一种检测多级分段式齿轮泵壳体成组位置度的方法与流程

本发明属机械加工工艺领域，具体涉及一种检测多级分段式齿轮泵壳体成组位置度的方法。

背景技术：

根据多级分段式齿轮泵使用维护情况，发现使用后各级泵齿轮及壳体的磨损状态存在较大差异，甚至部分泵使用中出现了影响正常工作的异常损坏。分析这种严重磨损或异常损坏的原因，认为多级泵组壳体之间的相对位置对泵的工作状态影响很大，需要提高整套泵组所有泵壳体的成组位置度。各级泵壳体加工工艺及精度提升困难，需寻找有效的解决方法。

经查询、检索中国国家知识产权局网站、GOOGLE专利检索系统及其他相关网站，尚未发现与本发明内容相似的相关文献和报导。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，控制减小各级泵壳体齿轮安装轴孔在自由态与工作加载后的状态差异，本发明的目的在于提供一种确定多级分段式齿轮泵壳体成组位置度的方法，解决了在各级泵壳体加工工艺及精度提升困难的情况下，多级分段式齿轮泵壳体工作需要的高精成组位置度难题，保证泵组的工作安全性。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种检测多级分段式齿轮泵壳体成组位置度的方法，包括如下步骤：

步骤1，先将下段各级泵壳体通过台阶长螺栓定位安装在泵组壳体内；

步骤2，再将分别与主动轴孔和从动轴孔配合的主动工艺芯轴和从动工艺芯轴分别从上至下插入主动轴孔和从动轴孔内，检测下段各级泵壳体上的主动轴孔和从动轴孔的成组位置度；

当主动工艺芯轴和从动工艺芯轴能够分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部时，则下段各级泵壳体位置度合格；

当主动工艺芯轴和从动工艺芯轴在下插时遇到不能穿过的泵壳体时，则拆解下段各级泵壳体并更换不能穿过的泵壳体，再将下段各级泵壳体通过长台阶螺栓定位安装在泵组壳体内，再通过主动工艺芯轴和从动工艺芯轴检测，直至主动工艺芯轴和从动工艺芯轴能够分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部；

步骤3，再将上段下级泵壳体通过其上的主动轴孔和从动轴孔分别套在主动工艺芯轴和从动工艺芯轴上，如果能够套上，则上段下级泵壳体位置度合格，如果不能套上，则更换上段下级泵壳体，直至能够套在主动工艺芯轴和从动工艺芯轴上，拆掉从动工艺芯轴顶部的手柄；

步骤4，再将上段上级泵壳体通过其上的主动轴孔套在主动工艺芯轴上，再将上段上级泵壳体和上段下级泵壳体固定安装在泵组壳体的上端，如果上段上级泵壳体能够安装到位，则上段上级泵壳体的位置度合格，如果不能安装到位，则更换上段上级泵壳体继续安装，直至能够安装到位。

所述步骤1中，所述台阶长螺栓上施加19.9-20.1N·m的扭矩进行紧固。

所述步骤2中，当主动工艺芯轴和从动工艺芯轴分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部后，再分别旋转主动工艺芯轴和从动工艺芯轴，当旋转无阻滞时，则下段各级泵壳体位置度合格；当旋转有阻滞时，再更换下段泵壳体中主动轴孔和/或从动轴孔摩擦痕迹最明显的泵壳体，再按照步骤2重新检测更换的下段泵壳体的位置度，直至旋转无阻滞。

所述步骤4中，当上段上级泵壳体能够安装到位后，再旋转主动工艺芯轴，当旋转无阻滞时，则上段上级泵壳体的位置度合格；当旋转有阻滞时，再更换上段下级泵壳体和上段上级泵壳体，再按照步骤4重新检测更换的上段下级泵壳体和上段上级泵壳体的位置度，直至旋转无阻滞。

