高效振荡冷却活塞制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效振荡冷却活塞，包括：活塞顶、活塞裙和活塞销，活塞顶和活塞裙固定连接后形成振荡冷却外腔和振荡冷却内腔，振荡冷却外腔和振荡冷却内腔之间连通有上连通孔和下连通孔，多个上连通孔和多个下连通孔分别周向分布，上连通孔位于下连通孔的上方，振荡冷却外腔设有多个周向分布的进油孔，振荡冷却内腔内设有回油孔；振荡冷却外腔和振荡冷却内腔的顶面分布设有冷却凹槽。当活塞快速往复运动时，机油在振荡冷却外腔和振荡冷却内腔中反复振荡，反复冲刷冷却振荡冷却外腔和振荡冷却内腔表面，冷却无死角。冷却无死角。冷却无死角。

【技术实现步骤摘要】
高效振荡冷却活塞


[0001]本技术涉及柴油机
，具体的说，涉及一种高效振荡冷却活塞。

技术介绍

[0002]随着柴油机平均有效压力和功率的不断提升，活塞热负荷大幅增加，活塞的冷却成为了设计的难点；活塞冷却不足，将出现拉缸、热应力过大导致活塞顶开裂、机油老化等重大恶性故障。

技术实现思路

[0003]针对上述不足，本技术所要解决的技术问题是：提供一种振荡冷却效率高的高效振荡冷却活塞，提高活塞的冷却效果。
[0004]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0005]一种高效振荡冷却活塞，包括：活塞顶、活塞裙和活塞销，所述活塞顶和所述活塞裙固定连接后形成振荡冷却外腔和振荡冷却内腔，
[0006]所述振荡冷却外腔和所述振荡冷却内腔之间连通有上连通孔和下连通孔，多个所述上连通孔和多个所述下连通孔分别周向分布，所述上连通孔位于所述下连通孔的上方，所述振荡冷却外腔设有多个周向分布的进油孔，所述振荡冷却内腔内设有回油孔；
[0007]所述振荡冷却外腔和所述振荡冷却内腔的顶面分布设有冷却凹槽。
[0008]优选地，所述上连通孔为外高内低的斜孔。
[0009]优选地，所述活塞顶的顶壁厚度为10mm～15mm之间。
[0010]优选地，所述冷却凹槽为圆弧形槽，所述冷却凹槽的半径为R，3mm≤R≤5mm，所述冷却凹槽的深度为D，2mm≤D≤3mm。
[0011]优选地，所述回油孔凸出设于所述振荡冷却内腔的底面。
[0012]优选地，所述振荡冷却内腔的高度为H1，所述回油孔凸出的高度为H2，1/4H1≤H2≤2/5H1。
[0013]优选地，所述下连通孔的高度低于所述回油孔。
[0014]优选地，每个所述进油孔分别连通一进油通道，所述进油通道的下端与活塞销座进油槽连通，所有所述进油通道的通流截面的面积和为φ1，所有所述下连通孔的通流截面的面积和为φ2，φ2≥1.5φ1。
[0015]优选地，所述回油孔的通流截面的面积为φ3，3.5φ1≤φ3≤5φ1。
[0016]优选地，所述活塞销座进油槽设于所述活塞裙的活塞销座上，所述活塞销座进油槽绕所述活塞销设置，所述活塞销设有四个活塞销进油道，所述活塞销座进油槽同时与三个所述活塞销进油道相连通，所述活塞销座的主承压角θ，θ≥60
°
。
[0017]采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：
[0018]由于振荡冷却外腔和振荡冷却内腔之间设有上下设置的双排连通孔，上连通孔用于连通两个振荡冷却腔的上部，下连通孔用于连通两个振荡冷却腔的下部，机油从进油孔
进入振荡冷却外腔，再通过上连通孔和下连通孔流入振荡冷却内腔，当活塞快速往复运动时，机油在振荡冷却外腔和振荡冷却内腔中反复振荡，反复冲刷冷却振荡冷却外腔和振荡冷却内腔表面，冷却无死角，同时，上连通孔和下连通孔的孔表面也是机油冷却活塞的热交换面，增大了热交换面积，活塞的冷却效果好。
附图说明
[0019]图1是本技术高效振荡冷却活塞实施例的剖视结构示意图；
[0020]图2是本技术高效振荡冷却活塞实施例另一个方向的剖视结构示意图；
[0021]图3是图2中A
‑
A向的剖视结构示意图；
[0022]图4是本技术高效振荡冷却活塞实施例中活塞顶和活塞裙的连接示意图；
[0023]图5是图2中B部的放大结构示意图；
[0024]图中：1、活塞顶；2、活塞裙；3、活塞销；4、振荡冷却外腔；5、振荡冷却内腔；6、上连通孔；7、下连通孔；8、回油孔；9、冷却凹槽；10、螺栓；11、进油通道；12、活塞销座进油槽；13、活塞销进油道。
具体实施方式
[0025]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，且不用于限定本技术。
[0026]如图1
‑
