CN103016195A - 船用柴油机及活塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，所述活塞销座的销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔，所述销孔位于所述连杆孔的同一侧的部分包括远离所述连杆孔的水平段和靠近所述连杆孔的扩张段，其中所述扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离所述水平段的方向所述扩张段的孔径逐渐增大。如此设置，当活塞处于高速运动时，活塞销发生弯曲变形，其与连杆连接的位置会弯曲与扩张段相贴合，可以减小销孔与连杆孔相交处的应力集中，从而可以缓解该处发生的变形，推迟活塞销座的报废时间，从而相应的增加了活塞的使用寿命。本发明还公开了一种具有上述活塞的船用柴油机。

Description

船用柴油机及活塞

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，更具体地说，涉及一种活塞，还涉及一种具有上述活塞的船用柴油机。

背景技术

活塞是柴油机中最重要的运动件，被称为柴油机的“心脏”，承受着来自活塞头部的交变的机械负荷和热负荷，其中热负荷会影响活塞的热应力和热变形，机械负荷会加剧活塞的磨损，最终影响活塞的气密性。

其中活塞包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，其中活塞销座上开设有圆柱形的销孔，活塞销座通过活塞销和销孔配合与连杆连接，销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔，即连杆穿过销孔，如此设置，当活塞处于高速运动时，活塞销会发生弯曲变形，与销孔之间配合不协调，使得销孔内壁靠近连杆孔的位置出现尖峰负荷和应力集中，使该处发生变形严重时甚至出现裂纹，最终导致活塞和连杆等运动部件的报废，缩短了活塞的使用寿命。

综上所述，如何有效地避免销孔内壁出现应力集中，进而延长活塞的使用寿命问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种活塞，该活塞的结构设计可以有效地避免销孔内壁出现应力集中，进而延长活塞的使用寿命问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述活塞的船用柴油机。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，所述活塞销座的销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔，所述销孔位于所述连杆孔的同一侧的部分包括远离所述连杆孔的水平段和靠近所述连杆孔的扩张段，其中所述扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离所述水平段的方向所述扩张段的孔径逐渐增大。

优选地，所述活塞裙部和活塞销座之间通过一端与所述活塞裙部连接，另一端与所述活塞销座连接的支撑筋连接。

优选地，所述支撑筋的数量为两个。

优选地，所述支撑筋内部设置有润滑油孔。

优选地，所述活塞裙部、活塞销座和支撑筋为一体式铸造成型。

一种船用柴油机，包括如上述中任一项所述的活塞。。

本发明提供的活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，活塞销座的销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔，销孔位于连杆孔的同一侧的部分包括远离所述连杆孔的水平段和靠近所述连杆孔的扩张段，其中所述扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离水平段的方向扩张段的孔径逐渐增大。

本发明提供的活塞，其扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离水平段的方向扩张段的孔径逐渐增大，如此设置，当活塞处于高速运动时，活塞销发生弯曲变形，其与连杆连接的位置会弯曲与扩张段相贴合，可以减小销孔与连杆孔相交处的应力集中，从而可以缓解该处发生的变形，推迟活塞销座的报废时间，从而相应的增加了活塞的使用寿命。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种船用柴油机，该船用柴油机包括上述任一种活塞。由于上述的活塞具有上述技术效果，具有该活塞的船用柴油机也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的活塞的剖视图；

图2为图1中A区域的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的活塞的另一剖视图。

附图中标记如下：

1-销孔、2-连杆孔、3-支撑筋、11-水平段、12-扩张段。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种活塞，该活塞的结构设计可以有效地避免销孔内壁出现应力集中，进而延长活塞的使用寿命问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述活塞的船用柴油机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，活塞销座的销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔2，销孔1位于连杆孔2的同一侧的部分包括远离所述连杆孔2的水平段11和靠近所述连杆孔2的扩张段12，其中所述扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离水平段11的方向扩张段12的孔径逐渐增大。

本发明实施例所提供的活塞，其扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离水平段11的方向扩张段12的孔径逐渐增大，如此设置，当活塞处于高速运动时，活塞销发生弯曲变形，其与连杆连接的位置会弯曲与扩张段12相贴合，可以减小销孔1与连杆孔2相交处的应力集中，从而可以缓解该处发生的变形，推迟活塞销座的报废时间，从而相应的增加了活塞的使用寿命。

该发明提供的活塞适用于330系列柴油机，其销孔1内设置了扩张段12，改善了活塞销与销孔壁的配合间隙，避免了销孔壁的过度磨损。

在现有技术中，活塞裙部和活塞销座两者整体铸造成型，相互之间没有间隙，如此设置当活塞高度运动时，活塞销座的受力会直接传递到活塞裙部上，影响活塞裙部的寿命。

在本发明中，活塞裙部和活塞销座之间可以通过一端与活塞裙部连接，另一端与活塞销座连接的支撑筋3连接。如此设置，活塞裙部和活塞销座之间设置支撑筋3，两者之间具有间隙，活塞销座的受力通过支撑筋3传递给活塞裙部，相应的降低了活塞裙部的冲击。

优选地，支撑筋3的数量可以设置为两个，其中支撑筋3与活塞的中心线之间的角度可以根据实际情况设置。当然也可以更多个，在此不作限定。

其中，支撑筋3内部可以设置润滑油孔，便于润滑油的流通。

为了便于制造，活塞裙部、活塞销座和支撑筋3可以为一体式铸造成型。其中活塞裙部、活塞销座和支撑筋3的材质可以均相同，一体式铸造成型。

基于上述实施例中提供的活塞，本发明还提供了一种船用柴油机，该船用柴油机包括上述实施例中任意一种活塞。由于该船用柴油机采用了上述实施例中的活塞，所以该船用柴油机的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种活塞，包括活塞头部、活塞裙部和活塞销座，所述活塞销座的销孔壁上开设有供连杆穿过的连杆孔（2），其特征在于，所述销孔（1）位于所述连杆孔（2）的同一侧的部分包括远离所述连杆孔（2）的水平段（11）和靠近所述连杆孔（2）的扩张段（12），其中所述扩展段的内壁与过轴线的平面相交的线为渐开线，且沿远离所述水平段（11）的方向所述扩张段（12）的孔径逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于，所述活塞裙部和活塞销座之间通过一端与所述活塞裙部连接，另一端与所述活塞销座连接的支撑筋（3）连接。

3.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述支撑筋（3）的数量为两个。

4.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述支撑筋（3）内部设置有润滑油孔。

5.根据权利要求2所述的活塞，其特征在于，所述活塞裙部、活塞销座和支撑筋（3）为一体式铸造成型。

6.一种船用柴油机，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的活塞。

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