CN209163951U - 发动机及其全钢活塞 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种发动机的全钢活塞，包括头部和裙部，裙部顶端端面的边缘与头部底端端面的边缘接触并焊接，焊缝位于全钢活塞侧面，头部上设置有轴向延伸并用于螺栓穿过的通孔，裙部顶端端面的对应位置设置有用于连接螺栓的螺纹孔。采用分体式结构，头部和裙部的焊缝位于全钢活塞侧面，并通过螺栓辅助连接，降低了活塞制造难度，减少了顶部高温高压区焊缝，解决了因顶部焊缝缺陷造成活塞开裂的问题，提高了活塞的安全可靠性和使用寿命。本实用新型还公开一种包括上述全钢活塞的发动机。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机领域，特别是涉及一种发动机的全钢活塞。此外，本实用新型还涉及一种包括上述全钢活塞的发动机。
背景技术
目前，发动机向着高燃爆压力、高功率、低排放的方向发展，使得发动机活塞的工作环境越来越恶劣，活塞承受的热负荷和机械负荷越来越高。发动机的爆压已向大于20MPa的方向发展，为了提高活塞可靠性，活塞基本采用薄壁钢结构。现有技术中的全钢活塞，头部和裙部分开加工，采用激光焊接成型方式，会产生两道焊缝，一道焊缝位于活塞侧面，另一道焊缝位于活塞顶部的高温区。
顶部焊缝位置位于高温区，有可能在焊接裂缝位置出现顶部开裂失效的风险。同时，上述结构的全钢活塞油道较为复杂，加工困难，且全钢活塞因导热性能低于铝活塞，使得其内腔顶的温度较高，活塞内冷油腔过小，冷却效果没有最大化，机油容易结焦，出现拉缸的风险。
因此，如何提供一种提高安全稳定性的全钢活塞是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发动机的全钢活塞，头部和裙部的焊缝位于全钢活塞侧面，并通过螺栓辅助连接，减少了顶部高温高压区焊缝，提高安全稳定性。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述全钢活塞的发动机。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发动机的全钢活塞，包括头部和裙部，所述裙部顶端端面的边缘与所述头部底端端面的边缘接触并焊接，焊缝位于全钢活塞侧面，所述头部上设置有轴向延伸并用于螺栓穿过的通孔，所述裙部顶端端面的对应位置设置有用于连接所述螺栓的螺纹孔。
优选地，所述通孔顶端设置有用于放置所述螺栓头部的沉孔。
优选地，所述头部顶端端面设置有开口朝向顶端的外环形槽，所述外环形槽围绕中部的锥形凸起，所述通孔设置于所述外环形槽底部。
优选地，所述包括对称设置的两个所述通孔以及两个所述螺纹孔。
优选地，所述头部侧面外周设置有多个辅助环形槽。
优选地，所述头部底端端面上设置有开口朝向底端的凹槽，所述凹槽与所述裙部顶端端面形成冷却油腔。
优选地，所述凹槽包括对应所述锥形凸起设置的锥形槽和围绕所述外环形槽设置的内环形槽，所述锥形槽和内环形槽的底部连通。
优选地，所述外环形槽底端设置有向底端延伸的立柱，所述通孔贯穿所述立柱内，所述立柱的底端与所述裙部的顶端端面相抵。
优选地，裙部的顶端端面中部设置有凹陷。
本实用新型提供一种发动机，包括全钢活塞，所述全钢活塞具体为上述任意一项所述的全钢活塞。
本实用新型提供一种发动机的全钢活塞，包括头部和裙部，裙部顶端端面的边缘与头部底端端面的边缘接触并焊接，焊缝位于全钢活塞侧面，头部上设置有轴向延伸并用于螺栓穿过的通孔，裙部顶端端面的对应位置设置有用于连接螺栓的螺纹孔。
采用分体式结构，头部和裙部的焊缝位于全钢活塞侧面，并通过螺栓辅助连接，降低了活塞制造难度，减少了顶部高温高压区焊缝，解决了因顶部焊缝缺陷造成活塞开裂的问题，提高了活塞的安全可靠性和使用寿命。
本实用新型还提供一种包括上述全钢活塞的发动机，由于上述全钢活塞具有上述技术效果，上述发动机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式的主视剖面图；
图2为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式的侧视剖面图；
图3为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式中头部的主视剖面图；
图4为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式中裙部的主视剖面图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种发动机的全钢活塞，头部和裙部的焊缝位于全钢活塞侧面，并通过螺栓辅助连接，减少了顶部高温高压区焊缝，提高安全稳定性。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述全钢活塞的发动机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式的主视剖面图；图2为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式的侧视剖面图；图3为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式中头部的主视剖面图；图4为本实用新型所提供的全钢活塞的一种具体实施方式中裙部的主视剖面图。
