馬達(dá)柱塞組件及其加工方法
【專利摘要】馬達(dá)柱塞組件，包括柱塞與柱塞環(huán)，其中，柱塞一端設(shè)置有工藝阻尼孔，另一端設(shè)置有工藝圓角，并在工藝阻尼孔下端設(shè)置有油道阻尼孔，油道阻尼孔與柱塞油道連通，而工藝阻尼孔的外圍設(shè)置有柱塞承壓球面，柱塞承壓球面下方設(shè)置有工藝防護(hù)外圓，工藝防護(hù)外圓與柱塞裝壓球面連接；工藝圓角外圍設(shè)置有防護(hù)倒角，在防護(hù)倒角上方設(shè)置有柱塞回轉(zhuǎn)球面，柱塞環(huán)安裝在柱塞回轉(zhuǎn)球面一側(cè)的柱塞環(huán)安裝槽內(nèi)。本發(fā)明具備耐磨、耐腐蝕及耐沖擊特性，且加工精度高，在與馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)時(shí)不易發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉；柱塞組件之間按照既定裝配間隙與尺寸裝配，不僅降低液壓馬達(dá)運(yùn)行的噪音，而且保證各個(gè)組件的傳動(dòng)性能，降低日常維護(hù)費(fèi)用，有效延長(zhǎng)柱塞組件的使用壽命。
【專利說明】
馬達(dá)柱塞組件及其加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)執(zhí)行元器件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種馬達(dá)柱塞組件及其加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]斜軸柱塞液壓馬達(dá)工作中，當(dāng)液壓油經(jīng)配油盤進(jìn)入缸體內(nèi)柱塞底部時(shí)，柱塞向外伸出，緊緊頂住定子的內(nèi)壁，由于定子與缸體存在偏心距，在柱塞與定子接觸時(shí)，定子對(duì)柱塞有反作用力，而反作用力對(duì)缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使缸體旋轉(zhuǎn)將液壓系統(tǒng)的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柱塞在能量轉(zhuǎn)換過程中，不僅需承受液壓油帶來的荷載，同時(shí)要滿足馬達(dá)主動(dòng)軸組件與缸體安裝需要，這對(duì)柱塞的耐壓、耐腐蝕、耐沖擊特性及加工工藝提出了更高的要求，且要求柱塞與馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)時(shí)不能發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉；在進(jìn)行馬達(dá)柱塞組件裝配過程中，各個(gè)組件之間的裝配間隙與尺寸也是同等的重要，裝配間隙過大，在液壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪聲大，不僅造成環(huán)境污染，而且也影響各個(gè)組件之間的傳動(dòng)性能；裝備間隙過小，直接導(dǎo)致液壓馬達(dá)內(nèi)部組件損壞，易出現(xiàn)故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種馬達(dá)柱塞組件及其加工方法，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]馬達(dá)柱塞組件，包括柱塞與柱塞環(huán)，其中，柱塞一端設(shè)置有工藝阻尼孔，另一端設(shè)置有工藝圓角，并在工藝阻尼孔下端設(shè)置有用于油路緩沖的油道阻尼孔，油道阻尼孔與柱塞油道連通，而工藝阻尼孔的外圍設(shè)置有用于和馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)的柱塞承壓球面，柱塞承壓球面下方設(shè)置有工藝防護(hù)外圓，工藝防護(hù)外圓與柱塞裝壓球面連接；工藝圓角外圍設(shè)置有防護(hù)倒角，其為柱塞與缸體接觸端的倒角，防止柱塞在驅(qū)動(dòng)過程中產(chǎn)生干涉，以及作為后續(xù)安裝柱塞環(huán)時(shí)的導(dǎo)向，在防護(hù)倒角上方設(shè)置有柱塞回轉(zhuǎn)球面，柱塞裝入缸體后在將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)圍繞柱塞回轉(zhuǎn)球面中心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，柱塞環(huán)安裝在柱塞回轉(zhuǎn)球面一側(cè)的柱塞環(huán)安裝槽內(nèi)。
[0006]在本發(fā)明中，工藝阻尼孔內(nèi)傾角為60°，在加工過程中，柱塞一端是工藝圓角的線接觸定位，另一端是工藝阻尼孔的面接觸定位，采用雙頂針磨床加工不用外加其他撥動(dòng)裝置，確保一次性完成所有磨削面的加工，高效便捷，同時(shí)提高了加工的精度。
