CN204591512U - 耐磨耐高温活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐磨耐高温活塞，属于活塞加工技术领域。该活塞包括头部和连接在头部下端的裙部，所述头部上设有油环槽，所述裙部的两侧设有两个相对的销孔；所述头部的外周面上涂敷有陶瓷层；所述裙部的横截面为椭圆形，所述裙部设有若干通油孔。该活塞不但使用寿命长且耐磨、耐高温。

Description

耐磨耐高温活塞

技术领域

本实用新型涉及一种与气缸配合的活塞，属于活塞加工技术领域。

背景技术

活塞是一种工业零件，其主要起密封和支撑作用，在推动杆或是其他推力的推动下能够沿着端壁滑动。现有技术中的活塞承受气体压力很大，作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，受热严重，散热条件很差，工作时温度很高，温度分布很不均匀，即活塞所处的环境非常恶劣，非常容易损坏，使用寿命短，且活塞受热容易膨胀，导致活塞变形，不利于活塞的正常工作，从而使密封性变差。

活塞正常工作时和气缸之间有严格的配合间隙，因为高温膨胀的作用，为了防止活塞卡死在气缸内，通常会在活塞的结构上采取一些特殊措施：1）因为活塞上部的温度高，膨胀量要大，所以一般将活塞制成上小下大的圆锥形；2）因为活塞裙部长轴方向的侧压力大，所以通常将活塞的裙部制成椭圆形，椭圆的长轴在垂直于销座孔轴线的方向；3）在活塞头部的油环槽内设置多个通油孔,可以冷却并辅助润滑裙部,减少从而裙部的热膨胀。

因为活塞在气缸内高温、高速、润滑困难且与气缸的配合间隙过小，所以要求活塞材料具有足够的强度、刚度并具有较小的密度和膨胀系数，所以常用材料多为铝合金。目前一般所知的活塞均由头部和裙部组成，裙部与气缸内臂接触，从而为活塞的运动作导向。

据申请人了解，为了减少活塞与活塞缸体间的摩擦与磨损，延长活塞和活塞缸的寿命，现有的活塞一般在头部上设有导油孔，在使用时，通过导油孔将润滑油甩到活塞外部，使缸体和活塞接触的表面附着有油膜润滑，防止活塞和缸体出现异常磨损，但活塞在长时间运行后会产生高温，会导致润滑油失效从而使摩擦增大，导致活塞变形。

另外，虽然活塞的裙部与缸体在正常使用时并不接触，因此通常活塞的裙部外表面与活塞缸体之间也没有润滑油，但是随着时间的推移，活塞与缸体会发生轻微变形，当变形累积到一定程度时，会导致活塞的裙部与缸体产生摩擦，这样不但降低了活塞与缸体的使用寿命，而且使活塞和缸体运行不平稳，容易产生事故。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种使用寿命长且耐磨、耐高温的活塞。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种耐磨耐高温活塞，包括头部和连接在头部下端的裙部，所述头部上设有油环槽，所述裙部的横截面为椭圆，所述裙部的两侧设有两个相对的销孔；所述头部的外周面上涂敷有陶瓷层；所述裙部的横截面为椭圆形，所述裙部设有若干通油孔。所述陶瓷层优选氧化锆层或三氧化二铝层。

上述技术方案的改进是：所述裙部设有横向的隔热槽以及纵向的膨胀槽，所述通油孔位于隔热槽和/或膨胀槽内。优选的，所述通油孔分居裙部的两侧，每侧设有4个通油孔，所述通油孔的直径小于或等于2mm。

上述技术方案的进一步改进是：所述裙部的外周面上设有若干沉孔；所述沉孔的深度小于或等于1mm。

本实用新型带来的有益效果是：1）本实用新型在活塞的头部涂敷陶瓷层，所述陶瓷层具有耐磨损、耐高温、高强度以及高硬度的特性，这样活塞在长时间工作后可能出现高温时，即使润滑油因高温失效，仍然能保证活塞不会因摩擦而变形，从而保证了活塞的使用寿命。2）本实用新型在活塞的裙部设有通油孔，这样活塞在工作时可以甩出部分油到裙部表面，可以起到润滑裙部的作用，避免了因活塞与缸体发生轻微变形而导致的活塞裙部与缸体产生干摩擦，从而增加了活塞的耐磨性，并进一步延长了活塞的寿命。3）本实用新型在活塞的裙部开设横向的隔热槽和纵向的膨胀槽，所述隔热槽可防止活塞头部的热量向裙部扩散，减小了裙部因热膨胀引起的变形，而所述膨胀槽为裙部的热膨胀留有补偿作用。4）本实用新型在裙部的外周面上设置含油沉孔，这样即使某段时间内不能从通油孔中甩出润滑油，也可以保证活塞和缸体之间的润滑，从而进一步延长活塞和缸体的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是本实用新型实施例二的结构示意图。

