CN201439731U - 柴油机钢顶铁裙组合活塞 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种柴油机钢顶铁裙组合活塞,该组合活塞包括活塞钢顶和与活塞钢顶固定连接的活塞裙;该活塞裙为下端开口的筒形结构;所述活塞裙是采用球铁材料制成;所述活塞铁裙上部沿其周向设有两道刮油环槽,各刮油环槽的底部分别设有一贯通活塞铁裙筒壁的第一回油孔;该活塞铁裙中部横向设有一供销轴穿设的穿孔,由该穿孔的两侧向活塞铁裙内部分别设有一销座,所述销座的外周与活塞铁裙内壁之间设有筋板。由于本实用新型中的活塞裙是采用球铁材料QT700-3制成,该活塞铁裙的机械性能具有明显提高,避免了现有技术中活塞裙容易产生裂纹的缺陷,提高了活塞裙的结构强度,进而提高了活塞裙的使用寿命。

Description

柴油机钢顶铁裙组合活塞
技术领域
本实用新型是关于一种柴油机组合活塞,尤其涉及280型柴油机钢顶铁裙组合活塞。
背景技术
近年来,随着铁路运输的发展,机车不断地要适应提速、重载的要求,内燃机车的牵引功率也要提高,由此,需要柴油机的结构强度和机械性能进一步提高。现在大量运用于干线的东风8B、东风11型内燃机车柴油机的装车功率为5000Kw,强化柴油机结构强度和机械性能须从强化其零部件着手,而作功部件的强化往往是首当其冲的。
目前,装车运用的柴油机活塞是钢顶铝裙组合活塞,其中活塞顶采用的材料为42CrMoA,铝裙采用的材料为LD11。所述活塞钢顶呈一盖体形状并固定在所述铝裙的上端,所述活塞钢顶的上表面中央部位呈弧形凸起,在所述弧形凸起与活塞钢顶周缘之间形成凹弧形的环沟,由该环沟构成活塞钢顶的W燃烧室;所述活塞钢顶的下表面中央部位形成上凹的拱顶空间,所述活塞钢顶周缘向下形成有环墙,在所述环墙与拱顶空间之间设有一环形冷却腔,环形冷却腔与拱顶空间之间由多个回油孔导通;在所述环墙的外表面由上至下依次设有三道气环槽;所述活塞铝裙9为下端开口的筒形结构(如图5所示),其上端设有与所述活塞钢顶环墙内侧结合的阶梯状凸缘91,且活塞铝裙上端中部设有与所述拱顶空间导通的通孔92;所述活塞铝裙上部沿其周向设有一道刮油环槽93,所述刮油环槽93的底部设有贯通铝裙筒壁的回油孔931;该活塞铝裙中部横向设有一供销轴(图中未示出)穿设的穿孔94,由该穿孔94的两侧向活塞铝裙内部分别设有一销座941,各销座941上分别设有一偏心油沟9411,所述偏心油沟9411底部与一进油孔9412连通;所述活塞铝裙上还设有向上贯通的沉头孔95,以设置供与活塞钢顶连接的螺柱(图中未示出)。
由于现有的活塞裙采用的材质为LD11铝材,其制造时是采用模锻加工方式制作活塞裙,致使活塞裙的结构较大而笨重;而铝材又存在着热膨胀系数大的问题,尽管活塞铝裙的外型采用了中凸变椭圆的形状,但是其与汽缸套的最小径向间隙还是达到0.2~0.4mm,由此会造成柴油机汽缸套产生穴蚀。除此之外,铝材对应力集中较敏感,所以,在活塞铝裙沉头孔95、回油孔931和销座的偏心油沟9411与进油孔9412连接处容易产生裂纹,从而影响活塞裙的结构强度;再者,由于LD11材质的内在缺陷(国内铝厂生产过程中在冶炼和挤压时消除不掉的铸态粗晶硅和枝状结构,影响延伸率较大,对抗拉性能影响较小),致使活塞裙破损失效情况也时有发生。
由此,本发明人凭借多年的相关设计和制造经验,提出一种柴油机钢顶铁裙组合活塞,以期克服现有结构的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种柴油机钢顶铁裙组合活塞,避免活塞裙产生裂纹,提高活塞裙的结构强度和机械性能,进而提高活塞裙的使用寿命。
