ 如油石或金 刚石 砂条）的珩磨头对孔进行光整加工 ，其加工方法如 图 １ 所示 ，工件视其大小可安装在工作 台上或夹 具中。具有若干 根砂 条的珩磨头插入待加工的孔 中，砂条 能在磨 头上作径 向 涨 开，以一定的压力与孔壁接触 。珩磨头 由机床主轴 带动旋 转 并作往 复的轴向运动 ，加工痕迹 （ 磨粒 的痕迹 ）也就逐渐
（ ）气 缸 套 内孑 珩 磨 平 台网纹 的技术 参数 一 Ｌ
随 着 近 几 年 发 动 机 技 术 的发 展 ，尤 其 是 国 家 对 发 动 机 排 放 要 求 的 提 高 ，带 动 了发 动 机 核心 摩 擦 副 配 件 中 缸 套 生 产 技
术的提 高，内孔平台王 磨网纹就 是其 中 一个重要的发展趋势。 ｝ 丁
度，主要是选用合适 的主轴转速及 磨头的往复速度。通常一 些大型企业采用进 口的价格 昂贵的具有双进给系统的珩磨机 （ 即 个珩磨头上装有 拉网纹、平台珩磨两付砂条，使气缸 套在 …次装夹 中由同一 个珩 磨头即可完成平台基础珩磨和平 台珩磨两道工序 ）或采 用具有双进给的两个珩磨头的平台珩 磨 机 可 获 得 此 类 加 ＿ 手 段 ， 但 对 于 一 中 小 企 业 在 无 此 类 高 ｌ ｆ ＿ 些 新设备或无 资增添 新设备，但 ）要实现平台网纹来提高产品 己 市 场 竞 争 力 的情 况 下 ， 就 只 有 在 原 用 的 国产 设 备 上 在 作 文 章
加 剧；向存气缸套 内孔擘加工半 台刚纹 可改善气缸套的工件 状 态，使气 缸套与活塞环 、气缸套 与活 塞之 间具有更好的配
气缸套内表面激光造型珩磨加工
“ 激光 刀” 比较锋 利 ， 除 效 率 高 ， 线 窄 而深 ， 内 去 刻 槽
及 周边平 滑 光 速 ， 渣 较少 。再 利 用 数 控 专用 运 动 熔
控 制 系统 ， 精准 控 制 激 光 器适 时 发 出刻线 脉 冲激 能 光， 激光 头升 降与 工 件 旋 转 密切 跟 踪 ， 定 可 靠 ， 稳 可 对 各种规 格 气缸套 进行 高精 度激 光造 型加工 。激光
头 中心与 工件 中心 可 不 在 同一 轴 线上 ， 加工 不 同直
李树林
殷 建 祥 ： 缸 套 内表 面 激 光 造 型 珩 磨加 工 气
径的缸 套 仅需 调 整偏 移 量 ， 激 光 焦 点 位 于 内柱 面 使
一
通 常来 说 ， 摩擦 分 为五 种 形 式 ： 体 摩擦 、 体 气 液 摩擦 、 混合摩 擦 、 限摩擦 和 固体摩擦 。所 谓 的摩擦 极 系统优 化 ， 常 两个 或 两 个 以上 的摩 擦 件 在 长 时 间 通 运 行 时 ， 可能 地采 用液 体摩擦 ， 体摩擦 状 态亦 可 尽 液
光 珩磨使 得 发动机设 计 师们 以往 的众 多革 新设想 从 而 变 为可 能 。我们 公 司 已于 ２ ０ ０ ７年 研 制 成功 了数 控气 缸套 表 面激光 造型 珩磨 机 （ 如图 １ 。它采 用 先 ） 进 激光造 型工 艺 ， 制 的气缸 套表 面造 型激 光机 ， 研 利 用输 出 Ｙ ＡＧ 固体 激 光 器 及 封 闭光 路 传 输 、 集 和 聚
李树林 殷 建祥
（ 南中原 内配股份 有 限公 司） 河
１ 引 言
气 缸套 内壁 的表面微 观储 油结 构对 发动 机 的机
光 造型 ， 再进 行精 珩 磨 以达 到 技 术要 求 。气 缸 套 内
浅谈气缸套的网纹与使用性能
２ ０ １ ３年 第 ｌ １期
浅 谈气 缸套 的 网纹 与使 用性 能
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃｙ ｌ ｉ ｎ ｄｅ ｒ ｌ ｉ ｎｅ ｒ Ｒｅ ｔ ｉ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ
