一種耐磨耐高溫活塞的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種耐磨耐高溫活塞，屬于活塞加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]活塞是一種工業(yè)零件，其主要起密封和支撐作用，在推動桿或是其他推力的推動下能夠沿著端壁滑動?，F(xiàn)有技術(shù)中的活塞承受氣體壓力很大，作功行程壓力最大，汽油機高達3?5MPa，柴油機高達6?9MPa，受熱嚴重，散熱條件很差，工作時溫度很高，溫度分布很不均勻，即活塞所處的環(huán)境非常惡劣，非常容易損壞，使用壽命短，且活塞受熱容易膨脹，導(dǎo)致活塞變形，不利于活塞的正常工作，從而使密封性變差。
[0003]活塞正常工作時和氣缸之間有嚴格的配合間隙，因為高溫膨脹的作用，為了防止活塞卡死在氣缸內(nèi)，通常會在活塞的結(jié)構(gòu)上采取一些特殊措施:1)因為活塞上部的溫度高，膨脹量要大，所以一般將活塞制成上小下大的圓錐形；2)因為活塞裙部長軸方向的側(cè)壓力大，所以通常將活塞的裙部制成橢圓形，橢圓的長軸在垂直于銷座孔軸線的方向；3)在活塞頭部的油環(huán)槽內(nèi)設(shè)置多個通油孔，可以冷卻并輔助潤滑裙部，減少從而裙部的熱膨脹。
[0004]因為活塞在氣缸內(nèi)高溫、高速、潤滑困難且與氣缸的配合間隙過小，所以要求活塞材料具有足夠的強度、剛度并具有較小的密度和膨脹系數(shù)，所以常用材料多為鋁合金。目前一般所知的活塞均由頭部和裙部組成，裙部與氣缸內(nèi)臂接觸，從而為活塞的運動作導(dǎo)向。
[0005]據(jù)申請人了解，為了減少活塞與活塞缸體間的摩擦與磨損，延長活塞和活塞缸的壽命，現(xiàn)有的活塞一般在頭部上設(shè)有導(dǎo)油孔，在使用時，通過導(dǎo)油孔將潤滑油甩到活塞外部，使缸體和活塞接觸的表面附著有油膜潤滑，防止活塞和缸體出現(xiàn)異常磨損，但活塞在長時間運行后會產(chǎn)生高溫，會導(dǎo)致潤滑油失效從而使摩擦增大，導(dǎo)致活塞變形。
[0006]另外，雖然活塞的裙部與缸體在正常使用時并不接觸，因此通?；钊娜共客獗砻媾c活塞缸體之間也沒有潤滑油，但是隨著時間的推移，活塞與缸體會發(fā)生輕微變形，當變形累積到一定程度時，會導(dǎo)致活塞的裙部與缸體產(chǎn)生摩擦，這樣不但降低了活塞與缸體的使用壽命，而且使活塞和缸體運行不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生事故。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種使用壽命長且耐磨、耐高溫的活塞。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案是:一種耐磨耐高溫活塞，包括頭部和連接在頭部下端的裙部，所述頭部上設(shè)有油環(huán)槽，所述裙部的橫截面為橢圓，所述裙部的兩側(cè)設(shè)有兩個相對的銷孔；所述頭部的外周面以及裙部的外周面均涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設(shè)有若干通油孔。所述陶瓷層優(yōu)選氧化鋯層或三氧化二鋁層。
[0009]上述技術(shù)方案的改進是:所述裙部設(shè)有橫向的隔熱槽以及縱向的膨脹槽，所述通油孔位于隔熱槽和/或膨脹槽內(nèi)。優(yōu)選的，所述通油孔分居裙部的兩側(cè)，每側(cè)設(shè)有4個通油孔，所述通油孔的直徑小于或等于2mm。
[0010]上述技術(shù)方案的進一步改進是:所述裙部的外周面上設(shè)有若干沉孔；所述沉孔的深度小于或等于1mm。
[0011]本實用新型帶來的有益效果是:1)本實用新型在活塞的頭部涂敷陶瓷層，所述陶瓷層具有耐磨損、耐高溫、高強度以及高硬度的特性，這樣活塞在長時間工作后可能出現(xiàn)高溫時，即使?jié)櫥鸵蚋邷厥?，仍然能保證活塞不會因摩擦而變形，從而保證了活塞的使用壽命。2)本實用新型在活塞的裙部設(shè)有通油孔，這樣活塞在工作時可以甩出部分油到裙部表面，可以起到潤滑裙部的作用，避免了因活塞與缸體發(fā)生輕微變形而導(dǎo)致的活塞裙部與缸體產(chǎn)生干摩擦，從而增加了活塞的耐磨性，并進一步延長了活塞的壽命；同時本實用新型在所述裙部的外周面涂敷陶瓷層，這樣利用所述陶瓷層的耐磨損和耐高溫的特性，即使?jié)櫥鸵蚋邷厥?，仍然能保證活塞裙部不會因為摩擦而變形。3)本實用新型在活塞的裙部開設(shè)橫向的隔熱槽和縱向的膨脹槽，所述隔熱槽可防止活塞頭部的熱量向裙部擴散，減小了裙部因熱膨脹引起的變形，而所述膨脹槽為裙部的熱膨脹留有補償作用。4)本實用新型在裙部的外周面上設(shè)置含油沉孔，這樣即使某段時間內(nèi)不能從通油孔中甩出潤滑油，也可以保證活塞和缸體之間的潤滑，從而進一步延長活塞和缸體的使用壽命。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0013]圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1的左視圖。
