耐磨耐高溫活塞的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種與氣缸配合的活塞，屬于活塞加工技術領域。
【背景技術】
[0002]活塞是一種工業零件，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。現有技術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，通常會在活塞的結構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)在活塞頭部的油環槽內設置多個通油孔，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，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，裙部與氣缸內臂接觸，從而為活塞的運動作導向。
[0005]據申請人了解，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，現有的活塞一般在頭部上設有導油孔，在使用時，通過導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異常磨損，但活塞在長時間運行后會產生高溫，會導致潤滑油失效從而使摩擦增大，導致活塞變形。
[0006]另外，雖然活塞的裙部與缸體在正常使用時并不接觸，因此通常活塞的裙部外表面與活塞缸體之間也沒有潤滑油，但是隨著時間的推移，活塞與缸體會發生輕微變形，當變形累積到一定程度時，會導致活塞的裙部與缸體產生摩擦，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，容易產生事故。
【發明內容】
[0007]本實用新型解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提出一種使用壽命長且耐磨、耐高溫的活塞。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案是:一種耐磨耐高溫活塞，包括頭部和連接在頭部下端的裙部，所述頭部上設有油環槽，所述裙部的橫截面為橢圓，所述裙部的兩側設有兩個相對的銷孔；所述頭部的外周面上涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設有若干通油孔。所述陶瓷層優選氧化鋯層或三氧化二鋁層。
[0009]上述技術方案的改進是:所述裙部設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。優選的，所述通油孔分居裙部的兩側，每側設有4個通油孔，所述通油孔的直徑小于或等于2mm。
[0010]上述技術方案的進一步改進是:所述裙部的外周面上設有若干沉孔；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高溫時，即使潤滑油因高溫失效，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生輕微變形而導致的活塞裙部與缸體產生干摩擦，從而增加了活塞的耐磨性，并進一步延長了活塞的壽命。3)本實用新型在活塞的裙部開設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置含油沉孔，這樣即使某段時間內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構示意圖。
[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構示意圖。
[0017]圖5是本實用新型實施例三的結構示意圖。
【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上設有油環槽3，裙部2的兩側設有兩個相對的銷孔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生輕微變形而導致的裙部2與缸體產生干摩擦，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構成。本實施例的陶瓷層1-2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，即使潤滑油因高溫失效，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優選開設在裙部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]作為進一步的優選方案，通油孔5分居裙部2的兩側，每側設有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設有縱向的膨脹槽2-2，通油孔5設置在膨脹槽2-2內。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設置在膨脹槽2-2內。
[0027]本實施例還可以作如下改進:裙部2的外周面上設有若干沉孔(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與缸體產生的摩擦。作為優選方案，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方案，本實用新型的上述各個實施例的技術方案彼此可以交叉組合形成新的技術方案，例如:裙部2可以同時設有橫向的隔熱槽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方案均為本實用新型要求的保護范圍。
【主權項】
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，所述頭部上設有油環槽，所述裙部的兩側設有兩個相對的銷孔；其特征在于:所述頭部的外周面上涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設有若干通油孔。
2.根據權利要求1所述的耐磨耐高溫活塞，其特征在于:所述裙部設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。
3.根據權利要求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，每側設有4個通油孔，所述通油孔的直徑小于或等于2mm。
4.根據權利要求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有若干沉孔；所述沉孔的深度小于或等于1mm。
5.根據權利要求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，屬于活塞加工技術領域。該活塞包括頭部和連接在頭部下端的裙部，所述頭部上設有油環槽，所述裙部的兩側設有兩個相對的銷孔；所述頭部的外周面上涂敷有陶瓷層；所述裙部的橫截面為橢圓形，所述裙部設有若干通油孔。該活塞不但使用壽命長且耐磨、耐高溫。
【IPC分類】F02F3-02
【公開號】CN204591512
【申請號】CN201520113264
【發明人】楊粉林, 茆熊華, 李 杰
【申請人】泰州市優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