本實用新型涉及內燃機活塞，具體是一種防銷座開裂式活塞。

背景技術：

活塞是汽車發(fā)動機的“心臟”，承受交變的機械負荷和熱負荷，是發(fā)動機中工作條件最惡劣的關鍵零部件之一。隨著柴油機強化程度及排放指標的不斷提高，活塞承受的熱負荷及機械載荷也在不斷增加。活塞頂面承受的爆發(fā)壓力通過銷座‐活塞銷傳遞到連桿曲柄機構，銷座與活塞銷這對摩擦副是發(fā)動機上工作條件最惡劣的摩擦副之一。特別是重型車用柴油機的工作地域廣闊，使用功率范圍寬，環(huán)境復雜，這給活塞銷孔/活塞銷的可靠性提出了更嚴格的要求，由疲勞破壞導致的活塞銷座開裂已成為社會和生產企業(yè)面臨的嚴重問題。

針對上述問題，現(xiàn)有的改進方式包括在銷座中安裝銅套，但是采用該方式具有以下缺陷：1、由于銅套與銷座為過盈配合，一般是銅套用液氮冷卻后裝入活塞銷孔，裝配后銷座處承受的壓應力較大，易產生應力集中，造成銷座的開裂；2、由于銅套與活塞本體的材質不同，在使用過程中由于兩種材質膨脹量不一樣，銅套易脫落，影響內燃機的正常運行。因此，如何安全可靠的提高活塞銷座的承載力，防止在活塞工作過程中出現(xiàn)銷座開裂，是目前本領域人員急需解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的，就是為解決現(xiàn)有技術存在的問題，而設計了一種結構合理，能夠安全可靠提高銷座承載力的防銷座開裂式活塞。

本實用新型的技術方案為：一種防銷座開裂式活塞，包括活塞本體以及銷座，所述銷座左右兩端的內壁上分別設置有活塞擋圈安裝槽，所述活塞本體與銷座之間設置有加固預制件，所述加固預制件沿所述銷座的軸線方向布置，所述加固預制件包括加固骨架和環(huán)狀加固段，所述加固骨架采用網狀金屬骨架，并設置為封閉圓筒狀，所述環(huán)狀加固段采用纖維型復合材料，并壓鑄成型在所述加固骨架的周圍，所述加固骨架、環(huán)狀加固段與所述銷座同軸設置，構成所述活塞本體的材料浸潤至加固預制件中形成所述防銷座開裂式活塞。

上述加固預制件包括加固預制件Ⅰ和加固預制件Ⅱ，所述加固預制件Ⅰ和加固預制件Ⅱ分別設置在所述銷座的左右兩端。

上述加固骨架的內徑小于所述活塞成品的銷孔內徑的2mm~4mm，由于在鑄造形成上述防銷座開裂式活塞時，受加工工藝的影響，加固骨架的位置會發(fā)生偏移，通過該尺寸設計，可保證在得到的防銷座開裂式活塞中銷座的內壁面上均為注入的纖維復合材料，進而增強銷座的承載力。

上述加固骨架采用鋼絲網狀骨架，所述鋼絲設置有1~3層，進而增強了加固預制件的強度，提高了銷座的承載能力。

上述網狀骨架設置為40目~80目，以保證所采用的復合材料能夠較好的滲透，進而在網狀骨架的周圍凝固成型，形成加固預制件。

上述環(huán)狀加固段采用陶瓷纖維復合材料或碳纖維復合材料或硼纖維復合材料或碳化硅纖維復合材料，具有強度高、耐高溫、增韌效果好的優(yōu)點，適用于銷座與活塞銷之間的工作環(huán)境，能夠有效增強銷座的承載能力。

上述加固預制件Ⅰ和加固預制件Ⅱ中的一端端面與所述銷座的內端面齊平設置、另一端端面與所述銷座的外端面齊平設置；或者，所述加固預制件Ⅰ和加固預制件Ⅱ中的一端端面與所述銷座的內端面齊平設置、另一端端面與所述活塞擋圈安裝槽的內端面齊平設置。

本實用新型的有益效果可通過上述方案得出：1、本實用新型通過內置加固預制件，該加固預制件包括加固骨架和環(huán)狀加固段，且環(huán)狀加固段采用纖維復合材料，上述結構設計能夠有效提高銷座的承載能力，降低了銷座開裂的危險；2、該加固預制件內置在所述銷座與活塞本體之間，即該加固預制件與活塞本體一體成型，進而形成防開裂式活塞，相比于現(xiàn)有的安裝銅套的設計，不會發(fā)生脫落，可靠性高，使用安全可靠。

