用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于将一体成型的发动机铁制缸套与铝制缸体分离的装置，属于汽车发动机技术领域。

背景技术：

在铝合金制汽车发动机铸件中，要预先将铁制缸套置入模具中，铸造完成之后，缸套与周围的铝合金铸成一体，即铁制的发动机缸套和铝制的发动机缸体一起成型。针对试制件、铸造及加工的不良工件，都需要将铁制缸套从铝制缸体中分离，分别再利用缸套和铝材料。

通常的分离方法是采用加热使周围铝合金重熔，之后再取出缸。该方法因为涉及缸套加热变形、铝合金中含有过多的多余元素等，使得缸套和铝合金常常不能再利用。另外，该方法费时、费能，经济性较差，作废件还会产生占地成本和破坏环境等问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是如何经济、方便、快速地将一体成型的发动机铁制缸套与铝制缸体分离，且使分离后的缸套和缸体铝合金材料都能再利用。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的装置，缸套的熔点大于缸体，缸套镶于缸体内且为一体成型结构，其特征在于：包括

用于对缸套内部进行加热，使缸套和缸体温度均升高的加热装置；

用于当缸体内侧与缸套接触的部分发生熔化时，将缸套与缸体进行分离的外部驱动装置。

优选地，所述加热装置为通电感应加热的螺旋状线圈。螺旋状线圈插入铁制的缸套之内，高频感应电流在铁制缸套内产生涡流，使缸套迅速升温，达到加热缸套熔化其周围的铝合金的目的。

优选地，所述加热装置为通高频电流的直线状的导体。

优选地，所述加热装置为由极端互为不同电极的、可分离可连接的上部电极和下部电极构成的导体。

更优选地，所述导体为管材。

进一步地，所述导体内部通有防止导体自身变软或熔化的冷却水。

优选地，所述外部驱动装置为用于抓住缸套、并将缸套从缸体中抽出的机械手。

优选地，所述外部驱动装置为用于顶住缸套、并将缸套从缸体中压出的由压力机驱动的顶出机构。

优选地，还包括用于测量缸套外壁的温度，并当缸套外壁的温度达到设定温度时，使所述加热装置停止加热的控制单元。所述设定温度大于缸体熔点温度且小于缸套熔点温度。

优选地，所述控制单元包括：

中央处理器；

用于测量缸套外壁的温度的温度传感器；

用于将温度传感器所测数据经过滤及模数处理后发送给中央处理器的测量反馈单元；

用于根据中央处理器的指令控制所述加热装置启停的开关单元。

优选地，所述温度传感器通过测量反馈单元连接中央处理器，中央处理器通过开关单元连接所述加热装置。

优选地，所述温度传感器所测数据达到设定温度时，中央处理器给开关单元发送关闭指令，开关单元切断所述加热装置，停止给缸套加热。

优选地，所述温度传感器所测数据达到设定温度时，中央处理器给开关单元发送延时关闭指令，开关单元在一段时间后切断所述加热装置，停止给缸套加热。

本实用新型还提供了一种用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的方法，缸套的熔点大于缸体，缸套镶于缸体内且为一体成型结构，其特征在于，步骤为：

步骤1：给缸套内部加热，缸套温度升高；热量会从缸套传导至缸体，缸体温度也随之升高；

步骤2：由于缸套的熔点大于缸体，因此缸体内侧与缸套接触的部分会先发生熔化，此时，停止加热；

步骤3：通过外部机械力将缸套与缸体分离即可。

优选地，所述步骤1中，给缸套内部加热时，使缸套内部各部分均匀受热。

优选地，所述步骤1中，给缸套内部加热通过电磁感应加热的方式实现。

优选地，所述步骤2中，通过温度传感器测量缸套外壁的温度，当缸套外壁的温度达到设定温度时，停止加热；所述设定温度大于缸体熔点温度且小于缸套熔点温度。

更优选地，当缸套外壁的温度达到设定温度时，不立即停止加热，而是经过一定的加热时间后再停止。

优选地，所述步骤3中，通过机械手抓住缸套，并将缸套从缸体中抽出，实现缸套与缸体的分离；或通过压力机驱动顶出机构，将缸套从缸体中压出，实现缸套与缸体的分离。

本实用新型通过对已铸造完成的发动机缸体中的缸套进行高频感应加热，让达到高温状态的缸套之热量将周围的缸体部分熔化，再通过机械力使缸套与发动机整体分离。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于将一体成型的发动机铁制缸套与铝制缸体分离的装置具有如下有益效果：

