CN102425534B - 一种具有稳定结构的电动泵 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种具有稳定结构的电动泵，通过对密封垫片工作平面细微的环形痕迹来源分析，同时依据现有生产工作环境和加工手段，对电动泵密封垫片结构进行了合理的改进，简化了密封垫片平面度加工的难度和打消了装配过程中擦伤、损伤密封垫片平面的顾虑，降低了其工艺复杂性及经济加工程度，降低了制造成本。通过改进结构，降低了其装配、调试的复杂程度、提高了电动泵可靠性和使用寿命，提高了产品质量的稳定性。同国外技术相比，降低了装配工艺的复杂性，保证了产品质量的PPM在可接受范围之内，并显著降低了采购成本，避免了关键技术资源在国外公司的瓶颈制约。

Description

一种具有稳定结构的电动泵

技术领域

本发明涉及一种具有稳定结构的电动泵。

背景技术

随着国家经济的发展，高速公路网进一步普及，公路运输迅猛发展，带动重型汽车行业高速发展；与重型汽车配套的零部件行业也随之兴旺发达。随着汽车市场竞争的日益激烈，用户对汽车性能的要求不断提高。我国汽车配套公司引进并开发了用于重型汽车驾驶室翻转器的电动泵系列产品；同时进行了国产化生产、试验。

该电动泵系径向柱塞泵，属油泵系列，用于重型汽车驾驶室自动翻转器的部件产品。当电机带动泵轴旋转时，柱塞在偏心轮的驱使下沿柱塞孔内做上、下往复运动，液压油经进油阀吸入，又经排油阀排出，汇集在一起，进入油路系统。油泵压力由安全阀调定，压力高于调定值时，高压安全阀开启，并使压力保持稳定。

现有技术中开发的这种国产电动泵,在使用过程中出现了失效率偏高的质量隐患，市场反馈失效率较高，主要表现为：无油压或压力满足不了正常工作压力要求。电动泵失效率达6000PPM，客户抱怨较大。进口电动泵的失效率较低为1000PPM，但是进口电动泵生产周期长，价格昂贵。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种具有稳定结构的电动泵。

技术方案

一种具有稳定结构的电动泵，包括泵体1、密封垫圈2、A号0型圈3、复位环箍4、过滤网5、压紧垫圈6、油嘴7、0型圈8、垫圈9、A号轴承10、A号挡圈11、偏心轴12、含油轴承13、导向挡圈14、轴承15、销16、B号挡圈17、孔用挡圈18、泵座19、柱塞20、钢球21、弹簧22、球座23、螺塞24、垫圈25、六角螺栓26；其特征在于：泵体1孔内压入轴承15，在泵体1内侧孔壁圆周等距分布的5个孔位内分别装入5件柱塞20，在泵体1外圆圆周等距分布5个孔位内装入5个密封垫圈2，在密封垫圈2相应位置处外圆上的大、小槽内按顺序装入A号0型圈3和复位环箍4，在泵体1端面一侧等距分布5个孔位内装入5个压紧垫圈6和5个过滤网5并将5个孔沿收口，将泵体以偏心轴12偏心一侧轴外圆定位，泵体端面油孔对正油嘴7位置装入泵座19孔内，泵座19孔端面中心位置小孔内压入含油衬套13，偏心位置孔内装入一端套有0型圈8的油嘴7，泵座19孔内装入孔用挡圈18，偏心轴12偏心一侧轴外圆上按顺序装入挡圈9、导向挡圈14、A号轴承10，A号轴承上装入A号挡圈11，导向挡圈14、A号轴承10与5件柱塞20连接互配，偏心轴12同心另一侧轴外圆压入泵体内轴承15，轴承上装入B号挡圈17，偏心轴12孔内插入销16，在泵座19卸压孔内按顺序装入钢球21、弹簧22、球座23用螺塞24调整合适位置，再用套有垫圈25的六角螺栓26拧紧，密封孔端面，所述密封垫圈2的工作端面为凹槽孔。

所述凹槽孔的深度为1.2mm。

所述凹槽孔内为密封橡胶。

所述凹槽孔内的密封橡胶采用硫化方法处理。

一种电动泵密封垫圈的加工方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：采用机械加工的方法将加工密封垫片外形，然后加工密封垫片工作端面上的凹槽孔，车床转数1500r/min、进给量100mm/min；

