专利名称：柴油机活塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及活塞技术领域，尤其涉及一种柴油机活塞
背景技术：
在现有技术中，柴油机活塞多使用整体球墨铸铁活塞或双支撑钢头铁裙组合活塞，随着柴油机的強化度越来越高，特别是柴油机高強化、爆发压カ达20MPa时，上述活塞使用时强度不足、变形超过限度，不能满足爆发压カ达20MPa的大功率高强化柴油机的要求。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供ー种承受爆发カ高达20MPa的柴油机活塞。本实用新型采用的技术方案是，柴油机活塞，包括相互连接的活塞头和活塞裙，活塞头和活塞裙通过螺栓连接，所述活塞头为钢质活塞头，活塞裙由球墨铸铁制成，活塞的外圆直径为340mm，活塞中心高为240_280mm，活塞的火力岸高度为50_90mm。活塞头底部设有至少两个螺纹盲孔，活塞裙顶部对应位置处设有通孔，活塞头与活塞裙之间通过双头螺栓相连接，双头螺栓的一端旋入活塞头上的盲孔中，另一端穿过通孔并通过螺母锁紧。螺栓及通孔、盲孔的数量为至少4组，且沿活塞轴线成矩形或正方形对称布置；同一水平面上，活塞有两条相互垂直的对称轴线，以相邻两个通孔圆心连线为第一过孔中心线，第一过孔中心线与其中一条对称轴线平行且相距60mm-75mm;与第一过孔中心线相垂直的两个通孔圆心连线为第二过孔中心线，第二过孔中心线与另一条对称轴线平行，相距75mm-60mmo活塞头的底部分布有冷却盲孔，冷却盲孔的数量为25-30个，冷却盲孔的直径为20mm-25mm，冷却盲孔轴线与活塞垂直轴线的夹角为15° -25。。本实用新型活塞的有益效果是，本实用新型活塞通过钢制活塞头和球墨铸铁活塞裙栓接，并配合精确的活塞头燃烧室形状、特有的冷却腔、活塞环槽布置、螺栓位置布置，使该实用新型柴油机活塞在以往活塞基础上，机械性能和结构性均得到提高，满足了在以往活塞基础上了提高爆发压カ的要求，本实用型新型活塞技术方案最高爆发压カ可达20MPa，且活塞整体结构更加紧凑。
图I为本实用新型的柴油机活塞沿轴线的剖视图图2为本实用新型的柴油机活塞的俯视图图3为本实用新型的柴油机活塞的活塞头的仰视图图中标记为1_螺母，2_弹性套，3_活塞裙，4_螺检，5_活塞头，6_活塞头内冷室，
7-活塞垂直轴线，8-外冷室冷却盲孔，9-活塞裙顶部油孔，10-第一活塞对称轴线，11-第二活塞对称轴线，12-第一过孔中心线，13-第二过孔中心线。
具体实施方式
本实用新型的柴油机活塞主要应用于大功率中速柴油机，该新型柴油机活塞的压缩比为12 : I 15 : I之间，行程为420 480mm。活塞外圆直径为340mm，活塞头5和活塞裙3通过螺栓4连接，所述活塞头5为钢质活塞头，活塞裙3由球墨铸铁制成，活塞中心高H为240-280mm，活塞的火力岸高度h为50_90mm。活塞销孔位于活塞裙3中部，其中，活塞中心高H为活塞头5顶部到活塞销孔轴线10的距离，火力岸高度h为活塞头5顶部到第一道活塞气环上边缘的距离。如图I所示，本实用新型340_缸径柴油机活塞包括钢制的活塞头5和球墨铸铁制成的活塞裙3，该活塞头5和活塞裙3可通过多个螺栓连接在一起。连接活塞头5和活塞裙3的螺栓4为双头螺栓，且活塞头5底部设置螺纹盲孔，盲 孔呈中心对称状分布于活塞头5底部，活塞裙3的头部设置通孔，与盲孔相适配，通孔呈矩形或正方形对称分布于球墨铸铁的活塞裙3的顶部，双头螺栓、盲孔与通孔的数目和位置相对应。螺栓4的一端接于盲孔内，另一端穿过通孔并通过螺母I栓接固定。