由此可見，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有實質性特點和進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中加固預制件另一種布置方式的結構示意圖。

其中，1為活塞本體，2為銷座，3為活塞擋圈安裝槽，4為加固骨架，5為環(huán)狀加固段，6為加固預制件Ⅰ，7為安裝槽內端面，8為銷座內端面，9為加固預制件Ⅱ。

具體實施方式：

為了更好地理解本實用新型，下面結合附圖來詳細解釋本實用新型的實施方式。

具體實施方式：本實用新型提供了一種防銷座開裂式活塞，包括活塞本體1以及銷座2，銷座2左右兩端的內壁上分別設置有活塞擋圈安裝槽3，在活塞本體1與銷座2之間內置有加固預制件，該加固預制件沿銷座2的軸線方向布置。所述加固預制件包括加固骨架4和環(huán)狀加固段5，其中，加固骨架4采用鋼絲網狀骨架，并卷成封閉圓筒狀，所述卷成的封閉圓筒狀鋼絲網狀骨架的內徑小于所述活塞成品的銷孔內徑的2mm~4mm，由于在鑄造形成上述防銷座開裂式活塞時，受加工工藝的影響，加固骨架的位置會發(fā)生偏移，通過該尺寸設計，可保證加工完成后，在得到的防銷座開裂式活塞成品中銷座的內壁面上均為注入的纖維復合材料，進而增強銷座的承載力；環(huán)狀加固段5采用纖維型復合材料，并壓鑄成型在加固骨架的周圍，加固骨架4、環(huán)狀加固段5與銷座2同軸設置。

在本實施例中，加固預制件包括加固預制件Ⅰ6和加固預制件Ⅱ9，所述加固預制件Ⅰ6和加固預制件Ⅱ9分別設置在所述銷座2的左右兩端，加固預制件Ⅰ6和加固預制件Ⅱ9均沿銷座2的軸線方向布置。如圖2所示，上述加固預制件Ⅰ6的一端端面與所述銷座2的內端面8齊平設置、另一端端面與所述銷座2的外端面齊平設置，加固預制件Ⅱ9的設置與加固預制件Ⅰ6設置方式相同，不再贅述；或者，如圖1所示，所述加固預制件Ⅰ6一端端面與所述銷座2的內端面8齊平設置、另一端端面與所述活塞擋圈安裝槽3的內端面7齊平設置，加固預制件Ⅱ9的設置與加固預制件Ⅰ6設置方式相同，不再贅述。

上述鋼絲網狀骨架4中鋼絲設置有1層，網狀骨架4設置為60目，以保證所采用的纖維復合材料能夠較好的滲透加固骨架4，在加固骨架4的周圍凝固成型形成加固預制件。上述鋼絲可以設置有1~3層，所述網狀骨架4可設置為60目~80目，以增強加固預制件的承載能力，加固骨架4也可選用其他金屬材料，均在本實用新型的保護范圍內。上述纖維型復合材料采用陶瓷纖維復合材料或碳纖維復合材料或硼纖維復合材料或碳化硅纖維復合材料，具有強度高、耐高溫、增韌效果好的優(yōu)點，適用于銷座2與活塞銷之間的工作環(huán)境，能夠有效增強銷座2的承載能力，降低銷座開裂的危險。

在制作過程中，首先將金屬網狀骨架卷成圓筒狀形成加固骨架4，其內徑小于所述活塞成品的銷孔內徑的2mm~4mm，將該加固骨架4置于加固預制件模具中，再將纖維復合材料注入加固預制件模具，所述纖維復合材料充分滲透加固固件后凝固成型，與加固骨架共同形成加固預制件。將加固預制件進行加熱處理，并套在活塞模具的銷軸上，向活塞模具型腔內注入鋁合金溶液，待鋁合金溶液凝固后，預先加入的加固預制件與活塞本體1一體成型形成活塞毛坯。最后對活塞毛坯進行熱處理、機械加工、表面處理等工序即可得到防銷座開裂式活塞。

本實用新型能夠有效提高銷座2的承載能力，降低了銷座2開裂的危險；并且由于加固預制件內置在所述銷座2與活塞本體1之間，即加固預制件與活塞本體一體成型形成防開裂式活塞，相比于現(xiàn)有的安裝銅套的設計，不會發(fā)生脫落，可靠性高，使用安全可靠。

上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。