[发明专利]新型发动机活塞销结构

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种新型发动机活塞销结构，尤其应用于机电产品。

背景技术

对制造企业而言,机电产品具有足够的工作可靠性意味着客观的经济效益和竞争力方面的优势及其企业能够长期顺利发展的坚强后盾。国际上,每年因产品结构设计不合理的原因造成大量机电产品在有效寿命期内报废,甚至造成严重恶性事故在我国,由于综合经济能力的原因,疲劳耐久性和可靠性不过关造成的产品问题更是普遍存在,严重影响了国内制造产品的国际竞争力。

内燃机作为一种热能动力机械,它通过曲柄连杆机构的旋转运动,将化学能转化为机械能。在这个运动副当中,活塞的可靠性至关重要。活塞是发动机的首要动力源零件,发动机燃烧系统瞬间爆发并释放的热能首先通过活塞转换为机械能,即通过活塞的往复非匀速直线运动,传递到连杆和曲轴转化为旋转运动,从而使发动机输出扭矩和功率。活塞直接面对发动机的爆发压力,承受交变的热负荷和机械负荷,对于高性能柴油机活塞来讲,交变频率一般在一。尤其随着发动机强化程度的提高,功率的增大和转速的增加,活塞工作环境变得更加恶劣了。内燃机工作时,各零件之间存在着多种运动形式,而且有的大运动组件之中还包含着微小的运动,在曲柄连杆机构中,活塞和缸套之间的往复运动过程中,就同时存在着活塞销和销孔之间的旋转运动、活塞环和活塞环槽之间的旋转运动,这些零件间虽然没有很高的相对运动速度,但是存在着很大的作用力,这样,在相互接触之间就会产生接触应力和切向运动阻力一摩擦力,因而会造成摩擦损失,严重时,会在摩擦力的作用下造成零件的损坏。

发明内容

为了克服现有的发动机活塞销结构密封性能较差，且工作时可靠性较差的问题，本发明提供一种新型发动机活塞销结构，该型新型发动机活塞销结构具有良好的密封性能，提升了阀体抗腐蚀能力；在确保工作能力的基础上，提升了其抗振性能以及工作可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：活塞销用来连接活塞和连杆小头，装配时,销的中部穿过连杆小头孔,而销的两端则支承在活塞销座孔中；连接螺栓沉孔由型结构改为封闭结构，单头螺栓改为双头柔性螺柱加弹性套结构，大开档由加工改为锻造直接成型；新结构活塞采用连杆小端定位,增加了销孔的承压面积；为了不致使活塞销座受热膨胀影响产生变形，薄壁球铁活塞自由悬挂采用了销座结构；

考虑到铝合金的优点是比重小,约为铸铁的,因此铝合金活塞质量轻,在发动机工作时产生的往复惯性力小，另外铝合金导热性好,其导热系数约为铸铁的倍，采用铝合金来制造活塞，铝合金活塞工作温度低,温度分布均匀,对减小热功当量应力、改善工作条件和延缓机油变质都十分有利。

本发明的有益效果是：该新型发动机活塞销结构具有较好的密封效果，铝合金活塞工作温度低,温度分布均匀,对减小热功当量应力、改善工作条件和延缓机油变质都十分有利；采用“浮式”安装法，防止销的轴向窜动而刮伤气缸壁；新结构活塞采用连杆小端定位,增加了销孔的承压面积。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是仿形式异形销孔机床方案示意图。

图1中，1.锉杆 2.铿刀 3.拨杆 4.摆杆 5.端面靠模 6.螺旋花套 7.套筒 8.主轴 9.螺旋摆臂。

具体实施方式

优选的，考虑到铝合金的优点是比重小,约为铸铁的,因此铝合金活塞质量轻,在发动机工作时产生的往复惯性力小，另外铝合金导热性好,其导热系数约为铸铁的倍，采用铝合金来制造活塞，铝合金活塞工作温度低,温度分布均匀,对减小热功当量应力、改善工作条件和延缓机油变质都十分有利。

优选的，活塞销用来连接活塞和连杆小头，装配时,销的中部穿过连杆小头孔,而销的两端则支承在活塞销座孔中。

优选的，活塞销采用较好的钢材号钢或合金钢,制成空心短管形状,经渗碳热处理提高表面硬度,最后进行精磨,以达到很高的表面光洁度和精度。

优选的，为了防止销的轴向窜动而刮伤气缸壁，活塞销采用“浮式”安装法，在活塞销座两端用卡环嵌在销座凹指中进行轴向定位，即发动机工作时,为了使活塞销在圆周上磨损均匀，活塞销在连杆小头及活塞销座中都能自由转动。

优选的，连接螺栓沉孔由型结构改为封闭结构，单头螺栓改为双头柔性螺柱加弹性套结构，大开档由加工改为锻造直接成型。

优选的，活塞采取了在活塞销孔内嵌入衬套的方式，如图1所示，以阻止销座部分的变形,使活塞销与裙部接触表面压力分布均匀。

优选的，新结构活塞采用连杆小端定位,增加了销孔的承压面积。