阅读说明：本技术 一种柴油机活塞及柴油机 (Diesel engine piston and diesel engine ) 是由 刘雨晨 吴安民 屠丹红 董晶瑾 于 2020-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及柴油技术领域,尤其涉及一种柴油机活塞及柴油机。柴油机活塞包括：活塞头,其上设置有第一冷却腔和第二冷却腔,第一冷却腔与第二冷却腔连通；活塞裙,其与活塞头固定连接；活塞杆,其伸入活塞裙的腔室内并与活塞头连接,活塞裙与活塞杆之间形成油槽,油槽与第二冷却腔连通,活塞杆沿其轴向设置有进油通道,活塞杆沿其径向设置有第一分油道,第一分油道分别与进油通道以及油槽连通；冷却组件,其包括冷却盘,冷却盘设置于第一冷却腔内且与活塞杆固定连接,第一冷却腔通过冷却盘与进油通道连通。本发明能够实现喷射冷却和震荡冷却的结合,该结合方式既能增强活塞的冷却效果,简化结构,减少零件数量,降低了成本和加工难度。(The invention relates to the technical field of diesel oil, in particular to a diesel engine piston and a diesel engine. The diesel engine piston includes: the piston head is provided with a first cooling cavity and a second cooling cavity, and the first cooling cavity is communicated with the second cooling cavity; the piston skirt is fixedly connected with the piston head; the piston rod extends into the cavity of the piston skirt and is connected with the piston head, an oil groove is formed between the piston skirt and the piston rod and is communicated with the second cooling cavity, an oil inlet channel is formed in the piston rod along the axial direction of the piston rod, a first oil distribution channel is formed in the piston rod along the radial direction of the piston rod, and the first oil distribution channel is respectively communicated with the oil inlet channel and the oil groove; and the cooling assembly comprises a cooling disc, the cooling disc is arranged in the first cooling cavity and is fixedly connected with the piston rod, and the first cooling cavity is communicated with the oil inlet channel through the cooling disc. The invention can realize the combination of jet cooling and vibration cooling, and the combination mode can enhance the cooling effect of the piston, simplify the structure, reduce the number of parts and reduce the cost and the processing difficulty.)

一种柴油机活塞及柴油机

技术领域

本发明涉及柴油技术领域，尤其涉及一种柴油机活塞及柴油机。

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。尤其是船用柴油机，燃烧室内最大爆发压力可达23MPa以上，活塞头触火面最高温度可达420℃以上，所以活塞的冷却结构设计十分重要。目前已公开的技术中，船用低速柴油机活塞多采用震荡冷却方式或喷射冷却方式，其中震荡冷却对活塞冷却腔内的滑油填充率有一定限制，过高或过低都会导致冷却效果不佳，而喷射冷却需在活塞内部进行冷却喷管的安装布置，且需对活塞头进行钻孔加工，结构较为复杂。

因此，亟需一种柴油机活塞，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种柴油机活塞，能够实现较好的活塞冷却效果，且活塞内部冷却结构简单。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种柴油机活塞，包括：

活塞头，其上设置有第一冷却腔和第二冷却腔，所述第一冷却腔与所述第二冷却腔连通；

活塞裙，其与所述活塞头固定连接；

活塞杆，其伸入所述活塞裙的腔室内并与所述活塞头连接，所述活塞裙与所述活塞杆之间形成油槽，所述油槽与所述第二冷却腔连通，所述活塞杆沿其轴向设置有进油通道，所述活塞杆沿其径向设置有第一分油道，所述第一分油道分别与所述进油通道以及所述油槽连通；