[0007]在本發(fā)明中，柱塞承壓球面為部分球面，用于和馬達(dá)主動(dòng)軸的球窩配合驅(qū)動(dòng)，具有較高的尺寸公差及形狀公差精度要求，尺寸精度為-0.007mm?-0.02mm,形狀精度為0.0035mm,表面粗糙度為0.4 μ m。
[0008]在本發(fā)明中，柱塞裝壓球面為部分球面，作為柱塞承壓球面部分裝入馬達(dá)主軸球窩后壓盤定位用，表面粗糙度為0.4 μ m。
[0009]在本發(fā)明中，柱塞上還設(shè)置有工藝圓弧、過渡錐面及防護(hù)錐面，且防護(hù)錐面與工藝圓弧連接，工藝圓弧與過渡錐面連接，在柱塞與馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)起防護(hù)作用，防止柱塞在驅(qū)動(dòng)過程中發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。
[0010]在本發(fā)明中，柱塞環(huán)上設(shè)置有柱塞環(huán)缺口，便于柱塞環(huán)套裝入柱塞環(huán)安裝槽內(nèi)。
[0011]在本發(fā)明中，柱塞環(huán)的外圍設(shè)置為部分球面，且球面的中心位置與柱塞環(huán)的寬度位置中心不在同一條線上，便于嵌入柱塞環(huán)安裝槽內(nèi)。
[0012]在本發(fā)明中，柱塞回轉(zhuǎn)球面的表面粗糙度為0.4μπι。
[0013]馬達(dá)柱塞組件加工方法，具體步驟如下:
[0014]I)選取基體材料，基體材料選用調(diào)質(zhì)磨光棒料，采用雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床加工，得柱塞柱體，并在雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床內(nèi)安裝有生產(chǎn)動(dòng)態(tài)抽檢檢測(cè)儀，檢測(cè)關(guān)鍵尺寸，以保證批量生產(chǎn)的加工精度，有效控制報(bào)廢率；
[0015]2)對(duì)步驟I)中獲得的柱塞柱體表面進(jìn)行氣體氮化處理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，滲層深度 0.35 ?0.5mm ;
[0016]3)將步驟2)中進(jìn)行氣體氮化處理完畢的柱塞柱體，研磨工藝阻尼孔及工藝圓角的定位基準(zhǔn)；
[0017]4)待步驟3)中研磨工藝阻尼孔及工藝圓角的定位基準(zhǔn)完畢后，采用雙頂針一次性磨削加工完成其他各成形面；
[0018]5)待步驟4)中其他各成形面磨削完畢后，研磨柱塞承壓球面，研磨后硬度不低于700HV0.2，滲層深度不低于0.2mm ；
[0019]6)對(duì)步驟5)中研磨柱塞承壓球面完畢的柱塞柱體采用熱能方式去除毛刺；
[0020]7)對(duì)步驟6)中去除毛刺完畢的柱塞柱體進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽檢率不低于5%，樣品檢測(cè)為全檢；
[0021]8)將檢測(cè)合格的柱塞環(huán)套裝于柱塞上組成柱塞組件，并對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理；
[0022]9)對(duì)步驟8)中收縮處理完畢的柱塞組件進(jìn)行清洗防蝕去磁處理；
[0023]10)對(duì)步驟9)中進(jìn)行清洗防蝕去磁處理完畢的柱塞組件外觀檢測(cè)合格后，封裝入庫(kù)。
[0024]在本發(fā)明中，步驟8)中對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理，其軸向間隙0.04mm?0.07mm,徑向竄動(dòng)量不低于0.5mm。
[0025]有益效果:本發(fā)明具備耐磨、耐腐蝕及耐沖擊特性，且加工精度高，能夠滿足馬達(dá)主動(dòng)軸組件與缸體安裝需要，柱塞在與馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)時(shí)不易發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉；柱塞組件之間按照既定裝配間隙與尺寸裝配，不僅降低液壓馬達(dá)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音，而且可保證各個(gè)組件的傳動(dòng)性能，降低日常維護(hù)費(fèi)用，有效延長(zhǎng)柱塞組件的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的裝配示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的柱塞剖視圖。
[0028]圖3為圖2中X處剖視圖。
[0029]圖4為圖2中Y處剖視圖。
[0030]圖5為圖2中Z處剖視圖。
[0031]圖6為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的柱塞環(huán)主視圖。
[0032]圖7為圖6中U處剖視圖。
