CN203962184U - 一种高强度耐磨发动机活塞组件 - Google Patents

Abstract

一种高强度耐磨发动机活塞组件，包括活塞本体和活塞销，所述活塞裙部的两侧壁上成型有销座孔，销轴套插套并固定在销座孔中，曲轴连杆的顶部插套在活塞本体的内腔中，活塞销的中部插套在曲轴连杆的顶部的连接通孔中，活塞销的两端插套在销轴套中；所述活塞销的中部成型有轴向中心通孔，所述轴向中心通孔的两端为锥形部；活塞销的两端的外壁插套并过盈配合卡置有耐磨套，耐磨套靠近活塞销的中部的端部成型有径向延伸边，活塞销的中部外壁成型有凹槽，固定块的下端插套在凹槽中。它的活塞销重量轻，同时，其活塞本体中设置有可方便拆卸的销轴套来增加活塞本体的耐磨性，其销轴套磨损后可以直接更换无需整个活塞本体进行更换，降低维修维护成本。

Description

一种高强度耐磨发动机活塞组件

技术领域：

本实用新型属于发动机技术领域，尤其涉及一种大功率船用高强度耐磨发动机活塞。

背景技术：

现有的船用发动机活塞主要包括活塞头和活塞裙部，活塞裙部成型有销座孔，其中活塞头和活塞裙部连成一体，而销座孔则用于穿接活塞销从而将曲轴连杆固定至活塞上，活塞销的两端插套在活塞销座的两侧壁上的通孔上，然而，现有的活塞销其结构简单，一般为圆柱筒状，其一般为碳钢20#、40#和合金钢15CrA、15CrMo、20Cr等材料制成，其抗拉、抗压、抗疲劳和耐磨性一般。

而且活塞销中部非常脆弱容易断裂，因此一般加厚活塞销的侧壁以增加强度，但这同样增加了活塞销的重量，使得发动机活塞的重量增加，非常不方便。

同时，现有的销座孔与活塞销之间具有摩擦，其时间久了容易磨损而需要将销轴或者是活塞本体进行更换，由于活塞本体只是销座孔磨损，其他部分均可以继续使用，而直接将活塞本体更换增加了更换的成本。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种高强度耐磨发动机活塞组件，它的活塞销重量轻，而且其耐磨性好，抗拉、抗压和抗疲劳强度高，同时，其活塞本体中设置有可方便拆卸的销轴套来增加活塞本体的耐磨性，其销轴套磨损后可以直接更换无需整个活塞本体进行更换，降低维修维护成本。

本实用新型的技术解决措施如下：

一种高强度耐磨发动机活塞组件，包括活塞本体和活塞销，活塞本体由活塞头和活塞裙部组成，所述活塞裙部的两侧壁上成型有销座孔，销轴套插套并固定在销座孔中，曲轴连杆的顶部插套在活塞本体的内腔中，活塞销的中部插套在曲轴连杆的顶部的连接通孔中，活塞销的两端插套在销轴套中，销座孔的内壁成型有环形凹槽，卡簧卡置在环形凹槽中，两个卡簧在活塞销的两端处；

所述活塞销的中部成型有轴向中心通孔，所述轴向中心通孔的两端为锥形部；

活塞销的两端的外壁插套并过盈配合卡置有耐磨套，耐磨套靠近活塞销的中部的端部成型有径向延伸边，活塞销的中部外壁成型有凹槽，固定块的下端插套在凹槽中，固定块通过螺栓固定连接在径向延伸边上，曲轴连杆的顶部在两侧的固定块之间。

所述活塞销为20CrMnTi合金结构钢，活塞销的两端的外壁直径小于活塞销的中部外壁的直径，活塞销的两端的外壁与活塞销的中部的外壁之间成型有阶梯面。

所述耐磨套为石墨材质，耐磨套的径向延伸边的底面压靠在阶梯面上。

所述活塞销的中部外壁的左右两侧均成型有多个凹槽，多个凹槽以活塞销的轴向中心线为中心均布设置。

所述固定块的上部成型有凸起部，凸起部压靠在径向延伸边的底面上。

所述曲轴连杆的顶部的连接通孔内壁上固定有耐磨圈，活塞销的中部插套在耐磨圈中，耐磨圈的内壁与活塞销的中部外壁相贴。

所述销座孔为阶梯孔，阶梯孔包括第一阶梯孔、第二阶梯孔和第三阶梯孔，第一阶梯孔靠近活塞本体的内腔，第三阶梯孔靠近活塞裙部的外壁，第二阶梯孔在第一阶梯孔和第三阶梯孔之间，第一阶梯孔的直径大于第二阶梯孔，第二阶梯孔大于第三阶梯孔，销轴套插套在第三阶梯孔上并通过螺栓固定连接在第三阶梯孔的侧壁上，第二阶梯孔的侧壁、第三阶梯孔靠近第二阶梯孔处的端面及销轴套的外侧端面形成环形凹槽，卡簧插套并卡置在环形凹槽中。