胡 九 见
滑 条 件
平 台网纹表 面有深 谷 区贮 存机 油 ，连续 交错 的 网
胡九见 ： 浅谈 气 缸 套 的 网纹 与 使 用 性 能
２ ９
状沟 槽 便 于机 油 在缸 套 表 面 均匀 分 布 。 小 平 台有利
的排 放法 规 。
于高 强度 油膜 的形 成 ， 并 具 有 回油 功能 ， 使 活 塞环 与 缸 套 表 面间形 成液 体磨 擦 ， 大大 降低 磨擦 功损 失 。 避 免 了拉缸 事故 ， 极 大地延 长 了活 塞环 、 缸套 这 一对磨
２ ） 上世 纪 ７ ０ … ８ ０年 代之 间 ， 采 用普 通珩 磨 网 纹， 网纹形 状 如 图 １ 所示 ， 粗 糙 度 控 制在 Ｒ ａ ０ ． ６ ３左 右， 很 明显 ， 这 种 相对 粗 糙 的 表 面 ， 确 实 能改 善 缸 壁 与活 塞环 之间 的接触 状况 ， 能够 形成一 定有 效油 膜 ．
台构 成 ， 并 且 网纹 与 网纹交 错 ， 相互 有适 当夹 角 。
但随 着发 动机 的高速 运转 ， 负荷 加大 ， 这种 网纹会 因
嘲 ２
承 载面积 小 ， 很 快就会 磨平 ， 磨 平后 的工况 如 同镜 面
所述 ， 因此 ， 这种 网纹 只适 合于 在较低 转速 和负荷 下 工作 ， 而且 还要 在很 短 的 时 间 的时程 就 必须 更 换 机 油， 否则 ， 会 出现早 期磨 损 而 降低 缸 套 的使 用 寿命 。
气缸套珩磨夹具的改进
１ 引言
１ 气 缸 套 内 孔 对 工 作 性 能 的 影 响 气 缸套 内孔 的 加 工 质 量 对 发 动 机 整 机 的工 作 性 能有 着至关重 要 的影 响； 一般 缸 套 内 孔 形 位 要 求 及
粗 糙 度 超 差 ， 直 接 造 成 所 装 配 的 发 动 机 工 作 时 出 会
１ 工 件 不 能 自动 定 心 并 保持 与磨 头 同心 。由图 １ 可 见定 位 基 准 是 凸 肩 外 圆 图 １ 传 统 定位 夹 紧方 式 及大 端 面 。 由缸 套 要 求 知 ，
维普资讯
行 ， 能 避 免 不 平 行 导 致 的 缸 套 周 圈 轴 向 压 紧 力 不 才
均 匀 而 产 生 的夹 紧 变 形 ， 缸 套 产 品并 无 此 要 求 ， 而 且
缸 套 现 行 工 艺 中此 两 端 面 不是 在 一 次 装 夹 下进 行 的 加工 ， 若保 证 两 端 面 平 行 则 必 须 调 整 工 艺 及 工 装 ， 这
由要 求 可 见 ， 套 内孔 是 其 它 几 何 面 的 基 准 ， 缸 故 必须保证 其尺寸及形位精 度 ， 在 缸套加工 中 ， 而 内孔 精 加工珩磨 是实 现其 各项精 度 的关键 工序 之 一 ， 珩
磨夹具结构 及精度是影 响其精度的重要 因素 。
就大 大 增 加 了加 工 的 难 度 。 支 承 底 座 与 压 紧 油 缸 的 压 盘 压紧 面 平 行 、 时 同 与珩 磨 主 轴 垂 直 才 能 避 免 夹紧 变 形 。这 不 仅 要 求 支
缸 套 外 抱 式液 塑珩 磨 夹 具 优 点 ， 并进 行 了夹 紧 力矩 的 验 算 。
［ 键词］ 关 气缸 套
液 性 塑料
弹 性 变 形 套
气动测量系统在缸套珩磨中的应用浅析
２１ ０ ２年 第 ９期
立 测 量 回路 精 密 稳 压 ，使 测 量 气 源 的 压 差 变 化 ≤
２ 。 ％ｏ
距 离相 同时测 得 的数值 相等 。 （ ）设计 气 测磨头 主 ３
要 应该 考 虑气 测磨 头直 径 Ｄ、气测 喷 嘴 直径 ｄ 、 ， 气 测 喷嘴下 沉量Ｃ 等参 数 的设定 。
的增大 。
② 气 测 喷嘴 。喷 嘴直 径根 据测 量 面积选 择 ， 测
