斜軸式軸向柱塞泵的制造工藝

    (1)技術(shù)要求如圖L所示，斜軸式軸向柱塞泵主要由缸體1、配流盤2、連桿柱塞副17、傳動(dòng)主軸18等關(guān)鍵零件構(gòu)成。此類泵是功率密度極高的液壓泵。最優(yōu)良的柱塞泵可長(zhǎng)期工作在高壓（一般為32MPa，有的可達(dá)40MPa及以上）、高速(可高達(dá)6000r/min)、高溫（可連續(xù)工作在80℃油溫）等苛刻工作條件下，并具有很高的容積效率（在額定工況可達(dá)98%以上）和總效率（在額定工況可達(dá)93%以上）。這就要求殼體內(nèi)所有運(yùn)轉(zhuǎn)的零件除應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度外，還要有很高的尺寸精度和形位精度。

    (2)常用材料及工藝要求

①主軸  圖M所示為主軸簡(jiǎn)圖，主軸起著傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，同時(shí)在主軸的驅(qū)動(dòng)盤端面上，沿圓周均勻地分布著七個(gè)“半球窩”，在軸中心處也有一個(gè)“半球窩”，這些球窩與連桿上的球頭和中心桿上的球頭構(gòu)成球鉸。其中有一段和骨架油封相配合，故球鉸應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，而從縫隙處泄漏又不得過(guò)大，這就要求球窩有很高的幾何尺寸精度和較低的表面粗糙度。此外還對(duì)各球窩的分布圓和均布誤差有嚴(yán)格要求。和軸承相配合的外圓的尺寸公  差、徑向跳動(dòng)、表面粗糙度應(yīng)達(dá)到一定的要求；和骨架油封相配合的一段，表面粗糙度要  求達(dá)到0.2μm，并不允許有螺旋形刀痕。所以主軸的制造難度很大。

    主軸材料多采用氮化合金鋼，如38CrMoAl、40Cr2MoV等，在氮化處理后，能得到高的表面硬度、高的疲勞強(qiáng)度及良好的抗過(guò)熱、抗變形性能。有時(shí)驅(qū)動(dòng)盤的球窩內(nèi)壁還覆有減摩層。

    加工主軸上的半球窩，主要采用成形刀具加工或旋風(fēng)銑加工兩種方法。其中旋風(fēng)銑加工可達(dá)到的精度較高(公差帶＜0.02mm，表面粗糙度＜0.8μm，球面度≤0.006mm)，效率高，適合批量生產(chǎn)，但設(shè)備成本較高。旋風(fēng)銑加工的過(guò)程是，首先使用球形鉆頭進(jìn)行半球窩的粗加工，距最終尺寸相差0.3～0.5mm，然后在專用球窩旋風(fēng)銑上進(jìn)行銑削精加工，經(jīng)氮化處理后，對(duì)半球窩進(jìn)行研磨，達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求。

    ②連桿柱塞副  連桿的材料通常為高速鋼。

    當(dāng)斜角γ≤25°時(shí)，連桿為錐形且具有兩球頭，其中一個(gè)球頭與鋼制的柱塞經(jīng)精加工之后滾壓為一體，再經(jīng)熱處理后磨外圓和球頭而成，連桿和柱塞在滾壓前的尺寸、形狀、粗糙度等要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，熱處理后磨削外圓的尺寸公差、軸向竄動(dòng)量和連桿在柱塞里的擺動(dòng)量都要符合設(shè)計(jì)要求；另一端則用壓板鉸接在主軸驅(qū)動(dòng)盤的球窩內(nèi)。

當(dāng)斜角γ=40°時(shí)，如圖N所示，采用一端為球頭，另一端為錐形柱塞的無(wú)連桿的整體結(jié)構(gòu)（實(shí)際使用錐形柱塞兼顧了連桿的功能）。

    錐形柱塞的加工工藝過(guò)程為：下料，鋸切為單件→模鍛成形→調(diào)質(zhì)熱處理→銑兩端面→鉆中心孔→車削成形→粗磨→氮化熱處理→精磨→終驗(yàn)入庫(kù)。

