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局部表面处理配流盘

阅读:323发布:2020-05-11

专利汇可以提供局部表面处理配流盘专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 的一种轴向 柱塞 液压 泵 和 液压 马 达 配流盘 。这种配流盘的润滑密封端面在常规 机械加工 后再做部分 表面处理 ,这种处理过的配流盘可使配流副的油膜推开 力 与间隙厚度成相反方向变化,从而实现 流体 静压支承,提高配流盘的工作寿命。与传统的液体静压支承配流盘副相比,结构简单,成本低,容易用来对用剩余压紧力法设计的常规 轴向柱塞机 械进行改进,能在减少磨损的同时保持较小的 泄漏 量。,下面是局部表面处理配流盘专利的具体信息内容。

1. 一种局部表面处理配流盘,首先对配流 盘〔7〕的典滑密封表面进行常规机械加工,本发 明的特征是,完成上述常规机械加工后在配流盘〔7〕的离压槽(S〕的两即区域〔4〕成其 周围即区域〔4〕和区域〔9〕再进行局部表面化学 浸蚀处理.使其局部表面浸蚀区竣形成一定布局,处 理表面宽度A与润滑密封面宽度B之比在0.3-0.95 之间。
2.根据权利要求1所述的配流盘,其特征是. 局部表面浸蚀区域形成一.定的布局是网状线区域〔4〕,或在网状线区坺内与没有被浸蚀的表面〔3〕 沟通的不做湲蚀的区坡( 5〕,或在网状线区梭内与 没有被浸蚀的表面〔3〕不询通的不做浸蚀的区域〔6〕,或区坺〔5〕与区域[6]的组合。
3.根据权利要求1所述的配渣盘.其特征是: 其局部表面的腐蚀深度 h和粗植度参数ο3的取 值范围是在O.2h1-5h1之间,h1由轴向柱塞成液 压达的设计要求确定.

说明书全文

发明涉及轴向柱塞液压液压配流盘 的设计与制造,

为了提髙轴向柱塞液压泵和液压马达的使用寿 命和工作的可靠性,并«少功率损失,在现有的技 术领域中,对一些轴向柱塞机械配流副采用流体静 压支承,具体的方法有的是釆用限流器连续注油, 有的是采用间歇注油等.采用这些方法不但使袖向 柱塞机械的结构复杂化,而且成本也急副增加。

为了克服上述的不足之处,研制成一种局部表 面处理的配流盘,特提出本申请

本发明提出一 种可以使配流副自动产生流体靜 压支承的配流盘,这种配流盘的特征是其润滑密封 表面在完成常规机械加工后,再进行一道局部表面 化学浸蚀处理(或机械如工处理成电解处理)工艺。 这种表面处理工艺使被处理的表面产生—定的早均 腐蚀深度使表面成阶梯形,或使表面粗糙度有所增 加,或既形成甲均腐蚀深度又使表面粗糖度增加。

图1、局部表面处理一个端面的一维润滑密封副

图2、端面扃部表面处理的布局之一

图3、端面局部表面处理的布局之二

图4、端面局部表面处理的布局之三

图5、局部表面处理的配流盘

为了便于解释这种配流盘形成流体静压支承的 原理,先通过如图1所示的一维润滑密封副来加以 说明.图中粗糙表面和间隙是为了说明问題而夸张 表示的。左侧为压P的被密封流体,右侧压力为零。 其中上端面(1〕原有表面粗糙度的标准偏差0 1,在 高压区P—侧.宽度为A的区坺上经局部表面处理 使其表面轮麻产生一平均腐蚀深度,并使 其被腐蚀的表面粗糙度的标准偏差增至ο 2。如果被 密封流体为不可压法体,表面粗糙度为各向同性的, 且下端面[2〕粗糙度的标准偏差为σ3,則由平均 雷诺方程可导出单位长度流体膜推开力F为:

<1mg f1le="CN1006082BD0001.bmp" />

其中:<1mg f1le="CN1006082BD0002.bmp" />

則对给定的A、B、σ1, σ2、σ3、Ah和P可以得到辈位长度推开力F与最小平均间隙h1 的关系, 如杲σ2=σ1就成了未做浸蚀处理的常规润 滑密封副,由上式可得F常规=B/2印推开力不轴密 封间隙的变化而变化,故不加补偿器就不能实现静 压支承,如果做表面思部化学浸蚀处理,则σ2>σ1, ,在这种情况下,如果 h1远大于Ah和σ2, 則ha=h,, φ1=φ2=1.这时推开力与常规拥滑 密封面一样,即F =F常规 .如果h=0,則

<1mg f1le="CN1006082BD0003.bmp" />

推开力可以增至

常规密封拥滑副推开力的<1mg f1le="CN1006082BD0004.bmp" />倍。以上是

在两个极限位置时的情况.由此可知,在这两个

极限位置之间,流体膜单位长度推开力F将与最小

平均间隙h1作方向相反的变化.从而可以实现流体

静压支承。

对给定的流体压力P,润滑密封面宽度B,原

有粗糙度参数03以及压紧力,通当地控 蚀深度Λ h,粗糙度参数0 3和处理表面宽度A,可以 按抗摩报和密封的不同要求分别实现端面在最小设 计间隙上的完全分离或者端面的轻度接触

图2、图3、图4所表示的是与图1对应的表 面浸蚀区域的布局,图2所示网状线区域[4〕为 已做浸蚀的表面,这种布同称为基本布局,没有裱 浸蚀的表面为(3〕或在网状线区域内与没有被浸蚀的表面〔3〕沟通的不做浸蚀的区坡(5〕,如图

3所示。成与在网状线区坺内没有被浸蚀的表面(3〕 不沟通的不做浸蚀的区域〔6〕,如图4所示,或在 网状线区坺内与没有被漫蚀的表面〔3〕沟译的和 不沟通的不做沒蚀的区域的组合,这些布局的共间 特征是通过对部分润滑密封表面进行化学浸蚀处理 来实现流体静压支承效应,图2所示的基本布局可 以获得最大的流体静压支承效果.

图5所示为一种典型的配渣盘表面化学浸蚀区 域的布局.在离压槽〔8〕两俩区域〔4〕或其周 围印区域〔4〕和区域〔9〕,再进行局部表面化学 浸蚀处理,诸设计参数的选择可以用一维公式来近 似求得,也可以用更精确的公式或数值计算方法来 确定。

—般的设计准則是Δ h和σ 2应与设计最小间隙 h1同量级,处理表面宽度A与润滑密封面宽度B之 比在O. 3~0.95之间为宜,具体取值多少要根据具体 的设计要求用有关公式选定

局部化学浸蚀表面处理的工艺可以参考印别电 路板的制作工艺或集成电路光刻腐蚀工艺.根据 不同材料的抗腐蚀特性和表面金相结构特点,不难 通过适当选用腐蚀液及其浓度以及浸蚀时间来实现 所需的蚀深度Ah,粗糙度参数Ah和σ2的 取值范围是在O.2h1^5h1之间。h1由轴向柱塞泵或 液压马达的设计要求确定。

与其他轴向柱塞机械配流副流体静压支承设计 方案相比,本申请的配流盘的优点如下:

⑴结构简单,成本飫.容裊制造。

⑵对采用剩余压紧力设计的常规轴向柱塞机 械,其配流副的压合力比油膜推开力大约10-20%左 右.正好 在本发明的配流金油膜推开力的调节范 围内。所以可以在不改变原产品设计尺寸的情祝下。 仅增加一道化学浸蚀表面处理工艺就可以实现静压支承,从而明显提高现有定型产品的寿命和可靠性。

(3)可以通过控制表面化学浸蚀的程度来实现很 小的设计间隙,在泄漏量和抗摩损这一对矛盾要求 之间取得最优的设计选择,在增加寿命和可靠性的 同时保持较小的泄漏量。

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