为使螺母I和球墨铸铁活塞裙3的头部减少冲击，防止螺纹松动，每个螺栓4和球墨铸铁活塞裙3之间设置ー弹性套2，且弹性套2套螺栓4タト，两端由螺母I和活塞裙3夹紧，从而实现活塞头5和活塞裙3的栓接和固定。在实际应用中，该实例活塞中心高H优选262. 5mm,活塞火力岸高度h优选62mm。结合图2，活塞头5和活塞裙3通过四个螺栓4连接，且分别对应活塞头5的四个盲孔和球墨铸铁的活塞裙3的四个通孔，所述螺栓4及通孔、盲孔沿活第一塞对称轴线10、第二塞对称轴线11均布；在图2所在的平面内，以相邻两个通孔圆心连线为第一过孔中心线12，与其垂直的两个通孔圆心连线为第二过孔中心线13 ;第二活塞对称轴线11与第二过孔中心线13平行，且尺寸S为60mm-75mm ;第二活塞对称轴线11与第一过孔中心线12平行，且尺寸L为75mm-6Ctam。本实用新型340mm缸径柴油机活塞的活塞头5的冷却盲孔8为一定直径的斜孔，与活塞垂直轴线7夹角为锐角α，α的值为15° -25°，首先机油泵将油底壳里的机油输送到连杆和活塞销，然后通过球墨铸铁活塞裙3上的进油孔进入活塞头5和活塞裙3及冷却盲孔8构成的外冷室，同时部分机油油孔9进入活塞裙3顶部和活塞头内冷室6，由于活塞的剧烈往复运动，机油在内外冷却腔振荡冷却带走燃烧气体传递给活塞的热量，然后机油通过活塞裙3上的中心大回油孔返回油底売。图3为该活塞头5的仰视图，多个冷却盲8孔均匀或非均匀分布，冷却盲孔8直径在Φ 20mm-Φ 25mm之间。本实用新型的340mm缸径的柴油机活塞，通过所述钢制活塞头和球墨铸铁活塞裙连接的结构和各部分尺寸參数的优化配置，解决了以往活塞承受热负荷和爆发压カ低的技术缺陷，在爆发压カ达20MPa的情况下，本实用新型的柴油机活塞的可靠性和耐久性都满足需求。
权利要求1.柴油机活塞，包括相互连接的活塞头和活塞裙，其特征在于活塞头和活塞裙通过螺栓连接，所述活塞头为钢质活塞头，活塞裙由球墨铸铁制成，活塞的外圆直径为340mm，活塞中心高为240-280mm，活塞的火力岸高度为50_90mm。
2.如权利要求I所述的柴油机活塞，其特征在于活塞头底部设有至少两个螺纹盲孔，活塞裙顶部对应位置处设有通孔，活塞头与活塞裙之间通过双头螺栓相连接，双头螺栓的一端旋入活塞头上的盲孔中，另一端穿过通孔并通过螺母锁紫。
3.如权利要求2所述的柴油机活塞，其特征在于所述螺栓及通孔、盲孔的数量为至少4组，且沿活塞轴线成矩形或正方形对称布置；同一水平面上，活塞有两条相互垂直的对称轴线，以相邻两个通孔圆心连线为第一过孔中心线，第一过孔中心线与其中一条对称轴线平行且相距60mm-75mm ;与第一过孔中心线相垂直的两个通孔圆心连线为第二过孔中心线，第二过孔中心线与另一条对称轴线平行，相距75mm-60mm。
4.如权利要求I所述的柴油机活塞，其特征在于所述活塞头的底部分布有冷却盲孔，冷却盲孔的数量为25-30个，冷却盲孔的直径为20mm-25mm，冷却盲孔轴线与活塞垂直轴线的夹角为15° -25°。
专利摘要本实用新型公开了一种柴油机活塞，包括相互连接的活塞头和活塞裙，活塞头和活塞裙通过螺栓连接，活塞头为钢质活塞头，活塞裙由球墨铸铁制成，活塞的外圆直径为340mm，活塞中心高为240-280mm，优选262.5mm，活塞的火力岸高度为50-90mm，优选62mm。本实用型的柴油机活塞可承受最高爆发压力达20MPa，满足了柴油机提高爆发压力的要求，且活塞整体结构更加紧凑。
文档编号F02F3/00GK202431386SQ20112048970
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者展靖华, 张五金, 杨英 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司