[发明专利]一种活塞结构

说明书

本发明涉及活塞润滑技术领域，公开了一种活塞结构，包括活塞头部和活塞裙部，活塞头部与活塞裙部形成有环形冷却腔，活塞裙部上设置有活塞销孔，活塞结构上设置有与环形冷却腔相连通的进油孔和回油孔，活塞结构上还设置有活塞销孔润滑孔和连杆小端润滑孔，活塞销孔润滑孔连通环形冷却腔和活塞销孔；连杆小端润滑孔的一端与环形冷却腔相连通，连杆小端润滑孔的另一端能够与连杆小端上的集油孔在预设曲柄转角周期性连通。该活塞结构通过进油孔进油，通过活塞销孔润滑孔使润滑油进入到活塞销孔和活塞销之间进行润滑；通过连杆小端润滑孔能够实现对连杆小端的润滑，剩余的润滑油通过回油孔泄出，保证了对活塞结构的冷却，以及对关键结构的润滑。

技术领域

本发明涉及活塞润滑技术领域，尤其涉及一种活塞结构。

背景技术

随着环境与能源两方面要求的不断提高，柴油机的设计与发展逐渐趋向高功率密度，因此对活塞的可靠性及耐久性提出了更高的要求。活塞作为柴油机燃烧室的重要组成部件，工作过程中受燃气高温、高压、烧蚀和腐蚀作用，承受的热负荷及机械负荷很高。尤其是船用高速柴油机，最大爆发压力可达25MPa以上，活塞最大线速度可达14m/s以上。活塞结构承受超过设计限值的高温会导致材料强度急剧降低，而润滑不良直接导致活塞组件摩擦副发生严重的摩擦磨损问题，从而发生失效。因此对于活塞的冷却要求和润滑要求逐渐提高。一般活塞借助润滑介质同时实现润滑与冷却两方面功能——润滑油即为冷却介质，所以在设计活塞结构时必须将润滑冷却一并考虑。

目前高速柴油机活塞结构多采用喷射冷却形式，不能较好地兼顾活塞销孔-活塞销，活塞销-连杆小端衬套润滑，所以针对柴油机性能要求，需要发明一种既可保证活塞结构冷却效果，又可实现多个摩擦副充分润滑的活塞润滑冷却结构。

发明内容

本发明的目的在于提出一种活塞结构，在保证冷却效果的基础上，能够对活塞销孔和连杆小端起到同时润滑的作用。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种活塞结构，包括活塞头部和与所述活塞头部相连的活塞裙部，所述活塞头部与所述活塞裙部形成有环形冷却腔，所述活塞裙部上设置有活塞销孔，所述活塞结构上设置有与所述环形冷却腔相连通的进油孔和回油孔，所述活塞结构上还设置有：

活塞销孔润滑孔，连通所述环形冷却腔和所述活塞销孔；及

连杆小端润滑孔，其一端与所述环形冷却腔相连通，其另一端能够与连杆小端上的集油孔在预设曲柄转角周期性连通。

该活塞结构通过进油孔向环形冷却腔内进油，通过活塞销孔润滑孔连通环形冷却腔和活塞销孔，以使润滑油进入到活塞销孔和活塞销之间进行润滑；连杆小端润滑孔的一端与环形冷却腔相连通，另一端与连杆小端上的集油孔在预设曲柄转角周期性连通，从而能够实现对连杆小端进行润滑，另外剩余的润滑油通过回油孔泄出，保证润滑油能沿环形冷却腔进行流动，带走顶面高温位置热量，如此既保证了对活塞结构的冷却，也同时保证了对关键结构的润滑。

作为上述活塞结构的一种优选方案，所述活塞销孔润滑孔沿所述活塞裙部的轴线方向延伸，并与所述活塞销孔的侧边弧面相切连通。

上述设置以便于润滑油沿着活塞销孔润滑孔顺利流入到活塞销孔内。

作为上述活塞结构的一种优选方案，所述活塞结构的两侧分别设置有一所述活塞销孔，所述活塞销孔润滑孔设置两个，每个所述活塞销孔分别通过一个所述活塞销孔润滑孔与所述环形冷却腔相连通。

通过两个活塞销孔润滑孔的设置，保证每个活塞销孔均能够有润滑油流入，以便于起到润滑作用。

作为上述活塞结构的一种优选方案，两个所述活塞销孔润滑孔沿所述活塞结构的轴线成中心对称设置。

两个活塞销润滑孔沿活塞结构的轴线成中心对称设置，保证活塞销孔可从两侧同时供给润滑油，润滑效果更好。