一种高强度气缸的制作方法

1.本实用新型涉及一种高强度气缸，属于气缸技术领域。


背景技术：

2.气缸是一种引导活塞在缸内做直线往复运动的机械，气体在气缸中被压缩导致压力增大，然后通过膨胀将热能转化为机械能，气缸的工作性质对气缸的强度与散热性有很高的要求，现有的大部分气缸一般用灰铸铁铸成，因为灰铸铁的导热性能不佳，而气缸是发动机温度最高的地方，对散热有很高的要求，一部分设备已经开始采用散热性能更好的铝合金，但铝合金的强度较铸铁低，要达到相同强度需要增大体积。
3.公告号为cn215333146u的中国发明专利公开了一种气缸，包括气缸本体，所述气缸本体的外侧设置有加强层，且加强层包括碳素钢纤维层和钛合金纤维层，所述加强层的外侧设置有耐腐层，且耐腐层包括聚氯乙烯涂层和氯磺化聚乙烯涂层，所述碳素钢纤维层的内侧通过丙烯酸胶水与气缸本体的外侧连接，且钛合金纤维层的内侧通过丙烯酸胶水与碳素钢纤维层的外侧连接。本实用新型设置了包括碳素钢纤维层和钛合金纤维层的加强层，可起到对气缸本体进行两层加强保护作用，设置了包括聚氯乙烯涂层和氯磺化聚乙烯涂层的耐腐层，可起到对气缸本体进行两层耐腐保护作用，通过以上结构的配合，有效提高了本气缸整体的强度和耐腐性，从而延长了其使用寿命。
4.但钛合金虽然有较高的力学性能，强度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀，但散热性非常差，而气缸通过膨胀将热能与机械能转化做功，对强度和散热性要求很高，钛合金自身的散热性非常差，不适合作为包裹气缸的加强层。而两层防腐涂层因为材料的热膨胀系数不同，在受气缸内燃烧产生的高温影响时会出现不同比例的受热膨胀，相比一层防腐涂层，两层防腐涂层并不能显著增加防腐性能，反而导致防腐涂层更易开裂脱落。