[0033]圖8為本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的柱塞環(huán)右視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0035]參見圖1?圖8的馬達(dá)柱塞組件，包括柱塞1、柱塞承壓球面1-1、柱塞裝壓球面1-2、柱塞油道1-3、防護(hù)倒角1-4、工藝圓角1-5、柱塞回轉(zhuǎn)球面1-6、柱塞環(huán)安裝槽1_7、工藝防護(hù)外圓1-8、油道阻尼孔1-9、工藝阻尼孔1-10、工藝圓弧1-11、過渡錐面1-12、防護(hù)錐面1_13、柱塞環(huán)2、柱塞環(huán)缺口 2_1及柱塞環(huán)外球面2_2。
[0036]在本實(shí)施例中，柱塞I設(shè)置的柱塞承壓球面1-1為部分球面，用于和馬達(dá)主動(dòng)軸的球窩配合驅(qū)動(dòng)，具有較高的尺寸公差及形狀公差精度要求，柱塞裝壓球面1-2也為部分球面，作為柱塞承壓球面1-1部分裝入馬達(dá)主軸球窩后壓盤定位用，柱塞油道1-3用于將柱塞缸體這端的壓力油輸送到柱塞承壓球面1-1端，且設(shè)置有油道阻尼孔1-9進(jìn)行油路緩沖，防護(hù)倒角1-4為柱塞與缸體接觸端的倒角，防止柱塞I在驅(qū)動(dòng)過程中產(chǎn)生干涉，以及作為后續(xù)安裝柱塞環(huán)2時(shí)的導(dǎo)向，工藝圓角1-5為精加工磨削時(shí)的頂針定位，另一端定位采用60°的工藝阻尼孔1-10定位，一端是工藝圓角1-5的線接觸定位，一端是工藝阻尼孔1-10的面接觸定位，采用雙頂針磨床加工不用外加其他撥動(dòng)裝置，確保一次性完成所有磨削面的加工，柱塞回轉(zhuǎn)球面1-6同樣為部分球面，柱塞I裝入缸體后在將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)圍繞此球面中心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，柱塞環(huán)安裝槽1-7為安裝柱塞環(huán)2的槽，工藝防護(hù)外圓1-8為在機(jī)加工過程中副軸抓取的工藝外圓，另外，柱塞I上還設(shè)置有工藝圓弧1-11、過渡錐面1-12及防護(hù)錐面1-13，起防護(hù)作用，防止柱塞I在驅(qū)動(dòng)過程中發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉；柱塞環(huán)2上設(shè)置有柱塞環(huán)缺口 2-1，便于套裝入柱塞環(huán)安裝槽1-7，柱塞環(huán)2的外圍設(shè)置為部分球面，球面的中心位置與柱塞環(huán)2的寬度位置中心不在一條線上，且距離左邊的距離為D，距離右邊的距離為C，柱塞環(huán)2的寬度為D+C。
[0037]在本實(shí)施例中，該柱塞組件需具備耐磨、耐腐蝕及耐沖擊等特性，且根據(jù)實(shí)際使用需要，部分結(jié)構(gòu)需要較高的加工精度，柱塞承壓球面1-1的尺寸精度要求為-0.007mm?-0.02mm,形狀精度為0.0035mm ;柱塞承壓球面1-1、柱塞裝壓球面1-2及柱塞回轉(zhuǎn)球面1-6的表面粗糙度為0.4 μ m，其余結(jié)構(gòu)表面為機(jī)加工要求IT6級(jí)精度要求。
[0038]在本實(shí)施例中，馬達(dá)柱塞組件加工方法，具體步驟如下:
[0039]I)選取基體材料，基體材料選用調(diào)質(zhì)磨光棒料，采用雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床加工，得柱塞柱體，并在雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床內(nèi)安裝有生產(chǎn)動(dòng)態(tài)抽檢檢測(cè)儀，檢測(cè)關(guān)鍵尺寸，以保證批量生產(chǎn)的加工精度，有效控制報(bào)廢率；
[0040]2)對(duì)步驟I)中獲得的柱塞柱體表面進(jìn)行氣體氮化處理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，滲層深度 0.4 ?0.5mm ;
[0041]3)將步驟2)中進(jìn)行氣體氮化處理完畢的柱塞柱體，研磨工藝阻尼孔1-10及工藝圓角1-5的定位基準(zhǔn)；
[0042]4)待步驟3)中研磨工藝阻尼孔1-10及工藝圓角1-5的定位基準(zhǔn)完畢后，采用雙頂針一次性磨削加工完成其他各成形面；
[0043]5)待步驟4)中其他各成形面磨削完畢后，研磨柱塞承壓球面1-1，研磨后硬度不低于700HV0.2，滲層深度不低于0.2mm ；
[0044]6)對(duì)步驟5)中研磨柱塞承壓球面1-1完畢的柱塞柱體采用熱能方式去除毛刺；
[0045]7)對(duì)步驟6)中去除毛刺完畢的柱塞柱體進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽檢率不低于5%，樣品檢測(cè)為全檢；
[0046]8)將檢測(cè)合格的柱塞環(huán)2套裝于柱塞I上組成柱塞組件，對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理；
