一种强制回程柱塞滑靴组件的制作方法

本发明属于水液压柱塞泵领域，更具体地，涉及一种强制回程柱塞滑靴组件。

背景技术：

水液压泵是水液压系统中的核心动力元件。目前已研究开发的水液压泵的结构形式主要有齿轮式、叶片式和柱塞式。相较于齿轮泵和叶片泵而言，柱塞泵具有工作压力高和相同工况下摩擦副的PV值小的特点，适于用海水、淡水等低粘度液体作为工作介质。在实际应用中比较成功的水液压泵都采用柱塞式结构。

柱塞滑靴组件是斜盘式柱塞泵的关键部件。由于滑靴相对于柱塞作摇摆运动，因而柱塞和滑靴之间须采用球铰连接的方式。传统的柱塞滑靴组件采用包靴收口的方法，依靠滑靴的机械变形，完成柱塞球头与滑靴的连接。但是使用该方法的柱塞滑靴组件，其连接强度较低，在回程载荷较大或需强制回程的情况下，滑靴的收口处易张开，使滑靴与球头的间隙增大，柱塞有效行程缩短，泵的流量降低；严重时滑靴和柱塞完全脱离，即所谓的“脱靴现象”，最终导致泵不能工作。

专利ZL200710051460.7公开了一种柱塞滑靴组件，其柱塞与球头杆之间采用螺纹连接，防松销防松，但是柱塞与球头杆之间无扳手操作空间，螺纹预紧困难。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种强制回程柱塞滑靴组件，采用组合式滑靴结构，球头杆与柱塞采用螺纹连接。该结构柱塞滑靴组件具有回程可靠，适用于浮力调节海水泵，也适用于其他轴向柱塞泵。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种强制回程柱塞滑靴组件，其特征在于，包括柱塞、球头杆、滑靴、防松销钉、密封盖、密封圈和填充芯棒，其中，

沿所述柱塞的纵向设置有通孔，并且所述柱塞的内壁设有第一定位槽和内螺纹；

所述球头杆的一端为球头，另一端为外六方头，并且所述球头杆上设置有与所述柱塞的螺纹通孔配合的外螺纹；

所述滑靴包括内滑靴和外滑靴，所述内滑靴设置在所述外滑靴内并且螺纹连接在所述外滑靴的内壁上，所述内滑靴和外滑靴上分别设置有第一球窝面和第二球窝面，所述球头杆的球头与第一球窝面和第二球窝面均接触，从而将所述球头杆的球头限制在所述外滑靴内；

所述球头杆穿过所述外滑靴后通过所述外螺纹连接在所述柱塞的内螺纹上，并且所述球头杆在对应于所述第一定位槽的位置设置有第二定位槽；

所述防松销钉同时伸入所述第一定位槽和第二定位槽内，以用于防止所述球头杆松动；

所述密封盖设置于所述柱塞内，并且其与所述球头杆的方形头接触，所述密封盖远离所述方形头的一端设置有环形缺口，所述环形缺口上设置所述密封圈，以防止工作介质进入柱塞与球头杆的螺纹连接处而对螺纹造成腐蚀破坏；

所述填充芯棒填充在所述柱塞的通孔内并且与所述密封盖远离所述球头杆的一端接触。

优选地，所述柱塞的外圆柱面上喷涂有耐腐蚀耐磨损合金涂层。

优选地，沿所述填充芯棒的纵向设置有排气孔。

优选地，所述柱塞由不锈钢制成。

优选地，所述球头杆由高强度合金钢制成。

优选地，所述内滑靴和外滑靴均由铜合金制成。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)滑靴由内滑靴和外滑靴组合而成，加工制造简单，难度小。不同于传统的依靠机械形变的包靴收口工艺，本发明从结构上保证滑靴与球头杆配合，避免了传统结构的拉脱滑靴的现象。

2)柱塞为中空结构，易于加工制造。外圆柱面喷涂适合海水润滑的有耐腐蚀耐磨损合金，提高了柱塞的寿命。

3)球头杆的尾部设有六方头，与柱塞装配时增加了扳手卡位，方便了螺纹的预紧，提高了球头杆与柱塞的连接可靠性。

4)柱塞内部设有密封盖与密封圈，隔绝了海水对球头杆的腐蚀。

5)球头杆与滑靴材料分别为高强度合金钢和铜合金，油润滑下摩擦学性能优异；柱塞基体材料为不锈钢，表面喷涂有耐腐蚀合金，适用于海水润滑；根据不同的润滑介质，选择不同的材质，充分发挥各自的优势，使本结构柱塞滑靴组件具有可靠性高，寿命长的特点。

附图说明

图1所示为本发明强制回程柱塞滑靴组件结构图；

图2所示为本发明的柱塞结构图；

图3所示为本发明的球头杆结构图；

图4所示为本发明的滑靴结构图；

图5所示为本发明的填充芯棒结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图5，一种强制回程柱塞3滑靴1组件，包括柱塞3、球头杆2、滑靴1、防松销钉4、密封盖6、密封圈5和填充芯棒7，其中，