    ③缸體斜軸泵的傳動(dòng)主軸不穿過(guò)缸體，其缸體直徑較直軸泵小，加上側(cè)向力對(duì)缸體的傾翻作用小，故配流副的工況比直軸泵好些，許用轉(zhuǎn)速也高一些。

    斜軸泵多數(shù)采用雙金屬缸體。外面是優(yōu)質(zhì)鋼，而與柱塞相配合的孔及與配流盤相配合的球面是銅層，銅層是鑄上的銅合金。工藝要求是：鑄造的銅合金要符合設(shè)計(jì)的化學(xué)成分和力學(xué)性能；鑄造銅層不能有砂眼、疏松、嚴(yán)重偏析等缺陷；銅層與母材結(jié)合要牢固、不能有起層現(xiàn)象；缸體與柱塞配合的孔的尺寸公差、圓柱度、表面粗糙度以及七孔分布圓直徑公差與等分角度公差等都要達(dá)到設(shè)計(jì)要求；與配流盤相配合的球面其球徑及球面度、跳動(dòng)、表面粗糙度等要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

缸體零件簡(jiǎn)圖如圖O所示。缸體的典型加工工藝過(guò)程為：正火→粗車外圓及中心孔→粗車：仿形車R175球面→鉆七個(gè)柱塞孔→雙金屬澆鑄球面→半精車端面外圓→調(diào)頭車端面、基準(zhǔn)外圓及中心孔→擴(kuò)七個(gè)柱塞孔→精車：仿形車R175球面→鉆七個(gè)斜孔→氣體氮化→壓柱塞銅套及中心軸套→磨外圓→粗鏜七個(gè)柱塞孔→精鏜七個(gè)柱塞孔→精磨R175球面→清洗去毛刺→終驗(yàn)入庫(kù)。

    ④配流盤材料與直軸泵類同。

    斜軸泵多采用球面配流，配流盤的球面應(yīng)具有很高的尺寸精度、表面質(zhì)量以及形位精度，即球面與球徑、跳動(dòng)、表面粗糙度要得到保證，變量泵配流盤弧面尺寸、表面粗糙度以及兩側(cè)的對(duì)稱度要達(dá)到圖紙要求。熱處理后硬度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。磨削后的零件不能有磕碰劃傷。

球面配流盤零件簡(jiǎn)圖如圖P所示。球面配流盤的典型加工工藝過(guò)程為：調(diào)質(zhì)→粗車兩端面及外圓→半精車外圓，鏜中心孔→精車：仿形車R176球面→鉆腰形槽四孔及定位銷孔→銑腰形槽→粗磨外圓→粗磨端面→粗磨R176球面→集中倒棱、去刺、清洗→氣體氮化→精磨端面→壓人中心襯套→精磨中心孔→精磨R176球面→集中清洗→終驗(yàn)入庫(kù)。

    ⑤殼體和后蓋斜軸泵的殼體是盛裝芯部零件的載體，又是安裝固定的依托。因有傾角，故對(duì)兩軸線的相交處（稱相交度）有準(zhǔn)確的要求，對(duì)裝軸承處的尺寸公差及表面粗糙度也有要求。

    后蓋的油道要耐受極高壓力而不允許有滲漏，變量泵冷加工的孔對(duì)尺寸公差、圓度、表面粗糙度等都有精確的要求，與配流盤相配合的弧形通道半徑、表面粗糙度、對(duì)稱度等都有較高的精度要求。

    (3)說(shuō)明

    ①斜軸式柱塞泵屬于精密加工的元件，盡管體積不大、零件不多，但對(duì)鑄件質(zhì)量及外觀、零件的加工尺寸及公差、表面粗糙度、形位公差等都有很高的要求。只有零部件質(zhì)量都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，才能保證產(chǎn)品的性能和使用可靠性。

    ②斜軸泵在加工過(guò)程中及裝配之前要對(duì)零件進(jìn)行去除毛刺，防止磕碰劃傷，認(rèn)真清洗，防止鐵屑、粘砂、塵埃、雜物等混進(jìn)泵殼內(nèi)，影響泵的清潔度，造成泵的性能缺陷甚至損壞。

    ③為了保證泵的性能和較長(zhǎng)的使用壽命，在使用中要重視和保證油液的清潔度；在維護(hù)拆解時(shí)注意正確裝配等。