一种高可靠性发动机活塞及其加工设备的制作方法

本发明涉及发动机活塞领域，具体为一种高可靠性发动机活塞及其加工设备。

背景技术：

1、发动机活塞作为内燃机的关键组件，直接影响着引擎的性能和可靠性。传统活塞一般采用金属材质制造，然而，随着科技的不断发展，近年来陶瓷涂层技术在活塞设计中得到了广泛应用，为提升引擎性能、降低摩擦损耗以及增加耐磨性提供了全新的解决方案。

2、这一创新的趋势源于对内燃机性能和效率的追求，同时也是对环境友好和可持续性的关注。陶瓷涂层技术为活塞带来了诸多优势，其中包括高温抗性、出色的硬度和耐磨性，以及对摩擦的降低。这些特性使得活塞能够在极端工作条件下保持稳定性，延长使用寿命，并提高整体引擎的效率。

3、通过在活塞头部引入碗状槽和凹坑状槽等创新设计，活塞的燃烧效率得到改善，同时陶瓷涂层得以均匀覆盖。碗状槽的设计有助于提高燃烧效率，减少废气排放，而凹坑状槽的存在有助于实现涂层的均匀分布，增加涂层与活塞头表面的接触面积，进一步提高了陶瓷涂层的效果。

4、总体而言，陶瓷涂层技术在活塞设计中的广泛应用代表了汽车工业不断追求创新、提高性能和环保的努力。这一趋势将为未来内燃机技术的发展提供新的方向，为驾驶者带来更为可靠和高效的驾驶体验，本发明通过设置活塞头，陶瓷层制备设备和陶瓷层加工设备，解决现有发动机活塞及其加工设备依然存在着的活塞头强度低，可靠性差，不能快速的均匀地喷涂陶瓷涂层，无法快速的进行烧结的问题。

5、因此，发明一种高可靠性发动机活塞及其加工设备显得非常必要。

技术实现思路

1、本实发明的目的在于提供一种高可靠性发动机活塞及其加工设备，通过设置活塞头，陶瓷层制备设备和陶瓷层加工设备，解决现有发动机活塞及其加工设备依然存在着的活塞头强度低，可靠性差，不能快速的均匀地喷涂陶瓷涂层，无法快速的进行烧结的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括安装轴，连杆轴颈，安装轴，支撑连杆，活塞销，活塞头，陶瓷层制备设备和陶瓷层加工设备，且连杆轴颈固定安装在安装轴的一端，该支撑连杆通过安装轴旋转安装在连杆轴颈之间；所述活塞头通过活塞销旋转安装在支撑连杆的顶部；所述活塞头滑动安装在陶瓷层制备设备的内部；所述活塞头滑动安装在陶瓷层加工设备的内部。

3、活塞头包括活塞裙部，密封环，安装孔，活塞头，碗状槽和凹坑状槽，且安装孔开设于活塞裙部的外侧，并通过活塞销旋转安装在支撑连杆的顶端；所述密封环固定安装在活塞裙部的外侧，且活塞头固定安装在活塞裙部的顶部，该碗状槽开设于活塞头的顶部；所述凹坑状槽开设于碗状槽的内部。

4、陶瓷层制备设备包括支撑板，驱动支板，驱动电机，活塞头支撑座，粉末喷涂结构，粉尘收集结构，密封罩，悬吊结构和稳定滑块，且驱动支板通过电机旋转安装在支撑板的表面，该驱动电机固定安装在驱动支板表面的外侧；所述活塞头支撑座固定安装在驱动电机的顶部，且粉末喷涂结构固定安装在支撑板的表面，该粉尘收集结构固定安装在驱动支板表面的中间；所述密封罩的中间固定安装有稳定滑块，并滑动安装在粉尘收集结构的顶部，该悬吊结构固定安装在密封罩的表面，并通过曳引电机悬挂在建筑的顶部。

5、陶瓷层加工设备包括隔热柜，加热结构，盛放架，固定支撑座，气体输入管，气体排出管和真空抽气管，且加热结构固定安装在隔热柜的内壁上，该盛放架滑动安装在隔热柜的内部；所述固定支撑座固定安装在盛放架的内部，且气体输入管固定安装在隔热柜一侧的上方，该气体排出管固定安装在隔热柜另一侧的下方；所述真空抽气管固定安装在隔热柜的顶部。

6、粉末喷涂结构包括稳定基座，支撑杆，配合延伸架，双向喷涂管和喷涂口，且稳定基座固定安装在支撑板的表面，该支撑杆固定安装在稳定基座的顶部；所述配合延伸架固定安装在支撑杆的顶部，且双向喷涂管固定安装在配合延伸架的一端，该喷涂口固定安装在双向喷涂管的内侧。

7、粉尘收集结构包括中空气仓，进气面，抽气结构和输出管，且中空气仓固定安装在驱动支板表面的中间，该进气面固定安装在中空气仓的外侧；所述抽气结构固定安装在中空气仓的顶部，且输出管固定安装在抽气结构的上方。

8、活塞头内部的碗状槽为一个圆弧状的凹槽；所述凹坑状槽为两部分，其均位于碗状槽的内部，其中一部分为一个小型的碗状凹槽，另外的部分为长条状的凹槽，并均匀的环形分布在中间小型碗状凹槽的外侧；所述活塞头外侧的整体附着有一层陶瓷涂层，有以下作用，①形状的优势：碗状槽的设置有助于集中混合气，提高点火的可控性，凹坑状槽的设置有助于集中火焰核心，改善燃烧效率，降低尾气排放，通过碗状槽和凹坑状槽设置提高整体的可靠性；②陶瓷涂层的设置：活塞头的表面涂覆一层陶瓷涂层，以提高其耐磨性、抗腐蚀性和降低摩擦，从而改善活塞的性能和寿命。