所述步骤4中，所述从动工艺芯轴埋装在泵壳体内部，从动工艺芯轴的上端伸入上段上级泵壳体上从动芯轴的定位孔内。

所述步骤2-步骤4中，所述各级齿轮泵壳体的主动轴孔和从动轴孔以及与台阶长螺栓配合的定位销孔的位置度均不大于0.02mm。

所述步骤2-步骤4中，所述主动工艺芯轴直径的名义值比各级泵壳体各主动轴孔的最小内径小0.001～0.002mm，公差为-0.003mm；从动工艺芯轴直径的名义值比各级泵壳体各从动轴孔的最小内径小0.001～0.002mm，公差为-0.003mm。

所述步骤4中，所述上段上级泵壳体和上段下级泵壳体通过螺栓固定安装在泵组壳体的上端，螺栓的紧固扭矩为23.9-24.1N·m。

当检测所有泵壳体位置度合格后，对能够安装到位的各级下段泵壳体、泵组壳体、台阶长螺栓、上段下级泵壳体和上段上级泵壳体进行成套标印。

在进行成套标印时，在各泵壳体外壁和台阶长螺栓头部进行标记。

本发明具有如下有益效果：

本发明通过分别与主动轴孔和从动轴孔配合的主动工艺芯轴和从动工艺芯轴分别从上至下插入主动轴孔和从动轴孔内，检测下段各级泵壳体上的主动轴孔和从动轴孔的成组位置度，当主动工艺芯轴和从动工艺芯轴能够分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部时，则下段各级泵壳体位置度合格；将上段下级泵壳体通过其上的主动轴孔和从动轴孔分别套在主动工艺芯轴和从动工艺芯轴上，如果能够套上，则上段下级泵壳体位置度合格；将上段上级泵壳体通过其上的主动轴孔套在主动工艺芯轴上，再将上段上级泵壳体和上段下级泵壳体固定安装在泵组壳体的上端，如果上段上级泵壳体能够安装到位，则上段上级泵壳体的位置度合格；该检测方法实际应用多年，经过了工厂各阶段的试验及出厂使用考核，解决了多级分段式齿轮泵工作后常见的磨损故障，方法简单实用，没有增加各级泵壳体的原加工工艺及制造难度，在多级泵组加工制造技术领域有广阔的应用价值。

进一步的，当主动工艺芯轴和从动工艺芯轴分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部后，再分别旋转主动工艺芯轴和从动工艺芯轴，当旋转无阻滞时，则下段各级泵壳体位置度合格，因此通过模拟主动轴和从动轴的转动，进一步加强了位置度的检测精度，保证了检测后的下段各级泵壳体在工作中不易磨损。

进一步的，当上段上级泵壳体能够安装到位后，再旋转主动工艺芯轴，当旋转无阻滞时，则上段上级泵壳体的位置度合格，进一步加强了位置度的检测精度，保证了检测后的上段各级泵壳体在工作中不易磨损。

进一步的，将从动工艺芯轴埋装在泵壳体内部，从动工艺芯轴的上端伸入上段上级泵壳体上从动芯轴的定位孔内，进一步保证了检测上段上级泵壳体位置度的检测精度。

进一步的，当检测所有泵壳体位置度合格后，对能够安装到位的各级下段泵壳体、泵组壳体、台阶长螺栓、上段下级泵壳体和上段上级泵壳体进行成套标印，因此，能够根据标印的标记对泵壳体进行存储和安装，使用方便，不易混乱，且有可追溯性。

进一步的，通过在组合调整过程中按泵组工作状态所需的紧固要求施加轴向预紧载荷，保证了泵组工作状态的精度要求。

【附图说明】

图1为多级泵组壳体初步组装示意图；

图2为成套泵组壳体组装示意图。

其中，1-主动工艺芯轴，2-从动工艺芯轴，3-下段一级泵壳体，4-下段二级泵壳体，5-下段三级泵壳体，6-下段四级泵壳体，7-下段五级泵壳体，8-下段六级泵壳体，9-泵组壳体，10-台阶长螺栓，11-上段下级泵壳体，12-上段上级泵壳体，12-1-定位孔，13-螺栓。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例来对本发明作进一步的说明。