冷却组件，其包括冷却盘，所述冷却盘设置于所述第一冷却腔内且与所述活塞杆固定连接，所述第一冷却腔通过所述冷却盘与所述进油通道连通。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述冷却组件还包括冷却油管，所述冷却油管设置于所述进油通道内，所述冷却油管外壁与所述进油通道内壁之间形成进油腔，所述冷却油管与所述冷却盘固定连接，且所述冷却油管通过冷却盘与所述第一冷却腔连通。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述冷却盘上设置第二分油道，所述第二分油道分别与所述进油通道和所述第一冷却腔连通。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述第二分油道为Y字形油道，所述第二分油道的两个出油口与所述第一冷却腔连通，所述第二分油道的一个进油口与所述进油通道连通。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述第二分油道沿所述冷却盘周向分布设置。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述冷却盘上设置有回油道，所述回油道与所述冷却油管连通。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述回油道周向设置于所述冷却盘上，所述回油道与所述第二分油道交叉设置，且所述回油道进口位于所述第二分油道出口的下方。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述油槽内设置有喷管，所述喷管的喷嘴伸入所述第二冷却腔内。

作为上述柴油机活塞的一种优选技术方案，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔之间设置有分隔壁。

另一方面，提供一种柴油机，包括如上所述的柴油机活塞。

本发明有益效果：

本发明中提供的柴油机活塞，由于活塞头上设置有第一冷却腔和第二冷却腔，其中冷却油通过活塞杆的进油通道后分为两路对活塞进行冷却，其中一路通过第一分油道和油槽进入第二冷却腔内实现喷射冷却，另外一路通过冷却盘进入第一冷却腔内，随着活塞的往复运动，第一冷却腔内的冷却油震荡冷却。由于第二冷却腔和第一冷却腔连通，冷却油从第二冷却腔进入第一冷却腔内，使冷却油进入第一冷却腔和第二冷却腔，从而保证冷却油能够进一步的随着活塞往复运动实现震荡冷却，本发明中通过设置在活塞杆上的冷却盘，能够实现喷射冷却和震荡冷却的结合的方式对活塞实现冷却，该种结合方式既能增强活塞的冷却效果，简化结构，减少零件数量，降低了成本和加工难度。。

附图说明

图1是本发明实施例提供的柴油机活塞的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的柴油机活塞的第一剖视图；

图3是本发明实施例提供的柴油机活塞的第二剖视图；

图4是本发明实施例提供的柴油机活塞的第三剖视图。

图中：

1、活塞头；11、第一冷却腔；12、第二冷却腔；13、分隔壁；2、活塞裙；21、油槽；3、活塞杆；31、进油通道；32、第一分油道；4、冷却盘；41、第二分油道；42、回油道；5、冷却油管；6、喷管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术中对于柴油机活塞的冷却多是冷却油进行冷却，但是其冷却效果差，且对活塞头的加工导致活塞头结构较为复杂。为此，本实施例中提供了一种柴油机活塞，其能够提高活塞的冷却换热效果，且活塞头结构简单。

如图1-4所示，该柴油机活塞包括：活塞头1、活塞裙2和冷却组件，其中活塞头1上设置有第一冷却腔11和第二冷却腔12，第一冷却腔11与第二冷却腔12连通；活塞裙2与活塞头1固定连接；活塞杆3伸入活塞裙2的腔室内并与活塞头1连接，活塞裙2与活塞杆3之间形成油槽21，油槽21与第二冷却腔12连通，活塞杆3沿其轴向设置有进油通道31，活塞杆3沿其径向设置有第一分油道32，第一分油道32分别与进油通道31以及油槽21连通；冷却组件包括冷却盘4，冷却盘4设置于第一冷却腔11内且与活塞杆3固定连接，第一冷却腔11通过冷却盘4与进油通道31连通。

本实施例中提供的柴油机活塞，由于活塞头1上设置有第一冷却腔11和第二冷却腔12，其中冷却油通过活塞杆3的进油通道31后分为两路对活塞进行冷却，其中一路通过第一分油道32和油槽21进入第二冷却腔12内实现喷射冷却，另外一路通过冷却盘4进入第一冷却腔11内，随着活塞的往复运动，第一冷却腔11内的冷却油震荡冷却。由于第二冷却腔12和第一冷却腔11连通，冷却油从第二冷却腔12进入第一冷却腔11内，使冷却油进入第一冷却腔11和第二冷却腔12，从而保证冷却油能够进一步的随着活塞往复运动实现震荡冷却，本实施例中通过设置在活塞杆3上的冷却盘4，能够实现喷射冷却和震荡冷却的结合的方式对活塞实现冷却，该种结合方式既能提高活塞的冷却效果，又简化了结构，减少了零件数量和加工难度，降低了成本。

