本發明涉及活塞設備領域，特別是涉及一種全鋼活塞。

背景技術：

全鋼活塞是目前活塞技術的前沿技術，其結構基本都為薄壁，可采用整體鑄造、鍛造、焊接等方式進行制造。

現有技術中，由于全鋼活塞的導熱性能低于鋁活塞，使得其火力岸和環槽的溫度較高，冷卻液容易結焦，為了降低全鋼活塞的火力岸和環槽的溫度，降低冷卻液結焦的可能性，一般采用在全鋼活塞的內部設置冷卻腔的方式對全鋼活塞進行冷卻。

然而，由于在全鋼活塞的內部設置冷卻腔會導致全鋼活塞的內部結構復雜化，導致全鋼活塞的加工困難，加工成本高，并且，由于冷卻腔的加工會受到加工方式的限制，冷卻腔的結構設計受到較多的限制，導致冷卻效果一般。另外，現有技術中的冷卻腔，需要采用專用的刀具進行加工，導致加工成本進一步提高。

因此，如何降低全鋼活塞的加工難度，同時，提高全鋼活塞的冷卻效率，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種全鋼活塞，該全鋼活塞能夠有效的降低自身的加工難度，并且，可以適用復雜結構的冷卻腔的加工，加工效率高，成本低。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種全鋼活塞，包括活塞外體和活塞內體，所述活塞內體套設于所述活塞外體的內部，并且所述塞外體的內周部與所述活塞內體外周部的對應位置焊接連接，所述活塞外體和所述活塞內體之間設有供冷卻液流通的冷卻腔。

優選的，所述冷卻腔包括沿所述活塞外體或所述活塞內體的軸向分布的第一冷卻腔和第二冷卻腔，所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔之間通過油腔擋板分割。

優選的，所述活塞外體和所述活塞內體之間的焊接部，至少位于所述第一冷卻腔遠離所述油腔擋板的一側靠近所述活塞內體的一端，以及所述第二冷卻腔遠離所述油腔擋板的一側中部。

優選的，所述油腔擋板固設于所述活塞外體的內周部，并且所述活塞外體和所述活塞內體連接后，所述油腔擋板與所述活塞內體之間的間隙為0.01-0.02mm。

優選的，所述活塞外體和所述活塞內體之間通過高能電子束焊接連接。

優選的，所述活塞外體為鑄造或鍛造而成的管狀鋼件活塞外體。

優選的，所述活塞外體為鑄造或鍛造而成的活塞內體。

優選的，所述第一冷卻腔上設有供冷卻液流入所述第一冷卻腔的第一進油孔，所述第一冷卻腔上遠離所述第一進油孔的位置設置有供冷卻液自所述第一冷卻腔流入所述第二冷卻腔的第一出油孔。

優選的，所述第二冷卻腔上設有供冷卻液流入所述第二冷卻腔的第二進油孔，所述第二冷卻腔上遠離所述第二進油孔的位置設置有供冷卻液流出所述第二冷卻腔的第二出油孔。

優選的，所述第一進油孔、所述第二出油孔、所述第一出油孔和所述第二進油孔沿所述活塞外體或所述活塞內體的軸向投影后，沿所述活塞外體或所述活塞內體的周向依次排列并且均勻分布。

本發明所提供的全鋼活塞，包括活塞外體和活塞內體，所述活塞內體套設于所述活塞外體的內部，并且所述塞外體的內周部與所述活塞內體外周部的對應位置焊接連接，所述活塞外體和所述活塞內體之間設有供冷卻液流通的冷卻腔。該全鋼活塞，包括所述活塞內體和所述活塞外體兩個部分，將所述活塞內體和所述活塞外體采用焊接的方法焊接成一體，可有效解決復雜全鋼活塞結構加工困難的問題，同時，利用所述冷卻腔對該活塞進行冷卻，有效降低冷卻液結焦的可能性。

在一種優選實施方式中，所述冷卻腔包括沿所述活塞外體或所述活塞內體的軸向分布的第一冷卻腔和第二冷卻腔，所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔之間通過油腔擋板分割。上述設置，利用所述第一冷卻腔和所述第二冷卻腔的雙重冷卻效果，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是降低環槽的溫度，提高該全鋼活塞的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明所提供的全鋼活塞一種具體實施方式的結構示意圖；