图4共同所示，一种高效振荡冷却活塞，包括：活塞顶1、活塞裙2和活塞销3，活塞销3设于活塞裙2的活塞销座上，活塞顶1和活塞裙2通过多个周向分布的螺栓10固定连接，活塞顶1和活塞裙2固定连接后形成振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5；
[0027]振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5之间连通有上连通孔6和下连通孔7，多个上连通孔6和多个下连通孔7分别周向分布，上连通孔6位于下连通孔7的上方，振荡冷却外腔4设有多个周向分布的进油孔，下连通孔7内设有回油孔8；
[0028]振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5的顶面分布设有增大热交换面积的冷却凹槽9。
[0029]振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5之间设有上下设置的双排连通孔，上连通孔6用于连通两个振荡冷却腔的上部，下连通孔7用于连通两个振荡冷却腔的下部，机油从进油孔进入振荡冷却外腔4，再通过上连通孔6和下连通孔7流入振荡冷却内腔5，当活塞快速往复运动时，机油在振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5中反复振荡，反复冲刷冷却振荡冷却外腔4和振荡冷却内腔5表面，冷却无死角，上连通孔6和下连通孔7的设置，不管机油振荡到振荡冷却外腔4的上部还是下部，都能够顺利流入振荡冷却内腔5中，机油流动性好；同时，上连通孔6和下连通孔7的孔表面也是机油冷却活塞的热交换面，增大了热交换面积，上连通孔6外高内低倾斜设置，进一步增大热交换面积，而且斜孔易于加工；再者，螺栓10穿过上连通孔6和下连通孔7处，对螺栓10及其周围冷却效果好，有效避免螺栓孔和螺栓10热变形，螺栓连接牢固可靠，避免螺栓10失效松动，导致活塞脱顶，造成重大故障。
[0030]活塞顶1温度过高，会导致机油过热老化甚至碳化，因此，在活塞顶1热疲劳强度允许的情况下，活塞顶1的顶壁厚度应当取大值，以防止机油老化，减轻热传导消耗，提升柴油机热效率，降低油耗，本实施例中，活塞顶1的顶壁厚度控制在10mm～15mm之间，活塞顶1的
顶壁包括振荡冷却外腔4处的顶壁、振荡冷却内腔5处的顶壁、上连通孔6外端处的顶壁和振荡冷却外腔4侧部处的顶壁，振荡冷却外腔4处的顶壁厚度T1，10mm≤T1≤15mm，振荡冷却内腔5处的顶壁厚度T2，10mm≤T2≤15mm，上连通孔6外端处的顶壁厚度T3，10mm≤T3≤15mm，振荡冷却外腔4侧部处的顶壁厚度T4，10mm≤T4≤15mm。
[0031]冷却凹槽9为圆弧形槽，冷却凹槽9的半径为R，3mm≤R≤5mm，冷却凹槽的深度为D，2mm≤D≤3mm。
[0032]为了得到较高效的冷却效果，振荡冷却外腔4的高度H1和振荡冷却内腔5的高度H3不宜过小，结构允许的情况下尽量设计高一些。振荡冷却腔的机油充满度不宜过高，充满度需控制在40％到60％之间。因此，回油孔8凸出设于振荡冷却内腔5的底面的高度H2需满足，1/4H1≤H2≤2/5H1，优选地，H2＝1/3H1，确保柴油机低负荷时振荡冷却腔的最低储油量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高效振荡冷却活塞，包括：活塞顶、活塞裙和活塞销，所述活塞顶和所述活塞裙固定连接后形成振荡冷却外腔和振荡冷却内腔，其特征在于：所述振荡冷却外腔和所述振荡冷却内腔之间连通有上连通孔和下连通孔，多个所述上连通孔和多个所述下连通孔分别周向分布，所述上连通孔位于所述下连通孔的上方，所述振荡冷却外腔设有多个周向分布的进油孔，所述振荡冷却内腔内设有回油孔；所述振荡冷却外腔和所述振荡冷却内腔的顶面分布设有冷却凹槽。2.如权利要求1所述的高效振荡冷却活塞，其特征在于，所述上连通孔为外高内低的斜孔。3.如权利要求1所述的高效振荡冷却活塞，其特征在于，所述活塞顶的顶壁厚度为10mm～15mm之间。4.如权利要求1所述的高效振荡冷却活塞，其特征在于，所述冷却凹槽为圆弧形槽，所述冷却凹槽的半径为R，3mm≤R≤5mm，所述冷却凹槽的深度为D，2mm≤D≤3mm。5.如权利要求1所述的高效振荡冷却活塞，其特征在于，所述回油孔凸出设于所述振荡冷却内腔的底面。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：史长平，张定国，
申请(专利权)人：重庆潍柴发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：