量 面积 大 ， 嘴孑 径可 选得 大 些 。 嘴孔 径 越 大 ． 喷 Ｌ 喷 测
量倍 率越 大 ， 空气 的消 耗量也 随之 增大 。 但
③ 测 量 间隙 。非接触 测量 对测 量 间隙 同样有 较
高 的要求 。 气测 磨 头与气 缸套 内孑 间 隙过大 或过 小 。 Ｌ
Ｐ； 一相反 方 向的喷 嘴２与孑 间 隙为Ｓ， 生压 力Ｐ 因 Ｌ 产 ＇
陈 庆 国 ： 庆 帝 伯格 茨缸 套 有 限公 司 技 术质 量 部 部 长 安 杨 剑 ： 庆 帝 伯 格 茨 缸 套有 限公 司 技 术 科 长 安 李 晓 明 ： 庆 帝 伯 格 茨 缸 套 有 限公 司 加 工 技 术 主 任 安
２ 珩 磨 气 动 测 量 系统 的 工作 流 程
在 珩磨 开始 时 ， 床控 制 电路 发 出控 制信 号 给 机 执 行 机 构 ， 动 珩 磨 头 进 入 被 珩 工 件 孔 内 ， 磨 开 带 珩
始 。与 此 同时 ， 由稳定 气 源输 人 的压缩 空气 ， 过 电 通
２ ２
内 燃 机 与 配 件
过程 中出现 的异常情 况进 行排 查 。也可 以对 尚未 使
图４
用 气动量 仪 的设备 进行 改造 。气动 测量 系统 的使 用 在 降低产 品 的成本 、 高企业 和产 品 的信誉 、 高产 提 提
JBT6006产业标准
J92 JB/T 6006－1992 内燃机风冷气缸套技术条件1992-05-28 发布1993-01-01 实施中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T 6006－1992 内燃机风冷气缸套技术条件1 主题内容与适用范围本标准规定了内燃机风冷气缸套的术语、技术要求、检验规则与检验方法、标志、包装、贮存。
本标准适用于气缸直径小于或等于150mm 往复活塞式风冷内燃机的气缸套（以下简称气缸套）2 引用标准GB 191 包装储运图示标志GB 231 金属布氏硬度试验方法GB 1031 表面粗糙度参数及其数值GB 1173 铸造铝合金技术条件GB 1184 形状和位置公差未注公差的规定GB 1800 公差与配合总论标准公差与基本偏差GB 1958 形状和位置公差检测规定GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB 6388 运输包装收发货标志GB 9439 灰铸铁件JB 2330内燃机高磷铸铁气缸套金相检验JB/T 5082 中小功率内燃机硼铸铁气缸套金相检验ZB J92 011 内燃机气缸套平台珩磨网纹技术规范及检测方法3 术语及名称3.1 风冷气缸套以空气为媒介，通过散热叶片传递气缸内部热量的气缸套。
3.2 气缸套结构气缸套的典型结构如图1 所示。
a．双金属气缸套：气缸套本体为合金铸铁，散热片为铝合金材料；b．单金属气缸套：整个气缸套为同一种合金材料。
3.3 气缸套的主要部位名称见图2。
机械电子工业部1992-05-28 批准1993-01-01 实施1 JB/T 6006－1992 a 双金属气缸套b 单金属气缸套图1 风冷气缸套的典型结构1—凸台；2—上端内圆倒角；3—双金属结合面；4—二冲程进气口；5—二冲程排气口；6—上端面；7—上支承面；8—散热片；9—支承肩下端面；10—下端面；11—内圆表面；12—下端内圆倒角；13—外圆配合表面图24 技术要求4. 1 气缸套应按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。
分析DF4内燃机车柴油机气缸套的损伤及对策
ｊ目 ｝ 目
巨
－ － － －
中国新技术新产品
一 ４－ １７
瞄国团盈圈囫困
ｏ ａ 吣 ｇ ｉ …
工业技术
液压机械 系统国丰钢铁有 限公司， 唐 河北 唐 山 ０ ３ ０ ） ６ ３０
