一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轴向柱塞液压栗配流盘，特别涉及一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法。
【背景技术】
[0002]配流盘与缸体组成的配流摩擦副是轴向柱塞液压栗的关键摩擦副之一，是轴向柱塞栗中最容易磨损和实效的部件之一，它在运动过程中起着密封和配流的作用，配流副的好坏直接影响柱塞栗压力流量脉动、噪声和容积效率。由于配流盘吸油腔与压油腔的压力不同，导致配流盘两侧压力分布不均，产生偏载力矩，造成配流盘表面的偏磨，而且随着液压传动高速、高压、大容量和低噪声的发展趋势，对配流盘的耐磨性和使用寿命要求越来越高，为了减小配流盘的磨损，提高配流盘的工作寿命和可靠性，目前常见的措施有配流副表面涂层处理和改善配流副的润滑性能。但大部分配流盘表面均是平滑光整的，使得配流副间的油膜支撑力小，泄露量大，形成润滑油膜的时间较长，对配流副的磨损减小作用有限。研究表明配流盘表面形貌特征对配流摩擦副的承载能力和润滑特性有较大影响，近年来已成为一大研究热点。
【发明内容】
[0003]为了改善配流副润滑性能，减小配流副的摩擦，提高配流盘的耐磨性，本发明提供一种具有低摩擦表面的配流盘。
[0004]为了使得配流盘具有所需的表面形貌，并增大配流盘的强度，本发明提供一种配流盘的制造方法。
[0005]本发明的技术方案是:
一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征是:配流盘表面布满微坑。
[0006]所述配流盘表面呈波浪形或者球面形，所述配流盘表面指配流盘与缸体接触的表面。在工作过程中，微坑会贮存一定的油液，增大了油膜厚度，提高了油膜支撑力，减小了配流盘表面的摩擦。
[0007]进一步的，所述微坑的分布形式可以是均匀分布的，也可以是不均匀分布。在不均匀分布的情况下，配流盘吸油腔所在的低压侧微坑分布比压油腔所在的高压侧微坑分布较密集，提高低压侧液压油油膜的承载能力，使配流盘和缸体的受力更加均匀，改善配流副的力学性能，产生的力矩可以部分补偿高压侧的偏载力矩，减小表面的偏磨作用。
[0008]进一步的，所述微坑的形状为半球形、倒圆锥形或长方体形。
[0009]进一步的，所述微坑所占面积率为10%~70%，微坑面积0.02mm2-0.2mm2,微坑深度为 5 μ m-30 μ m。
[0010]一种配流盘的制造方法，使用闭式精密模锻一次成型工艺，再进行高频次快速锻压，在获得所需的表面形貌的同时，高频冲击使配流盘表层金属的晶格畸变，晶粒细化，变形抗力增大，应力集中减少，增大了配流盘的强度，使得抗拉强度σ b ^ lOOOMPa。提高了配流盘表面的综合性能。
[0011]进一步的，所述闭式精密模锻一次成型是在采用闭式模锻一次成型的前提下，在模锻设备上锻造出形状复杂、锻件精度高的模锻工艺。锻造过程中上模与下模的间隙不变，坯料在四周封闭的模膛中成型，使配流盘加工过程中没有飞边，保证加工精度的同时减少了加工工序，提高了材料利用率和生产效率。
[0012]进一步的，所述高频次锻压，其特征是:锻压频率为每分钟200次~500次。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点如下:
(1)配流盘表面的微坑会贮存一定的油液，在工作过程中，使配流副表面能在短时间内快速形成润滑油膜，增大油膜厚度，提高了油膜支撑力，减小了泄露量，改善了配流副的润滑特性，减小配流副的摩擦，提高了配流盘的耐磨性和承载能力，配流盘使用寿命提高50%以上。
[0014](2)本发明未改变配流盘的金属材料，也未增加相应的零件，只是通过改变配流盘表面的形貌特征，减小了配流盘的磨损，并且根据不同的工作条件与要求，微坑可以采用不同的分布形式与形状，适用范围较广。
[0015](3)加工过程中没有飞边，保证加工精度的同时减少了加工工序，提高了材料利用率和生产效率。
【附图说明】
[0016]图1是本发明配流盘结构示意图；
图2是本发明实施例1配流摩擦副(配流盘表面为球面)表面形貌局部剖视图；
图3是本发明实施例2的配流摩擦副(配流盘表面是波浪形)表面形貌局部剖视图；
图4是本发明实施例3的配流盘结构示意图；
图5是本发明实施例4的配流盘结构示意图。
[0017]图中:1、吸油腔，2、微坑，3、压油腔。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例进行清楚、完整的描述。