所述销轴套和耐磨圈均为石墨材质。

本实用新型的有益效果在于：

1、它的活塞销的中部成型有轴向中心通孔，所述轴向中心通孔的两端为锥形部，这样在保证中部强度的同时，降低了活塞销的两端的侧壁厚度从而减轻了活塞销的重量，同时，其活塞本体中设有的可拆式销轴套，可以增加耐磨性，其销轴套磨损后可以直接更换无需整个活塞本体进行更换，降低维修维护成本。

2、它的活塞销采用20CrMnTi合金结构钢，增加了抗拉、抗压、抗疲劳和耐磨性，而且其在活塞销的两端的外壁插套并过盈配合卡置有耐磨套，进一步增加了耐磨效果，而且对其耐磨套可以更换，非常方便。

3、它的活塞销的外侧壁上设置固定块来进一步固定耐磨套，同时其使得活塞销的中部处于曲轴连杆的中部，进行限位，以保证活塞销不会从活塞销座中移出。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的活塞销的结构示意图；

图3为本实用新型的活塞销的主体的立体结构示意图；

图4为本实用新型的销轴套与销座孔之间的结构示意图；

图5为图1的局部放大图。

具体实施方式：

实施例：见图1至5所示，一种高强度耐磨发动机活塞组件，包括活塞本体10和活塞销20，活塞本体10由活塞头11和活塞裙部12组成，所述活塞裙部12的两侧壁上成型有销座孔13，销轴套1插套并固定在销座孔13中，曲轴连杆2的顶部插套在活塞本体10的内腔中，活塞销20的中部插套在曲轴连杆2的顶部的连接通孔中，活塞销20的两端插套在销轴套1中，销座孔13的内壁成型有环形凹槽3，卡簧4卡置在环形凹槽3中，两个卡簧4在活塞销20的两端处；

所述活塞销20的中部成型有轴向中心通孔21，所述轴向中心通孔21的两端为锥形部22；

活塞销20的两端的外壁插套并过盈配合卡置有耐磨套5，耐磨套5靠近活塞销20的中部的端部成型有径向延伸边51，活塞销20的中部外壁成型有凹槽23，固定块6的下端插套在凹槽23中，固定块6通过螺栓固定连接在径向延伸边51上，曲轴连杆2的顶部在两侧的固定块6之间。

所述活塞销20为20CrMnTi合金结构钢，活塞销20的两端的外壁直径小于活塞销20的中部外壁的直径，活塞销20的两端的外壁与活塞销20的中部的外壁之间成型有阶梯面24。

所述耐磨套5为石墨材质，耐磨套5的径向延伸边51的底面压靠在阶梯面24上。

所述活塞销20的中部外壁的左右两侧均成型有多个凹槽23，多个凹槽23以活塞销20的轴向中心线为中心均布设置。

所述固定块6的上部成型有凸起部61，凸起部61压靠在径向延伸边51的底面上。

所述曲轴连杆2的顶部的连接通孔内壁上固定有耐磨圈7，活塞销20的中部插套在耐磨圈7中，耐磨圈7的内壁与活塞销20的中部外壁相贴。

所述销座孔13为阶梯孔，阶梯孔包括第一阶梯孔131、第二阶梯孔和第三阶梯孔132，第一阶梯孔131靠近活塞本体10的内腔，第三阶梯孔132靠近活塞裙部12的外壁，第二阶梯孔在第一阶梯孔131和第三阶梯孔132之间，第一阶梯孔131的直径大于第二阶梯孔，第二阶梯孔大于第三阶梯孔132，销轴套1插套在第三阶梯孔132上并通过螺栓固定连接在第三阶梯孔132的侧壁上，第二阶梯孔的侧壁、第三阶梯孔132靠近第二阶梯孔处的端面及销轴套1的外侧端面形成环形凹槽3，卡簧4插套并卡置在环形凹槽3中。