本实用新型的目的是这样实现的,一种柴油机钢顶铁裙组合活塞,该组合活塞包括活塞钢顶和与活塞钢顶固定连接的活塞裙;该活塞裙为下端开口的筒形结构;所述活塞裙是采用球铁材料制成;所述活塞铁裙上部沿其周向设有两道刮油环槽,各刮油环槽的底部分别设有一贯通活塞铁裙筒壁的第一回油孔;该活塞铁裙中部横向设有一供销轴穿设的穿孔,由该穿孔的两侧向活塞铁裙内部分别设有一销座,所述销座的外周与活塞铁裙内壁之间设有筋板。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞裙采用的球铁材料为QT700-3。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞钢顶呈一盖体形状并固定在所述活塞铁裙的上端,所述活塞钢顶的上表面中央部位呈弧形凸起,在所述弧形凸起与活塞钢顶周缘之间形成凹弧形的环沟,由该环沟构成活塞钢顶的W燃烧室;所述活塞钢顶的下表面中央部位形成上凹的拱顶空间,所述活塞钢顶周缘向下形成有环墙,在所述环墙与拱顶空间之间设有一环形冷却腔,环形冷却腔与拱顶空间之间由多个第二回油孔导通;在所述环墙的外表面由上至下依次设有三道气环槽。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞铁裙上端设有与所述活塞钢顶环墙内侧结合的阶梯状凸缘,该凸缘周向设有密封槽,该密封槽中设有O型密封圈。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞铁裙上端中部设有与所述拱顶空间导通的通孔;各销座上分别设有一偏心油沟,所述偏心油沟底部与一进油孔连通;
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞铁裙上设有向上贯通的沉头孔;所述活塞钢顶上设有与所述沉头孔相对应的螺纹孔;一双头螺柱一端穿过所述沉头孔并旋接于所述螺纹孔,另一端由螺母固定于所述沉头孔。
在本实用新型的一较佳实施方式中,在所述沉头孔与螺母之间的螺柱上还套设有一弹性套体。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞钢顶与活塞铁裙的固定连接面上设有对应的销孔,一定位销设置在所述销孔中。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述活塞钢顶的上表面设有吊装孔。
由上所述,由于所述活塞裙是采用球铁材料QT700-3制成,根据LD11与QT700-3两者性能的不同,所述活塞铁裙的机械性能具有明显提高:抗拉强度σb≥700Mpa;屈服强度σs≥420Mpa;延伸率σ≥3%;硬度≥HB225~305;由此,避免了现有技术中活塞裙产生裂纹的缺陷,提高了活塞裙的结构强度,进而提高了活塞裙的使用寿命。同时,由于该活塞铁裙是采用铸造工艺进行制造,因此,其内部一些结构可采用筋板进行连接或支撑,可以相应减轻其重量。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中,
图1:本实用新型的组合活塞结构示意图一。
图2:本实用新型的组合活塞结构示意图二。
图3:本实用新型中活塞铁裙的结构示意图一。
图4:本实用新型中活塞铁裙的结构示意图二。
图5:现有结构中活塞裙的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1、图2所示,本实用新型的一种柴油机钢顶铁裙组合活塞100,该组合活塞主要用于280型柴油机,该组合活塞100包括活塞钢顶1和与活塞钢顶1固定连接的活塞裙2。在本实施方式中,所述活塞钢顶1采用耐热合金钢材料;活塞裙采用球铁材料,该球铁材料为QT700-3。
所述活塞钢顶1呈一盖体形状并固定在所述活塞铁裙2的上端,所述活塞钢顶1的上表面中央部位呈弧形凸起11,在所述弧形凸起11与活塞钢顶周缘12之间形成凹弧形的环沟13,由该环沟13构成活塞钢顶的W燃烧室;所述活塞钢顶的下表面中央部位形成上凹的拱顶空间14,所述活塞钢顶周缘12向下形成有环墙15,在所述环墙15与拱顶空间14之间设有一环形冷却腔16,环形冷却腔16与拱顶空间14之间由多个第二回油孔161导通;在所述环墙15的外表面由上至下依次设有三道气环槽17;