沿所述柱塞3的纵向设置有通孔，并且所述柱塞3的内壁设有第一定位槽和内螺纹3.4；

所述球头杆2的一端为球头，另一端为外六方头2.3，并且所述球头杆2上设置有与所述柱塞3的螺纹通孔配合的外螺纹2.2；

所述滑靴1包括内滑靴1.1和外滑靴1.2，所述内滑靴1.1设置在所述外滑靴1.2内并且螺纹连接在所述外滑靴1.2的内壁上，所述内滑靴1.1和外滑靴1.2上分别设置有第一球窝面和第二球窝面，所述球头杆2的球头与第一球窝面和第二球窝面均接触，从而将所述球头杆2的球头限制在所述外滑靴1.2内；

所述球头杆2穿过所述外滑靴1.2后通过所述外螺纹2.2连接在所述柱塞3的内螺纹3.4上，并且所述球头杆2在对应于所述第一定位槽的位置设置有第二定位槽；

所述防松销钉4同时伸入所述第一定位槽和第二定位槽内，以用于防止所述球头杆2松动；

所述密封盖6设置于所述柱塞3内，并且其与所述球头杆2的方形头接触，所述密封盖6远离所述方形头的一端设置有环形缺口，所述环形缺口上设置所述密封圈5，以防止工作介质进入柱塞3与球头杆2的螺纹连接处而对螺纹造成腐蚀破坏；

所述填充芯棒7填充在所述柱塞3的通孔内并且与所述密封盖6远离所述球头杆2的一端接触。

进一步，所述柱塞3的外圆柱面上喷涂有耐腐蚀耐磨损合金涂层3.2，沿所述填充芯棒7的纵向设置有排气孔7.1，这样便于装配时柱塞3内排气，所述柱塞3由不锈钢制成，所述球头杆2由高强度合金钢制成，所述内滑靴1.1和外滑靴1.2均由铜合金制成。

参照图1，本发明具有滑靴1、柱塞3、球头杆2、防松销钉4、密封盖6、密封圈5和填充芯棒7；所述柱塞3包括柱塞基体3.1，柱塞基体3.1上设置通孔，通孔分为定位孔3.3、内螺纹3.4和空腔3.5，柱塞3的外表面喷涂耐腐蚀耐磨损合金涂层3.2；球头杆2上设有定位台肩2.1、外螺纹2.2和外六方头2.3；滑靴1由内滑靴1.1和外滑靴1.2组成，球头杆2球头的一部分球面与内滑靴1.1的球窝面接触，球头的另一部分球面与外滑靴1.2球窝面接触，内滑靴1.1和外滑靴1.2通过螺纹连接；防松销钉4是在球头杆2与柱塞3装配预紧后沿轴向，螺纹连接处打孔后，再装配防松销钉4，防松销钉4与孔为过渡或过盈配合；密封盖6上设有环形槽6.1，用于装配密封圈5，防止工作介质海水进入螺纹连接处，对螺纹造成腐蚀破坏；密封盖6的环形槽6.1，可保证装配时密闭腔的气压与大气压平衡；填充芯棒7上设有排气孔7.1，可保证装配时柱塞3的空腔3.5内的气体正常排出；填充芯棒7选用低密度工程塑料，用于填充柱塞空隙，减小柱塞滑靴组件工作时的最小闭死容积，提高浮力调节海水泵的自吸性能。

强制回程柱塞滑靴组件，其工作过程如下：在海水液压浮力调节系统中，当增加潜器重量时，由海洋向水舱注水，浮力调节海水泵在压行程时，柱塞腔的压力大于润滑油腔的压力(润滑油腔的压力始终等于海洋环境压力)，吸行程柱塞腔压力基本等于润滑油腔的压力，则强制回程柱塞滑靴组件主要受压应力；当减小潜器重量时，由水舱向海洋排水，浮力调节海水泵在压行程时，柱塞腔压力约等于润滑油腔的压力，吸行程柱塞腔压力小于润滑油腔的压力，强制回程柱塞滑靴组件主要受拉应力，使柱塞滑靴组件远离斜盘。通过回程盘和滑靴1，强制将柱塞3“拽回来”。

强制回程柱塞滑靴组件，其装配过程如下：球头杆2装入外滑靴1.2，内滑靴1.1装入外滑靴1.2，内滑靴1.1和外滑靴1.2的螺纹采用螺纹胶防松；将球头杆2与滑靴1组件装入柱塞3中，用扳手从另一端外六方头2.3处将螺纹预紧到规定的扭矩；加工销钉孔；装配防松销钉4，防松销钉4与销钉孔为过渡或过盈配合；装配密封盖6与密封圈5；装配填充芯棒7，填充芯棒7与柱塞3为过盈配合，可采用冷冻装配。

本发明柱塞基体3.1材料为不锈钢，柱塞涂层3.2为耐腐蚀耐磨损合金，采用热喷涂工艺，具有芯部软硬适中方便加工，外圆面耐腐蚀磨损的特点，适用于水润滑。球头杆2材料为高强度合金钢，经过热处理强化，滑靴1材料为铜合金，球头杆2和滑靴1的材料，不耐海水腐蚀，适用于油润滑。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。