新型活塞的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于工業(yè)零件【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是涉及一種新型活塞。本新型活塞,包括活塞頭部,所述的活塞頭部上端與活塞頂部相連接,下端與活塞裙部相連接,其特征在于,所述的活塞裙部設(shè)有能夠防止活塞裙部高溫膨脹的抗膨脹片,所述的活塞頭部和活塞裙部之間設(shè)有隔熱層,所述的活塞頭部從上到下依次開有n道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽,所述的氣環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有與活塞頭部外壁或汽缸壁接觸充分的一體制氣環(huán)組件,所述的油環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有能夠具有多油腔的油環(huán)。本實用新型的優(yōu)點在于:抗膨脹片由膨脹系數(shù)較低的材料制成,減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量,能夠防止活塞膨脹,整體設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,實用性強(qiáng)。)
【專利說明】新型活塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)零件【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其是涉及一種新型活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞是一種工業(yè)零件,其主要起密封和支撐作用,在推動桿或是其他推力的推動下能夠沿著端壁滑動?,F(xiàn)有技術(shù)中的活塞承受氣體壓力很大,作功行程壓力最大,汽油機(jī)高達(dá)3?5MPa,柴油機(jī)高達(dá)6?9MPa,受熱嚴(yán)重,散熱條件很差,工作時溫度很高,頂部高達(dá)600?700K,溫度分布很不均勻,即活塞所處的環(huán)境非常惡劣,非常容易損壞,使用壽命短,且活塞受熱容易膨脹,導(dǎo)致活塞變形,不利于活塞的正常工作,密封性變差。
[0003]為了對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),人們進(jìn)行了長期的探索,提出了各種各樣的解決方案。例如,中國專利文獻(xiàn)公開了一種內(nèi)燃機(jī)活塞[申請?zhí)?CN200720309332.3],具體為一種新型內(nèi)燃機(jī)活塞。所述新型內(nèi)燃機(jī)活塞為一整體鑄件,活塞頭部設(shè)有若干油槽,活塞裙部設(shè)有兩個相對應(yīng)的活塞銷孔,兩個活塞銷孔外側(cè)設(shè)有卡環(huán)槽,其中,靠近活塞裙部的油槽內(nèi)與活塞銷孔水平垂直位置上設(shè)有與活塞裙部內(nèi)部空間相通的隔熱槽,卡環(huán)槽上方兩側(cè)設(shè)有與油槽相通的泄油槽。解決了裙部過熱,膨脹而拉缸的問題。
[0004]上述方案雖然在一定程度上解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決了裙部過熱的問題,雖然能夠起到一定的散熱作用,但裙部在過熱的情況下仍然會發(fā)生膨脹,整體設(shè)計不夠合理,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,實用性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是針對上述問題,提供一種設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,能夠防止活塞膨脹的新型活塞。
[0006]為達(dá)到上述目的,本實用新型采用了下列技術(shù)方案:本新型活塞,包括活塞頭部,所述的活塞頭部上端與活塞頂部相連接,下端與活塞裙部相連接,其特征在于,所述的活塞裙部設(shè)有能夠防止活塞裙部高溫膨脹的抗膨脹片,所述的活塞頭部和活塞裙部之間設(shè)有隔熱層,所述的活塞頭部從上到下依次開有η道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽,所述的氣環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有與活塞頭部外壁或汽缸壁接觸充分的一體制氣環(huán)組件,所述的油環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有能夠具有多油腔的油環(huán)??古蛎浧膳蛎浵禂?shù)較低的材料制成,因為和活塞裙部成一體,當(dāng)活塞裙部高溫膨脹時,抗膨脹片能夠?qū)钊共烤哂幸欢ǖ睦ё饔?,減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量,避免活塞裙部高溫膨脹,隔熱層由隔熱材料制成,減小活塞頭部傳遞活塞裙部的熱量,活塞的傳熱一般是活塞環(huán)將熱量從高溫的活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,該過程活塞環(huán)起到了關(guān)鍵作用,本實用新型采用一體制氣環(huán)組件,增大了活塞環(huán)與活塞頭部外壁或汽缸壁的接觸面積,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生過度膨脹,多油腔的油環(huán)利于潤滑,減小磨損,延長了使用壽命。