[0047]9)對(duì)步驟8)中收縮處理完畢的柱塞組件進(jìn)行清洗防蝕去磁處理；
[0048]10)對(duì)步驟9)中進(jìn)行清洗防蝕去磁處理完畢的柱塞組件外觀檢測(cè)合格后，封裝入庫(kù)。
[0049]在本實(shí)施例中，步驟8)中對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理，其軸向間隙0.04mm?0.07mm,徑向竄動(dòng)量不低于0.5mm。
[0050]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.馬達(dá)柱塞組件，包括柱塞與柱塞環(huán)，其特征在于，柱塞一端設(shè)置有工藝阻尼孔，另一端設(shè)置有工藝圓角，并在工藝阻尼孔下端設(shè)置有用于油路緩沖的油道阻尼孔，油道阻尼孔與柱塞油道連通，而工藝阻尼孔的外圍設(shè)置有用于和馬達(dá)主動(dòng)軸球窩配合驅(qū)動(dòng)的柱塞承壓球面，柱塞承壓球面下方設(shè)置有工藝防護(hù)外圓，工藝防護(hù)外圓與柱塞裝壓球面連接；工藝圓角外圍設(shè)置有防護(hù)倒角，在防護(hù)倒角上方設(shè)置有柱塞回轉(zhuǎn)球面，柱塞環(huán)安裝在柱塞回轉(zhuǎn)球面一側(cè)的柱塞環(huán)安裝槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，工藝阻尼孔內(nèi)傾角為60°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞承壓球面為部分球面，尺寸精度為-0.007mm?-0.02mm,形狀精度為0.0035mm,表面粗糙度為0.4 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞裝壓球面為部分球面，表面粗糙度為0.4 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞上還設(shè)置有工藝圓弧、過渡錐面及防護(hù)錐面，且防護(hù)錐面與工藝圓弧連接，工藝圓弧與過渡錐面連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞環(huán)上設(shè)置有柱塞環(huán)缺口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞環(huán)的外圍設(shè)置為部分球面，且球面的中心位置與柱塞環(huán)的寬度位置中心不在同一條線上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)柱塞組件，其特征在于，柱塞回轉(zhuǎn)球面的表面粗糙度為0.4 μ m0
9.馬達(dá)柱塞組件加工方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)選取基體材料，基體材料選用調(diào)質(zhì)磨光棒料，采用雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床加工，得柱塞柱體，并在雙動(dòng)力主軸自動(dòng)車床內(nèi)安裝有生產(chǎn)動(dòng)態(tài)抽檢檢測(cè)儀； 2)對(duì)步驟I)中獲得的柱塞柱體表面進(jìn)行氣體氮化處理，磨削前表面硬度不低于850HV0.2，滲層深度 0.35 ?0.5mm ; 3)將步驟2)中進(jìn)行氣體氮化處理完畢的柱塞柱體，研磨工藝阻尼孔及工藝圓角的定位基準(zhǔn)； 4)待步驟3)中研磨工藝阻尼孔及工藝圓角的定位基準(zhǔn)完畢后，采用雙頂針一次性磨削加工完成其他各成形面； 5)待步驟4)中其他各成形面磨削完畢后，研磨柱塞承壓球面，研磨后硬度不低于700HV0.2，滲層深度不低于0.2mm ； 6)對(duì)步驟5)中研磨柱塞承壓球面完畢的柱塞柱體采用熱能方式去除毛刺； 7)對(duì)步驟6)中去除毛刺完畢的柱塞柱體進(jìn)行抽樣檢測(cè)，抽檢率不低于5%，樣品檢測(cè)為全檢； 8)將檢測(cè)合格的柱塞環(huán)套裝于柱塞上組成柱塞組件，并對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理； 9)對(duì)步驟8)中收縮處理完畢的柱塞組件進(jìn)行清洗防蝕去磁處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的馬達(dá)柱塞組件加工方法，其特征在于，步驟8)中對(duì)組成柱塞組件進(jìn)行收縮處理，其軸向間隙0.04mm?0.07mm,徑向竄動(dòng)量不低于0.5mm。
【文檔編號(hào)】F03C1/28GK104454328SQ201410712836
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】張祝, 陳力航, 沈陸明, 張?zhí)K, 張同虎, 童成前 申請(qǐng)人:南京薩伯工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司