[0015]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0016]圖4是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5是本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例一
[0019]本實施例的耐磨耐高溫活塞，如圖1和圖2所示，包括頭部I和連接在頭部下端的裙部2，頭部I上設(shè)有油環(huán)槽3，裙部2的兩側(cè)設(shè)有兩個相對的銷孔4 ;裙部2在兩銷孔4之間的位置開有通油孔5。這樣，這樣本實施例的活塞在工作時通過通油孔5可以甩出部分油到裙部2的表面，起到潤滑裙部2的作用，避免了因活塞與缸體發(fā)生輕微變形而導(dǎo)致的裙部2與缸體產(chǎn)生干摩擦，從而不但增加了活塞的耐磨性，而且延長了活塞的壽命。
[0020]如圖3所示，本實施例中頭部I的外周面涂敷有陶瓷層1-2，即頭部I由鋁合金制成的頭部本體1-1和陶瓷層1-2構(gòu)成；同樣的，本實施例中裙部2的外周面也涂敷有陶瓷層(圖中未示出)。本實施例的陶瓷層可選用氧化鋯層或三氧化二鋁層。這樣就可以充分利用陶瓷層1-2的耐磨而高溫特性，即使?jié)櫥鸵蚋邷厥?，仍然能保證活塞不會因摩擦而變形，從而保證了活塞的使用壽命。
[0021]本實施例中的裙部2的橫截面為橢圓形，通油孔5優(yōu)選開設(shè)在裙部2的所有橫截面的長軸端點的連線上，這樣可以使裙部2能夠全部充分潤滑。
[0022]作為進一步的優(yōu)選方案，通油孔5分居裙部2的兩側(cè)，每側(cè)設(shè)有4個通油孔5，通油孔5的直徑小于或等于2mm。
[0023]實施例二
[0024]本實施例的耐磨耐高溫活塞是在實施例一基礎(chǔ)上的改進，與實施例一的不同之處在于:如圖4所示，裙部2設(shè)有橫向的隔熱槽2-1。這樣，隔熱槽2-1可防止活塞頭部I的熱量向裙部2擴散，減小了裙部2因熱膨脹引起的變形。
[0025]實施例三
[0026]本實施例的耐磨耐高溫活塞是在實施例一基礎(chǔ)上的改進，與實施例一的不同之處在于:如圖5所示，裙部2設(shè)有縱向的膨脹槽2-2，通油孔5設(shè)置在膨脹槽2-2內(nèi)。這樣，膨脹槽2-2為裙部2的熱膨脹留有補償作用，通油孔5設(shè)置在膨脹槽2-2內(nèi)。
[0027]本實施例還可以作如下改進:裙部2的外周面上設(shè)有若干沉孔(圖中未示出)。這樣，可以在沉孔中儲存一定的潤滑油，即使這樣即使某段時間內(nèi)不能從通油孔中甩出潤滑油，也可以保證活塞和缸體之間的潤滑，有助于進一步減少裙部2與缸體產(chǎn)生的摩擦。作為優(yōu)選方案，沉孔的深度小于1mm，最好為0.5mm。
[0028]本實用新型不局限于上述實施例所述的具體技術(shù)方案，本實用新型的上述各個實施例的技術(shù)方案彼此可以交叉組合形成新的技術(shù)方案，例如:裙部2可以同時設(shè)有橫向的隔熱槽2-1以及縱向的膨脹槽2-2，等等。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為本實用新型要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種耐磨耐高溫活塞，包括頭部和連接在頭部下端的裙部，所述頭部上設(shè)有油環(huán)槽，所述裙部的兩側(cè)設(shè)有兩個相對的銷孔；其特征在于:所述頭部的外周面以及裙部的外周面均涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設(shè)有若干通油孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐高溫活塞，其特征在于:所述裙部設(shè)有橫向的隔熱槽以及縱向的膨脹槽，所述通油孔位于隔熱槽和/或膨脹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐磨耐高溫活塞，其特征在于:所述通油孔分居裙部的兩側(cè)，每側(cè)設(shè)有4個通油孔，所述通油孔的直徑小于或等于2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐磨耐高溫活塞，其特征在于:所述裙部的外周面上設(shè)有若干沉孔；所述沉孔的深度小于或等于1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐磨耐高溫活塞，其特征在于:所述陶瓷層為氧化鋯層或三氧化二鋁層。
【專利摘要】本實用新型涉及一種耐磨耐高溫活塞，屬于活塞加工技術(shù)領(lǐng)域。該活塞包括頭部和連接在頭部下端的裙部，所述頭部上設(shè)有油環(huán)槽，所述裙部的兩側(cè)設(shè)有兩個相對的銷孔；所述頭部的外周面以及裙部的外周面均涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設(shè)有若干通油孔。該活塞不但使用壽命長且耐磨、耐高溫。
【IPC分類】F02F3-02
【公開號】CN204591513
【申請?zhí)枴緾N201520113352
【發(fā)明人】楊粉林, 茆熊華, 李 杰
【申請人】泰州市優(yōu)力克機械制造有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月16日