图5是本实用新型实施例三的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的耐磨耐高温活塞，如图1和图2所示，包括头部1和连接在头部下端的裙部2，头部1上设有油环槽3，裙部2的两侧设有两个相对的销孔4；裙部2在两销孔4之间的位置开有通油孔5。这样，这样本实施例的活塞在工作时通过通油孔5可以甩出部分油到裙部2的表面，起到润滑裙部2的作用，避免了因活塞与缸体发生轻微变形而导致的裙部2与缸体产生干摩擦，从而不但增加了活塞的耐磨性，而且延长了活塞的寿命。

如图3所示，本实施例中头部1的外周面涂敷有陶瓷层1-2，即头部1由铝合金制成的头部本体1-1和陶瓷层1-2构成。本实施例的陶瓷层1-2可选用氧化锆层或三氧化二铝层。这样，就可以充分利用陶瓷层1-2的耐磨而高温特性，即使润滑油因高温失效，仍然能保证活塞不会因摩擦而变形，从而保证了活塞的使用寿命

本实施例中的裙部2的横截面为椭圆形，通油孔5优选开设在裙部2的所有横截面的长轴端点的连线上，这样可以使裙部2能够全部充分润滑。

作为进一步的优选方案，通油孔5分居裙部2的两侧，每侧设有4个通油孔5，通油孔5的直径小于或等于2mm。

实施例二

本实施例的耐磨耐高温活塞是在实施例一基础上的改进，与实施例一的不同之处在于：如图4所示，裙部2设有横向的隔热槽2-1。这样，隔热槽2-1可防止活塞头部1的热量向裙部2扩散，减小了裙部2因热膨胀引起的变形。

实施例三

本实施例的耐磨耐高温活塞是在实施例一基础上的改进，与实施例一的不同之处在于：如图5所示，裙部2设有纵向的膨胀槽2-2，通油孔5设置在膨胀槽2-2内。这样，膨胀槽2-2为裙部2的热膨胀留有补偿作用，通油孔5设置在膨胀槽2-2内。

本实施例还可以作如下改进：裙部2的外周面上设有若干沉孔（图中未示出）。这样，可以在沉孔中储存一定的润滑油，即使这样即使某段时间内不能从通油孔中甩出润滑油，也可以保证活塞和缸体之间的润滑，有助于进一步减少裙部2与缸体产生的摩擦。作为优选方案，沉孔的深度小于1mm，最好为0.5mm。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，本实用新型的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，例如：裙部2可以同时设有横向的隔热槽2-1以及纵向的膨胀槽2-2，等等。凡采用等同替换形成的技术方案均为本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种耐磨耐高温活塞，包括头部和连接在头部下端的裙部，所述头部上设有油环槽，所述裙部的两侧设有两个相对的销孔；其特征在于：所述头部的外周面上涂敷有陶瓷层；所述裙部的横截面为椭圆形，所述裙部设有若干通油孔。

2.根据权利要求1所述的耐磨耐高温活塞，其特征在于：所述裙部设有横向的隔热槽以及纵向的膨胀槽，所述通油孔位于隔热槽和/或膨胀槽内。

3.根据权利要求1或2所述的耐磨耐高温活塞，其特征在于：所述通油孔分居裙部的两侧，每侧设有4个通油孔，所述通油孔的直径小于或等于2mm。

4.根据权利要求1或2所述的耐磨耐高温活塞，其特征在于：所述裙部的外周面上设有若干沉孔；所述沉孔的深度小于或等于1mm。

5.根据权利要求1或2所述的耐磨耐高温活塞，其特征在于：所述陶瓷层为氧化锆层或三氧化二铝层。