本發(fā)明涉及活塞設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種全鋼活塞。

背景技術(shù)：

全鋼活塞是目前活塞技術(shù)的前沿技術(shù)，其結(jié)構(gòu)基本都為薄壁，可采用整體鑄造、鍛造、焊接等方式進(jìn)行制造。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于全鋼活塞的導(dǎo)熱性能低于鋁活塞，使得其火力岸和環(huán)槽的溫度較高，冷卻液容易結(jié)焦，為了降低全鋼活塞的火力岸和環(huán)槽的溫度，降低冷卻液結(jié)焦的可能性，一般采用在全鋼活塞的內(nèi)部設(shè)置冷卻腔的方式對(duì)全鋼活塞進(jìn)行冷卻。

然而，由于在全鋼活塞的內(nèi)部設(shè)置冷卻腔會(huì)導(dǎo)致全鋼活塞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，導(dǎo)致全鋼活塞的加工困難，加工成本高，并且，由于冷卻腔的加工會(huì)受到加工方式的限制，冷卻腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受到較多的限制，導(dǎo)致冷卻效果一般。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的冷卻腔，需要采用專(zhuān)用的刀具進(jìn)行加工，導(dǎo)致加工成本進(jìn)一步提高。

因此，如何降低全鋼活塞的加工難度，同時(shí)，提高全鋼活塞的冷卻效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種全鋼活塞，該全鋼活塞能夠有效的降低自身的加工難度，并且，可以適用復(fù)雜結(jié)構(gòu)的冷卻腔的加工，加工效率高，成本低。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種全鋼活塞，包括活塞外體和活塞內(nèi)體，所述活塞內(nèi)體套設(shè)于所述活塞外體的內(nèi)部，并且所述塞外體的內(nèi)周部與所述活塞內(nèi)體外周部的對(duì)應(yīng)位置焊接連接，所述活塞外體和所述活塞內(nèi)體之間設(shè)有供冷卻液流通的冷卻腔。

優(yōu)選的，所述冷卻腔包括沿所述活塞外體或所述活塞內(nèi)體的軸向分布的第一冷卻腔和第二冷卻腔，所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔之間通過(guò)油腔擋板分割。

優(yōu)選的，所述活塞外體和所述活塞內(nèi)體之間的焊接部，至少位于所述第一冷卻腔遠(yuǎn)離所述油腔擋板的一側(cè)靠近所述活塞內(nèi)體的一端，以及所述第二冷卻腔遠(yuǎn)離所述油腔擋板的一側(cè)中部。

優(yōu)選的，所述油腔擋板固設(shè)于所述活塞外體的內(nèi)周部，并且所述活塞外體和所述活塞內(nèi)體連接后，所述油腔擋板與所述活塞內(nèi)體之間的間隙為0.01-0.02mm。

優(yōu)選的，所述活塞外體和所述活塞內(nèi)體之間通過(guò)高能電子束焊接連接。

優(yōu)選的，所述活塞外體為鑄造或鍛造而成的管狀鋼件活塞外體。

優(yōu)選的，所述活塞外體為鑄造或鍛造而成的活塞內(nèi)體。

優(yōu)選的，所述第一冷卻腔上設(shè)有供冷卻液流入所述第一冷卻腔的第一進(jìn)油孔，所述第一冷卻腔上遠(yuǎn)離所述第一進(jìn)油孔的位置設(shè)置有供冷卻液自所述第一冷卻腔流入所述第二冷卻腔的第一出油孔。

優(yōu)選的，所述第二冷卻腔上設(shè)有供冷卻液流入所述第二冷卻腔的第二進(jìn)油孔，所述第二冷卻腔上遠(yuǎn)離所述第二進(jìn)油孔的位置設(shè)置有供冷卻液流出所述第二冷卻腔的第二出油孔。

優(yōu)選的，所述第一進(jìn)油孔、所述第二出油孔、所述第一出油孔和所述第二進(jìn)油孔沿所述活塞外體或所述活塞內(nèi)體的軸向投影后，沿所述活塞外體或所述活塞內(nèi)體的周向依次排列并且均勻分布。

本發(fā)明所提供的全鋼活塞，包括活塞外體和活塞內(nèi)體，所述活塞內(nèi)體套設(shè)于所述活塞外體的內(nèi)部，并且所述塞外體的內(nèi)周部與所述活塞內(nèi)體外周部的對(duì)應(yīng)位置焊接連接，所述活塞外體和所述活塞內(nèi)體之間設(shè)有供冷卻液流通的冷卻腔。該全鋼活塞，包括所述活塞內(nèi)體和所述活塞外體兩個(gè)部分，將所述活塞內(nèi)體和所述活塞外體采用焊接的方法焊接成一體，可有效解決復(fù)雜全鋼活塞結(jié)構(gòu)加工困難的問(wèn)題，同時(shí)，利用所述冷卻腔對(duì)該活塞進(jìn)行冷卻，有效降低冷卻液結(jié)焦的可能性。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述冷卻腔包括沿所述活塞外體或所述活塞內(nèi)體的軸向分布的第一冷卻腔和第二冷卻腔，所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔之間通過(guò)油腔擋板分割。上述設(shè)置，利用所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔的雙重冷卻效果，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是降低環(huán)槽的溫度，提高該全鋼活塞的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的全鋼活塞一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的活塞外體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的活塞內(nèi)體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的進(jìn)油孔和出油孔的布置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示全鋼活塞的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖4所示全鋼活塞的b-b剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖4所示全鋼活塞的c-c剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖4所示全鋼活塞的d-d剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的第一冷卻腔中的冷卻液流動(dòng)方向示意圖；