[0007]在上述的新型活塞中,所述的氣環(huán)組件包括插于氣環(huán)槽的第一氣環(huán)頭部,所述的第一氣環(huán)頭部與密封貼于氣環(huán)槽兩端外壁的第一氣環(huán)肩部相連接,所述的第一氣環(huán)肩部的兩端徑向延伸形成第一氣環(huán)腳部且第一氣環(huán)腳部密封貼于汽缸壁上。第一氣環(huán)肩部與活塞頭部外壁的接觸面積大,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生膨脹。
[0008]作為另一種方案,在上述的新型活塞中,所述的氣環(huán)組件包括設(shè)置在活塞頭部外壁和汽缸壁之間的第二氣環(huán)肩部,所述的第二氣環(huán)肩部上設(shè)有與氣環(huán)槽一一對應(yīng)的第二氣環(huán)頭部,所述的第二氣環(huán)肩部和汽缸壁之間設(shè)有若干第二氣環(huán)腳部。若干第二氣環(huán)腳部與汽缸壁相接觸,接觸面積大,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生膨脹。
[0009]在上述的新型活塞中,所述的油環(huán)包括設(shè)置在活塞頭部外壁和汽缸壁之間的油環(huán)肩部,所述的油環(huán)肩部上設(shè)有與油環(huán)槽相對應(yīng)的油環(huán)頭部,所述的油環(huán)肩部和汽缸壁之間設(shè)有刮油部。利于潤滑,減小磨損,延長了使用壽命。
[0010]在上述的新型活塞中,所述的刮油部包括分布在油環(huán)肩部兩端的端油環(huán)腳部,所述的端油環(huán)腳部之間設(shè)有中油環(huán)腳部且中油環(huán)腳部固定在油環(huán)肩部上,所述的端油環(huán)腳部和中油環(huán)腳部之間形成第一儲油腔,所述的油環(huán)肩部和油環(huán)頭部之間構(gòu)成第二儲油腔,所述的第二儲油腔與開于油環(huán)槽中的出油孔相連通。第一儲油腔與汽缸壁直接接觸,利于油膜充分形成,多余的機(jī)油進(jìn)入到第二儲油腔通過出油孔排出。
[0011]在上述的新型活塞中,所述的中油環(huán)腳部上開有能夠連通上下第一儲油腔的第一油孔,所述的第一油孔的徑長從上到下依次減小。刮油的過程中往往有很多的雜質(zhì),第一油孔實為上大下小的漏斗形,避免位于上部的第一儲油腔中的雜質(zhì)進(jìn)入到位于下部的第一儲油腔中。
[0012]在上述的新型活塞中,所述的油環(huán)肩部上設(shè)有能夠連通第一儲油腔和第二儲油腔的第二油孔且第二油孔的徑長從第一儲油腔和第二儲油腔方向依次減小。在機(jī)油從第一儲油腔進(jìn)入到第二儲油腔的過程中,雜質(zhì)也會隨著機(jī)油進(jìn)入到第二油孔,由于第二油孔的橫截面為梯形,存在一定的坡度,雜質(zhì)不容易通過第二油孔,而是在第二油孔斜面上沉積,沉積到一定程度重新回落到第一儲油腔,避免了雜質(zhì)進(jìn)入到第二儲油腔堵塞出油孔。
[0013]在上述的新型活塞中,所述的抗膨脹片鑲嵌在活塞裙部的外壁或內(nèi)壁上且抗膨脹片與活塞裙部的外壁或內(nèi)壁相齊平。抗膨脹片由膨脹系數(shù)較低的材料制成,能夠減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量,避免活塞裙部高溫膨脹。
[0014]在上述的新型活塞中,所述的抗膨脹片包括恒范鋼片、鑄筒形鋼片或復(fù)式鋼片中的任意一種。其中恒范鋼為含鎳33%?36%的低碳鐵鎳合金,其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10,能夠有效減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量。
[0015]與現(xiàn)有的技術(shù)相比,本新型活塞的優(yōu)點在于:第一,抗膨脹片由膨脹系數(shù)較低的材料制成,減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量,避免活塞裙部高溫膨脹,隔熱層由隔熱材料制成,減小活塞頭部傳遞活塞裙部的熱量,采用一體制氣環(huán)組件,增大了活塞環(huán)與活塞頭部外壁或汽缸壁的接觸面積,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生過度膨脹。第二,多油腔的油環(huán)利于潤滑,減小磨損,延長了使用壽命。第三,第二油孔的橫截面為梯形,存在一定的坡度,雜質(zhì)不容易通過第二油孔,避免了雜質(zhì)從第一儲油腔進(jìn)入到第二儲油腔堵塞出油孔,整體設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)簡單,實用性強(qiáng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型提供的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實用新型提供的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實用新型提供的油環(huán)的截面放大圖。
