CN104165179B - 一种活塞连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机零部件设计技术领域，具体为一种活塞连杆。本发明一种活塞连杆，包括连杆小头(1)、连杆大头和杆身，连杆小头(1)为双销座结构，双销座结构设置有与具有单销座结构的活塞头的销座进行销连接时所需的销孔(2)。本发明采用的双销座连杆小头为采用单销座结构的活塞提供结构上的支持；本发明通过改变活塞与连杆小头的连接形式，使活塞连杆组装配结构更为紧凑、受力集中。本发明采用的双销座连杆小头从结构上改善了连杆的运动负荷，连杆小头集油孔及储油腔的设置为活塞销的持续冷却润滑提供了技术支持。本发明在连杆小头销孔处设置有衬套，在保证冷却及润滑的基础上对活塞小头处的销孔的耐磨性提供进一步的保护。

Description

一种活塞连杆

技术领域

本发明涉及发动机零部件设计技术领域，具体为一种活塞连杆。

背景技术

活塞、连杆作为曲柄连杆机构的关键零部件,承受气缸内产生的爆发压力，并将爆发压力传递到曲轴，推动曲轴旋转做功，是内燃机的整体功能实现的主要部件。现有技术中的活塞连杆组装配结构，活塞销安装在连杆小头的轴孔内，活塞销与连杆呈T形连接，一个支撑点；活塞销安装在在活塞的二个对称的销座上，有二个支撑点；内燃机的爆发压力通过活塞传递到活塞销上，活塞销传力到连杆，推动曲轴旋转。随着国家产业政策和环保法规的完善，汽车及内燃机排放达标的升级，汽车、工程机械、船舶等内燃机都向高功率、高爆压、大热负荷、较量化方向发展，对内燃机的技术及经济性提出了更高的技术要求，提高内燃机爆发压力，必须强化活塞连杆组及活塞、连杆、活塞销的强度，提高活塞的高温强度。在此背景下采用钢质金属制造一体式或分式锻钢或铸铁活塞成为行业的主要选择，但钢活塞毛坏成型及加工技术难度大，加工制造成本较高，活塞自身的重量增加较多，对连杆及内燃机其它零部件提出更高的技术要求，改善活塞连杆组的技术经济性，对实现内燃机高功率、高爆压、大热负荷、较量化有十分重要的作用。

图1～3所示，现有技术中钢活塞连杆组件的连接方式，不论是采用钢质金属制造一体式活塞还是分体式活塞，活塞必须采用双销座结构(铰接式活塞四销座结构)，这种技术方案使得活塞在满足发动机的性能参数要求时，活塞的重量增加较多，特别是活塞内冷油道的加工工艺性差，制造难度大，造成钢活塞生产成本高。较重的活塞重量，活塞产生的惯性力成倍提高(资料显示柴油机为300-600倍)，加大了发动机曲轴的机械负荷，增加了失效风险。在强化发动机综合结构强度的同时，也增加了发动机的综合制造成本。

现有技术中铰接式活塞在使用中，销座温度偏高，润滑不良，客观存在易发生活塞销抱死甚至活塞失效的技术缺陷。现有技术中对铰接式活塞的有益效果的评价，存在未被本领域技术人员公知的认知偏见，本领域技术人员并没有意识到，采用铰接式活塞尚存在这样的技术问题及导致这一问题出现的直接原因；这一技术偏见导致在铰接式活塞从上世纪八十年代投入生产至今，市场推广和应用的速度都过于缓慢。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明采用的双销座连杆小头为采用单销座结构的活塞头的活塞提供结构上的支持；本发明提供了一种新的内燃机活塞连杆装配结构，通过改变活塞与连杆小头的连接形式，使活塞连杆组的装配结构更为紧凑、受力集中；克服技术认知偏见，解决现有技术中易发生活塞销抱死的技术缺陷。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种活塞连杆，包括连杆小头、连杆大头和杆身，其特征在于，所述连杆小头为双销座结构，所述双销座结构设置有与具有单销座结构的活塞头部的销座进行销连接时所需的销孔；所述双销座结构中，两个销座中间的空槽靠近所述杆身一端设置有集油腔。

优选的，所述集油腔由弧状腔底和双销座结构中，两个销座内侧的侧壁围成。

优选地，所述双销座结构中的每一个销座均设置有集油孔。

优选地，所述双销座结构中的每一个销座的销孔内设置有衬套。

(三)有益效果

本发明采用的双销座连杆小头从结构为采用单销座结构活塞头部的活塞提供结构上的支持；

本发明采用的双销座连杆小头从结构上改善了连杆的运动负荷；

本发明中连杆小头集油腔的设置为活塞销的持续冷却润滑提供了技术支持，活塞连杆运动过程中，集油腔内收集到的润滑液能为活塞采用销连接处的部位供持续冷却和润滑，解决了活塞销易抱死的技术问题，克服了铰接式活塞使用中易发生活塞销抱死的技术缺陷；