步骤2：对步骤1加工好零件去毛刺，然后进行表面脱脂处理，温度100℃±2℃、时间2h、硫酸溶液浓度20％；

步骤3：进行表面磷化处理，温度80℃±2℃、时间2h、硫酸溶液浓度64％；

步骤4：在凹槽孔内涂覆2次开姆洛克粘合剂，第一次涂覆后在室温风干1h，第二次涂覆后在室温风干30±5min；

步骤5：采用软丁腈NBR耐油胶料对凹槽孔进行硫化处理，温度143℃±2℃，压力3～5MPa、30±5分钟，然后冷冻处理-40℃±2℃、20±5分钟；

步骤6：对步骤5完成的密封垫片进行表面修边处理。

有益效果

本发明提出的一种具有稳定结构的电动泵，通过对密封垫片工作平面细微的环形痕迹来源分析，同时依据现有生产工作环境和加工手段，对电动泵密封垫片结构进行了合理的改进，简化了密封垫片平面度加工的难度和打消了装配过程中擦伤、损伤密封垫片平面的顾虑，降低了其工艺复杂性及经济加工程度，降低了制造成本。通过改进结构，降低了其装配、调试的复杂程度、提高了电动泵可靠性和使用寿命，提高了产品质量的稳定性。同国外技术相比，降低了装配工艺的复杂性，保证了产品质量的PPM在可接受范围之内，并显著降低了采购成本，避免了关键技术资源在国外公司的瓶颈制约。

本发明提供的电动泵不会发生油压或压力小现象，解决了现有技术中电动泵的故障问题。

附图说明

图1：本发明提供的具有稳定结构的电动泵结构示意图之一；

图2：本发明提供的具有稳定结构的电动泵结构示意图之二；

图3：密封垫片改进前、后结构对比图；

a：改进前的密封垫片，b：改进后的密封垫片；

图4：本发明中改进后密封垫片装配位置结构图；

1-泵体、2-密封垫圈、3-A号0型圈、4-复位环箍、5-过滤网、6-压紧垫圈、7-油嘴、8-0型圈、9-垫圈、10-A轴承、11-A挡圈、12-偏心轴、13-含油轴承、14-导向挡圈、15-轴承、16-销、17-B挡圈、18-孔用挡圈、19-泵座、20-柱塞、21-钢球、22-弹簧、23-球座、24-螺塞、25-垫圈、26-六角螺栓。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

图1和图2为本实施例的结构图，包括泵体1、密封垫圈2、A号0型圈3、复位环箍4、过滤网5、压紧垫圈6、油嘴7、0型圈8、垫圈9、A号轴承10、A号挡圈11、偏心轴12、含油轴承13、导向挡圈14、轴承15、销16、B号挡圈17、孔用挡圈18、泵座19、柱塞20、钢球21、弹簧22、球座23、螺塞24、垫圈25和六角螺栓26。

图3（b）本发明提供的密封垫圈2，采用机械加工的方法将密封垫片加工外形，外形尺寸为φ5.2±0.04mm，厚1.5mm；然后在密封垫片工作端面上加工凹槽孔深1.2mm、φ4.7～φ4.8mm，最后将凹槽孔内部硫化前处理后，对凹槽孔内硫化密封橡胶，硫化完成后的厚为1.65mm，最后对硫化橡胶的密封垫片进行表面处理，具体步骤如下：