摘 要 ： 山液压机 械 大都在 较 恶劣 的环境 下 工作 ， 成 液压 系统故 障有诸 多因素 ， 矿 造 且液 压 系统是 在 绝对封 闭状 况 下运行 ， 损坏 与失 效经常发 生在 内部 ， 障点 隐蔽 、 因复 杂、 故 原 部位 不 易确定 。因此 ， 悉了解矿 山液压机 械 系统 常见故 障及 采 用快速 、 熟 正确判 断故障部 位 的 方法 ， 于液压 系统故障 的迅速诊 断及 维修 尤为 重要 。 文通过分 析液压 机械 系统 常见故 障． 出了解决 液压 的预防措施 ， 对 该 ， 提 具有
Ｉ
． ！
Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｈ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄＰ ｏ ｕ ｔ
工 业 技 术
分析 Ｄ ４内燃机车柴油机气缸套的损伤及对策 Ｆ
黄 鹏
（ 州铁 路 集 团公 司调 度 所 ， 东 广 州 ５ ０ １ ） 广 广 １０ ０
摘 要： 目前机 车柴油机 气缸套 已有 多种 型号 ， 一般 在 １０ ｍ至上 ２０ ｍ之 间， 方式普 遍采 用水冷式 。 管缸套 的设 计得到 缸径 ８ｍ ８ｍ 冷却 尽 不断的 完善 ， 造和检修 工 艺水平不 断提 高 ， 的损伤仍 是不 可避 免 。 套的使 用寿命主要 决定 于其耐磨性 和抗蚀 能力 ， 的损伤 制 缸套 缸 缸套 往 往决定 了柴油机 的修 程 。 文将 力图通过 实例 介绍 ， 本 阐明提 高缸 套耐磨性 的措施 ， 对机车 柴油机 的 日常检修 和运 用维护能 有所帮助 。
240B型柴油机新型整体ADI平台珩磨网纹气缸套研制
第 ２ 卷 第 ４期 ６ ２００６年 ８月 文 章 编 号 ：１０ —７４ （０ ６ ４ ０４ １ ０８ ８ ２ ２０ ）０ —０５ 一Ｏ
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡ Ｗ Ａ 【 ０Ｍ Ｉ ｖ ＆ Ｃ Ｒ Ⅱｌ Ｙ ｏＣ ＴＥ Ａ
Ｖｏ ．６ Ｎｏ． １２ ４
（ ）关键 技术 ２ 关键技术 主要包括 ２０ ４Ｂ型气缸套结构 的优化设 计 ；加热 加 压奥 贝球 铁 大 直 径 气 缸 套 的铸 造 工 艺 、热 处理工艺；在高硬度 （ Ｒ ３ ～ ８ Ｈ Ｃ ８ ４ ）奥 贝球 铁材料上 加 工平 台深 沟槽 的平 台珩磨 网纹 工 艺 。
（）主要 研究 内容 １ 主要研究 内容包括 改进 ２０ ４Ｂ型气缸套的设计结 构 ；２０ ４ Ｂ型气缸套改进结构后的计算及 Ｃ Ｄ Ａ ；铸造工 艺 研究 ；热 处理 工艺 研 究 ；机 加 工 工 艺研 究 ；在高 硬 度 （ Ｒ ３ ～４ ）奥 贝球铁 材料 上加 工平 台珩 磨 网纹 。 Ｈ Ｃ８ ８
Ａｕ ． ｇ
２Ｏ Ｏ６
２０ ４ Ｂ型 柴油 机 新型 整体 Ａ Ｉ 台珩 磨 网纹 气 缸 套研 制 Ｄ 平
刘炳 仁 ，甄 东生 ，李 江 ，王 刚
（ 京铁 路 局 丰 台机 务 段 天津 北技 术 室 ，天 津 ３０３） 北 ０２２
中 图分 类 号 ： Ｕ６ ．１ Ｋ １ ． ２２ １；Ｔ ４３ ２ 文 献 标 志 码 －Ｂ
奥贝球铁是在 ２ 世 纪 ７ 年代末发展起来 的一种 ０ ０ 新型铸 铁 材料 ，具 有 强 度 高 、韧 性 好 和优 良 的抗 疲 劳 及耐磨性能。 日 、美 国及欧洲等 国家和地 区都 已制 本 定 了奥 贝球铁 的标 准 。 奥 贝球铁 已广 泛 应 用 于 汽 车后 轴 齿 轮 、发动 机 主 齿轮等部件 。奥贝球铁部件 的优 点是刚度有竞争 力、 减振 性能 比钢 好 、噪 声 小 、对 裂 纹 缺 口敏 感 性 小 ；加 工表 面要 求 比钢 宽松 ，成 型成 本 及 冷 热加 工 成 本 低 于 钢 ，制造 奥 贝球 铁齿 轮 比渗碳 钢 齿 轮 能 源 消 耗 总量 节 约 ４～ ０ ５ ５ ％，加工刀具的使用寿命也大有改善。 鉴于奥贝球铁 的以上优点 ，我们选用了它作为气 缸 套材 料 。 ４ 主要研 究 内容 、关键 技术 及技 术特 征