技术实现要素：

5.基于以上背景，本实用新型的目的在于提供一种高强度气缸，解决背景技术中所述的问题。
6.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
7.一种高强度气缸，包括：
8.气缸主体，所述气缸主体包括铝合金内管和蠕墨铸铁加固块，所述铝合金内管外壁等距设有若干竖向排列的散热块，所述蠕墨铸铁加固块均匀分布在散热块之间且与铝合金内管固定连接；
9.活塞主体，所述活塞主体嵌于气缸主体内；
10.活塞杆主体，所述活塞杆主体与活塞主体固定连接；
11.防腐涂层，所述防腐涂层设于气缸表面。
12.蠕墨铸铁中的石墨颗粒比传统灰铸铁的更短更厚，因此其抗拉强度提高了75％左右，弹性模量提高了40％左右，抗金属疲劳能力提高了100％左右，通过蠕墨铸铁加固块作
为外骨架来加强铝合金内管的强度，使得气缸能够在保留铝合金材料散热能力强的优点的同时，不显著增大体积及可满足原有的强度要求，腐蚀作为气缸强度损坏的主要原因，防腐涂层可增加气缸的防腐强度，保证气缸结构强度。
13.作为优选，所述蠕墨铸铁加固块之间设有连接条，所述连接条贯穿散热块。通过连接条将蠕墨铸铁加固块由单个的加固点变成系统的加固网架，提高了整体的强度。
14.作为优选，所述蠕墨铸铁加固块之间的连接条至少为两个。在横向增加的连接条提高了蠕墨铸铁加固块组成的加固网架的侧向抵抗冲击的强度。
15.作为优选，所述蠕墨铸铁加固块与铝合金内管之间使用丙烯酸胶水连接。通过丙烯酸胶水使铝合金内管与蠕墨铸铁加固块连接成一个整体，使得蠕墨铸铁加固块与铝合金内管可以同时发挥相应的材料优势。
16.作为优选，所述防腐涂层为耐高温防腐蚀材料。气缸在运行过程中会产生大量的热量，热量会通过气缸表面的热交换传递，作为气缸表面的防腐涂层，耐高温防腐蚀材料可有助于防腐涂层稳定发挥作用，保证气缸的防腐强度，确保气缸结构强度不因腐蚀损伤。
17.作为优选，所述活塞主体为锻造铝合金活塞。锻造铝合金活塞，相比于铸造铸造铝合金活塞具有更致密的结构，具有更好的强度、机械性能和耐热性。
18.作为优选，所述防腐涂层的厚度为300到400微米。通过控制防腐涂层的厚度，防止因为缸内燃烧产生的高温导致防腐涂层开裂和脱落。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过散热块将铝合金内管延展到气缸表面，充分发挥铝合金材料自身的高导热性，使用蠕墨铸铁加固块来弥补铝合金材料自身强度不足的缺陷，避免增大气缸体积，同时增强气缸的结构强度，使气缸在保持铝合金材料的优点的同时强度不降低，气缸表面的防腐涂层有助于气缸不受腐蚀破坏，增强气缸结构强度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型气缸俯视结构的结构示意图；
22.图2是本实用新型气缸的侧视结构的结构示意图；
23.图3是本实用新型气缸的主视结构的结构示意图。
24.图中：1、防腐涂层；2、蠕墨铸铁加固块；3、铝合金内管；4、散热块；5、连接条；6、锻造铝合金活塞；7、活塞杆。
具体实施方式
25.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。
26.在本实用新型中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原
料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
27.以下结合附图对本实用新型的实施例做出详细说明，在下面的详细说明中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型的实施例的全面理解。然而，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被本领域技术人员所实施。
28.如图1、2、3所示，一种高强度气缸，包括气缸主体、活塞主体和活塞杆7主体，活塞主体嵌于气缸主体内，活塞杆7主体与活塞主体固定连接，活塞主体为锻造铝合金活塞6。
29.气缸主体包括铝合金内管3和蠕墨铸铁加固块2，铝合金内管3外壁等距设有若干竖向排列的散热块4，所述蠕墨铸铁加固块2均匀分布在散热块4之间，蠕墨铸铁加固块2与铝合金内管3之间使用丙烯酸胶水固定连接。蠕墨铸铁加固块2之间设有两个连接条5，连接条5贯穿散热块4。
30.气缸主体外设有耐高温防腐涂层1。防腐涂层1的厚度为300到400微米。
31.蠕墨铸铁加固块2网架分成两部分铸造，铸造完成后，在铝合金内管3及散热块4内壁上涂刷上丙烯酸胶水，将两部分蠕墨铸铁加固块2网架与铝合金内管3及加热块扣合，在连接处焊接并打磨抛光。
32.在喷涂防腐涂层1时，通过高压水流或机械表面处理产生细密凹凸不平的表面，让气缸表面变得粗糙，增强表面附着性。气缸表面处理完成后，向气缸表面喷涂厚度300微米-400微米的防腐涂层1。
33.使用时，铝合金内管3上的散热块4连接铝合金内管3与气缸外部，散热块4可将热量直接传递到气缸外部，铝合金材料极高的导热性可以增强气缸的散热能力。蠕墨铸铁加固块2均匀排布在散热块4之前，蠕墨铸铁材料的高强度使得气缸整体结构强度增加，蠕墨铸铁加固块2之间的连接条5，将蠕墨铸铁加固块2连接在一起，构筑了一个蠕墨铸铁骨架，进一步增强气缸的结构强度。气缸表面喷涂的防腐涂层1，将气缸与外界隔离，通过材料自身的电绝缘性和隔水性，增强气缸抗腐蚀的能力。
34.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种高强度气缸，其特征在于：包括：气缸主体，所述气缸主体包括铝合金内管(3)和蠕墨铸铁加固块(2)，所述铝合金内管(3)外壁等距设有若干竖向排列的散热块(4)，所述蠕墨铸铁加固块(2)均匀分布在散热块(4)之间且与铝合金内管(3)固定连接；活塞主体，所述活塞主体嵌于气缸主体内；活塞杆(7)主体，所述活塞杆(7)主体与活塞主体固定连接；防腐涂层(1)，所述防腐涂层(1)设于气缸表面。2.根据权利要求1所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述蠕墨铸铁加固块(2)之间设有连接条(5)，所述连接条(5)贯穿散热块(4)。3.根据权利要求2所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述蠕墨铸铁加固块(2)之间的连接条(5)至少为两个。4.根据权利要求1所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述蠕墨铸铁加固块(2)与铝合金内管(3)之间使用丙烯酸胶水连接。5.根据权利要求1所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述防腐涂层(1)为耐高温防腐涂层(1)材料。6.根据权利要求1所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述防腐涂层(1)的厚度为300到400微米。7.根据权利要求1所述的一种高强度气缸，其特征在于：所述活塞主体为锻造铝合金活塞(6)。

技术总结
本实用新型提供一种高强度气缸，包括：气缸主体，所述气缸主体包括铝合金内管和蠕墨铸铁加固块，所述铝合金内管外壁等距设有若干竖向排列的散热块，所述蠕墨铸铁加固块均匀分布在散热块之间且与铝合金内管固定连接。活塞主体，所述活塞主体嵌于气缸主体内；活塞杆主体，所述活塞杆主体与活塞主体固定连接；防腐涂层，所述防腐涂层设于气缸表面。铝合金内管上的散热块保证了气缸的散热性能，通过蠕墨铸铁加固块来对铝合金内管进行加固，增强结构强度。度。度。


技术研发人员：张晓峰 朱坚忠 张晓兴 张海波 邓祖明
受保护的技术使用者：缙云县天马五金工具有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/26