[0019]圖中,活塞頭部1、活塞頂部2、抗膨脹片3、隔熱層4、氣環(huán)組件5、油環(huán)6、第一氣環(huán)頭部7、第一氣環(huán)肩部8、第一氣環(huán)腳部9、第二氣環(huán)肩部10、第二氣環(huán)頭部11、第二氣環(huán)腳部12、油環(huán)肩部13、油環(huán)頭部14、端油環(huán)腳部15、中油環(huán)腳部16、第一儲油腔17、第二儲油腔18、第一油孔19、第二油孔20、活塞裙部21。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
[0021]如圖1或3所不,本新型活塞包括活塞頭部I,活塞頭部I上%5與活塞頂部2相連接,下端與活塞裙部21相連接,其特征在于,活塞裙部21設(shè)有能夠防止活塞裙部21高溫膨脹的抗膨脹片3,活塞頭部I和活塞裙部21之間設(shè)有隔熱層4,活塞頭部I從上到下依次開有η道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽,氣環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有與活塞頭部外壁或汽缸壁接觸充分的一體制氣環(huán)組件5,油環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有能夠具有多油腔的油環(huán)6??古蛎浧?由膨脹系數(shù)較低的材料制成,因為和活塞裙部21成一體,當(dāng)活塞裙部21高溫膨脹時,抗膨脹片3能夠?qū)钊共?1具有一定的拉拽作用,減小鋁合金活塞裙部的熱膨脹量,避免活塞裙部21高溫膨脹,隔熱層4由隔熱材料制成,減小活塞頭部I傳遞活塞裙部21的熱量,活塞的傳熱一般是活塞環(huán)將熱量從高溫的活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,該過程活塞環(huán)起到了關(guān)鍵作用,本實用新型采用一體制氣環(huán)組件5,增大了活塞環(huán)與活塞頭部I外壁或汽缸壁的接觸面積,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生過度膨脹,多油腔的油環(huán)6利于潤滑,減小磨損,延長了使用壽命。
[0022]其中,氣環(huán)組件5包括插于氣環(huán)槽的第一氣環(huán)頭部7,第一氣環(huán)頭部7與密封貼于氣環(huán)槽兩端外壁的第一氣環(huán)肩部8相連接,第一氣環(huán)肩部8的兩端徑向延伸形成第一氣環(huán)腳部9且第一氣環(huán)腳部9密封貼于汽缸壁上,第一氣環(huán)肩部8與活塞頭部I外壁的接觸面積大,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁或者發(fā)動機(jī)缸體上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生膨脹。油環(huán)包括設(shè)置在活塞頭部I外壁和汽缸壁之間的油環(huán)肩部13,油環(huán)肩部13上設(shè)有與油環(huán)槽相對應(yīng)的油環(huán)頭部14,油環(huán)肩部13和汽缸壁之間設(shè)有刮油部,利于潤滑,減小磨損,延長了使用壽命。刮油部包括分布在油環(huán)肩部13兩端的端油環(huán)腳部15,端油環(huán)腳部15之間設(shè)有中油環(huán)腳部16且中油環(huán)腳部16固定在油環(huán)肩部13上,端油環(huán)腳部15和中油環(huán)腳部16之間形成第一儲油腔17,油環(huán)肩部13和油環(huán)頭部14之間構(gòu)成第二儲油腔18,第二儲油腔18與開于油環(huán)槽中的出油孔相連通,第一儲油腔17與汽缸壁直接接觸,利于油膜充分形成,多余的機(jī)油進(jìn)入到第二儲油腔18通過出油孔排出。中油環(huán)腳部16上開有能夠連通上下第一儲油腔17的第一油孔19,第一油孔19的徑長從上到下依次減小,刮油的過程中往往有很多的雜質(zhì),第一油孔19實為上大下小的漏斗形,避免位于上部的第一儲油腔17中的雜質(zhì)進(jìn)入到位于下部的第一儲油腔17中。油環(huán)肩部13上設(shè)有能夠連通第一儲油腔17和第二儲油腔18的第二油孔20且第二油孔20的徑長從第一儲油腔17和第二儲油腔18方向依次減小,在機(jī)油從第一儲油腔17進(jìn)入到第二儲油腔18的過程中,雜質(zhì)也會隨著機(jī)油進(jìn)入到第二油孔20,由于第二油孔20的橫截面為梯形,存在一定的坡度,雜質(zhì)不容易通過第二油孔20,而是在第二油孔20斜面上沉積,沉積到一定程度重新回落到第一儲油腔17,避免了雜質(zhì)進(jìn)入到第二儲油腔18堵塞出油孔??古蛎浧?鑲嵌在活塞裙部的外壁或內(nèi)壁上且抗膨脹片3與活塞裙部的外壁或內(nèi)壁相齊平,抗膨脹片3由膨脹系數(shù)較低的材料制成,能夠減小鋁合金活塞裙部21的熱膨脹量,避免活塞裙部21高溫膨脹??古蛎浧?包括恒范鋼片、鑄筒形鋼片或復(fù)式鋼片中的任意一種,其中恒范鋼為含鎳33%?36%的低碳鐵鎳合金,其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10,能夠有效減小鋁合金活塞裙部21的熱膨脹量。
[0023]實施例2
