[发明专利]一种发动机活塞及发动机活塞疲劳试验装置

说明书

本案提供了一种发动机活塞，发动机活塞头部设置有第一道密封结构，包括第一密封胶圈及第一环槽。第一密封胶圈的截面呈U型，顶部具有预留空间，其上方的发动机活塞的环岸与发动机活塞疲劳试验装置的模拟气缸套之间具有液压油流通间隙。当发动机活塞疲劳试验装置通入液压油，模拟高爆压压力加载，液压油从液压油流通间隙进入预留空间内，挤压预留空间的内壁，使第一密封胶圈产生形变，使第一密封胶圈与模拟气缸套之间配合更加紧密，二者的间隙逐渐减少及消失，形成有效径向密封，从而防止液压油从间隙中渗漏，能够快速提高试验效率，同时能够快速有效考核活塞疲劳寿命评估。本案还提供一种具有上述发动机活塞的发动机活塞疲劳试验装置。

技术领域

本发明属于发动机活塞技术领域，特别涉及一种发动机活塞及发动机活塞疲劳试验装置。

背景技术

目前技术方案采用缸内直接加压的方式进行，高压油直接通过油管接头进入到活塞上部的液压空间，对活塞顶部的液压压力进行监测。液压压力由泵站或者泵站组提供，试验装置中活塞顶部直接用高压液压油施加载荷，并用压力传感器进行监控，活塞圆周周边密封用特制O型密封圈密封和异性胶圈，活塞下部通入另一路液压油中，主要是对活塞底部进行惯性力加载。

现有活塞疲劳试验装置无法模拟高爆压压力下的加载，高压力下O型密封圈密封和异性胶圈变形，耐压性能差，随着发动机强化后爆压与转速的提高，活塞承受的负荷加大，活塞疲劳强度尤其重要，现有的方案无法满足，无法进行加速考核，无法进行活塞疲劳极限强度评估。

因此，如何克服上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机活塞及发动机活塞疲劳试验装置，能够有效考核活塞疲劳寿命评估。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机活塞，所述发动机活塞的头部设置有第一道密封结构，所述第一道密封结构包括第一环槽以及设置于所述第一环槽的第一密封胶圈，

所述第一密封胶圈的截面呈U型，其顶部具有预留空间，

当发动机活塞疲劳试验装置通入液压油，液压油从所述第一密封胶圈上方的所述发动机活塞的环岸与发动机活塞疲劳试验装置的模拟气缸套之间的间隙进入所述第一密封胶圈的预留空间内，挤压所述预留空间的内壁，使所述第一密封胶圈产生径向形变，形成径向密封。

可选的，所述发动机活塞的头部设置有第二道密封结构，所述第二道密封结构包括位于所述第一环槽下方的第二环槽以及设置于所述第二环槽内的保持环。

可选的，所述第一环槽和所述第二环槽相连通。

可选的，所述保持环为橡胶圈、格莱圈或钢制活塞环。

可选的，所述钢制活塞环包括两个拼接而成的半圆。

可选的，所述预留空间为倒梯形。

可选的，所述发动机活塞在沿轴向方向上设置有多个环岸。

本发明还提供一种发动机活塞疲劳试验装置，包括底座、模拟连杆、模拟气缸套、支撑体、上盖板、螺堵、压力检测装置以及如上文任一项所述的发动机活塞，

所述模拟气缸套的两端分别设置有所述上盖板和所述底座，外侧套设有所述支撑体，

所述发动机活塞置于所述模拟气缸套的空腔内，其头部与所述上盖板对接，底部通过所述模拟连杆与所述底座连接，

所述底座上设置有用于向所述发动机活塞底部通入液压油的低压油路，用于惯性力加载，所述低压油路的出口通过所述螺堵封堵，

所述上盖板设置有用于检测液压油压力的所述压力检测装置。

可选的，所述支撑体上设置有用于连通所述上盖板和所述支撑体之间间隙以及所述低压油路的出口的排油通道。