本实用新型具体实施方式提供一种发动机的全钢活塞，包括头部1和裙部2，头部1和裙部2的轮廓呈圆柱形，头部1的顶端端面为工作端，头部1的底端端面连接裙部2的顶端端面，裙部2的底端连接连杆等其他部件。使裙部2顶端端面的边缘与头部1底端端面的边缘接触并焊接，形成全钢活塞，焊缝位于全钢活塞侧面，同时头部1上设置有轴向延伸并用于螺栓3穿过的通孔11，裙部2顶端端面的对应位置设置有用于连接螺栓3的螺纹孔21。安装时，使裙部2顶端端面的边缘与头部1底端端面的边缘接触，同时通孔11的底端对准螺纹孔21，通过激光焊接的方式焊接接触面，使螺栓3穿过通孔11并拧入螺纹孔21。
采用分体式结构，头部1和裙部2的焊缝位于全钢活塞侧面，并通过螺栓3辅助连接，降低了活塞制造难度，减少了顶部高温高压区焊缝，解决了因顶部焊缝缺陷造成活塞开裂的问题，提高了活塞的安全可靠性和使用寿命。
为了避免干涉，通孔11顶端设置有用于放置螺栓3头部1的沉孔。头部1侧面外周设置有多个辅助环形槽。对称设置有两个通孔11以及两个螺纹孔21，也可以根据情况调整数量，均在本实用新型的保护范围之内。
为了形成必要结构并节省材料，减轻重量，头部1顶端端面设置有开口朝向顶端的外环形槽12，外环形槽12围绕中部的锥形凸起13，通孔11设置于外环形槽12底部。
在上述各具体实施方式提供的全钢活塞的基础上，头部1底端端面上设置有开口朝向底端的凹槽，头部1与裙部2连接后，凹槽与裙部2顶端端面形成冷却油腔4。多个区域形成冷却回路，该结构可大幅度提高活塞冷却油腔的冷却能力，增加冷却油腔4表面积和体积，大大增加油腔冷却效果，提高了活塞的可靠性和使用寿命。
具体地，凹槽包括对应锥形凸起13设置的锥形槽14和围绕外环形槽12设置的内环形槽15，锥形槽14和内环形槽15的底部连通。即头部1为套筒内设置有一个薄壁结构，薄壁结构的截面呈字母W型，形成必要的腔体结构，并进一步节省材料。
由于锥形槽14和内环形槽15的底部连通，外环形槽12向裙部2延伸的部分并不与裙部2接触，两者之间具有间隔，但是为了满足螺栓3的设置看，外环形槽12底端设置有向底端延伸的立柱，通孔11贯穿立柱内，立柱的底端与裙部2的顶端端面相抵。裙部2的顶端端面中部设置有凹陷。
除了上述全钢活塞，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述全钢活塞的发动机，该发动机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本实用新型所提供的发动机及其全钢活塞进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种发动机的全钢活塞，包括头部(1)和裙部(2)，其特征在于，所述裙部(2)顶端端面的边缘与所述头部(1)底端端面的边缘接触并焊接，焊缝位于全钢活塞侧面，所述头部(1)上设置有轴向延伸并用于螺栓(3)穿过的通孔(11)，所述裙部(2)顶端端面的对应位置设置有用于连接所述螺栓(3)的螺纹孔(21)。
2.根据权利要求1所述的全钢活塞，其特征在于，所述通孔(11)顶端设置有用于放置所述螺栓(3)头部(1)的沉孔。
3.根据权利要求2所述的全钢活塞，其特征在于，所述头部(1)顶端端面设置有开口朝向顶端的外环形槽(12)，所述外环形槽(12)围绕中部的锥形凸起(13)，所述通孔(11)设置于所述外环形槽(12)底部。
4.根据权利要求3所述的全钢活塞，其特征在于，所述包括对称设置的两个所述通孔(11)以及两个所述螺纹孔(21)。
5.根据权利要求4所述的全钢活塞，其特征在于，所述头部(1)侧面外周设置有多个辅助环形槽。
6.根据权利要求3至5任意一项所述的全钢活塞，其特征在于，所述头部(1)底端端面上设置有开口朝向底端的凹槽，所述凹槽与所述裙部(2)顶端端面形成冷却油腔(4)。
7.根据权利要求6所述的全钢活塞，其特征在于，所述凹槽包括对应所述锥形凸起(13)设置的锥形槽(14)和围绕所述外环形槽(12)设置的内环形槽(15)，所述锥形槽(14)和内环形槽(15)的底部连通。
8.根据权利要求7所述的全钢活塞，其特征在于，所述外环形槽(12)底端设置有向底端延伸的立柱，所述通孔(11)贯穿所述立柱内，所述立柱的底端与所述裙部(2)的顶端端面相抵。
9.根据权利要求8所述的全钢活塞，其特征在于，裙部(2)的顶端端面中部设置有凹陷。
10.一种发动机，包括全钢活塞，其特征在于，所述全钢活塞具体为权利要求1至9任意一项所述的全钢活塞。
Priority Applications (1)
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| CN201821752667.7U CN209163951U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 发动机及其全钢活塞 |
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| CN201821752667.7U Active CN209163951U (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 发动机及其全钢活塞 |
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- 2018-10-26 CN CN201821752667.7U patent/CN209163951U/zh active Active
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