專(zhuān)利名稱：工程陶瓷制成主要結(jié)構(gòu)件的軸向液壓泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械工程中流體傳動(dòng)液壓泵，流體傳動(dòng)是機(jī)械工程中一種主要的傳動(dòng)方式，軸向液壓泵在機(jī)械工程中有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域。
軸向液壓泵的裝置包括配油盤(pán)，泵體，柱塞及主軸與泵體同步旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與泵殼，配油盤(pán)是軸向泵的關(guān)鍵零件，其功能是油液吸入與排出，同時(shí)配油盤(pán)與高速旋轉(zhuǎn)泵體前端面緊密吻合，間隙非常小。雖有油膜支承，但配油盤(pán)承受軸向壓力和相對(duì)磨擦阻力，不僅有阻力而又產(chǎn)生磨熱能，熱能將惡化油液品質(zhì)，導(dǎo)至降低流體功能傳遞，增大油液泄漏。
柱塞外徑與泵體中柱塞腔壁也是緊密貼合，柱塞高速往復(fù)滑動(dòng)產(chǎn)生磨擦阻力和磨擦熱也是導(dǎo)致惡化整個(gè)液壓系統(tǒng)，降低效率的原因。
本發(fā)明的特征是把磨擦部位改用工程陶瓷材料，降低磨擦阻力，減少磨擦熱。
本發(fā)明的球形柱塞其特征是柱塞頭部呈球形，球形頭中部再鑲嵌球形封環(huán)，環(huán)的周邊上切口呈45°度，球形密封環(huán)經(jīng)熱處理具有彈性張力，并與腔壁達(dá)到密封。其次由于球形柱塞的球形頭在柱塞腔內(nèi)能自由擺動(dòng)傾角，導(dǎo)致泵體軸線與主軸之間夾角增大到45°，增長(zhǎng)柱塞行程，加大柱塞單次排量是液壓泵重要性能指標(biāo)。
因選用球形柱塞可增大主軸與泵體之間的夾角，導(dǎo)致泵體與主軸不能鋼性聯(lián)接，因此，泵體需要支承才能保持泵體軸線中心運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到與配油盤(pán)緊密吻合，不使泵體偏移，給泵體設(shè)置支承環(huán)有其重要作用。
主軸與泵體之間夾角增大，導(dǎo)致主軸扭矩傳遞困難，因此需要設(shè)置獨(dú)特的同步旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，采用兩端球形頭的同步旋轉(zhuǎn)軸，因球形頭在孔腔內(nèi)可自由傾斜，為了主軸動(dòng)能傳遞給泵體，在聯(lián)接軸兩端球形頭中心線分90°占盲孔，孔深即滾珠的半徑。同時(shí)將鑲嵌滾珠的聯(lián)接軸與主軸盤(pán)中心孔也分90°在孔邊銑四條R槽，槽深即滾珠半徑，泵體中心孔邊同樣銑四條R槽，槽深即滾球半徑配合即組成同步旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，主軸每回轉(zhuǎn)360°，同步旋轉(zhuǎn)軸兩端球形頭擺動(dòng)傾角伺服主軸不同轉(zhuǎn)角，聯(lián)接軸球形頭擺動(dòng)傾角迫使球形頭鑲嵌滾球自轉(zhuǎn)而位移。球形頭鑲嵌的滾珠是擔(dān)負(fù)主轉(zhuǎn)扭矩傳遞給泵體，滾珠在負(fù)荷下能自轉(zhuǎn)故無(wú)卡緊力，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。



圖1.是該泵裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2.