柴油机气缸套-活塞环配副匹配特性研究
柴油机气缸套-活塞环配副匹配特性研究甄洪梅;宋吉林;王旭兰;葛玉霞;任伟;白军爱;王红丽【摘要】Friction , wear and anti-scuffing performance of chromeplating and nitriding cylinder liner and molybdenum-sprayed ,CrN-plated and ceramics compound chrome-plated piston ring pair for diesel engine were researched by a reciprocating tribo-tester and the matching characteristics of matched pair under the testing conditions were acquired .The results show that the chromeplating cylinder liner is easily scuffed in poor lubricating condition and the friction and wear characteristics of nitri-ding cylinder liner and CrN-plated ring pair are excellent .%利用专用气缸套-活塞环零件级摩擦磨损试验机，研究了镀铬、氮化气缸套与喷钼、CrN、CKS活塞环配副的摩擦、磨损及抗拉缸性能，得出了各配副在试验工况下的匹配特性。
结果表明：镀铬气缸套对润滑条件比较敏感，在润滑不良时易发生拉缸现象；氮化气缸套与CrN活塞环配副摩擦磨损特性优良。
【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P46-49)【关键词】柴油机;气缸套;活塞环;摩擦;磨损;润滑;匹配【作者】甄洪梅;宋吉林;王旭兰;葛玉霞;任伟;白军爱;王红丽【作者单位】中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400;中国北方发动机研究所天津，天津 300400【正文语种】中文【中图分类】TK427气缸套－活塞环配副是柴油机中最重要的摩擦副，其摩擦磨损性能直接影响柴油机的机械效率和可靠性［1］。
气缸套介绍
气缸套平台网纹介绍
中期的平台网纹
C
C CR CF E CL F 20% 70% D
0%
100 %
Mr(%)
气缸套平台网纹介绍
Rk参数定义的平台网纹 粗糙度轮廓的最大高度 Rz 粗糙度轮廓的平均峰高 Rpk 粗糙度轮廓的核心高度 Rk 粗糙度轮廓的平均谷深 Rvk 芯部上界处承载率 Mr1 芯部下界处承载率 Mr2
气缸套安装使用说明
要检查机体止口面的高度。禁止在配合面和 机体止口面上涂油漆、密封胶等，否则气缸 套有可能会因不能正确安装而造成断头等意 外事故。 均匀用力将缸套压入机体，严禁直接敲打气 缸套。
谢谢大家
石墨暴露率
石墨被闭合
气缸套安装使用说明
清洗干净气缸套，检查型号和组别是否对； 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍；检 查安装面（上、下腰带、下端面等）有无磕 碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用；有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位，使其不影响安装。
