带内冷油腔结构的内燃机活塞及内燃机制造技术

本发明专利技术公开了一种带内冷油腔结构的内燃机活塞，包括活塞本体和环体，环体与活塞本体的顶部形成第一配合区，环体与活塞本体的裙部顶端形成第二配合区，第一配合区包括：本体配合部，本体配合部包括由活塞本体的顶部向下延伸的本体焊接柱面，和与本体焊接柱面的底端相接且沿活塞的径向延伸的第一支撑凸起；环体配合部，环体配合部包括用于与本体焊接柱面配合的环体焊接柱面，和可供第一支撑凸起嵌入的第一搭接槽，且本体焊接柱面和环体焊接柱面焊接相连；所述第二配合区为阶梯搭接区。该内燃机活塞的头部更加容易焊透，实现了在不增大活塞头部热影响区的前提下有效保证活塞头部焊接质量的目的。本发明专利技术还公开了一种采用上述内燃机活塞的内燃机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机制造
，更具体地说，涉及一种带内冷油腔结构的内燃机活塞及内燃机。
技术介绍
近年来，发动机正在向着高强化和轻量化的方向不断发展，缸内压力和温度也在不断升高，这就使得活塞所承受的载荷越来越高，随之，活塞冷却功能和材料强度的重要性也越专利技术显。目前，柴油机缸内最大爆发压力已经超过了 25MPa，铝合金材料已远不能满足如此高的承载要求，为此制造商开始使用锻钢材料以及铸铁材料，效果颇为显著；但该种活塞也存在以下弊端:虽然锻钢材料能承受较高的温度载荷，但是较高温度环境会使润滑油性能急剧下降，从而增加了活塞与气缸间的摩擦损失，同时积碳增加。因此在活塞内部设置内冷油腔来加强冷却效果就成为了必然，带有内冷油腔的锻钢活塞可以较好的满足高爆压、高温度的工作环境要求。内冷油腔的成型工艺是目前内燃机活塞生产过程中的难点和关键，其成型工艺是否合理往往能够在很大程度上影响活塞的使用寿命，带内冷油腔结构的内燃机活塞通常包括活塞本体和与活塞本体配合连接的环体，环体与活塞本体之间形成内冷油腔，目前的内燃机活塞中，环体的顶端与活塞本体焊接相连，其焊接面为沿活塞轴线的闭合圆柱面，该闭合圆柱面的一端延伸至活塞顶部，另一端延伸至内冷油腔，对于头部厚度较大的活塞，采用该种方式极易出现无法焊透的现象，而若要保证焊透，则必然会加大活塞头部的热影响区，这会对控制活塞头部的形变带来不利影响。因此，如何能够在不加大焊接时热影响区的情况下，保证环体与活塞本体的焊接质量是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术一方面在于提供一种带内冷油腔结构的内燃机活塞，以便能够实现在不加大焊接热影响区的情况下，保证环体与活塞本体之间的焊接质量。本专利技术另一方面还在于提供一种具有上述内燃机活塞的内燃机。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种带内冷油腔结构的内燃机活塞，包括活塞本体和与所述活塞本体配合形成所述内冷油腔结构的环体，所述环体与所述活塞本体的顶部形成第一配合区，所述环体与所述活塞本体的裙部顶端形成第二配合区，其中所述第一配合区包括:设置在所述活塞本体顶部的本体配合部，所述本体配合部包括由所述活塞本体的顶部向下延伸的本体焊接柱面，和与所述本体焊接柱面的底端相接且沿活塞的径向延伸的第一支撑凸起；设置在所述环体顶部的环体配合部，所述环体配合部包括用于与所述本体焊接柱面配合的环体焊接柱面，和可供所述第一支撑凸起嵌入的第一搭接槽，且所述本体焊接柱面和所述环体焊接柱面焊接相连。优选地，所述第二配合区为阶梯搭接区。优选地，所述阶梯搭接区包括:设置在所述环体底面上且沿活塞轴向延伸的第二支撑凸起，所述第二支撑凸起在活塞径向上的宽度小于所述环体的壁厚，且所述第二支撑凸起的内壁与所述环体的内壁平齐；设置在所述活塞本体的裙部顶端，且可供所述第二支撑凸起嵌入的第二搭接槽。优选地，所述阶梯搭接区包括:设置在所述活塞本体的裙部顶端，且沿活塞轴向延伸的第二支撑凸起，所述第二支撑凸起在活塞径向上的宽度小于所述裙部顶端的壁厚，且所述第二支撑凸起的内壁与所述裙部顶端的内壁平齐；设置在所述环体底面上，且可供所述第二支撑凸起嵌入的第二搭接槽。优选地，在所述第二支撑凸起与所述第二搭接槽相抵后，所述环体底面与所述活塞本体的裙部顶端之间还预留有搭接间隙。优选地，所述环体和所述活塞本体的材质为42CrMoA。优选地，所述环体和所述活塞本体的材质为38MnVS6。本专利技术中所公开的内燃机中，包括缸体和设置在缸体内的活塞，并且所述活塞为上述任意一项中所公开的带内冷油腔结构的内燃机活塞。