柴油機及活塞的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本申請涉及內(nèi)燃機設備技術(shù)領域，更具體地說，涉及一種活塞。本申請還涉及一種包括上述活塞的柴油機。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機強化程度不斷提高，爆發(fā)壓力超過25MPa，傳統(tǒng)鋁合金材料活塞最高只能承受ISMPa爆發(fā)壓力，因此鉸接活塞、鍛鋼活塞取而代之，成為解決高負荷活塞的一種方法。
[0003]鉸接活塞采用頭部和裙部分開加工，然后以活塞銷進行連接，組成分體式活塞。其中活塞頭部采用鑄鐵或者鍛鋼材料，活塞裙部采用鋁合金材料制造，這種活塞運行平穩(wěn)性差，且活塞總體重量重。
[0004]鍛鋼活塞毛坯成型時，不能形成像鋁合金活塞一樣的活塞內(nèi)冷中空油腔，只能通過加工得到，再由焊接、蓋板密封等方式形成油腔，目前現(xiàn)有的方法有:
[0005]中國專利CN101265854A公開了一種制造鍛鋼活塞及其制造工藝，該活塞的活塞本體和活塞環(huán)部是獨自鍛造而成，預先加工好內(nèi)冷油道，初加工后組合一起并用激光焊接而成。這種活塞油道加工成型操作簡單，但激光焊接時焊縫區(qū)容易出現(xiàn)裂紋、偏析以及氣孔等缺陷。
[0006]中國專利CN2851607Y公開了一種制造鍛鋼活塞，該活塞的活塞頭部與裙部采用獨自鍛造而成，同樣預先加工好內(nèi)冷油道，初加工后組合一起并用摩擦焊接而成。同樣，這種活塞油道加工成型操作簡單，但摩擦焊接時在油道內(nèi)會形成大的飛邊，影響油道冷卻液填充效果；且焊接精度低，同批次活塞重量波動大。
[0007]中國專利CN 1610601A公開了一種鍛鋼活塞的方法，該方法活塞毛坯整體成型，在頭部和裙部之間加工有一條大的溝槽，溝槽的寬度大于油腔的深度，溝槽必需能容納下加工油腔的勾形刀具，并且加工時不產(chǎn)生干涉，然后以兩片鋼片密封油腔形成冷卻用內(nèi)冷油道。這種活塞鍛造成型簡單，但加工油腔工藝復雜，不容易大批量生產(chǎn)。
[0008]因此，如何提供一種加工內(nèi)冷油道工藝簡單并且整體結(jié)構(gòu)堅固、成型精度高的活塞，是目前本領域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N活塞，以實現(xiàn)提供一種加工內(nèi)冷油道工藝簡單并且整體結(jié)構(gòu)堅固、成型精度高的活塞。本申請還提供了一種包括上述活塞的柴油機。
[0010]為了達到上述目的，本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案:
[0011]—種活塞，包括活塞環(huán)部和活塞本體，活塞本體包括位于上端的活塞環(huán)連接端和位于下端的燃燒室端，活塞環(huán)連接端外壁為圓柱形，活塞環(huán)連接端底面設置有環(huán)狀底部平臺，活塞環(huán)連接端外壁中部設置有環(huán)狀的內(nèi)冷油道槽，活塞環(huán)部的內(nèi)壁與活塞環(huán)連接端外壁上位于內(nèi)冷油道槽上方和下方的壁面均過盈配合，活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺共面，活塞環(huán)部底面還設置有環(huán)狀突出塊，環(huán)狀突出塊內(nèi)徑大于活塞環(huán)部的內(nèi)徑，活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺用熔融金屬連接。
[0012]可選的，燃燒室端以其上端的連接端頭與環(huán)狀底部平臺的底面固接，連接端頭為環(huán)形，其截面向內(nèi)上方傾斜，連接端頭最上端的外徑小于環(huán)狀底部平臺的外徑，且連接端頭的最下端與環(huán)狀突出塊的底面之間設置有用于注入熔融金屬的開口。
[0013]可選的，環(huán)狀突出塊的截面為矩形，其外徑與活塞環(huán)部下端的外徑一致。
[0014]可選的，注入活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺位置的熔融金屬為與活塞本體同材質(zhì)的熔融金屬。