圖2為本發明所提供的全鋼活塞的活塞外體的結構示意圖；

圖3為本發明所提供的全鋼活塞的活塞內體的結構示意圖；

圖4為本發明所提供的全鋼活塞的進油孔和出油孔的布置結構示意圖；

圖5為圖4所示全鋼活塞的a-a剖面結構示意圖；

圖6為圖4所示全鋼活塞的b-b剖面結構示意圖；

圖7為圖4所示全鋼活塞的c-c剖面結構示意圖；

圖8為圖4所示全鋼活塞的d-d剖面結構示意圖；

圖9為本發明所提供的全鋼活塞的第一冷卻腔中的冷卻液流動方向示意圖；

圖10為本發明所提供的全鋼活塞的第二冷卻腔中的冷卻液流動方向示意圖；

其中：1-活塞外體、2-活塞內體、3-第一冷卻腔、31-第一進油孔、32-第一出油孔、4-第二冷卻腔、41-第二進油孔、42-第二出油孔、5-油腔擋板、6-第一焊接部、7-第二焊接部。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種全鋼活塞，該全鋼活塞能夠有效提高自身的冷卻效果，并且，加工簡單，成本低，使用效果好。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參考圖1至圖10，圖1為本發明所提供的全鋼活塞一種具體實施方式的結構示意圖；圖2為本發明所提供的全鋼活塞的活塞外體的結構示意圖；圖3為本發明所提供的全鋼活塞的活塞內體的結構示意圖；圖4為本發明所提供的全鋼活塞的進油孔和出油孔的布置結構示意圖；圖5為圖4所示全鋼活塞的a-a剖面結構示意圖；圖6為圖4所示全鋼活塞的b-b剖面結構示意圖；圖7為圖4所示全鋼活塞的c-c剖面結構示意圖；圖8為圖4所示全鋼活塞的d-d剖面結構示意圖；圖9為本發明所提供的全鋼活塞的第一冷卻腔中的冷卻液流動方向示意圖；圖10為本發明所提供的全鋼活塞的第二冷卻腔中的冷卻液流動方向示意圖。

在該實施方式中，全鋼活塞包括活塞外體1和活塞內體2，具體的，活塞內體2套設于活塞外體1的內部，并且塞外體的內周部與活塞內體2外周部的對應位置焊接連接，活塞外體1和活塞內體2之間設有供冷卻液流通的冷卻腔。

這里需要說明的是，冷卻腔的一部分位于活塞外體1上，另一部分位于活塞內體2上，在活塞外體1和活塞內體2連接后，會形成完整的冷卻腔，供冷卻液流通冷卻該全鋼活塞。

該全鋼活塞，包括活塞內體2和活塞外體1兩個部分，將活塞內體2和活塞外體1采用焊接的方法焊接成一體，可有效解決復雜全鋼活塞結構加工困難的問題，同時，利用冷卻腔對該活塞進行冷卻，有效降低冷卻液結焦的可能性。

具體的，本實施例中的全鋼活塞，采用分體式結構，活塞外體1可采用鑄造或鍛造成管狀鋼件進行加工，活塞內體2可通過鍛造成型或鑄造成型。該結構加工簡單，活塞外體1可在一定的缸徑范圍內進行通用。

在上述各實施方式的基礎上，冷卻腔包括沿活塞外體1或活塞內體2的軸向分布的第一冷卻腔3和第二冷卻腔4，第一冷卻腔3和第二冷卻腔4之間通過油腔擋板5分割。需要說明的是，冷卻腔也可以為一個體積較大的冷卻腔，即第一冷卻腔3和第二冷卻腔4之間無需設置油腔擋板5，直接作為一個整體冷卻腔亦可。

上述設置，利用第一冷卻腔3和第二冷卻腔4的雙重冷卻效果，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是降低環槽的溫度，提高該全鋼活塞的使用壽命。

在上述各實施方式的基礎上，活塞外體1和活塞內體2之間的焊接部，至少位于第一冷卻腔3遠離油腔擋板5的一側并靠近活塞內體2的一端，以及第二冷卻腔4遠離油腔擋板5的一側中部。