[0019]实施例1:一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法，见图1和图2，所述配流盘为表面呈波浪形的配流盘，配流盘只能单向转动，(1)固定为吸油腔，(3)固定为压油腔，两者不可以互相转变。配流盘与缸体接触的表面上布满微坑(2)，微坑(2)均匀分布，所占面积率为30%，微坑(2)直径为ΙΟΟμπι，深度为10 μπι，微坑(2)形状为半球形。配流盘表面的微坑(2)会贮存一定的油液，在工作过程中，使配流副表面能在短时间内快速形成润滑油膜，增大油膜厚度，提高了油膜支撑力，减小了泄露量，改善了配流副的润滑特性，减小配流副的摩擦，提高了配流盘的耐磨性和承载能力，延长了配流盘的使用寿命。其制造方法为使用闭式精密模锻一次成型工艺，再进行高频次快速锻压，锻压频率为每分钟300次，在获得所需的表面形貌的同时，使配流盘中的晶粒细化，变形抗力增大，应力集中减少，从而增大配流盘的强度。
[0020]实施例2:原理同实施例1，其中区别在于，配流盘为表面为球面的配流盘。见图3。
[0021]实施例3:原理同实施例1，见图4，其中区别在于微坑(2)为不均匀分布，配流盘吸油腔(1)所在的低压侧分布密集，所占面积率为30%，压油腔(3)高压侧分布稀疏，所占面积率为10%，提高低压侧液压油油膜的承载能力，使配流盘和缸体的受力更加均匀，改善配流副的力学性能，产生的力矩可以部分补偿高压侧的偏载力矩，减小表面的偏磨作用。
[0022]实施例4:原理同实施例1，见图5，其中区别在于配流盘可以进行双向转动，如图沿顺时针方向转动时，(1)为吸油腔，(3)为压油腔，沿逆时针方向转动时，(1)变为压油腔，
(3)变为吸油腔。
[0023]综上所述，本发明提供的具有低摩擦表面的配流盘及制造方法，克服了【背景技术】中提及的传统配流盘的一些不足，改善了配流副的润滑特性，提高了配流盘的耐磨性，增大了配流盘的强度，延长了配流盘的使用寿命，平均使用寿命提高50%以上。
【主权项】
1.一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述配流盘为表面呈波浪形或者球面的配流盘，所述配流盘表面指配流盘与缸体接触的表面，配流盘表面上布满微坑，微坑用于改善配流副润滑性能，减小配流副的摩擦，提高配流盘的耐磨性和承载能力。2.根据权利要求1所述一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述微坑均匀分布于配流盘表面。3.根据权利要求1所述一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述微坑不均匀分布于配流盘表面。4.根据权利要求3所述一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述微坑在不均匀分布的情况下，配流盘的吸油腔所在的低压侧的微坑分布比压油腔所在的高压侧的微坑分布较密集。5.根据权利要求1~4的任一项所述一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述微坑的形状为半球形、倒圆锥形或长方体形。6.根据权利要求1~4的任一项所述一种具有低摩擦表面的配流盘，其特征在于，所述微坑率为10%~70%，微坑的面积是0.02mm2~0.2mm2，微坑深度为5 μ m~30 μ mD7.—种配流盘的制造方法，其特征在于，使用闭式精密模锻一次成型工艺，再进行高频次快速锻压，在获得所需的表面形貌的同时，使配流盘表层金属的晶格畸变，晶粒细化，变形抗力增大，应力集中减少，增大了配流盘的强度，提高了配流盘表面的综合性能。8.根据权利要求7所述一种配流盘的制造方法，其特征在于，所述闭式精密模锻一次成型是在采用闭式模锻一次成型的前提下，在模锻设备上锻造；锻造过程中上模与下模的间隙不变，坯料在四周封闭的模膛中成型，配流盘加工过程中没有飞边。9.根据权利要求7所述一种配流盘的制造方法，其特征在于，所述高频次锻压的锻压频率为每分钟200次~500次。
【专利摘要】一种具有低摩擦表面的配流盘，属于轴向柱塞液压泵的配套设施，所述配流盘为表面呈波浪形或者球面的配流盘，配流盘与缸体接触的表面上布满微坑，根据不同的工作条件与要求，微坑可以采用不同的分布形式与形状。配流盘的制造方法，使用闭式精密模锻一次成型工艺，再进行高频次快速锻压。本发明能改善配流副的润滑特性，减小配流副的摩擦，提高配流盘的耐磨性和承载能力，增大配流盘的强度，延长配流盘的使用寿命。
【IPC分类】F04B53/18, F04B53/00, B21J5/02
【公开号】CN105275794
【申请号】CN201510725382
【发明人】杨敬, 郭继保, 权龙 , 黄家海, 黄伟男
【申请人】太原理工大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月2日