CN107654365A - 一种柱塞及柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柱塞及柱塞泵，该柱塞泵包括有上述柱塞，解决了现有柱塞泵的柱塞由于结构和装配工艺限制，只能对柱塞头的球头部分进行局部热处理，因而导致生产效率低、柱塞头硬度不均、产品质量无法保证等问题。其中柱塞包括柱塞体、套在柱塞体内的柱塞头、螺母；柱塞头尾部设置有螺纹，螺母与柱塞头尾部的螺纹连接，螺母最大外径小于柱塞体尾部孔径。本发明的柱塞具有零件质量和生产效率高、成本低的优点，能有效避免柱塞体外圆变形，保证使用性能。可广泛应用于机床、起重机、石油开采设备等领域，尤其适用于对使用性能要求较高的转辙机。

Description

一种柱塞及柱塞泵

技术领域

本发明属于往复泵领域，具体涉及一种柱塞及柱塞泵。

背景技术

柱塞部件是柱塞式液压泵的关键部件，它和缸体孔构成了柱塞泵最基本的工作容腔。柱塞部件在缸体内往复运动，造成缸体孔容腔容积大小变化，促使柱塞泵吸油、排油。一台柱塞泵一般需用七套柱塞，生产需求量大。柱塞泵吸油、排油过程都发生在缸体孔容腔内，因此对柱塞部件的质量要求比较高，其与缸体孔之间的间隙也很关键：间隙过小，造成柱塞运动出现卡顿、磨损现象；间隙过大则会造成漏油和效率下降。因此，柱塞的加工工艺对柱塞泵有着巨大的影响。

现有柱塞结构为铆接式，如图1所示，柱塞头2a套入柱塞体3a后，利用柱塞头尾部的工艺孔将柱塞头外径冲大，从而使柱塞头与柱塞体紧固连接。柱塞泵工作时，斜盘与柱塞的柱塞头球头始终接触，斜盘设置有一定倾角的斜面，柱塞随缸体转动时会随斜面而往复运动。由于柱塞头的球头部分与柱塞泵的斜盘接触力较大且运行频率较高(1000rpm)，故要求柱塞头球头部分有较高的强度和耐磨性，所以需要对柱塞球头部分进行热处理强化，但尾部铆接却不能过硬，否则易脆裂。

由于这种柱塞的结构和装配工艺限制，这种柱塞只能进行局部热处理，即只可以对柱塞头球头部分进行热处理，铆接部分不能热处理。若对铆接部分进行热处理，则会使该部分材料硬度变高、脆性变大，在铆接时因受力过大可能会出现破裂现象。而仅对球头部分热处理则只能由工作人员每次单个进行，效率低并且会造成每个柱塞头硬度不均，整批生产的柱塞头硬度也不相同，处理质量无法全部保证。现有的铆接式柱塞部件，利用冲铆接的形式使柱塞头压紧柱塞体，冲铆过程中，会因为冲铆变形导致柱塞体外圆部分变形，从而会引起柱塞体外圆尺寸无法保证在公差范围之内，导致柱塞部件无法装入缸体孔内或影响产品性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种柱塞及柱塞泵，以解决现有技术因结构和装配工艺限制，只能对柱塞头的球头部分进行局部热处理，而导致的生产效率低、柱塞头硬度不均、产品质量无法保证等问题。

本发明的技术解决方案是：

一种柱塞，包括柱塞体、套在柱塞体内的柱塞头，其特殊之处在于，还包括螺母；所述柱塞头尾部设置有螺纹，所述螺母与柱塞头尾部的螺纹连接，螺母最大外径小于柱塞体尾部孔径；所述柱塞头与柱塞体的连接部分为间隙配合，螺母拧入柱塞头的尾部螺纹部分用以将柱塞头和柱塞体稳固连接。

进一步地，为便于螺母的装配，螺母端面设置有一字槽且螺母外轮廓为圆形。

进一步地，柱塞头套入柱塞体内的部分，为头部至尾部直径依次递减的阶梯轴状；所述螺母外径尺寸与柱塞体尾部孔径尺寸为间隙配合。螺母拧紧后，将螺母冲铆至外圆变形，就可以卡在柱塞体相应位置的孔内，从而使螺母牢靠不脱落。

进一步地，使螺母牢靠不脱落还可以采用以下更优的方法：柱塞头套入柱塞体内的部分为头部至尾部直径依次递减的阶梯轴状；柱塞体尾部包括孔一和孔二，螺母外径尺寸与柱塞体尾部孔一和孔二直径均为间隙配合，其中螺母外径与孔一的间隙大于与孔二的间隙，螺母拧紧后厚度方向不超过孔一。将螺母冲铆至外圆变形后，不仅可以卡在柱塞体的孔一内，还可以利用孔二阻止其脱落，从而更进一步防止螺母脱落。