如图1-图2所示，本发明的一种检测多级分段式齿轮泵壳体成组位置度的方法，包括如下步骤：

步骤1，先将下段各级泵壳体通过台阶长螺栓10定位安装在泵组壳体9内，台阶长螺栓10上施加19.9-20.1N·m的扭矩进行紧固；

步骤2，再将分别与主动轴孔和从动轴孔配合的主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2分别从上至下插入主动轴孔和从动轴孔内，检测下段各级泵壳体上的主动轴孔和从动轴孔的成组位置度；

当主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2能够分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部时，则下段各级泵壳体位置度合格(如图1所示)；

当主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2在下插时遇到不能穿过的泵壳体时，则拆解下段各级泵壳体并更换不能穿过的泵壳体，再将下段各级泵壳体通过长台阶螺栓10定位安装在泵组壳体9内，再通过主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2检测，直至主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2能够分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部；

步骤3，再将上段下级泵壳体11通过其上的主动轴孔和从动轴孔分别套在主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2上，如果能够套上，则上段下级泵壳体11位置度合格，如果不能套上，则更换上段下级泵壳体11，直至能够套在主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2上，拆掉从动工艺芯轴2顶部的手柄(如图2所示)；

步骤4，再将上段上级泵壳体12通过其上的主动轴孔套在主动工艺芯轴1上，再将上段上级泵壳体12和上段下级泵壳体11通过螺栓13固定安装在泵组壳体9的上端，螺栓13的紧固扭矩为23.9-24.1N·m，如果上段上级泵壳体12能够安装到位，则上段上级泵壳体12的位置度合格，如果不能安装到位，则更换上段上级泵壳体12继续安装，直至能够安装到位(如图2所示)；

将从动工艺芯轴2埋装在泵壳体内部，当上段上级泵壳体12安装到位时，从动工艺芯轴2的上端伸入上段上级泵壳体12上从动芯轴的定位孔12-1内，且螺栓13能够紧固到位。

当检测所有泵壳体位置度合格后，对能够安装到位的各级下段泵壳体、泵组壳体9、台阶长螺栓10、上段下级泵壳体11和上段上级泵壳体12进行成套标印，在进行成套标印时，在各泵壳体外壁和台阶长螺栓头部进行标记。

如图1所示，当主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2分别插入主动轴孔和从动轴孔的底部后，再分别旋转主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2，当旋转无阻滞时，则下段各级泵壳体位置度合格；当旋转有阻滞时，再更换所有下段泵壳体，再按照步骤2重新检测更换的下段泵壳体的位置度，直至旋转无阻滞。

如图2所示，当上段上级泵壳体12能够安装到位后，再旋转主动工艺芯轴1，当旋转无阻滞时，则上段上级泵壳体12的位置度合格；当旋转有阻滞时，再更换上段下级泵壳体11和上段上级泵壳体12，再按照步骤4重新检测更换的上段下级泵壳体11和上段上级泵壳体12的位置度，直至旋转无阻滞。

如图1和图2所示，各级齿轮泵壳体的主动轴孔和从动轴孔以及与台阶长螺栓10配合的定位销孔的位置度均不大于0.02mm，主动工艺芯轴1直径的名义值比各级泵壳体各主动轴孔的最小内径小0.001～0.002mm，公差为-0.003mm；从动工艺芯轴2直径的名义值比各级泵壳体各从动轴孔的最小内径小0.001～0.002mm，公差为-0.003mm。

实施例

参见图2，以具有泵组壳体共6级，1级供油泵壳体、5级回油泵壳体的分段式齿轮泵壳体为例。供油泵壳体与其中4级回油泵壳体通过六个台阶长螺栓10串联装配在一起，与另外1级回油泵壳体形成分段式泵组壳体。

本发明中通过模拟施加轴向载荷的办法，减小自由态与工作态下泵组壳体轴孔位置的差异，并设计制造了检测用的精密工艺芯轴，分段组合调整各段泵壳体。

本方法具有以下特征：

1)在单件加工工艺与精度不易继续提升的基础上，通过对各级泵壳体的分步组合与调整的方法，提高了多级分段式高精度齿轮泵壳体成组位置度，保证了泵组工作的可靠性。

2)在组合调整过程中按泵组工作状态所需的紧固要求施加轴向预紧载荷，保证了泵组工作状态的精度要求。

3)组合调整的步骤为：

步骤1：组装下段5级泵壳体，分别为下段一级至六级泵壳体(3至8)，与泵组壳体9一起，用精密螺栓即台阶长螺栓10进行定位连接，通过台阶长螺栓10施加载荷紧固下段所有泵壳体；