所述活塞铁裙2为下端开口的筒形结构(如图3、图4所示),其上端设有与所述活塞钢顶环墙15内侧结合的阶梯状凸缘21,该凸缘21周向设有密封槽211,该密封槽211中设有O型密封圈3(如图1所示)。活塞铁裙2上端中部设有与所述拱顶空间14导通的通孔22;所述活塞铁裙2上部沿其周向设有二道刮油环槽23,所述各刮油环槽23的底部设有贯通活塞铁裙筒壁的第一回油孔231;该活塞铁裙中部横向设有一供销轴(图中未示出)穿设的穿孔24,通过销轴将一曲柄连杆机构的连杆固定连接在所述穿孔24中;由该穿孔24的两侧向活塞铁裙2内部分别设有一销座241,所述各销座241的外周与活塞铁裙2内壁之间设有筋板29。各销座241上还分别设有一偏心油沟2411,所述偏心油沟2411底部与一进油孔2412连通,各销座241的外侧端设有一挡圈槽26;所述活塞铁裙2上设有向上贯通的沉头孔25,以设置供与活塞钢顶1连接的双头螺柱4(如图1所示)。所述活塞钢顶1上设有与所述沉头孔25相对应的螺纹孔18,所述双头螺柱4一端穿过所述沉头孔25并旋接于所述螺纹孔18,另一端由螺母5固定于所述沉头孔25。
在本实施方式中,在所述沉头孔25与螺母5之间的螺柱4上还套设有一弹性套体6;所述弹性套体6由耐热合金钢制成。该具有应力补偿作用的弹性套体和柔性连接螺柱更有效地保证了活塞钢顶、活塞铁裙的可靠连接。
进一步,如图2所示,在本实施方式中,所述活塞钢顶1与活塞铁裙2的固定连接面上还设有对应的销孔,一定位销7设置在所述销孔中,以方便活塞钢顶1与活塞铁裙2的固定安装;再者,所述活塞钢顶1的上表面设有吊装孔19。
在本实施方式中,由于所述活塞裙是采用球铁材料QT700-3制成,根据LD11与QT700-3两者性能的比较可知,本实施方式中所述活塞铁裙的机械性能有明显提高:其抗拉强度σb≥700Mpa;屈服强度σs≥420Mpa;延伸率σ≥3%;硬度≥HB225~305;由此,避免了现有技术中活塞裙产生裂纹的缺陷,提高了活塞裙的结构强度,进而提高了活塞裙的使用寿命。同时,由于在本实施方式中,活塞铁裙是采用铸造工艺进行制造,因此,其内部一些结构可采用筋板进行连接或支撑,可以相应减轻其重量。
在本实施方式中,活塞铁裙因其与汽缸套的径向间隙小(活塞与钢套的配合公差小),有利于减缓汽缸套的穴蚀。考虑到柴油机强化后,作功部件的工况条件显然是变得更为恶劣,活塞既要能承受更高的机械负荷和热负荷,又要使变形最小而获取活塞对汽缸套的最小冲击力,以减缓汽缸套穴蚀,由此,本实施方式中的280型柴油机钢顶铁裙组合活塞设计为平均有效压力Pe=1.89Mpa,标定功率Ne=6000hp。为保证该组合活塞最大限度的通用性,在活塞铁裙结构、活塞钢顶的燃烧室、冷却腔通过设计和计算,保证压缩比不变(为ε=12.5)。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种柴油机钢顶铁裙组合活塞,该组合活塞包括活塞钢顶和与活塞钢顶固定连接的活塞裙;该活塞裙为下端开口的筒形结构;其特征在于:所述活塞裙是采用球铁材料制成;所述活塞铁裙上部沿其周向设有两道刮油环槽,各刮油环槽的底部分别设有一贯通活塞铁裙筒壁的第一回油孔;该活塞铁裙中部横向设有一供销轴穿设的穿孔,由该穿孔的两侧向活塞铁裙内部分别设有一销座,所述销座的外周与活塞铁裙内壁之间设有筋板。
2.如权利要求1所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞裙采用的球铁材料为QT700-3。
3.如权利要求1所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞钢顶呈一盖体形状并固定在所述活塞铁裙的上端,所述活塞钢顶的上表面中央部位呈弧形凸起,在所述弧形凸起与活塞钢顶周缘之间形成凹弧形的环沟,由该环沟构成活塞钢顶的W燃烧室;所述活塞钢顶的下表面中央部位形成上凹的拱顶空间,所述活塞钢顶周缘向下形成有环墙,在所述环墙与拱顶空间之间设有一环形冷却腔,环形冷却腔与拱顶空间之间由多个第二回油孔导通;在所述环墙的外表面由上至下依次设有三道气环槽。
4.如权利要求3所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞铁裙上端设有与所述活塞钢顶环墙内侧结合的阶梯状凸缘,该凸缘周向设有密封槽,该密封槽中设有O型密封圈。
5.如权利要求3所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞铁裙上端中部设有与所述拱顶空间导通的通孔;各销座上分别设有一偏心油沟,所述偏心油沟底部与一进油孔连通。