圖1中A－A部位向視圖。
圖3.配油盤(pán)正視圖與剖視圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明泵體前端鑲嵌配油盤(pán)(1)，并與高速旋轉(zhuǎn)泵體緊密吻合；柱塞球形頭外經(jīng)與孔腔壁接觸部位鑲嵌球形柱塞套(2)，以減少柱塞球形頭外徑磨損；泵體支承環(huán)(3)是保持泵體軸線中心運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到與配油盤(pán)(1)緊密吻合的支承件；球形柱塞與柱塞孔腔的密封采用球形密封環(huán)(4)，密封環(huán)(4)切口呈45°；主軸動(dòng)能傳遞給泵體采取同步旋轉(zhuǎn)聯(lián)接軸(5)，聯(lián)接軸(5)設(shè)置在兩端球形頭，用壓簧緊壓，球形頭中部鑲嵌滾珠，可使聯(lián)接軸(5)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
配油盤(pán)(1)、球形柱塞套(2)、泵體支承環(huán)(3)、球形密封環(huán)(4)、同步旋轉(zhuǎn)聯(lián)接軸(5)均采用氮化硅或碳化硅或碳化硅工程陶瓷制造，其制造工藝是模壓成型，二次燒結(jié)。
采用工程陶瓷制作配油盤(pán)、柱塞套、泵體支承環(huán)使磨擦阻力減少，磨擦系數(shù)0.01，降低驅(qū)動(dòng)功能，有益于整個(gè)液壓系統(tǒng)效率。同時(shí)陶瓷材料耐磨損、耐腐蝕，不熱漲冷縮，表面可加工到高光潔度。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，由于模壓成型，簡(jiǎn)化工藝，可節(jié)約生產(chǎn)成本。
實(shí)施例碳化硅按設(shè)計(jì)要求模壓成型，素坯經(jīng)修理毛邊，檢驗(yàn)，半成品進(jìn)行第一次燒結(jié)成品，此時(shí)硬度不高，易加工。如配油盤(pán)精磨兩端面，柱塞套和泵體支承環(huán)精磨內(nèi)孔與外徑及兩端面，將加工好的成品再進(jìn)行二次定性燒結(jié)。二次燒結(jié)的產(chǎn)品還要進(jìn)行最后加工，如配油盤(pán)研磨與泵體吻合平面達(dá)到平行度要求，如柱塞套和支承環(huán)研磨內(nèi)孔，內(nèi)孔的失圓度和平行度達(dá)到精度要求即是合格產(chǎn)品。
陶瓷件與金屬的接合方法，用環(huán)氧樹(shù)脂或871粘膠劑膠合，首先是清洗陶瓷件和金屬件，然后涂覆粘膠劑，用專(zhuān)用工具將陶瓷件裝入規(guī)定的位置，然后將膠合的工件放入真空箱內(nèi)，抽氣加熱固化。
權(quán)利要求1.一種工程陶瓷制成主要構(gòu)件的軸向液壓泵，本實(shí)用新型的特征在于泵體前端中鑲嵌配油盤(pán)(1)，泵體中鑲嵌球形柱塞套(2)，泵體由支承環(huán)(3)支承，柱塞的球形頭中部鑲嵌球形密封環(huán)(4)，主軸與泵體同步旋轉(zhuǎn)球形頭聯(lián)接軸(5)，聯(lián)接兩端的球形中部鑲嵌滾珠。
2.根據(jù)權(quán)利要1所述的軸向液壓泵，其特征是配油盤(pán)(1)，環(huán)形柱塞套(2)，支承環(huán)(3)可選用氮化硅、碳化硅的一種材料制造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向液壓泵，其特征是柱塞球形頭中部鑲嵌環(huán)形密封環(huán)(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向液壓泵，其特征是兩端球形頭中部鑲嵌滾珠。
專(zhuān)利摘要一種工程陶瓷制成主要結(jié)構(gòu)件的軸向液壓泵，該泵的裝置包括鑲嵌在泵體前端蓋中配油盤(pán)，泵體中鑲嵌的柱塞套，泵殼中鑲嵌泵體支承環(huán)，均用工程陶瓷氮化硅或碳化硅制造，陶瓷結(jié)構(gòu)件制造工藝是模壓成型，燒結(jié)工藝分二次。整機(jī)摩擦阻力低，摩擦熱量著降低，驅(qū)動(dòng)功能也減低，可提高整個(gè)液壓系統(tǒng)的功率，改善流體功能傳遞，最重要的優(yōu)點(diǎn)是泵的使用壽命增長(zhǎng)。球形柱塞的功能特征是使泵體軸線與主軸之間夾角增大到45°，加長(zhǎng)柱塞行程，顯著地增大泵總排量。
文檔編號(hào)F04B1/20GK2066509SQ89221860
公開(kāi)日1990年11月28日 申請(qǐng)日期1989年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月29日
發(fā)明者方明 申請(qǐng)人:方明