气缸套安装使用说明
清洗干净机体孔及止口面，检查有无伤痕； 检查孔是否因多次装拆气缸套而磨损、扩大。 应用细砂布去除伤痕的凸起部位。机体孔超 差严重的应报废或定制配合外圆尺寸加大的 气缸套。
Mr1
Mr(%)
Mr2
100 %
气缸套平台网纹介绍
Rvk —粗糙度轮廓的平均谷深（ Reduced Valley Depth ） ，其数值大小反映了缸套储存润滑油 的能力。
C Rk
E F
D
Y
D F Mr2 Rvk
N
S
0%
Mr1
V
Mr(%) Mr2 100 %
干式缸套专用测量技术
配合外圆和内孔直径测量 由于干式缸套壁厚很薄，很少的测量力也会造 成测量值的很大的变化，因此干式缸套的测量 全部采用八喷嘴气动测量仪测量，测量直接得 到喷嘴所在截面的四个方向直径的平均值
刀具圆锥柄的快速车削
时初期磨损的高度 ；表面粗糙 度核心轮廓深度 ； 简约 谷深 ，为在正常磨 损范 围内，能够 保持 良
好 润 滑 的 沟槽 部 分 最 大 深 度 。柴 油 机 气缸 套珩 磨 质
量 要 求如 图 １ 所示。
图１ 柴油机气缸套内孔珩磨质量要求
１ ． 平 台珩 磨
平台珩磨是较普通珩磨更为先 进的珩磨工艺 ，
大 工件 要 停 车 ） ，速 度 很 快 ，大 约 ３ ０ ｓ 左 右 。一 次
三 杠 ，对 其导 轨 面进 行 刮研 维 修 。
（ ２ ）选择数控系统 ：选择西安微 电机研 究所
的Ｂ Ｋ Ｃ一５ Ｅ 型数 控 系统 。 （ ３ ）设 计 纵 向和 横 向滚 珠 丝杠 与 床 身安 装 的
刀 ，车 削 的 圆锥 柄 不 合格而 且 径 跳 超差 。 ⑦热 处 理
序毛 坯 图 、工 序 简 图及 装 夹 分 别 如 图 １ 、 图２ 和 图３
所示 。
图 １
、 ｇ ； ｒ —一 下 ７ ／ ／
ｆ
，
Ｉ Ｉ
Ｑ ～ｌ ｌ
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ｌ ｌ ５ ０ ｌ ９
具 有 气缸 孔 表 面 微 观 形 貌 呈 光 滑 的 平 顶 （ 而 不是 尖
Ｎ６ Ｇ０ｌ Ｘ２ ８ ． ９ ０ Ｚ６ ３ Ｆ ’ ２ ６ ＬＦ ’ Ｎ７ Ｇ０ ０ Ｘ２ ６． ４ ＬＦ Ｎ８ Ｇ０１ Ｚ４ ３ ． ８ Ｆ２ ４ ＬＦ Ｎ９ Ｇ０ ０ Ｘ３ ０ ＬＦ Ｎｌ ０ Ｇ０ ０ Ｚｌ １ ０ ＬＦ Ｎｌ １ ＧＯ１ Ｘ２ ６ ． ３ Ｆ２ ６ ＬＦ Ｎ１ ２ ＧＯ１ Ｚ１ ０ ０． ８ Ｆ２ ６ ＬＦ Ｎｌ ３ Ｇ２ ７ ＬＦ Ｎ１ ４ Ｇ２ ９ ＬＦ Ｎ１ ５ Ｇ ８ ０ ＬＦ Ｎｌ ６ Ｍ２ ０ ＬＦ
解读新标准JB／T5082.7—2011(《内燃机气缸套平台珩磨网纹技术规范及检测方法》)
平 台珩 磨 网纹 是 内燃 机 气 缸 套 最 重 要 的技 术 指 标之 一 ，它 的好坏 直 接影 响 气缸 套 的使 用 寿 命 、 燃、 机 油 的消 耗 、 内燃 机 的排 放 等 。《 内燃 机 气 缸套 平 台珩磨 网纹技术 规范及 检测 方法 》新 版本Ｊ Ｂ ／
Ｔ ５ ０ ８ ２ 。 ７ — ２ ０ １ １ （ 以下称 新标 准 ） 已于２ ０ １ １ 年ｌ １ 月 第一 次出版 ， 替 代 了 旧 版本 Ｊ Ｂ 厂 Ｉ ’ ９ ７ ６ ８ — １ ９ ９ ９ （ 以下称 旧标
内 燃 机 与 配 件
２ ０ １ ３年第 ７ 期
解读新标准 Ｊ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ ８ ２ ． ７ — ２ ０ １ １ （ 《 内燃机气缸套 平台珩磨 网纹技术规范及检测方法》 ）
Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｎ ｅ ｗ Ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ Ｊ Ｂ ／ Ｔ ５ ０ ８ ２ ． ７ － ２ ０ １ １（ ｔ ｈ ｅ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ Ｈｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｎ ｉ ｎ ｇ
Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｃｙ ｌ ｉ ｎ ｄｅ ｒ Ｓｌ ｅ ｅ ｖ ｅ ｏ ｆ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｍ ｂｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ＣＥｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｔ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ）
Ｓ ０ ４ ２ ８ ８ ： １ ９ ９ ６ ）
Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ８ ７ ７ ７ — ２ ０ ０ ２产 品 几 何 量 技 术 规 范 （ Ｇ Ｐ Ｓ ） 表 面结 构 轮 廓 法 相位 修 正 滤 波 器 的 计 量 特 性 （ ｅ 。
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４ ． 结语
在本 公司铣刀车 间试验成功后 ，实践证 明它克 服了以往 刀具 圆锥柄车削中存在的问题 ，①车削的
圆锥 柄 质量 可 靠 、稳 定 ，符 合工 艺 要 求 。 ② 圆锥 母 线 直 线 度好 。③加 工精 度 高 ，表 面 粗 糙 度值 小 。④
车削力大 ，能加工大余量的工件 ，并能实现多刀加 工。⑤工装成本低，不用硬质合金可转 位车刀 ，使 用一般焊接式车刀就可以。⑥车 刀需修磨时 ，一般
资料 ，我们发现这些资料大部分为小型气缸套 ，而
关 于 大功 率 内燃 机 车 中 气缸 套 的珩 磨 加 工方 面 的资 料 不 多 ，于 是 我们 经 过 大量 的 试验 性 生 产 ，确 定 了
车 工手 工 修 磨 即可 。 ⑦克服 了硬 质 合金 可 转 位车 刀 对 刀具 焊 接缝 加 工 不适 应 的 情况 。 由于 这 个 办法 车 削 圆锥 柄 ，效 率 高 ，质量 好 ，
３ ． 对 刀方法 在生 产 实践 中 ，笔者 摸 索 、总 结 出 了一 个实
用 、快 捷 的 对 刀 办 法 （ 见 图３ ） ，将 ４ ５ 。 车 刀 磨 好 ，装 在 方 刀架 上 ，安 装 时 用卡 尺 测 量 工 件右 端 面
好 润 滑 的 沟槽 部 分 最 大 深 度 。柴 油 机 气缸 套珩 磨 质
量 要 求如 图 １ 所示。
图１ 柴油机气缸套内孔珩磨质量要求
１ ． 平 台珩 磨
平台珩磨是较普通珩磨更为先 进的珩磨工艺 ，
具 有 气缸 孔 表 面 微 观 形 貌 呈 光 滑 的 平 顶 （ 而 不是 尖
关 中公司先后改造 了８ 台经济型数控车床 （ Ｃ ６ １ ６ 、
Ｃ ６ ２ ０ 合 计 ） ，用 来 大 批量 加 工 铣 刀 、 铰 刀 、麻 花
钻等工具产品的 圆锥柄 ，提升 了公司生产能力。 ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ５ １ ２ ）