6.如权利要求3所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞铁裙上设有向上贯通的沉头孔;所述活塞钢顶上设有与所述沉头孔相对应的螺纹孔;一双头螺柱一端穿过所述沉头孔并旋接于所述螺纹孔,另一端由螺母固定于所述沉头孔。
7.如权利要求6所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:在所述沉头孔与螺母之间的螺柱上还套设有一弹性套体。
8.如权利要求3所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞钢顶与活塞铁裙的固定连接面上设有对应的销孔,一定位销设置在所述销孔中。
9.如权利要求1所述的柴油机钢顶铁裙组合活塞,其特征在于:所述活塞钢顶的上表面设有吊装孔。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102367771A (zh) * 2011-11-30 2012-03-07 中国北车集团大连机车研究所有限公司 柴油机用钢头铝裙组合活塞
CN102996280A (zh) * 2012-06-13 2013-03-27 北京理工大学 一种基于空腔隔热的钛合金活塞及其设计方法
CN104179590A (zh) * 2014-06-30 2014-12-03 泰州市优力克机械制造有限公司 耐磨活塞
CN104727891A (zh) * 2015-01-15 2015-06-24 东风朝阳朝柴动力有限公司 发动机活塞连杆结构的润滑系统
CN108999717A (zh) * 2018-08-15 2018-12-14 全椒县全动机械有限公司 一种柴油机活塞结构
CN110848044A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 大众汽车有限公司 往复活塞式内燃机和用于往复活塞式内燃机的往复活塞
CN112555047A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 江苏永航轨道交通科技有限公司 一种钢顶铝裙组合活塞
CN112594082A (zh) * 2020-12-08 2021-04-02 江苏永航轨道交通科技有限公司 一种钢顶铁裙分体活塞

Cited By (9)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102367771A (zh) * 2011-11-30 2012-03-07 中国北车集团大连机车研究所有限公司 柴油机用钢头铝裙组合活塞
CN102996280A (zh) * 2012-06-13 2013-03-27 北京理工大学 一种基于空腔隔热的钛合金活塞及其设计方法
CN102996280B (zh) * 2012-06-13 2014-11-26 北京理工大学 一种基于空腔隔热的钛合金活塞及其设计方法
CN104179590A (zh) * 2014-06-30 2014-12-03 泰州市优力克机械制造有限公司 耐磨活塞
CN104727891A (zh) * 2015-01-15 2015-06-24 东风朝阳朝柴动力有限公司 发动机活塞连杆结构的润滑系统
CN108999717A (zh) * 2018-08-15 2018-12-14 全椒县全动机械有限公司 一种柴油机活塞结构
CN110848044A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 大众汽车有限公司 往复活塞式内燃机和用于往复活塞式内燃机的往复活塞
CN112555047A (zh) * 2020-12-08 2021-03-26 江苏永航轨道交通科技有限公司 一种钢顶铝裙组合活塞
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