[0015]可選的，連接端頭的最下端的外徑與活塞環(huán)部下端的外徑一致。
[0016]可選的，燃燒室端位于連接端頭下方位置的部分為圓筒形，其外徑與連接端頭的最下端的外徑一致。
[0017]本申請還提供一種柴油機，包括柴油機本體和設置于其內(nèi)的活塞，活塞為上述任一項的活塞。
[0018]本申請所提供的活塞，包括活塞環(huán)部和活塞本體，活塞本體包括位于上端的活塞環(huán)連接端和位于下端的燃燒室端，活塞環(huán)連接端外壁為圓柱形，活塞環(huán)連接端底面設置有環(huán)狀底部平臺，活塞環(huán)連接端外壁中部設置有環(huán)狀的內(nèi)冷油道槽，活塞環(huán)部的內(nèi)壁與活塞環(huán)連接端外壁上位于內(nèi)冷油道槽上方和下方的壁面均過盈配合，活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺共面，活塞環(huán)部底面還設置有環(huán)狀突出塊，環(huán)狀突出塊，環(huán)狀突出塊內(nèi)徑大于活塞環(huán)部的內(nèi)徑，活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺用熔融金屬連接?；钊h(huán)部與活塞環(huán)連接端過盈配合，且緊密抵靠在內(nèi)冷油道槽上方和下方的壁面上，將活塞環(huán)連接端外壁中部的內(nèi)冷油道槽完全密封，內(nèi)冷油道槽與活塞環(huán)部的內(nèi)壁共同構(gòu)成內(nèi)冷油道?；钊h(huán)部和活塞本體裝配后倒置，然后在活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺注入熔融金屬，將二者固定，并且熔融金屬被環(huán)狀突出塊擋住，封閉在活塞環(huán)部底面與環(huán)狀底部平臺位置。該技術(shù)方案本質(zhì)上是分體式結(jié)構(gòu)，以便實現(xiàn)易于加工內(nèi)冷油道槽，然后裝配，通過過盈裝配和熔融金屬連接實現(xiàn)活塞環(huán)部和活塞本體的連接，這種連接方式堅固不易損壞。實現(xiàn)了提供一種加工內(nèi)冷油道工藝簡單并且整體結(jié)構(gòu)堅固、成型精度高的活塞。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本申請所提供的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]上圖中:1為活塞環(huán)連接端、2為活塞環(huán)部、3為環(huán)狀突出塊、4為燃燒室端、5為內(nèi)冷油道槽、6為金屬環(huán)。
【具體實施方式】
[0022]本申請?zhí)峁┝艘环N活塞，實現(xiàn)了提供一種加工內(nèi)冷油道工藝簡單并且整體結(jié)構(gòu)堅固、成型精度高的活塞。本申請還提供了一種包括上述活塞的柴油機。
[0023]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0024]圖1為本申請所提供的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]本申請?zhí)峁┑幕钊麨榉煮w式結(jié)構(gòu)，主要包括活塞環(huán)部2和活塞本體，活塞環(huán)部2單獨加工，活塞本體也單獨加工，活塞本體上包括兩部分結(jié)構(gòu)，即位于上端的活塞環(huán)連接端I和位于下端的燃燒室端4，活塞環(huán)連接端I和燃燒室端4同軸，活塞環(huán)部2活塞環(huán)連接端I用于與活塞環(huán)裝配，活塞環(huán)連接端I外壁為圓柱形，采用這種方案的優(yōu)點是能夠容易的加工內(nèi)冷油道。該內(nèi)冷油道由在外壁位置加工的環(huán)狀的內(nèi)冷油道槽5和裝配上的活塞環(huán)部2的內(nèi)壁圍成。需要說明的是，內(nèi)冷油道槽5—定要加工在活塞環(huán)連接端I外壁的中部，其上端和下端要分別留有一段壁面，在裝配上活塞環(huán)部2時，這兩段壁面與活塞環(huán)部2的內(nèi)壁面過盈配合，將內(nèi)冷油道槽5封死。
[0026]為了實現(xiàn)過盈配合，可以在加工時對活塞環(huán)部2加熱，并對活塞本體冷