CN115929498A - 一种焊接式钢活塞 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种焊接式钢活塞，涉及活塞式内燃机技术领域，包括活塞本体和活塞销座，所述活塞本体相对称的两侧均共同开有销孔，且销孔内均配设有所述活塞销座，所述活塞销座外周沿和销孔内壁衔接处设有焊接区A，所述活塞本体和所述活塞销座通过所述焊接区A固定，所述活塞本体燃烧室下方两侧还设有焊接区B。本申请销座焊接式钢活塞，其由活塞本体和活塞销座通过焊接区A和焊接区B焊接而得，且活塞本体和活塞销座均为钢材质，同时活塞本体中的头部和裙部一体制造，使得活塞机械强度较高，如此解决了如图1所示的相关技术中的活塞制造效率低且使用寿命较短的问题，利于活塞的批量制造。

Description

一种焊接式钢活塞

技术领域

本申请涉及活塞式内燃机领域，具体而言，涉及一种焊接式钢活塞。

背景技术

活塞是活塞往复式内燃机的核心部件，其与曲轴、连杆组合，起到把直线往复运动转变为旋转运动，或反向功能的作用；

目前具有往复式活塞内燃机的活塞，一般均为圆柱状，柱状外圆柱面设置有若干道活塞环，起到密封工质的作用，柱状的一端设置特定的形状，与缸盖一起形成燃烧室或压缩腔，柱状的另一端则通过活塞销与连杆铰链式活动铰接，当然连杆会与曲轴铰接。形成完整的活塞连杆机构。

活塞做往复运动时会产生惯性力，该惯性力是发动机振动、可靠性的主要影响因素，为了控制往复惯性力，活塞的材料一般为轻质的铝合金，即活塞的头部和裙部以及活塞销座均为铝合金。可目前内燃机强化程度趋于更高，活塞承受的机械应力、热负荷都很高，所以对活塞强度、耐热都有很高要求。铝合金材料虽然密度小，符合轻量化要求，但耐热、强度是其弱点(目前铝活塞的工作温度需控制在350℃以下)，当发动机爆发压力达到一定高度时，就必须采用钢活塞，目前普遍的解决方案如图1所示，是采用钢顶铝裙b的组装式活塞，即活塞承受负荷的头部a是钢材，导向作用的裙部是铝合金，二者通过螺栓c拧紧成整体，但是该种活塞装配方式，不便于活塞结构的快速加工生产，且螺栓固定位置长久使用易发生滑牙的状况，不利于活塞的长久使用。

发明内容

为了克服上述相关技术中的不足，本申请实施例提供一种焊接式钢活塞，该活塞本体中的头部和裙部一体制造，且与活塞销座焊接固定，利于提升活塞的制造效率且使用寿命。

本申请实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种焊接式钢活塞，包括活塞本体和活塞销座，所述活塞本体相对称的两侧均共同开有销孔，且销孔内均配设有所述活塞销座，所述活塞销座外周沿和销孔内壁衔接处设有焊接区A，所述活塞本体和所述活塞销座通过所述焊接区A固定，所述活塞本体燃烧室下方两侧还设有焊接区B。

可选地，所述活塞本体分为位于上部的活塞头部区和位于下部的活塞裙部区，头部和裙部为一体成型铸造。

可选地，所述活塞本体的燃烧室位于其头部区的顶部内侧。

可选地，所述活塞本体通过所述焊接区B实现与所述活塞销座外上壁的固定。

可选地，所述活塞本体的头部区外周侧等间隔开设有活塞环槽。

本申请实施例的优点是：本申请销座焊接式钢活塞，其由活塞本体和活塞销座通过焊接区A和焊接区B焊接而得，且活塞本体和活塞销座均为钢材质，同时活塞本体中的头部和裙部一体制造，使得活塞机械强度较高，如此解决了如图1所示的相关技术中的活塞制造效率低且使用寿命较短的问题，利于活塞的批量制造。

附图说明

图1为背景技术中传统的钢活塞结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的焊接式钢活塞剖面结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的焊接式钢活塞外部结构示意图。

图中：1-活塞本体；11-进、出油孔；12-活塞环槽；2-活塞销座；3-焊接区A；4-焊接区B；a-头部；b-铝裙；c-螺栓。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案为解决相关技术中的活塞制造效率低且使用寿命较短的问题，总体思路如下：

实施例：

请参阅图1-图3，一种焊接式钢活塞，包括活塞本体1和活塞销座2，两者分别粗加工，然后通过焊接组成一体，最后进行精加工，具体体现如下：活塞本体1相对称的两侧均共同开有销孔，且销孔内均配设有活塞销座2，活塞销座2外周沿和销孔内壁衔接处设有焊接区A3，活塞本体1和活塞销座2通过焊接区A3固定，活塞本体1燃烧室下方两侧还设有焊接区B4，活塞本体1的头部区外周侧等间隔开设有活塞环槽12，活塞本体1整体可以锻造、铸造或机加工而得，活塞销座2可机加工而得，每个活塞本体1用两件活塞销座2，活塞本体1和活塞销座2结构根据强度CAE手段，尽量减小厚度，以减轻重量，比如活塞本体1的裙部，其作用仅仅是导向，所以厚度比其它部位可以更小，这样可以在保证钢活塞强度的基础实现其轻量化。

本实施例中的焊接区A3和焊接区B4可采用真空电子束焊，焊接强度高，焊接变形小。

活塞本体1分为位于上部的活塞头部区和位于下部的活塞裙部区，头部和裙部为一体成型铸造。改变了图1所示的活塞头部和活塞裙部分开制造使得活塞本体1加工效率降低的问题，利于提升活塞本体1的生产效率。

活塞本体1的燃烧室位于其头部区的顶部内侧。

活塞本体1通过焊接区B4实现与所述活塞销座2外上壁的固定，焊接区B4的作用是传递燃烧室的受力。

焊接式钢活塞的加工步骤如下：

1.锻造或铸造或机加工活塞本体1钢材；

2.工活塞销座2钢材；

3.活塞本体1和活塞销座2通过焊接区A3和焊接区B4焊接；

4.精加工燃烧室、活塞环槽12和销孔。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种焊接式钢活塞，其特征在于，包括活塞本体(1)和活塞销座(2)，所述活塞本体(1)相对称的两侧均共同开有销孔，且销孔内均配设有所述活塞销座(2)，所述活塞销座(2)外周沿和销孔内壁衔接处设有焊接区A(3)，所述活塞本体(1)和所述活塞销座(2)通过所述焊接区A(3)固定，所述活塞本体(1)燃烧室下方两侧还设有焊接区B(4)。

2.如权利要求1所述的焊接式钢活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)分为位于上部的活塞头部区和位于下部的活塞裙部区，头部和裙部为一体成型铸造。

3.如权利要求2所述的焊接式钢活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)的燃烧室位于其头部区的顶部内侧。

4.如权利要求1所述的焊接式钢活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)通过所述焊接区B(4)实现与所述活塞销座(2)外上壁的固定。

5.如权利要求2所述的焊接式钢活塞，其特征在于，所述活塞本体(1)的头部区外周侧等间隔开设有活塞环槽(12)。

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