[發(fā)明專利]仿生鱗片式壓力潤滑活塞

無效

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• 申請日: 2002-06-10
• 公開（公告）號: CN1400381A
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 鄧寶清;任露泉;蘇巖
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02F3/00
• 分類號: F02F3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱世林

技術領域

仿生鱗片式壓力潤滑活塞涉及一種往復活塞式機械的曲柄連桿機構，屬于機械動力工程領域。

背景技術

活塞是往復活塞式機械的關鍵部件之一，它是曲柄連桿機構的關鍵易損件之一，活塞與缸套之間的摩擦與磨損是活塞機械產(chǎn)生磨損的和產(chǎn)生摩擦阻力的主要原因，活塞與缸套之間的潤滑也是較難實現(xiàn)的。常見的結構形式是僅靠飛濺潤滑，靠油環(huán)向活塞裙部布油，裙部布油不夠充分，難免使活塞處于缺油或無油狀態(tài)，增加了磨損的傾向，使活塞成為易損件。因此，需要開發(fā)出低磨損，低摩擦的活塞與缸套。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有活塞存在的潤滑不良和摩擦、磨損大等問題，本發(fā)明的目的是為往復活塞類機械提供一種結構簡單、潤滑安全可靠，有利于降低摩擦磨損提高使用壽命的仿生鱗片式壓力潤滑活塞。

本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的，結合附圖說明如下：

鱗片式壓力潤滑活塞包括活塞頂部、裙部和活塞銷孔。活塞銷孔內(nèi)裝有控制開關活塞銷4，它與連桿小頭孔過盈裝配，并且兩頭堵住，在其上設有控制通孔，該控制通孔經(jīng)活塞銷中心孔、連桿中心孔與連桿大頭壓力油道相通，在活塞1的裙部的兩側工作表面上加工出鱗片式斜面2和壓力油道3，壓力油道3與鱗片式斜面2和控制開關活塞銷4上的控制通孔5相通。保證向工作表面及時供給壓力油保證油膜潤滑，非工作表面不供油以減少機油的泄漏和泄壓。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1.塞的鱗片式斜面結構簡單，易加工；

2.發(fā)明的活塞利用壓力油潤滑，能改善活塞的潤滑條件、降低摩擦磨損、提高使用壽命；

3.本發(fā)明的活塞可以減少活塞與缸套的摩擦損失，提高往復活塞類機械的機械效率，提高發(fā)動機的動力性；

4.本發(fā)明的活塞具有減小振動降低噪聲的功效。

附圖說明：

圖1是仿生鱗片式壓力潤滑活塞的剖面圖；

圖2是圖1的側視圖。

圖中：1是活塞，2是鱗片式斜面，3是壓力油道，4是控制開關活塞銷，5是控制通孔。

具體實施方式

下面結合附圖所示實施實例，進一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其工作原理。

本發(fā)明提供的仿生鱗片式壓力潤滑活塞包括活塞1和鱗片式斜面2以及壓力油道3和控制開關活塞銷4和控制通孔5組成。活塞1是普通四沖程發(fā)動機用活塞，鱗片式壓力潤滑活塞的鱗片式斜面2為每側1～4片錐形環(huán)狀斜面；鱗片式斜面2是在活塞的主推力面和副推力面上加工出的錐度在8～30度之間且方向相反，錐面面積小于該側活塞承壓面積的20％，以控制在該側活塞裙部承壓面積的5～20％為最佳。壓力油道3是由曲柄銷經(jīng)過連桿中心加工出的孔再通過活塞銷孔及銷座和活塞裙部加工出的機油通過的油道。其工作原理是控制開關活塞銷4與連桿小頭孔過盈裝配，并且兩頭堵住。壓力油由連桿大頭經(jīng)過連桿中心加工出的孔進入活塞銷中心孔，通過活塞銷上的控制通孔5，經(jīng)壓力油道3送入承壓工作面上的鱗片式斜面2上，活塞運動時在活塞與氣缸套之間形成壓力油膜，實現(xiàn)對活塞的壓力潤滑。從而實現(xiàn)可靠的油膜潤滑，降低摩擦磨損、提高機械效率和使用壽命。由于壓力油膜的存在，使活塞與缸套之間不發(fā)生直接沖擊，減小了活塞沖擊缸套的幅度，從而起到了減振降噪的功效。

控制開關活塞銷4的控制機理是發(fā)動機工作時曲軸轉動帶動連桿擺動，連桿帶動活塞銷在一定的角度范圍內(nèi)往復轉動，通過活塞銷上開出的兩個控制通孔5與活塞銷座是加工出的徑向壓力油孔3的加工、安裝角度的控制，選擇與活塞上的哪側油道導通與否，決定向主推力面還是副推力面供油。以保證向工作表面及時供給壓力油，非工作表面不供油以減少機油的泄漏和泄壓。

發(fā)動機工作時活塞裙部的主推力面(做功沖程承力面)和副推力面分別處于工作沖程(承受側壓力)和非工作沖程，通過控制開關的設計，使鱗片式斜面在非工作沖程不供油，在工作沖程向活塞裙部供給壓力機油，實現(xiàn)對活塞裙部供壓力機油，達到供油充足，潤滑充分可靠，使活塞裙部與缸套間處于良好的油膜潤滑狀態(tài)，達到減小摩擦磨損實現(xiàn)耐磨提高使用壽命的目的。