阅读说明：本技术 防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法 (Marine diesel engine ductile iron body for preventing cavitation erosion and manufacturing method thereof ) 是由 黄猛 辛强之 赵国栋 刘毅 张新亮 王俊 穆振仟 赵文凯 贾宝富 桑伟 荆涛 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法,包括机体,所述的机体上设有若干个缸套冷却水腔,机体顶面位于缸套冷却水腔外围设有若干个出水孔。所述的缸套冷却水腔包括下部环形水槽以及上部环形水槽,下部环形水槽与上部环形水槽通过上水腔贯通连接。所述的下部环形水槽直径大于上部环形水槽直径。所述的的上部环形水槽通过连接孔与出水孔贯通连接。防治穴蚀的船用柴油机球铁机体采用铸造方法整体成型。铸造时,缸套冷却水腔位置处采用呋喃树脂砂造芯。本发明通过优化机体缸套端环形水槽结构以及将机械加工去料改为直接铸造的方法来防治穴蚀缺陷。(The invention relates to a ductile iron engine body of a marine diesel engine for preventing cavitation erosion and a manufacturing method thereof. The cylinder sleeve cooling water cavity comprises a lower annular water tank and an upper annular water tank, and the lower annular water tank is communicated with the upper annular water tank through the water feeding cavity. The diameter of the lower annular water tank is larger than that of the upper annular water tank. The upper annular water tank is communicated with the water outlet hole through a connecting hole. The ductile iron body of the marine diesel engine for preventing cavitation corrosion is integrally formed by adopting a casting method. During casting, the position of the cooling water cavity of the cylinder sleeve is cored by furan resin sand. The invention prevents and treats the cavitation corrosion defect by optimizing the annular water tank structure at the cylinder sleeve end of the engine body and changing the mechanical processing and material removal into the direct casting method.)

防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法

技术领域

本发明属于柴油机机体制造技术领域，具体涉及为防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法。

背景技术

经过对穴蚀机体分析，发现机体在冷却水含盐或高杂质水溶液环境下,通过机械加工去料成型的金属表面，容易发生电化学腐蚀和高流速高温循环水造成的冲蚀。柴油机在高强度工作时,机体缸套端环形水槽水流水温变高,冷却水含盐或高杂质水溶液环境下就会出现电化学腐蚀+冲蚀，球墨铸铁的球状石墨孤立存在一经冲蚀极易脱落更是加剧材质穴蚀。为了实现高性能柴油机的高强度要求，还必须采用球墨铸铁材质,所以解决球铁机体材质耐腐蚀性很必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法，本发明通过优化机体缸套端环形水槽结构以及将机械加工去料改为直接铸造的方法来防治穴蚀缺陷。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