圖10為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的第二冷卻腔中的冷卻液流動(dòng)方向示意圖；

其中：1-活塞外體、2-活塞內(nèi)體、3-第一冷卻腔、31-第一進(jìn)油孔、32-第一出油孔、4-第二冷卻腔、41-第二進(jìn)油孔、42-第二出油孔、5-油腔擋板、6-第一焊接部、7-第二焊接部。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種全鋼活塞，該全鋼活塞能夠有效提高自身的冷卻效果，并且，加工簡(jiǎn)單，成本低，使用效果好。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1至圖10，圖1為本發(fā)明所提供的全鋼活塞一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的活塞外體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的活塞內(nèi)體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的進(jìn)油孔和出油孔的布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示全鋼活塞的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖4所示全鋼活塞的b-b剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖4所示全鋼活塞的c-c剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖4所示全鋼活塞的d-d剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的第一冷卻腔中的冷卻液流動(dòng)方向示意圖；圖10為本發(fā)明所提供的全鋼活塞的第二冷卻腔中的冷卻液流動(dòng)方向示意圖。

在該實(shí)施方式中，全鋼活塞包括活塞外體1和活塞內(nèi)體2，具體的，活塞內(nèi)體2套設(shè)于活塞外體1的內(nèi)部，并且塞外體的內(nèi)周部與活塞內(nèi)體2外周部的對(duì)應(yīng)位置焊接連接，活塞外體1和活塞內(nèi)體2之間設(shè)有供冷卻液流通的冷卻腔。

這里需要說(shuō)明的是，冷卻腔的一部分位于活塞外體1上，另一部分位于活塞內(nèi)體2上，在活塞外體1和活塞內(nèi)體2連接后，會(huì)形成完整的冷卻腔，供冷卻液流通冷卻該全鋼活塞。

該全鋼活塞，包括活塞內(nèi)體2和活塞外體1兩個(gè)部分，將活塞內(nèi)體2和活塞外體1采用焊接的方法焊接成一體，可有效解決復(fù)雜全鋼活塞結(jié)構(gòu)加工困難的問(wèn)題，同時(shí)，利用冷卻腔對(duì)該活塞進(jìn)行冷卻，有效降低冷卻液結(jié)焦的可能性。

具體的，本實(shí)施例中的全鋼活塞，采用分體式結(jié)構(gòu)，活塞外體1可采用鑄造或鍛造成管狀鋼件進(jìn)行加工，活塞內(nèi)體2可通過(guò)鍛造成型或鑄造成型。該結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，活塞外體1可在一定的缸徑范圍內(nèi)進(jìn)行通用。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，冷卻腔包括沿活塞外體1或活塞內(nèi)體2的軸向分布的第一冷卻腔3和第二冷卻腔4，第一冷卻腔3和第二冷卻腔4之間通過(guò)油腔擋板5分割。需要說(shuō)明的是，冷卻腔也可以為一個(gè)體積較大的冷卻腔，即第一冷卻腔3和第二冷卻腔4之間無(wú)需設(shè)置油腔擋板5，直接作為一個(gè)整體冷卻腔亦可。

上述設(shè)置，利用第一冷卻腔3和第二冷卻腔4的雙重冷卻效果，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是降低環(huán)槽的溫度，提高該全鋼活塞的使用壽命。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，活塞外體1和活塞內(nèi)體2之間的焊接部，至少位于第一冷卻腔3遠(yuǎn)離油腔擋板5的一側(cè)并靠近活塞內(nèi)體2的一端，以及第二冷卻腔4遠(yuǎn)離油腔擋板5的一側(cè)中部。

上述設(shè)置，在分別加工完成活塞外體1和活塞內(nèi)體2后，在活塞外體1和活塞內(nèi)體2的端部，即位于第一冷卻腔3的一側(cè)并靠近活塞內(nèi)體2的位置焊接整圈后，形成第一焊接部6，將第一連接部設(shè)置在第一冷卻腔3遠(yuǎn)離油腔擋板5的一側(cè)并靠近活塞內(nèi)體2的一端，是為了保證火力岸的完整性，同時(shí)，可以降低焊縫的長(zhǎng)度，節(jié)省焊接時(shí)間和成本。第二焊接部7位于第二冷卻腔4遠(yuǎn)離油腔擋板5的一側(cè)中部，方便焊槍的深入，方便加工。