由以上技术方案可以看出，本专利技术中所公开的内燃机活塞中，环体与活塞本体的顶部形成第一配合区，第一配合区包括设置在活塞本体顶部的本体配合部和设置在环体顶部的环体配合部，其中本体配合部设置有由活塞本体的顶部向下延伸的本体焊接柱面，和与本体焊接柱面的底端相接且沿活塞的径向延伸的第一支撑凸起，环体配合部包括用于与本体焊接柱面配合的环体焊接柱面，和可供第一支撑凸起嵌入的第一搭接槽，且所述本体焊接柱面和所述环体焊接柱面焊接相连。相比于现有技术，本专利技术中所公开的内燃机活塞环体焊接柱面与与本体焊接柱面相互配合，并且完成焊接后的焊缝一端延伸至活塞顶部，另一端延伸至与第一支撑凸起相接的位置，而并未延伸至内冷油腔中，通过焊接与搭接相结合的形式实现环体与活塞本体之间的连接，在活塞头部厚度相同的情况下，本专利技术中的焊缝明显缩短，从而使得活塞的头部更加容易焊透，实现了在不增大活塞头部热影响区的前提下有效保证活塞头部焊接质量的目的。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中所提供的内燃机活塞的外部结构示意图；图2为本专利技术实施例中所提供的内燃机活塞中环体与活塞本体的配合示意图；图3为本专利技术实施例中环体与活塞本体装配后所形成的活塞半成品的结构示意图；图4为图3中的活塞半成品加工环槽和油带后的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例中所公开的第二配合区的结构示意图。其中，I为环体，2为活塞本体，11为环体顶面，12为环槽，1-1为第一环体配合面，1~2为第二环体配合面，1-3为第三环体配合面，1-4为第四环体配合面，1-5为第五环体配合面，1-6为第六环体配合面，21为裙部，22为内腔，23为销座，24为活塞顶，25为油带，2_1为第一本体配合面，2-2为第二本体配合面，2-3为第三本体配合面，2-4为第四本体配合面，2-5为第五本体配合面，2-6为第六本体配合面，a为上半腔，b为下半腔，c为内冷油腔。【具体实施方式】本专利技术的核心之一在于提供一种带内冷油腔结构的内燃机活塞，以便能够实现在不加大焊接热影响区的情况下，保证环体与活塞本体之间的焊接质量。本专利技术的另一核心在于提供一种具有上述内燃机活塞的内燃机。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图5，本专利技术实施例中所提供的带内冷油腔的内燃机活塞中，包括活塞本体2和与活塞本体2配合形成内冷油腔c的环体1，环体I与活塞本体2之间共有两个接触位置，其中一个接触位置位于活塞本体2的顶部，如图3中所示，该位置称为第一配合区，另外一个接触位置位于活塞本体2的裙部21顶端，该位置称为第二配合区，并且第一配合区中包括设置在活塞本体2顶部的本体配合部，本体配合部具体包括由活塞本体2的顶部向下延伸的本体焊接柱面，和与本体焊接柱面的底端相接且沿活塞的径向延伸的第一支撑凸起；第一配合区中还包括设置在环体I顶部的环体配合部，环体配合部具体包括用于与本体焊接柱面配合的环体焊接柱面，和可供第一支撑凸起嵌入的第一搭接槽，且本体焊接柱面和环体焊接柱面焊接相连。上述实施例中所公开的内燃机活塞中，环体焊接柱面与与本体焊接柱面相互配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带内冷油腔结构的内燃机活塞，包括活塞本体(2)和与所述活塞本体(2)配合形成所述内冷油腔结构的环体(1)，其特征在于，所述环体(1)与所述活塞本体(2)的顶部形成第一配合区，所述环体(1)与所述活塞本体(2)的裙部顶端形成第二配合区，其中所述第一配合区包括：设置在所述活塞本体(2)顶部的本体配合部，所述本体配合部包括由所述活塞本体(2)的顶部向下延伸的本体焊接柱面，和与所述本体焊接柱面的底端相接且沿活塞的径向延伸的第一支撑凸起；设置在所述环体(1)顶部的环体配合部，所述环体配合部包括用于与所述本体焊接柱面配合的环体焊接柱面，和可供所述第一支撑凸起嵌入的第一搭接槽，且所述本体焊接柱面和所述环体焊接柱面焊接相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林风华，张国华，刘世英，马学军，章健，张红锋，刘涛，张屹林，王世利，
申请(专利权)人：山东滨州渤海活塞股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37