本发明中连杆小头集油孔的设置为连杆小头销与销孔之间的润滑提供结构上的支持；

本发明在连杆小头销孔处设置有衬套，在保证冷却及润滑的基础上，延长了连杆小头的使用寿命；

活塞与连杆连接形式的转变，实现活塞的结构简化，减轻活塞重量，改善了活塞连杆组的运动负荷。

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是现有技术中活塞连杆小头部位的轴测图示意图；

图2是现有技术中活塞连杆小头部位销孔与销装配图示意图；

图3是现有技术中连杆与钢活塞销连接后的剖视图；

图4是根据本发明一种活塞连杆一个实施例的连杆小头结构剖视图；

图5是根据本发明一种活塞连杆一个实施例的连杆小头主视图；

图6是根据本发明一种活塞连杆一个实施例的连杆小头与活塞头采用单销座结构的三销座铰接式活塞销连接后的局部剖视图；

图7是根据本发明的实施例图4中的连杆小头A向剖视图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图4～5所示，本发明提供一种活塞连杆，包括连杆小头1、连杆大头和杆身，所述连杆小头1为双销座结构，所述双销座结构设置有与具有单销座结构的活塞头部的销座进行销连接时所需的销孔2；所述双销座结构中，两个销座中间的空槽靠近所述杆身一端设置有集油腔5。

优选的，所述集油腔由弧状腔底和双销座结构中，两个销座内侧的侧壁围成。

优选的，所述双销座结构中的每一个销座均设置有集油孔3。

优选的，所述双销座结构中的每一个销座的销孔内设置有衬套4，具体结构如图6所示。

本发明继承了传统结构活塞连杆组：活塞、连杆、活塞销的连接基本原理和功能，保持了导向、承压、传力、润滑、冷却等方面成熟的技术特性。本实施例选用的活塞为三销座铰接式活塞，活塞包括活塞头部和活塞裙部，活塞头部与裙部间设置有蝶形弹簧，通过活塞销连接成一体。活塞裙部有二个对称的法兰式销座，活塞头部内腔有一个轴座式中置销座；中置销座设置在活塞内腔中心位置，销座轴线与活塞中心线垂直，中置销座外部尺寸满足连杆小头的装配空间；裙部法兰式销座有裙部销孔和卡环槽。

装配时先将衬套安装到连杆小头1的销孔内，再把活塞头部中置销座放入连杆小头双销座结构中，调整活塞头部中置销座的中置销孔、活塞裙部销座的裙部销孔和连杆小头的连杆销孔2的中心，并保持上述销孔的中心在一条轴线上；从活塞裙部一侧裙部销孔把活塞销推入，依次穿过连杆小头一侧连杆销孔2、活塞中置销孔、连杆小头另一侧连杆销孔2和裙部另一侧裙部销孔，把两只卡环装到裙部销孔两侧的卡环槽内，限制活塞销的轴向窜动，完成活塞、活塞销、连杆小头的装配连接。

本发明一种活塞连杆，连杆小头如图4、图5所示，结构获得创造性的改变，结构形状为双销座设计，在对称的双销座中间具有容纳活塞中置销座回转的空腔；在双销座结构的两个销座的顶部加工集油孔3，本发明一种活塞连杆与采用单销座活塞头部的三销座铰接式活塞连接后的结构剖视图如图6所示。

图4和图7所示，本发明一种活塞连杆，在对称的双销座中间具有容纳活塞中置销座回转的空腔靠近杆身一端加工设置有集油腔5，其收集润滑油的原理与集油孔类似，在连杆运动过程中，集油腔5收集的润滑油能对活塞轴和销座实现充分的冷却及润滑，克服铰接式活塞易发生活塞销抱死的技术缺陷。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种活塞连杆，包括连杆小头(1)、连杆大头和杆身，其特征在于，所述连杆小头(1)为双销座结构，所述双销座结构设置有与具有单销座结构的活塞头部的销座进行销连接时所需的销孔(2)；所述双销座结构中，两个销座中间的空槽靠近所述杆身一端设置有集油腔(5)，所述集油腔(5)由弧状腔底和两个销座内侧的侧壁、以及两个分别连接两个销座内侧侧壁的围挡围成，所述围挡的顶部应高于所述销孔的底部。

2.根据权利要求1所述的一种活塞连杆，其特征在于，所述双销座结构中的每一个销座均设置有集油孔(3)。

3.根据权利要求1所述的一种活塞连杆，其特征在于，所述双销座结构中的每一个销座的销孔内设置有衬套(4)。

4.根据权利要求2所述的一种活塞连杆，其特征在于，所述双销座结构中的每一个销座的销孔内设置有衬套(4)。