[0024]如圖2所示,本實施例與實施例1基本相同,其不同之處在于,氣環(huán)組件5包括設(shè)置在活塞頭部I外壁和汽缸壁之間的第二氣環(huán)肩部10,第二氣環(huán)肩部10上設(shè)有與氣環(huán)槽一一對應(yīng)的第二氣環(huán)頭部11,第二氣環(huán)肩部10和汽缸壁之間設(shè)有若干第二氣環(huán)腳部12,若干第二氣環(huán)腳部12與汽缸壁相接觸,接觸面積大,利于高溫從活塞傳導(dǎo)至冷卻的汽缸壁上,利于活塞整體溫度的降低,間接避免了活塞發(fā)生膨脹。
[0025]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0026]盡管本文較多地使用了活塞頭部1、活塞頂部2、抗膨脹片3、隔熱層4、氣環(huán)組件5、油環(huán)6、第一氣環(huán)頭部7、第一氣環(huán)肩部8、第一氣環(huán)腳部9、第二氣環(huán)肩部10、第二氣環(huán)頭部U、第二氣環(huán)腳部12、油環(huán)肩部13、油環(huán)頭部14、端油環(huán)腳部15、中油環(huán)腳部16、第一儲油腔17、第二儲油腔18、第一油孔19、第二油孔20、活塞裙部21等術(shù)語,但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種新型活塞,包括活塞頭部(I),所述的活塞頭部(I)上端與活塞頂部(2)相連接,下端與活塞裙部(21)相連接,其特征在于,所述的活塞裙部(21)設(shè)有能夠防止活塞裙部(21)高溫膨脹的抗膨脹片(3),所述的活塞頭部(I)和活塞裙部(21)之間設(shè)有隔熱層(4),所述的活塞頭部(I)從上到下依次開有η道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽,所述的氣環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有與活塞頭部(I)外壁或汽缸壁接觸充分的一體制氣環(huán)組件(5),所述的油環(huán)槽和汽缸壁之間設(shè)有能夠具有多油腔的油環(huán)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型活塞,其特征在于,所述的氣環(huán)組件(5)包括插于氣環(huán)槽的第一氣環(huán)頭部(7),所述的第一氣環(huán)頭部(7)與密封貼于氣環(huán)槽兩端外壁的第一氣環(huán)肩部(8)相連接,所述的第一氣環(huán)肩部(8)的兩端徑向延伸形成第一氣環(huán)腳部(9)且第一氣環(huán)腳部(9)密封貼于汽缸壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型活塞,其特征在于,所述的氣環(huán)組件(5)包括設(shè)置在活塞頭部(I)外壁和汽缸壁之間的第二氣環(huán)肩部(10),所述的第二氣環(huán)肩部(10)上設(shè)有與氣環(huán)槽一一對應(yīng)的第二氣環(huán)頭部(11),所述的第二氣環(huán)肩部(10)和汽缸壁之間設(shè)有若干第二氣環(huán)腳部(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一種所述的新型活塞,其特征在于,所述的油環(huán)包括設(shè)置在活塞頭部(I)外壁和汽缸壁之間的油環(huán)肩部(13),所述的油環(huán)肩部(13)上設(shè)有與油環(huán)槽相對應(yīng)的油環(huán)頭部(14),所述的油環(huán)肩部(13)和汽缸壁之間設(shè)有刮油部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型活塞,其特征在于,所述的刮油部包括分布在油環(huán)肩部(13)兩端的端油環(huán)腳部(15),所述的端油環(huán)腳部(15)之間設(shè)有中油環(huán)腳部(16)且中油環(huán)腳部(16)固定在油環(huán)肩部(13)上,所述的端油環(huán)腳部(15)和中油環(huán)腳部(16)之間形成第一儲油腔(17),所述的油環(huán)肩部(13)和油環(huán)頭部(14)之間構(gòu)成第二儲油腔(18),所述的第二儲油腔(18)與開于油環(huán)槽中的出油孔相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型活塞,其特征在于,所述的中油環(huán)腳部(16)上開有能夠連通上下第一儲油腔(17)的第一油孔(19),所述的第一油孔(19)的徑長從上到下依次減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型活塞,其特征在于,所述的油環(huán)肩部(13)上設(shè)有能夠連通第一儲油腔(17)和第二儲油腔(18)的第二油孔(20)且第二油孔(20)的徑長從第一儲油腔(17)和第二儲油腔(18)方向依次減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型活塞,其特征在于,所述的抗膨脹片(3)鑲嵌在活塞裙部的外壁或內(nèi)壁上且抗膨脹片(3)與活塞裙部的外壁或內(nèi)壁相齊平。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型活塞,其特征在于,所述的抗膨脹片(3)包括恒范鋼片、鑄筒形鋼片或復(fù)式鋼片中的任意一種。
【文檔編號】F02F3/02GK204024840SQ201420448490
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月10日
【發(fā)明者】王張鑫 申請人:王張鑫