1、能够使缸套在短时间内均匀加热；

2、分离后的缸套和缸体铝合金材料都能再利用；

3、电磁感应加热装置可以长时间、反复使用；

4、装置结构简单，实施方便，成本较低，经济性好。

附图说明

图1为实施例1提供的用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的装置示意图；

图2a为加热装置上部电极与下部电极分开时示意图；

图2b为加热装置上部电极与下部电极连接时示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

发动机缸套为铁制的，发动机缸体为铝制的，铸铁的熔点温度是1500℃以上，铝合金的熔点温度是650℃，本实用新型是利用二者的熔点不同，实现二者的分离。首先给缸套内部加热，缸套温度升高；热量会从缸套传导至缸体，缸体温度也随之升高；由于缸套的熔点大于缸体，因此缸体内侧与缸套接触的部分会先发生熔化，此时，停止加热；最后通过外部机械力将缸套与缸体分离即可。

如图1所示，为本实施例提供的用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的装置的结构示意图，发动机缸体2所镶的缸套1内插入棒状的导体4后，该导体4内电流流过使得缸套1内产生感应电流，加热缸套1。

用于将一体成型的发动机缸套与缸体分离的装置由以下几个部分构成：箭头所示垂直方向移动导体4的下部电极12，垂直方向移动机构10，箭头所示水平方向移动导体4的上部电极25，水平方向移动机构20，垂直方向开闭门32，门机构30，放置在架台11上的发动机缸体2。

其中，在垂直轴方向移动机构10内配置了在垂直方向可以伸缩的气缸18，气缸18的活塞杆17前端，通过L字状的角钢16安装了底板13，通过活塞杆17的伸缩，底板13沿着导轨15上下移动。

下部电极12的端部的一方插入底板13内，下部电极12在底板13下方突出的部分连接通电板14，下部电极12可以上下移动。另外、如图2a所示，在架台11内，通过穿孔18a、18b下部电极12a、12b可以插入气缸。

其次，水平方向移动机构20配置了在水平方向可以伸缩的气缸21，该气缸21的活塞杆22前端通过L字状的角钢23安装了底板24，通过活塞杆22的伸缩，底板24沿着导轨26左右移动。

上部电极25(25a～25d，共4根)插入缸套1侧面的底板24，在底板24下方突出的部分连接通电板块28。另一方面，上部电极25的另一头和电源电缆27接连(电源盘和电源电缆连接在图中未画出)。

门机构30，配置了如箭头所示，垂直方向可以伸缩的气缸31，气缸31的活塞杆32前端，通过L字状的角钢的连接安装了安全门34。

另外，缸套加热装置3内配置了移动缸套1的机器人手臂机构50，在机器人手臂机构50内有夹紧放置缸套1作用的手臂51和手爪52。

本装置使用时，如下操作：

首先，图1所示状态开始进行下降安全门34的操作。当气缸31的活塞杆32向气缸31缩回，通过连接安装在活塞杆32前端的角钢33的拉动，安全门34下降。

然后，发动机缸体2放置到架台11后，活塞杆32向上方伸出，带动安全门34上升，有效的防止了机器人手臂机构50的手臂51进入缸套加热装置3内。

另外，如图1，气缸21的活塞杆22按水平方向箭头向右延伸，通电板24沿着导轨26移动。当上部电极25移动至下部电极12的轴的中心位置停止。(缸套1正上方位置)

接着，如图1，气缸18的活塞杆17按垂直方向箭头向上缩回，活塞杆17前端连接的角钢16的拉动，底板13沿着导轨15上升。

端部固定在底板13上的下部电极12(12a～12b，共4根)也上升到如图2a所示的位置，伸入缸套1(1a～1d，4个缸套)内。如图2b所示，底板13上升至下部电极12的前端与上部电极25(25a～25b)接触的位置停止。

上部电极25a与下部电极12a连接，使得上部电极25a到下部电极12a之间可以通电。同样下部电极12b到上部电极25b、上部电极25c到下部电极12c、下部电极12d到上部电极25d可以通电。

另外，通过通电板14，下部电极12a和下部电极12b各个端部被一起固定，下部电极12a、12b之间可以通电。同样的，通过电板28b，上部电极25b和上部电极25c各个端部被一起固定，上部电极25c，25b之间可以通电。