Байду номын сангаас
参 磊 冷 加 工
篓 ３ ３
磨工作压力大时 ，珩磨切削量和珩磨油石磨损量都
大 ，加 工 精 度和 表 面粗 糙 度也 差 。珩磨 工 作 压 力小
时 ，切削量和珩磨油石磨损量都小 ，加工精度和表
面粗 糙 度 则好 。
选择珩磨油石工作压力时 ，除根据上述情况考
虑外 ，还 要 根据 所 使 用 的机 床 动 力大 小 、珩 磨 头 及
滑 条 件 好 和 生 产 效 率 高 等 优 点 ，平 台 珩 磨 工 艺 在 气 缸 套 内表 面形 成 的 平 台 网纹 对 于提 高 发 动机 的气 缸 体 质 量 ，延 长 发 动 机 的 使 用 寿 命 ，提 高 发 动 机
功放开关 ，手动移动滑板 （ 也就是移动刀具 ）进行
纵 、横 向 对 刀 ；对 好 后 ，打 开 功放 开 关 ，按 回零 键 回零 即可 。这 个 办快 速 、简 单 ，节 约 成 本 ，尤 其 适 用 于 没有 可 转 位车 刀的企 业 。
峰） ，与相对较深 的波谷 （ 与普 通珩磨相 比波谷较 深）规律性地间隔分布 ，发动机的磨合周期短 ，润
技术要求 气缸套 内孔珩磨质量 要求：
尺Ｄ ｋ ＜０ ． ５ １ ． ｔ ｍ Ｒ ＝１ ． ２～ ２ ７ ｔ ａ ｍ Ｒｖ ｋ ＝ ３． Ｏ～ ５ ８ １ ａ ｍ
时初期磨损的高度 ；表面粗糙 度核心轮廓深度 ； 简约 谷深 ，为在正常磨 损范 围内，能够 保持 良
Ｔ ｎ ｉ
的 经济性 和 动 力性 有 重 要意 义 ，特 别是 对 克服 发 动 机 早 期磨 损和 降 低发 动 机油 耗 等 方面 起 到 了至 关 重 要 的作 用 。因此 设 计 要 求 ：尺 。 ｋ ＜ ０ ． ５ ｍ，Ｒ ｋ ＝ １ ． ２ ～ ２ ． ７ １ Ｔ Ｉ ，Ｒ ３ ． ０ ～５ ． ８ ｉ ｎ 。为 了达 到 设 计 要 求 ， 我们 公 司 在研 制 柴油 机 时 ，引进 了平 台珩 磨技 术 。 平 台珩 磨 对于 我 们 公 司来说 属 于 新 工艺 ，刚开 始 加 工 的 气缸 套其 珩 磨 网纹 质量 ７ ０ ％～８ ０ ％没 有达 到设 计 要 求 ，且大 部 分 是 。 值 和 值 超标 。 查 阅相 关 作压 力对珩 磨 切 削性 能 影 响很 大 ，直接 影 响 切 削效 率 、珩 磨 油石 磨 损量 和 工 件精 度 与 表面 粗 糙 度 。珩
距 刀尖 ３ ａｍ，距工件右端 外 圆处５ ｒ ｍｍ，输 入编制 好的程序 ，进行试切削 ，逐渐进 刀、测量至符合工 艺要求。换刀时 ，车刀修磨后按上面方法装夹 （ 需
二 次 对 刀 ） ，先 装 夹 一 个车 削好 圆锥 柄 的 工件 ，然 后 开 车 ，程 序 运 行 ；工进 时 ，按 下 暂停 按 钮 ，关 掉
珩磨大功率内燃机气缸套
江苏省 常州市 南车戚 墅堰 机车有 限公司 （ ２ １ ３ ０ ０ ０ ） 舒 魁
柴油机气缸套是 柴油机重要的零部件 ，其内壁 的珩磨 网纹质量直接影响到发动机的功率、机油 的 消耗水平 、排放 指标 。珩磨网纹质量的评定主要 由
以 下 三 个 参 数 决 定 ：简 约 峰 高 Ｒ 是 活 塞 环 工 作
Ｎ６ Ｇ０ｌ Ｘ２ ８ ． ９ ０ Ｚ６ ３ Ｆ ’ ２ ６ ＬＦ ’ Ｎ７ Ｇ０ ０ Ｘ２ ６． ４ ＬＦ Ｎ８ Ｇ０１ Ｚ４ ３ ． ８ Ｆ２ ４ ＬＦ Ｎ９ Ｇ０ ０ Ｘ３ ０ ＬＦ Ｎｌ ０ Ｇ０ ０ Ｚｌ １ ０ ＬＦ Ｎｌ １ ＧＯ１ Ｘ２ ６ ． ３ Ｆ２ ６ ＬＦ Ｎ１ ２ ＧＯ１ Ｚ１ ０ ０． ８ Ｆ２ ６ ＬＦ Ｎｌ ３ Ｇ２ ７ ＬＦ Ｎ１ ４ Ｇ２ ９ ＬＦ Ｎ１ ５ Ｇ ８ ０ ＬＦ Ｎｌ ６ Ｍ２ ０ ＬＦ