9、陶瓷层制备设备内部的支撑板为一个圆形的钢制金属板，且支撑板的表面设置有一个环形的凹槽，该支撑板表面环形的凹槽与密封罩相匹配；所述动支板为一个圆形的钢制金属板，且驱动支板整体可通过其下方的电机带动进行水平方向上的旋转；所述驱动电机采用若干个，并均匀的环形分布在驱动支板的表面；所述活塞头支撑座为若干个不锈钢制金属圆柱体，并可跟随驱动电机的转动而转动；所述密封罩为一个不锈钢制金属罩，且密封罩整体可通过悬吊结构的悬吊进行垂直方向上的移动，喷涂陶瓷粉末：陶瓷层制备设备包括一个粉末喷涂结构，用于均匀地将陶瓷粉末喷涂在活塞头的表面，其内部涉及到两组喷涂头，以确保喷涂的均匀性和一致性，且陶瓷层制备设备可通过动支板不断的将活塞头运送到粉末喷涂结构的下方，通过活塞头支撑座的旋转，使活塞头各个位置都能被喷涂陶瓷粉末。

10、陶瓷层加工设备整体为一个矩形的柜体，且加热结构为若干组干烧型的加热结构，且加热结构位于隔热柜内部的每一组内壁上；所述盛放架采用若干不锈钢制金属架，且盛放架均可以单独进行水平方向上的移动；所述固定支撑座采用若干圆柱形的金属座，且固定支撑座的形状以及尺寸与活塞头支撑座完全一致；所述气体输入管的一端连接到惰性气体泵上，且气体排出管为一根钢制金属管；真空抽气管的一端固定安装有抽气泵，有以下作用，①活塞头的放置：用于容纳活塞头并提供一个控制温度的环境；②气体输入与排出系统：在烧结过程中，需要控制气氛，设备可能包括气体输入管和排出管，用于控制烧结环境的气氛；③真空抽气系统：在一些情况下，可能需要使用真空条件下进行烧结，设备通过真空抽气管连接真空抽气系统，用于在烧结室内维持适当的真空度。

11、粉末喷涂结构整体为一根截面为矩形的钢制金属管，且粉末喷涂结构的下端连接有管道，与陶瓷粉末管道进行连接；所述双向喷涂管为一根“l”状的管道，且双向喷涂管将活塞头的外侧的和顶部进行覆盖，该喷涂口为若干喷头，有以下作用，①陶瓷粉末供应：粉末喷涂结构的下方安装有陶瓷粉末供应系统，确保陶瓷粉末能够稳定、均匀地供给到喷涂过程中；②喷涂喷嘴：粉末喷涂结构包括多个喷嘴，用于将陶瓷粉末以高速均匀地喷洒在活塞头表面，喷嘴的设计和布局会影响涂层的均匀性和厚度。

12、粉尘收集结构内部的中空气仓为一个圆柱形的钢制金属仓，且进气面为若干个带有护网的开口，该进气面均正对驱动电机和活塞头支撑座；所述抽气结构为一个风机；所述输出管为一根钢制金属管道，有以下作用，①粉尘收集：粉尘收集结构的主要任务是收集在陶瓷粉末喷涂过程中产生的粉尘，防止其散布到周围环境中；②抽气结构：通过设置抽气结构，用于提供足够的负压，促使粉尘被有效地吸入到中空气仓中，这有助于保持陶瓷层制备设备区域的清洁。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

14、1.本发明活塞头的设置，有以下作用，①形状的优势：碗状槽的设置有助于集中混合气，提高点火的可控性，凹坑状槽的设置有助于集中火焰核心，改善燃烧效率，降低尾气排放，通过碗状槽和凹坑状槽设置提高整体的可靠性；②陶瓷涂层的设置：活塞头的表面涂覆一层陶瓷涂层，以提高其耐磨性、抗腐蚀性和降低摩擦，从而改善活塞的性能和寿命。

15、2.本发明陶瓷层制备设备的设置，喷涂陶瓷粉末：陶瓷层制备设备包括一个粉末喷涂结构，用于均匀地将陶瓷粉末喷涂在活塞头的表面，其内部涉及到两组喷涂头，以确保喷涂的均匀性和一致性，且陶瓷层制备设备可通过动支板不断的将活塞头运送到粉末喷涂结构的下方，通过活塞头支撑座的旋转，使活塞头各个位置都能被喷涂陶瓷粉末。

16、3.本发明陶瓷层加工设备的设置，有以下作用，①活塞头的放置：用于容纳活塞头并提供一个控制温度的环境；②气体输入与排出系统：

17、在烧结过程中，需要控制气氛，设备可能包括气体输入管和排出管，用于控制烧结环境的气氛；③真空抽气系统：在一些情况下，可能需要使用真空条件下进行烧结，设备通过真空抽气管连接真空抽气系统，用于在烧结室内维持适当的真空度。

18、4.本发明粉末喷涂结构的设置，有以下作用，①陶瓷粉末供应：粉末喷涂结构的下方安装有陶瓷粉末供应系统，确保陶瓷粉末能够稳定、均匀地供给到喷涂过程中；②喷涂喷嘴：粉末喷涂结构包括多个喷嘴，用于将陶瓷粉末以高速均匀地喷洒在活塞头表面，喷嘴的设计和布局会影响涂层的均匀性和厚度。

19、5.本发明粉尘收集结构的设置，有以下作用，①粉尘收集：粉尘收集结构的主要任务是收集在陶瓷粉末喷涂过程中产生的粉尘，防止其散布到周围环境中；②抽气结构：通过设置抽气结构，用于提供足够的负压，促使粉尘被有效地吸入到中空气仓中，这有助于保持陶瓷层制备设备区域的清洁。