所述销轴套1和耐磨圈7均为石墨材质。

本活塞销20其选用20CrMnTi合金结构钢，经高温锻造，其具有更好的抗拉、抗压、抗疲劳和耐磨性、机械性及心部强韧性等优点。

本活塞销20是经热处理：(1)退火处理：工艺要求：860℃，保温150分钟，改善组织成分，消除其内应力。(2)正火处理：工艺要求：920℃保温200分钟，粗加工后，细化晶粒，稳定其晶粒状态。(3)调质处理：工艺要求：860℃，保温90分钟，硬度为28HRC-42HRC，与传统的热处理工艺技术相比，解决了易变形、裂纹、硬度低、不耐磨、寿命短等产品的质量问题。不仅保证了产品质量的基本要素，也增强了工艺的可调性。

本卡簧4对活塞销20进行限位，其固定块6和耐磨套5的径向延伸边51使得曲轴连杆2在活塞销20的中部，其当卡簧4损坏时，仍然可以保证活塞销20设置在曲轴连杆2和销座孔13上不会从销座孔13的两侧壁移出，保证短时间内活塞的正常运行，降低损耗。

而销轴套1插套在第三阶梯孔132上并通过螺栓固定连接在第三阶梯孔132的侧壁上，这样当销轴套1损坏时，可以直接通过卸下螺栓即可更换销轴套1。

Claims (8)

1.一种高强度耐磨发动机活塞组件，包括活塞本体(10)和活塞销(20)，活塞本体(10)由活塞头(11)和活塞裙部(12)组成，其特征在于：所述活塞裙部(12)的两侧壁上成型有销座孔(13)，销轴套(1)插套并固定在销座孔(13)中，曲轴连杆(2)的顶部插套在活塞本体(10)的内腔中，活塞销(20)的中部插套在曲轴连杆(2)的顶部的连接通孔中，活塞销(20)的两端插套在销轴套(1)中，销座孔(13)的内壁成型有环形凹槽(3)，卡簧(4)卡置在环形凹槽(3)中，两个卡簧(4)在活塞销(20)的两端处；

所述活塞销(20)的中部成型有轴向中心通孔(21)，所述轴向中心通孔(21)的两端为锥形部(22)；

活塞销(20)的两端的外壁插套并过盈配合卡置有耐磨套(5)，耐磨套(5)靠近活塞销(20)的中部的端部成型有径向延伸边(51)，活塞销(20)的中部外壁成型有凹槽(23)，固定块(6)的下端插套在凹槽(23)中，固定块(6)通过螺栓固定连接在径向延伸边(51)上，曲轴连杆(2)的顶部在两侧的固定块(6)之间。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述活塞销(20)为20CrMnTi合金结构钢，活塞销(20)的两端的外壁直径小于活塞销(20)的中部外壁的直径，活塞销(20)的两端的外壁与活塞销(20)的中部的外壁之间成型有阶梯面(24)。

3.根据权利要求2所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述耐磨套(5)为石墨材质，耐磨套(5)的径向延伸边(51)的底面压靠在阶梯面(24)上。

4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述活塞销(20)的中部外壁的左右两侧均成型有多个凹槽(23)，多个凹槽(23)以活塞销(20)的轴向中心线为中心均布设置。

5.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述固定块(6)的上部成型有凸起部(61)，凸起部(61)压靠在径向延伸边(51)的底面上。

6.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述曲轴连杆(2)的顶部的连接通孔内壁上固定有耐磨圈(7)，活塞销(20)的中部插套在耐磨圈(7)中，耐磨圈(7)的内壁与活塞销(20)的中部外壁相贴。

7.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述销座孔(13)为阶梯孔，阶梯孔包括第一阶梯孔(131)、第二阶梯孔和第三阶梯孔(132)，第一阶梯孔(131)靠近活塞本体(10)的内腔，第三阶梯孔(132)靠近活塞裙部(12)的外壁，第二阶梯孔在第一阶梯孔(131)和第三阶梯孔(132)之间，第一阶梯孔(131)的直径大于第二阶梯孔，第二阶梯孔大于第三阶梯孔(132)，销轴套(1)插套在第三阶梯孔(132)上并通过螺栓固定连接在第三阶梯孔(132)的侧壁上，第二阶梯孔的侧壁、第三阶梯孔(132)靠近第二阶梯孔处的端面及销轴套(1)的外侧端面形成环形凹槽(3)，卡簧(4)插套并卡置在环形凹槽(3)中。

8.根据权利要求6所述的一种高强度耐磨发动机活塞组件，其特征在于：所述销轴套(1)和耐磨圈(7)均为石墨材质。