[实用新型]一种异种金属复合结构的活塞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压开关操作机构所用的活塞。

背景技术

目前高压开关操作机构使用的活塞，全部由铝青铜单一材料制成。在不同型号的操作机构中，所用的活塞因直径和长度不同而分成不同规格，但其形状均是头部直径粗而短、杆部直径细而长，属于典型的大头细长杆构件。

现有单一铝青铜材料构造的活塞，一是受铝青铜的抗拉强度及布氏硬度所限，杆尾外螺纹的抗推拉强度难以满足实际应用所需；二是活塞杆部的长度是活塞头部长度的十多倍，铜合金材料用量大，造成活塞的制造成本较高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种活塞头部和杆部用材不同的活塞结构，在保证结合部位的连接强度和使用可靠性的前提下，制成一种异种金属复合结构的活塞。

本发明创造为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

本发明创造的异种金属复合结构的活塞，包括复合前分体结构设置的活塞头部和活塞杆部，所述活塞头部设置为短棒段，短棒段一端中心设有定位盲孔；所述活塞杆部设置为长棒段，活塞杆部与活塞头部结合的一端设为横截面呈工型的阶梯型轴段，所述活塞头部定位盲孔对应于轴段的最大外径；所述活塞头部定位盲孔与活塞杆部阶梯型轴段一端经挤压锻装，盲孔形状对应于活塞杆结合端的外径、尺寸形状，结合成复合结构体。

进一步的，所述活塞杆部非结合端设有杆尾螺纹。

进一步的，所述活塞杆部用料为钢棒材。

进一步的，所述活塞头部用料为铝青铜棒材。

进一步的，所述分体结构设置的活塞杆部在挤压锻装前需进行调质处理。

由于采用了上述技术方案，本发明创造具有如下有益效果：

1、改活塞杆部为钢材以提高杆尾螺纹的抗推拉强度，且钢材料费用仅是铝青铜的1/12；为保证活塞工作的密封性和耐磨性，活塞头部用材仍然用铝青铜；两种材料复合结构的活塞充分发挥了各自材质的机械性能，保证了活塞结构部位用材的优化，降低了产品成本。

2、本复合结构的活塞，钢杆在复合前经调质处理，调质后的钢的抗推拉强度均高于同样截面尺寸的铝青铜；该复合结构的活塞与原铝青铜活塞经材料试验机作对比试验，复合结构的活塞的复合结合处的可靠性，抗推拉强度、抗疲劳耐久性均达到了原铝青铜活塞的等同效果，充分满足了高压开关操作机构元器件的设计和装机运载的要求。

3、本复合结构的活塞的连接形式与螺纹及其它连接方式比，可操作性好、一致性好、重复性好，产品连接部位质量可掌控、可靠性好、接触充分、没有孔隙、致密度高。除节约材料差价外其工艺过程费用更低，更能降低生产成本。

4、活塞杆部的长度是活塞头部的十多倍，用钢材来替代活塞杆部的铝青铜，大量节约铜合金的使用，从大批量长远生产累计计，既能减少对稀有资源的开采利用，又能减少对大自然的破坏，因此对保护环境保护生态平衡有着积极的和深远地意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分。本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。所给附图中：

图1为本发明创造的异种金属复合结构的活塞锻件的结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合图1，活塞结构整体为钢材质的活塞杆部1和铝青铜材质的活塞头部2构成，两者分别经机加工后在模具中挤压锻装复合成活塞锻坯，然后再整体经机加工，使外表面尺寸精度达到图纸设计要求。活塞杆部1上结合端的横截面呈工型的阶梯型轴段，环槽4和轴段3的设置有利于复合结构结合强度，活塞头部2中的盲孔形状相对应于活塞杆部结合端的形状，在模具中挤压锻装形成，从而使活塞杆部1和活塞头部2牢固地结合成复合结构体。

原活塞的整体材料为铝青铜，其抗拉强度及布氏硬度与调质钢的抗拉强度及布氏硬度相比都有些低。用钢材代替铝青铜，且复合结构的活塞的结合部的抗拉强度仍保持铝青铜的抗拉强度，其头部的耐磨性和密封性仍保持着原铝青铜活塞的性能，改杆部为钢材提高了杆尾外螺纹的抗推拉强度；因此本发明创造提供的异种金属复合结构的活塞的机械性能和可靠性，均满足高压开关操作机构部件的实用性和机组运行要求。

应当说明，本领域技术人员在上述优选实施例的基础上，在不脱离本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。