进一步地，为节省空间，便于安装，柱塞头上螺纹部分的直径小于与其相邻部分的直径。

为进一步保证柱塞头与柱塞体连接的稳定性，该柱塞还包括弹簧垫圈，该弹簧垫圈与螺母配套使用。

同时，本发明还提供了一种包括有上述柱塞的柱塞泵。

柱塞泵的柱塞部件装配时，先将滑靴套在柱塞头上，在柱塞头与柱塞体接触部位涂外圆固持胶，再将柱塞头套入柱塞体内，放入弹簧垫圈，在螺纹上涂螺纹锁固胶，然后将螺母拧入柱塞头尾部的螺纹处，螺母拧紧后，将螺母冲铆至外圆变形，卡在柱塞体槽腔内，保证其牢靠、不脱落。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、零件质量和生产效率高，节约了成本。本发明通过在柱塞头尾部设置螺纹，利用螺母固定柱塞头和柱塞体这一结构形式，使柱塞头可以进行整体热处理工艺，使整批零件热处理硬度更统一、均匀，且热处理过程仅需设定程序控制就可完成，可实现批量生成，从而节约了成本。

2、有效避免柱塞体外圆变形，保证使用性能。本发明采用螺纹螺母固定柱塞头，冲铆螺母防止脱落，螺母和柱塞体之间的间隙设置避免了冲铆变形力传递至柱塞体，从而避免了柱塞体外圆变形，可保证柱塞头、柱塞体的有效装配和产品性能。

附图说明

图1为现有柱塞的结构示意图；

图2为本发明柱塞的实施例结构示意图；

图3该实施例中所使用螺母的结构示意图；

图4为图3所示螺母的左视图；

图5为本发明柱塞泵的实施例结构示意图；

其中：1a—滑靴、2a—柱塞头、3a—柱塞体、1—滑靴、2—柱塞头、3—柱塞体、4—弹簧垫圈、5—螺母、6—柱塞、7—斜盘、8—回程盘、9—缸体、301—孔一、302—孔二。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明做进一步的详细叙述：

如图2所示，该柱塞包括柱塞体3、套在柱塞体3内的柱塞头2、弹簧垫圈4、螺母5；

如图3和4所示，螺母5端面设置有一字槽且螺母外轮廓为圆形；

如图2所示，柱塞头2套入柱塞体3内的部分为从头部至尾部直径依次递减的阶梯轴状，柱塞头2尾部设置有螺纹，先将弹簧垫圈4放入螺纹处，再将螺母5拧入柱塞头2尾部的螺纹处，使柱塞头2与柱塞体3连接(拧入之前在螺纹处涂有螺纹锁固胶)；柱塞体3尾部设置有孔一301和孔二302，螺母5外径尺寸与柱塞体3尾部孔一301和孔二302直径尺寸均为间隙配合，其中螺母5外径与孔一301的间隙大于与孔二302的间隙，螺母5拧紧后厚度方向不超过孔一301，即位于孔一301内，将拧紧后的螺母冲铆至外圆变形后，不仅可以卡在柱塞体3的孔一301内，还可以利用孔二302阻止其脱落，从而更进一步防止螺母5脱落。

如图5、图2所示，该柱塞泵包括柱塞6，柱塞泵在装配时，先装配柱塞部件，步骤如下：先将滑靴1套在柱塞头上，且在接触部位涂外圆固持胶，再将柱塞头2套入柱塞体3内，然后将螺母5拧入柱塞头3尾部的螺纹处，拧入之前在螺纹处涂螺纹锁固胶，螺母5拧紧后，将螺母冲铆至外圆变形，卡在柱塞体3相应位置的槽腔内，保证其牢靠、不脱落。将装配好的柱塞部件装入回程盘8内后，再整体装入柱塞泵缸体9的孔内，并按常规方法完成斜盘7及其他零部件的装配，组成柱塞泵。

上述实施例只是对本发明的一个具体叙述，并不构成对本发明保护范围的任何限定，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种柱塞，包括柱塞体(3)、套在柱塞体内的柱塞头(2)；其特征在于：还包括螺母(5)；所述柱塞头(2)尾部设置有螺纹，所述螺母(5)与柱塞头(2)尾部的螺纹连接，螺母(5)最大外径小于柱塞体(3)尾部孔径。

2.根据权利要求1所述的一种柱塞，其特征在于：所述螺母(5)外轮廓为圆形，螺母(5)端面设置有一字槽。

3.根据权利要求2所述的一种柱塞，其特征在于：所述柱塞头(2)套入柱塞体(3)内的部分，为头部至尾部直径依次递减的阶梯轴状；所述螺母(5)外径尺寸与柱塞体(3)尾部孔径尺寸为间隙配合。

4.根据权利要求2所述的一种柱塞，其特征在于：所述柱塞头(2)套入柱塞体(3)内的部分，为头部至尾部直径依次递减的阶梯轴状；所述柱塞体尾部包括孔一(301)和孔二(302)，所述螺母(5)外径尺寸与柱塞体(3)尾部孔一(301)和孔二(302)直径均为间隙配合，其中螺母(5)外径与孔一(301)的间隙大于与孔二(302)的间隙，螺母(5)拧紧后厚度方向不超过孔一(301)。

5.根据权利要求1至4所述的任一一种柱塞，其特征在于：在所述柱塞头(2)上螺纹部分的直径，小于与其相邻部分的直径。

6.根据权利要求4所述的一种柱塞，其特征在于：还包括弹簧垫圈(4)，所述弹簧垫圈(4)与螺母(5)配套使用。

7.一种柱塞泵，其特征在于：包括权利要求1至6所述任一一种柱塞。