[發(fā)明專利]一種輕量化活塞

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011302237.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN112324743B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于天;尚耀星;李瑤;王業(yè)碩;焦宗夏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B15/20
• 分類號(hào): F15B15/20;F16J1/00;F16J1/10;F16J7/00
• 代理公司: 北京鼎承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11551
• 代理人: 柯宏達(dá);王銘珠

本公開提供了一種輕量化活塞，包括芯桿、以及兩個(gè)活塞瓣；所述芯桿包括桿體、以及固設(shè)于所述桿體上，并沿桿體周向凸起的凸環(huán)；兩個(gè)所述活塞瓣套設(shè)于所述芯桿上，并且分別固連于所述凸環(huán)的兩個(gè)側(cè)面；所述活塞瓣包括主要由復(fù)合材料制成的瓣體。本公開的輕量化活塞，可用于液壓缸、氣缸、蓄能器等需要活塞機(jī)構(gòu)的零部件，通過利用復(fù)合材料密度低等優(yōu)勢(shì)，突破現(xiàn)有金屬活塞的輕量化水平，降低活塞等運(yùn)動(dòng)部件的重量，提高活塞的高速動(dòng)態(tài)特性等。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及活塞，尤其涉及一種輕量化活塞。

背景技術(shù)

液壓元件輕量化不僅可減輕移動(dòng)裝備自重、降低原動(dòng)機(jī)功率,還可提高裝備續(xù)航能力、機(jī)動(dòng)性能和承載能力,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在液壓驅(qū)動(dòng)的各類裝備中，液壓缸重量占據(jù)了相當(dāng)高的比重，具有巨大的輕量化潛力。尤其針對(duì)于短行程、大直徑的液壓缸，其活塞重量占比較大，對(duì)其進(jìn)行輕量化具有較好效果。隨著現(xiàn)在液壓缸向著高壓、高動(dòng)態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)，要求活塞更輕，同時(shí)要保證相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度。目前，液壓缸活塞的輕量化主要集中在高強(qiáng)度金屬的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，輕量化程度有限。

公開內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題中的至少一個(gè)，本公開提供了一種輕量化活塞，具體實(shí)現(xiàn)方式：

一種輕量化活塞，包括芯桿、以及兩個(gè)活塞瓣；所述芯桿包括桿體、以及固設(shè)于所述桿體上，并沿桿體周向凸起的凸環(huán)；兩個(gè)所述活塞瓣套設(shè)于所述芯桿上，并且分別固連于所述凸環(huán)的兩個(gè)側(cè)面；所述活塞瓣包括主要由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的瓣體。

進(jìn)一步地，所述活塞瓣的外周面設(shè)有沿其周向延伸的第一環(huán)槽，所述第一環(huán)槽內(nèi)嵌裝有導(dǎo)向帶。

進(jìn)一步地，所述第一環(huán)槽的其中一側(cè)槽面為所述凸環(huán)的側(cè)面。

進(jìn)一步地，所述凸環(huán)的外周面設(shè)有沿其周向延伸的第二環(huán)槽，所述第二環(huán)槽內(nèi)嵌裝有密封圈。

進(jìn)一步地，所述活塞瓣還包括涂覆于所述瓣體表面的涂層。

進(jìn)一步地，所述涂層為金屬涂層或非金屬材料固化涂層。

進(jìn)一步地，所述非金屬材料主要包括：樹脂、固化劑、消泡劑、增韌劑和稀釋劑。

進(jìn)一步地，所述瓣體主要由復(fù)合材料通過層壓工藝、模壓工藝、或纏繞成型工藝制造成型，所述層壓工藝包括：準(zhǔn)各項(xiàng)同性鋪層工藝和0-90°纖維組合角度鋪層工藝；所述模壓工藝包括無序短纖維模壓成型工藝。

進(jìn)一步地，所述活塞瓣借由膠膜與所述凸環(huán)固連。

進(jìn)一步地，所述芯桿由金屬材質(zhì)制成，所述金屬材質(zhì)包括鋁合金、鋼、鈦合金。

附圖說明

附圖示出了本公開的示例性實(shí)施方式，并與其說明一起用于解釋本公開的原理，其中包括了這些附圖以提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解，并且附圖包括在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。

圖1，是本公開的輕量化活塞的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2，是本公開的輕量化活塞的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3，是本公開的輕量化活塞的部分剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：

芯桿1；活塞瓣2；膠膜3；第一環(huán)槽4；第二環(huán)槽5；密封圈6；導(dǎo)向帶7；桿體11；凸環(huán)12；瓣體21；涂層22。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本公開作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于解釋相關(guān)內(nèi)容，而非對(duì)本公開的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本公開相關(guān)的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本公開中的實(shí)施方式及實(shí)施方式中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施方式來詳細(xì)說明本公開。