這里需要說(shuō)明的是，火力岸與活塞外體1為一體結(jié)構(gòu)，并且，上述第一冷卻腔3位于活塞外體1靠近火力岸的一端，第二冷卻腔4位于活塞外體1遠(yuǎn)離火力岸的一端。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，油腔擋板5固設(shè)于活塞外體1的內(nèi)周部，并且活塞外體1和活塞內(nèi)體2連接后，油腔擋板5與活塞內(nèi)體2之間的間隙為0.01-0.02mm，油腔擋板5與活塞內(nèi)體2之間的間隙設(shè)置，可以防止在焊接過(guò)程中，由于油腔擋板5的尺寸過(guò)大，導(dǎo)致活塞外體1和活塞內(nèi)體2的連接位置之間的距離過(guò)大，影響焊縫的形成。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，活塞外體1和活塞內(nèi)體2之間通過(guò)高能電子束焊接連接。高能電子束焊接具有能量密度高、加熱速度快、焊接熱影響區(qū)及變形小、參數(shù)穩(wěn)定再現(xiàn)性好、易于控制及適于焊接難熔及異種金屬等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，采用高能電子束焊接為優(yōu)選方案，在采用本實(shí)施例所提供的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，活塞外體1和活塞內(nèi)體2之間也可以采用其他方式焊接連接。

具體的，上述冷卻液可以?xún)?yōu)選采用冷卻效果較好的機(jī)油。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第一冷卻腔3上設(shè)有供冷卻液流入第一冷卻腔3的第一進(jìn)油孔31，第一冷卻腔3上遠(yuǎn)離第一進(jìn)油孔31的位置設(shè)置有供冷卻液自第一冷卻腔3流入第二冷卻腔4的第一出油孔32。

上述設(shè)置，冷卻液由第一進(jìn)油孔31流入第一冷卻腔3，然后在流經(jīng)整個(gè)第一冷卻腔3后，由遠(yuǎn)離第一進(jìn)油孔31的第一出油孔32的位置，流入第二冷卻腔4中。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第二冷卻腔4上設(shè)有供冷卻液流入第二冷卻腔4的第二進(jìn)油孔41，第二冷卻腔4上遠(yuǎn)離第二進(jìn)油孔41的位置設(shè)置有供冷卻液流出第二冷卻腔4的第二出油孔42。

上述設(shè)置，冷卻液由第二進(jìn)油孔41流入第二冷卻腔4，然后在流經(jīng)整個(gè)第二冷卻腔4后，由遠(yuǎn)離第二進(jìn)油孔41的第二出油孔42的位置，從第二冷卻腔4中流出。這里需要說(shuō)明的是，由第一冷卻腔3中流入第二冷卻腔4中的冷卻液，同樣通過(guò)第二冷卻腔4上的第二出油孔42流出。

在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，第一進(jìn)油孔31、第二出油孔42、第一出油孔32和第二進(jìn)油孔41沿活塞外體1或活塞內(nèi)體2的軸向投影后，沿活塞外體1或活塞內(nèi)體2的周向依次排列并且均勻分布。

上述排列中，在活塞外體1或活塞內(nèi)體2的軸向投影上看，第一進(jìn)油孔31與第一出油孔32的距離較遠(yuǎn)，第二出油孔42和第二進(jìn)油孔41的距離較遠(yuǎn)，如此設(shè)置，冷卻液通過(guò)第一進(jìn)油孔31的通道管進(jìn)入第一冷卻腔3，然后從第一出油孔32進(jìn)入第二冷卻腔4，從第二出油孔42回到冷卻液箱；其次，冷卻液從第二進(jìn)油孔41進(jìn)入第二冷卻腔4，然后從第二出油孔42回到冷卻液箱。

上述冷卻液的流動(dòng)過(guò)程中，由于第一冷卻腔3與第二冷卻腔4的冷卻液流向相對(duì)，形成強(qiáng)制對(duì)流反復(fù)冷卻全鋼活塞，使得全鋼活塞的溫度大幅度降低，如圖9和圖10中的箭頭所示。

本實(shí)施例所提供的全鋼活塞，將全鋼活塞分為活塞內(nèi)體和活塞外體兩部分，并采用高能電子束焊接的結(jié)構(gòu)，加工方便，強(qiáng)度高，使用效果好，該活塞結(jié)構(gòu)可大幅度降低加工難度，各種復(fù)雜油道、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)均可以簡(jiǎn)單成型，活塞外體可在一定的范圍內(nèi)通用；同時(shí)，采用強(qiáng)制對(duì)流雙油道冷卻油道，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是環(huán)槽溫度，有效避免冷卻液結(jié)焦問(wèn)題。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的全鋼活塞進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。