优选地，为了便于对冷却油回油，使冷却油能够不断更新以保证对活塞的冷却效果，如图2-4所示，本实施例中冷却组件还包括冷却油管5，冷却油管5设置于进油通道31内，冷却油管5与冷却盘4固定连接，且冷却油管5通过冷却盘4与第一冷却腔11连通。冷却油管5外壁与进油通道31内壁之间形成进油腔，从而保证冷却油从进油通道31顺利进入第一冷却腔11和第二冷却腔12内。第一冷却腔11内的冷却油能够从冷却油管5内流出活塞，并且新的冷却油能够通过进油通道31进入到第一冷却腔11和第二冷却腔12内，需要说明的是，进油通道31的内径大于冷却油管5的外径，从而保证进油通道31内能够实现冷却油进出的目的。

优选地，如图3所示，冷却盘4将第一冷却腔11和进油通道31连通，具体是冷却盘4上设置第二分油道41和回油道42，而第二分油道41分别与进油通道31和第一冷却腔11连通。回油道42则分别与冷却油管5和第一冷却腔11连通便于高温的冷却油从第一冷却腔11内流出。即低温冷却油从进油通道31、第一分油道32和第二分油道41流入第一冷却腔11和第二冷却腔12，而高温冷却油则从回油道42和冷却油管5流出活塞内。

为了便于对第一冷却腔11快速冷却，使第一冷却腔11内尽快进入冷却油，继续参考图3，本实施例中第二分油道41为Y字形油道。其中第二分油道41的两个出油孔与第一冷却腔11连通，第二分油道41的进油口与进油通道31连通，该种设置方式能够时冷却油快速进入第一冷却腔11，以实现对第一冷却腔11的冷却目的。

优选地，本实施例中第二分油道41沿冷却盘4周向分布设置。第二分油道41的进油口设置在冷却盘4上，第二分油道41的进油口设置在冷却盘4的底部，第二分油道41的出油口设置在冷却盘4的顶部，且多个第二分油道41周向均匀分布在冷却盘4上，便于冷却油流入活塞内。

优选地，回油道42周向设置于冷却盘4上，回油道42的进油口设置在冷却盘4的环形侧壁上，且多个回油道42周向均布于冷却盘4上，回油道42与第二分油道41交叉设置，回油道42沿冷却盘4径向设置，第二分油道41沿冷却盘4的轴线设置，回油道42进口位于第二分油道41出口的下方，从而实现冷却油液从第一冷却腔11上方进入，从第一冷却腔11的下方流出，从而实现冷却油进出不重叠的目的。

为了能够使冷却油从油槽21内喷入第二冷却腔12内，如图4所示，本实施例中油槽21内设置有喷管6，喷管6的喷嘴伸入第二冷却腔12内。冷却油从喷管6进入第二冷却腔12内实现喷射冷却的目的。需要说明的是第二冷却腔12为多个且多个第二冷却腔12之间连通设置，同时每个第二冷却腔12之间独立设置，故每个第二冷却腔12内均设置有一喷管6对其进行冷却，该种设置方式能够对活塞头1较好的冷却，冷却油不会从第二冷却腔12之间来回流动。

优选地，如图4所示，为了能够将第一冷却腔11和第二冷却腔12有效分隔，本实施例中第一冷却腔11和第二冷却腔12之间设置有分隔壁13。分隔壁13将活塞头1的腔室分隔成第一冷却腔11和第二冷却腔12，同时分隔壁13的底部设置有多个连通槽，连通槽将第一冷却腔11和第二冷却腔12连通，从而实现冷却油能够从第二冷却腔12进入第一冷却腔11，并从第一冷却腔11流出活塞头1的目的。可以认为的是，分隔壁13是在加工第一冷却腔11和第二冷却腔12时形成的，第一冷却腔11和第二冷却腔靠近冷却盘4的一端是连通的。

本实施例中还提供了一种柴油机，包括本实施例中提供的柴油机活塞。该柴油机为船用柴油机。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。