上述設置，在分別加工完成活塞外體1和活塞內體2后，在活塞外體1和活塞內體2的端部，即位于第一冷卻腔3的一側并靠近活塞內體2的位置焊接整圈后，形成第一焊接部6，將第一連接部設置在第一冷卻腔3遠離油腔擋板5的一側并靠近活塞內體2的一端，是為了保證火力岸的完整性，同時，可以降低焊縫的長度，節省焊接時間和成本。第二焊接部7位于第二冷卻腔4遠離油腔擋板5的一側中部，方便焊槍的深入，方便加工。

這里需要說明的是，火力岸與活塞外體1為一體結構，并且，上述第一冷卻腔3位于活塞外體1靠近火力岸的一端，第二冷卻腔4位于活塞外體1遠離火力岸的一端。

在上述各實施方式的基礎上，油腔擋板5固設于活塞外體1的內周部，并且活塞外體1和活塞內體2連接后，油腔擋板5與活塞內體2之間的間隙為0.01-0.02mm，油腔擋板5與活塞內體2之間的間隙設置，可以防止在焊接過程中，由于油腔擋板5的尺寸過大，導致活塞外體1和活塞內體2的連接位置之間的距離過大，影響焊縫的形成。

在上述各實施方式的基礎上，活塞外體1和活塞內體2之間通過高能電子束焊接連接。高能電子束焊接具有能量密度高、加熱速度快、焊接熱影響區及變形小、參數穩定再現性好、易于控制及適于焊接難熔及異種金屬等優點。當然，采用高能電子束焊接為優選方案，在采用本實施例所提供的結構的基礎上，活塞外體1和活塞內體2之間也可以采用其他方式焊接連接。

具體的，上述冷卻液可以優選采用冷卻效果較好的機油。

在上述各實施方式的基礎上，第一冷卻腔3上設有供冷卻液流入第一冷卻腔3的第一進油孔31，第一冷卻腔3上遠離第一進油孔31的位置設置有供冷卻液自第一冷卻腔3流入第二冷卻腔4的第一出油孔32。

上述設置，冷卻液由第一進油孔31流入第一冷卻腔3，然后在流經整個第一冷卻腔3后，由遠離第一進油孔31的第一出油孔32的位置，流入第二冷卻腔4中。

在上述各實施方式的基礎上，第二冷卻腔4上設有供冷卻液流入第二冷卻腔4的第二進油孔41，第二冷卻腔4上遠離第二進油孔41的位置設置有供冷卻液流出第二冷卻腔4的第二出油孔42。

上述設置，冷卻液由第二進油孔41流入第二冷卻腔4，然后在流經整個第二冷卻腔4后，由遠離第二進油孔41的第二出油孔42的位置，從第二冷卻腔4中流出。這里需要說明的是，由第一冷卻腔3中流入第二冷卻腔4中的冷卻液，同樣通過第二冷卻腔4上的第二出油孔42流出。

在上述各實施方式的基礎上，第一進油孔31、第二出油孔42、第一出油孔32和第二進油孔41沿活塞外體1或活塞內體2的軸向投影后，沿活塞外體1或活塞內體2的周向依次排列并且均勻分布。

上述排列中，在活塞外體1或活塞內體2的軸向投影上看，第一進油孔31與第一出油孔32的距離較遠，第二出油孔42和第二進油孔41的距離較遠，如此設置，冷卻液通過第一進油孔31的通道管進入第一冷卻腔3，然后從第一出油孔32進入第二冷卻腔4，從第二出油孔42回到冷卻液箱；其次，冷卻液從第二進油孔41進入第二冷卻腔4，然后從第二出油孔42回到冷卻液箱。

上述冷卻液的流動過程中，由于第一冷卻腔3與第二冷卻腔4的冷卻液流向相對，形成強制對流反復冷卻全鋼活塞，使得全鋼活塞的溫度大幅度降低，如圖9和圖10中的箭頭所示。

本實施例所提供的全鋼活塞，將全鋼活塞分為活塞內體和活塞外體兩部分，并采用高能電子束焊接的結構，加工方便，強度高，使用效果好，該活塞結構可大幅度降低加工難度，各種復雜油道、內腔結構均可以簡單成型，活塞外體可在一定的范圍內通用；同時，采用強制對流雙油道冷卻油道，可大幅度降低全鋼活塞的溫度，特別是環槽溫度，有效避免冷卻液結焦問題。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本發明所提供的全鋼活塞進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。