[发明专利]一种内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统

说明书

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种余热再利用系统，特别是一种内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统。

背景技术

内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。内燃机的曲柄连杆机由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。显然，活塞是内燃机的必备部件之一。

根据活塞的使用状态及运动特征等，目前活塞毛坯都采用铸造方法生产。但是人们还是设计出了不同的铸造方法，如中国专利文献公开的一种活塞重力铸造方法【申请号：201110043501.4；公开号：C N102151794A】、制造内燃机用的活塞的方法【申请号：200580040113.3；公开号C N101065568A】。人们也设计出了各种用于铸造活塞毛坯的装置，如中国专利文献公开的一种铝活塞全自动铸造机【申请号：01261352.5；授权公告号：CN2501613Y】、一种汽车发动机活塞铸造机【申请号：201120149211.3；公开号：CN202097380U】。具体来说，金属溶液注入模具内，待金属凝固后取出活塞毛坯，此时活塞毛坯的温度仍然很高，然后进行风冷或水冷，从而使达到对活塞处理的预想效果。若不对活塞毛坯的剩余热量进行再利用，显然，在热量的无端大量浪费。

申请人还发现用于冷却金属溶液的冷却水水温不稳定，容易导致产品质量不稳定。另外，模具对冷却水温度也有一定的要求，如冬季冷却水温度过低，使模具温度骤变，导致模具变形开裂，寿命缩短，造成一定的经济损失。

关于上述存在的技术问题，目前仅有人对热量浪费提出了解决方案并记载在中国专利文献中，一种内燃机活塞铸造余热热处理方法【申请号：89102238.4；公开号C N1046355A】，活塞铸造出模后静置一段时间，在含有聚丙烯酸钠的水质介质中淬火，然后在一定的温度下保温一段时间，达到利用铸造余热节约能源，保证活塞的机械性能和体积的稳定性，从而满足产品的技术标准要求。本方法有效地利用了活塞铸造余热，节约了能源。但还没有发现和解决产品质量受水温影响及模具寿命受水温影响的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种不同的活塞毛坯铸造余热利用方法及稳定冷却水温度的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统，内燃机活塞毛坯采用活塞铸造机铸造，活塞铸造机包括床身和定位在床身上的模具，所述的模具内具有冷却水道；其特征在于，本再利用系统包括倾斜设置的下料导板，所述的下料导板的两侧均设有能防止活塞铸件从对应侧面滑落且能收集活塞毛坯余热的集热管件；本再利用系统还包括能使集热管件的进水口与车间供水系统相连通和使集热管件的出水口与冷却水道相连通的连通机构。

车间供水系统包括压力泵、冷却塔和蓄水箱。为了节约水源，冷却水道的进水口和集热管件的进水口均与车间供水系统相连通，即冷却水道的进水口处的热水经冷却塔冷却后再流经本内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统，经过提温再进入冷却水道内。本内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统的原理是由于采用活塞铸造机流水线生产和生产工艺固定，所以保证下料导板处温度基本平衡；由此可采用集热管件对此区域进行采集热量，既提高集热管件内的水温，保证进入模具的冷却水道内的冷却水水温符合模具的要求，进而延长模具使用寿命。本内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统同时还冷却了活塞毛坯及保证了活塞毛坯稳定地沿下料导板滑动。

在上述的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统中，所述的集热管件包括若干根采用导热材料制成具有若干个迂回管段且排列在一平面上的集热子管。

在上述的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统中，所述的集热管件的数量为1～4根。

在上述的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统中，所述的集热管件包括若干根采用导热材料制成且相对于下料导板纵线平行排列的集热子管。

在上述的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统中，所述的集热管件的数量为5～15根。

在上述的内燃机活塞毛坯铸造余热再利用系统中，所述的集热管件中所有所述的集热子管排列在一平面内，且上述的平面与下料导板的导向面向垂直。