防治穴蚀的船用柴油机球铁机体，包括机体，所述的机体上设有若干个缸套冷却水腔，机体顶面位于缸套冷却水腔外围设有若干个出水孔。

所述的缸套冷却水腔包括下部环形水槽以及上部环形水槽，下部环形水槽与上部环形水槽通过上水腔贯通连接。

所述的下部环形水槽直径大于上部环形水槽直径。

所述的的上部环形水槽通过连接孔与出水孔贯通连接。

优选的，所述的缸套冷却水腔上端设有出口通道，上部环形水槽位于出口通道下方，出口通道直径小于上部环形水槽直径。

优选的，所述的出水孔倾斜布置，出水孔与上部环形水槽以及出口通道同时贯通连接。

出水孔与出口通道连接处高于上部环形水槽顶面2～5mm。

优选的，出水孔轴线与水平面之间的夹角为0°～15°。

优选的，所述的上部环形水槽顶面边沿以及下部环形水槽顶面边沿均设有圆弧型倒角。

优选的，2～4个上水腔围绕缸套冷却水腔轴线呈环形阵列分布。

优选的，上水腔直径小于上部环形水槽直径，上水腔的弧度为60°～90°。

优选的，上水腔内壁与气缸套外壁之间径向间距为e，上部环形水槽内壁与气缸套外壁之间的间距为d，e＝1/4d～1/2d。

优选的，所述的下部环形水槽下方贯通连接有底部环形水槽，底部环形水槽直径大于下部环形水槽。

底部环形水槽与下部环形水槽交接为弧形曲面。

防治穴蚀的船用柴油机球铁机体的制作方法，采用铸造方法整体成型。铸造时，缸套冷却水腔位置处采用呋喃树脂砂造芯。

优选的，呋喃树脂砂砂芯表面涂抹有石英砂涂料。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)通过对缸套冷却水腔进行优化设计，使得水腔内部水流更加平稳，不易裹气。在柴油机工作时，冷却水不易气爆产生冲蚀。

(2)出水孔倾斜布置，且高于上部环形水腔，就算水腔内部有少量气体，也容易从上部环形水槽、出水孔排出。

(3)缸套冷却水腔将原有机械加工去料的方法改为直接铸造成型，利用铸造表皮强氧化层致密层来对抗穴蚀。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明船用柴油机球铁机俯视图，

图2为本发明A-A面剖视图，

图3位本发明B-B面剖视图。

图中：1-机体、2-缸套冷却水腔、201-下部环形水槽、202-上部环形水槽、203-上水腔、204-底部环形水槽、3-出水孔、301-连接孔、4-气缸套。

具体实施方式

附图为该防治穴蚀的船用柴油机球铁机体及其制作方法的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。

由附图1至附图3所示，防治穴蚀的船用柴油机球铁机体，包括机体1，所述的机体1上设有若干个缸套冷却水腔2，机体1顶面位于缸套冷却水腔2外围设有若干个出水孔3，本实施例中4个出水孔3围绕缸套冷却水腔2轴线呈环形阵列分布。

所述的缸套冷却水腔2由上到下依次为相互贯通连接的出口通道、上部环形水槽202、上水腔203、下部环形水槽201以及底部环形水槽204。

出口通道内径与气缸套4外径相同，上部环形水槽202直径大于出口通道直径。上部环形水槽202直径大于上水腔203、小于下部环形水槽201。

2～4个上水腔203围绕缸套冷却水腔2轴线呈环形阵列分布，上水腔203的弧度为60°～90°。本实施例中，上部环形水槽202与下部环形水槽201之间设有两个上水腔203。

上水腔203内壁与气缸套4外壁之间径向间距为e，上部环形水槽202内壁与气缸套4外壁之间的间距为d，e＝1/4d～1/2d。

所述的下部环形水槽201下方贯通连接有底部环形水槽204，底部环形水槽204直径大于下部环形水槽201。

为了使水流更加平稳，所述的上部环形水槽202顶面边沿以及下部环形水槽201顶面边沿均设有圆弧型倒角，底部环形水槽204与下部环形水槽201交接为弧形曲面。

所述的的上部环形水槽202通过连接孔301与出水孔3贯通连接。所述的出水孔3倾斜布置，出水孔3轴线与水平面之间的夹角为0°～15°。出水孔3与上部环形水槽202以及出口通道同时贯通连接，出水孔3与出口通道连接处高于上部环形水槽202顶面的距离为a，a＝2～5mm。

防治穴蚀的船用柴油机球铁机体的制作方法，采用铸造方法整体成型，为现有技术，与现有技术不同点在于，铸造时，缸套冷却水腔2位置处采用呋喃树脂砂造芯，呋喃树脂砂砂芯表面涂抹有石英砂涂料。利用铸造表皮强氧化层致密层来对抗穴蚀，铸造表皮强氧化层致密层对抗穴蚀有以下工艺特点：1.铸造表皮由于和石英砂烧结产生粉末冶金所以组织含有SiO2保护膜,这种膜具有很高的电阻率和较高的电化学稳定性，不易发生电化学反应；2.球墨铸造表皮的石墨组织一般是蠕虫状或片状石墨，比较符合动态水流石墨不易脱落的特点；3.表层具有激冷特点，材质致密，硬度高，可以更好的抵抗冲蚀。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。