如此，上部电极25a到上部电极25b的导体间、下部电极12b到下部电极12c的导体间可以互相通电。同样，上部电极25c到上部电极25d的导体间可以通电。

如此，图2b所示导体间电流可以串联后，从电源盘(图上未标出)向电源电缆27a内供给了高频电流，高频电流通过电源电缆27a，从上部电极25a流向下部电极12a后，电流从下部电极12a经由通电板14a流向下部电极12b。

接着，高频电流从下部电极12b流向上部电极25b后，从上部电极25b通过通电电缆28b流向上部电极25c。然后，上部电极25c以后，高频电流从下部电极12d流向上部电极25d，从电源电缆27b向电源盘方向流出。

最后，高频电流可以流过上部电极25、下部电极12之间，导体4(4a～4b)内磁力线被约束。

铁制的缸套1导磁率是100～1000μs，与之相对，铝制的发动机缸体2导磁率是1μs，二者导磁率差100倍以上，磁力线几乎被缸套所遮断而流向缸套内。高频电流流向电极的轴方向，电极周边有均匀的磁力线，在缸套1的轴方向产生感应电流达到加热缸套的效果。所以，有比较稳定的高频感应电流，缸套1周边能进行均匀加热。

如此，导体4内有高频电流，在缸套1内产生感应电流，缸套1被加热，温度上升。然后，发动机缸体2内镶嵌了缸套1，缸套1发热时会向发动机缸体2传热，发动机缸体2也会被加热。

然后，缸套1和发动机缸体2的温度上升，铸铁的熔点温度是1500℃以上，与此相对的，铝合金的熔点温度是650℃，铁制的缸套1相对于发动机缸体2而言不会先熔化，发动机缸体2会先熔化，发动机缸体2的缸套1周边会开始先熔化。通过温度传感器(图上未标出)测定缸套1事先所设定的加热温度，达到温度，停止高频电流的供给，加热终结。

另外，上部电极25和下部电极12都是用热传导率很高的铜质管材，为此，内部供给冷却水，防止导体4自身的溶解的装置。

其次，气缸18的活塞杆17向下方向伸出，带动底板13沿着导轨15下降，上部电板25移动至图2a所示的位置。

然后气缸21的活塞杆22向左方向缩回，通电板24沿着导轨26移动，下部电极12移动至图1所示的位置。

其次，气缸31的活塞杆32向下方缩回至图1所示位置，通过活塞杆32前端安装的角钢33的带动安全门34下降。然后，通过机器人手臂机构50把发动机缸体2从架台11取出，缸套装置3的缸套1加热结束。

当发动机缸体2由于感应加热的作用缸套1的周边开始部分或完全熔化，此刻机器人手臂51驱动手爪52进入缸体2上方之后，手爪52插入缸套1，将缸套钳起拔出，扔到指定位置之后，再次进入缸体2上方，继续抓取第2只缸套，如此重复，直至将所有缸套取出为止。

本实施例中，至少设置三根导体4，导体4把上部电极25和下部电极12分开，上部电极25和下部电极12可分离、可连接，邻近的上部电极25和下部电极12的基端连接不同的电极。在上部电极25和下部电极12连接状态下，各个导体4被串联。多个缸套1被安装在发动机缸体2内，缸套都可以在短时间内均匀加热。

导体4使用管材，内部可以供给冷却水，防止导体4自身的溶解，因此在高温下可以加热。另外，导体4可以长时间、反复使用。

值得说明的是，缸套加热装置3的构成，上述实施形态没有被完全限定，在不脱离本实用新型主旨的范围内可以按需要做适宜的变动。如电极、通电板的形状、配置等。

比如，上部电极25和下部电极12，可以做适宜的变动。材质也可不必用铜质的，只要能使高频电流产生感应电流，换别的能使缸套加热的材质就行。另外，通电板14、通电板28换成铜质或其他的材质也可以，只要内部能供给冷却水。

其他的也可以做适宜的变动。如发动机缸体2内缸套1附近熔化的时候不停止加热，在发动机缸体2全部熔化，只剩下缸套1的时候，结束加热。

另外，不是达到所定加热温度立刻停止高频电流的供给，完成加热，可以经过一定的加热时间再停止高频电流的供给。

实施例2

本实施例与实施例1类似，其区别在于：加热至缸体内侧与缸套接触的部分发生熔化后，将缸体2整体用机器人取出，放置在旁边的一台压力机上，由压力机驱动的顶出机构将一个或多个缸套一并压出，实现缸套与缸体的分离。