步骤2：用精密工艺芯轴即主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2分别检测主、从动轴孔的成组位置度；

步骤3：对实际检测不符合要求的情况，分解下段各级泵壳体、调配其中工艺芯轴检测无法通过的相应壳体，然后再次组装检测，成组位置度检测符合要求后取出主动工艺芯轴1；

步骤4：组装上段两级泵壳体(11，12)到调整并组合好的下段泵壳体上，将从动工艺芯轴2上端的手柄拆下并埋装在泵壳体内部，施加载荷紧固连接上下段所有泵壳体；

步骤5：用主动工艺芯轴1检测泵组主动轴孔成组位置度；

步骤6：对上一步中实际检测不符合要求的情况，分解上段泵壳体、调配其中工艺芯轴检测无法通过的相应壳体，再次组装检测；

步骤7：检测合格后，分解标记成套标印。

所述的主、从动工艺芯轴直径的名义值比泵壳体各轴孔最小尺寸小0.001～0.002mm，公差为-0.003mm，径向跳动不大于0.003mm；主动工艺芯轴为多段台阶式，从动工艺芯轴轴向长度控制保证能够埋装在泵组内；主、从动工艺芯轴均带有旋转用手柄，其中主动工艺芯轴手柄与检测段为一体不可拆卸式，从动工艺芯轴旋转手柄与检测段为螺纹配合的可拆卸式样。

本发明设计的工艺芯轴分主、从动共两根，同时与6级泵壳体的主、从动轴孔配合，其中主动轴孔用芯轴为台阶式轴。组合方式见图1、2所示。

工艺路线：初装下段泵壳体(5级)及泵组壳体9——检测——调配下段泵壳体并组装检测——组装上、下段泵壳体——检测——调配下段泵壳体并组装检测——分解标记。

1)初装下段泵壳体(5级)

见图1，将通过台阶长螺栓连接的5级下段各级泵壳体(3～8)组装在一起，一同装入泵组壳体9内；用台阶长螺栓10紧固，施加扭矩20N·m。

2)检测

将主、从动工艺芯轴(1、2)分别插入工步1)装好的下段泵壳体主、从动轴孔内，检测轴孔成组位置度Ф0.02mm，见图1。要求：工艺芯轴能够顺利插入轴孔，旋转无阻滞。

3)调配下段泵壳体并组装检测

第2)工步检测合格不执行该工步；

第2)工步检测不合格时分解下段泵壳体，按检测实际情况调换部分泵壳体并重新执行第1)、2)工步，所述部分泵壳体为下段泵壳体中主动轴孔和/或从动轴孔摩擦痕迹最明显的泵壳体。

4)组装上段上、下级泵壳体

将主动工艺芯轴1与从动工艺芯轴2插入下部各级壳体中，将余下的1级上段下级泵壳体11组装到泵组壳体9的上端；旋转主动工艺芯轴1和从动工艺芯轴2，旋转无阻滞。拆下从动工艺芯轴2的旋转手柄，从动工艺芯轴2的上端伸入上段上级泵壳体12上从动芯轴的定位孔12-1内；将上段上级泵壳体12组装到上段下级泵壳体11上，用螺栓13紧固连接，施加扭矩24N·m，见图2。

5)检测

旋转主动工艺芯轴旋转无阻滞，检测轴孔成组位置度Ф0.02mm，见图2。

6)调配下段泵壳体并组装检测

第5)工步检测合格不执行该工步；

第5)工步检测不合格时分解上段上级泵壳体12和上段下级泵壳体11，按检测实际情况调换泵壳体并重新执行第4)、5)工步。

7)分解标记

分解成组位置度检测合格的泵壳体，在各泵壳体外壁、台阶螺栓头部按要求标记相应的成套印迹。