[发明专利]仿生鳞片式压力润滑活塞

说明书

技术领域

仿生鳞片式压力润滑活塞涉及一种往复活塞式机械的曲柄连杆机构，属于机械动力工程领域。

背景技术

活塞是往复活塞式机械的关键部件之一，它是曲柄连杆机构的关键易损件之一，活塞与缸套之间的摩擦与磨损是活塞机械产生磨损的和产生摩擦阻力的主要原因，活塞与缸套之间的润滑也是较难实现的。常见的结构形式是仅靠飞溅润滑，靠油环向活塞裙部布油，裙部布油不够充分，难免使活塞处于缺油或无油状态，增加了磨损的倾向，使活塞成为易损件。因此，需要开发出低磨损，低摩擦的活塞与缸套。

发明内容

为了解决现有活塞存在的润滑不良和摩擦、磨损大等问题，本发明的目的是为往复活塞类机械提供一种结构简单、润滑安全可靠，有利于降低摩擦磨损提高使用寿命的仿生鳞片式压力润滑活塞。

本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

鳞片式压力润滑活塞包括活塞顶部、裙部和活塞销孔。活塞销孔内装有控制开关活塞销4，它与连杆小头孔过盈装配，并且两头堵住，在其上设有控制通孔，该控制通孔经活塞销中心孔、连杆中心孔与连杆大头压力油道相通，在活塞1的裙部的两侧工作表面上加工出鳞片式斜面2和压力油道3，压力油道3与鳞片式斜面2和控制开关活塞销4上的控制通孔5相通。保证向工作表面及时供给压力油保证油膜润滑，非工作表面不供油以减少机油的泄漏和泄压。

本发明具有以下优点：

1.塞的鳞片式斜面结构简单，易加工；

2.发明的活塞利用压力油润滑，能改善活塞的润滑条件、降低摩擦磨损、提高使用寿命；

3.本发明的活塞可以减少活塞与缸套的摩擦损失，提高往复活塞类机械的机械效率，提高发动机的动力性；

4.本发明的活塞具有减小振动降低噪声的功效。

附图说明：

图1是仿生鳞片式压力润滑活塞的剖面图；

图2是图1的侧视图。

图中：1是活塞，2是鳞片式斜面，3是压力油道，4是控制开关活塞销，5是控制通孔。

具体实施方式

下面结合附图所示实施实例，进一步说明本发明的具体内容及其工作原理。

本发明提供的仿生鳞片式压力润滑活塞包括活塞1和鳞片式斜面2以及压力油道3和控制开关活塞销4和控制通孔5组成。活塞1是普通四冲程发动机用活塞，鳞片式压力润滑活塞的鳞片式斜面2为每侧1～4片锥形环状斜面；鳞片式斜面2是在活塞的主推力面和副推力面上加工出的锥度在8～30度之间且方向相反，锥面面积小于该侧活塞承压面积的20％，以控制在该侧活塞裙部承压面积的5～20％为最佳。压力油道3是由曲柄销经过连杆中心加工出的孔再通过活塞销孔及销座和活塞裙部加工出的机油通过的油道。其工作原理是控制开关活塞销4与连杆小头孔过盈装配，并且两头堵住。压力油由连杆大头经过连杆中心加工出的孔进入活塞销中心孔，通过活塞销上的控制通孔5，经压力油道3送入承压工作面上的鳞片式斜面2上，活塞运动时在活塞与气缸套之间形成压力油膜，实现对活塞的压力润滑。从而实现可靠的油膜润滑，降低摩擦磨损、提高机械效率和使用寿命。由于压力油膜的存在，使活塞与缸套之间不发生直接冲击，减小了活塞冲击缸套的幅度，从而起到了减振降噪的功效。

控制开关活塞销4的控制机理是发动机工作时曲轴转动带动连杆摆动，连杆带动活塞销在一定的角度范围内往复转动，通过活塞销上开出的两个控制通孔5与活塞销座是加工出的径向压力油孔3的加工、安装角度的控制，选择与活塞上的哪侧油道导通与否，决定向主推力面还是副推力面供油。以保证向工作表面及时供给压力油，非工作表面不供油以减少机油的泄漏和泄压。

发动机工作时活塞裙部的主推力面(做功冲程承力面)和副推力面分别处于工作冲程(承受侧压力)和非工作冲程，通过控制开关的设计，使鳞片式斜面在非工作冲程不供油，在工作冲程向活塞裙部供给压力机油，实现对活塞裙部供压力机油，达到供油充足，润滑充分可靠，使活塞裙部与缸套间处于良好的油膜润滑状态，达到减小摩擦磨损实现耐磨提高使用寿命的目的。