步骤1：采用机械加工的方法将加工密封垫片外形，然后加工密封垫片工作端面上的凹槽孔，车床转数1500r/min、进给量100mm/min；

步骤2：对步骤1加工好零件去毛刺，然后进行表面脱脂处理，温度100℃±2℃、时间2h、硫酸溶液浓度20％；

步骤3：进行表面磷化处理，温度80℃±2℃、时间2h、硫酸溶液浓度64％；

步骤4：在凹槽孔内涂覆2次开姆洛克粘合剂，第一次涂覆后在室温风干1h，第二次涂覆后在室温风干30±5min；

步骤5：采用软丁腈NBR耐油胶料对凹槽孔进行硫化处理，温度143℃±2℃，压力3～5MPa、30±5分钟，然后冷冻处理-40℃±2℃、20±5分钟；

步骤6：对步骤5完成的密封垫片进行表面修边处理。

图4为改进后密封垫片装配位置结构图。

本发明分别从密封件，柱塞孔与柱塞配合间隙及直线度的合理性及平衡压力元件锁定、定位元件合理性、装配试验等环节的清洁度进行控制，试验验证手段和方式也进行了多次优化。先后攻克了泵体柱塞孔直线度、泵体材料和锻件组织性能、弹簧材料、球座结构等技术难题。同时，通过对故障品电动泵分析，发现使用过的关键零件密封垫片的工作平面有细微的环形痕迹存在。密封垫片上这些细微的环形痕迹存在可能是电动泵高压腔漏气的不稳定、不确定因素。通过研磨手段，对有细微的环形痕迹的工作平面平面度进行返修，用返修后的密封垫片重新装入原故障件进行复检测试，电动泵的功能再次再现，性能符合产品指标。重新对其分解，查看密封垫片的工作平面，有轻微的环形痕迹存在。从而证实了密封垫片工作平面的密封性能就是导致电动泵油压失效的直接原因。同时也说明现有电动泵密封垫片设计结构存在潜在失效模式需改进。

对电动泵关键结构件密封垫片结构的改进，是将其工作端面加工凹槽孔，凹槽孔内部特殊处理后，凹槽孔内硫化特种密封橡胶，对硫化特种橡胶的密封垫片表面处理后进行装配试验，分别对电动泵在动态压力、恒定压力验证及出口最大压力、最大流量性能等方面进行了检验测试和验证。电动泵进行了（每隔1小时停机测试技术参数指标）连续工作40小时（8小时工作时间进行）的寿命试验后，对其进行了技术参数指标测试，符合技术参数指标要求。每间隔1个月在30台电动泵中抽检2台，在实验室进行了主要功能测试，均达到技术参数指标。电动泵放置半年后，对改进后的电动泵抽检测试，未发现无油压或压力小现象的发生。电动泵最终通过了可靠性寿命试验验证，保证了电动泵的可靠性。

Claims (4)

1.一种具有稳定结构的电动泵，包括泵体(1)、密封垫圈(2)、A号0型圈(3)、复位环箍(4)、过滤网(5)、压紧垫圈(6)、油嘴(7)、0型圈(8)、垫圈(9)、A号轴承(10)、A号挡圈(11)、偏心轴(12)、含油轴承(13)、导向挡圈(14)、轴承(15)、销(16)、B号挡圈(17)、孔用挡圈(18)、泵座(19)、柱塞(20)、钢球(21)、弹簧(22)、球座(23)、螺塞(24)、垫圈(25)和六角螺栓(26)；其特征在于：泵体(1)孔内压入轴承(15)，在泵体(1)内侧孔壁圆周等距分布的5个孔位内分别装入5件柱塞(20)，在泵体(1)外圆圆周等距分布5个孔位内装入5个密封垫圈(2)，在密封垫圈(2)相应位置处外圆上的大、小槽内按顺序装入A号0型圈(3)和复位环箍(4)，在泵体(1)端面一侧等距分布5个孔位内装入5个压紧垫圈(6)和5个过滤网(5)并将5个孔沿收口，将泵体以偏心轴(12)偏心一侧轴外圆定位，泵体端面油孔对正油嘴(7)位置装入泵座(19)孔内，泵座(19)孔端面中心位置小孔内压入含油衬套(13)，偏心位置孔内装入一端套有0型圈(8)的油嘴(7)，泵座(19)孔内装入孔用挡圈(18)，偏心轴(12)偏心一侧轴外圆上按顺序装入挡圈(9)、导向挡圈(14)、A号轴承(10)，A号轴承上装入A号挡圈(11)，导向挡圈(14)、A号轴承(10)与5件柱塞(20)连接互配，偏心轴(12)同心另一侧轴外圆压入泵体内轴承(15)，轴承上装入B号挡圈(17)，偏心轴(12)孔内插入销(16)，在泵座(19)卸压孔内按顺序装入钢球(21)、弹簧(22)、球座(23)用螺塞(24)调整合适位置，再用套有垫圈(25)的六角螺栓(26)拧紧，密封孔端面，所述密封垫圈(2)的工作端面为凹槽孔。

2.根据权利要求1所述的具有稳定结构的电动泵，其特征在于：所述凹槽孔的深度为1.2mm。

3.根据权利要求1所述的具有稳定结构的电动泵，其特征在于：所述凹槽孔内为密封橡胶。

4.根据权利要求3所述的具有稳定结构的电动泵，其特征在于：所述凹槽孔内的密封橡胶采用硫化方法处理。