CN110788569B - 一种十字头导向滑套及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柱塞泵技术领域，提供一种十字头导向滑套,包括导向滑套本体和外衬套，外衬套套设在导向滑套本体外，导向滑套的内圆和外圆均为圆弧结构，且其外圆的一端设有燕尾槽凹槽结构，其另外一端设有“L”型平凸台结构,具有工艺简单、安排合理、便于操作加工，同时提高了十字头导向滑套的加工精度和效率，可靠性高的优点。

Description

一种十字头导向滑套及其加工方法

技术领域

本发明涉及柱塞泵技术领域，尤其涉及一种十字头导向滑套以及其加工方法。

背景技术

柱塞泵是液压系统的一个重要装置，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸水、压水，柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和操作维修方便等优点。柱塞泵在各行各业有着广泛的应用，尤其在油气田开采领域占据着无可替代的关键作用，其中曲柄连杆机构作为柱塞泵的传动机构，通过将输入柱塞泵的旋转运动转化为柱塞的往复直线运动，将动能转化为压力能。十字头导向滑套作为动力端总成主要承载件，其外圆通过螺栓固定在动力端壳体上，内圆与十字头间隙配合，导向和支撑十字头在泵壳内的往复直线运动。为减少十字头与十字头导向滑套运动时磨损，带走摩擦热量，十字头导向滑套与十字头外圆装配时留有适当安装间隙，以便润滑油进入，冷却和润滑十字头和十字头导向滑套，带走摩擦热量。若安装间隙过大，则润滑油油压低，同时在运动时十字头与十字头导向滑套产生偏磨，加剧磨损；若安装间隙过小，则润滑油无法在十字头外圆和十字头导向滑套内圆之间形成油膜，此时十字头外圆因干摩擦快速升温、变形、扭曲，最终十字头导向滑套与十字头抱死，出现柱塞泵质量事故。因而十字头导向滑套的加工精度和装配精度是影响柱塞泵持续高效、平稳运转性能的决定性因素。

十字头导向滑套通常采用半圆筒形的合金铸铁材质，内外圆经精加工后其尺寸公差和形位公差要求十分苛刻，因而其机加工工艺直接影响着整泵的装配精度和实际使用效果。目前十字头导向滑套加工工艺普遍采用整体筒料粗加工外形----粗加工外圆----精加工外圆、燕尾槽----粗加工内圆----钻螺栓通孔和润滑油孔----锯床将导向滑套等分成4部分----上工装夹紧4片导向滑套，精加工内圆；这种加工工艺需用到工装夹具配合使用，操作繁琐、定心能力差，而且上、下单片十字头导向滑套内圆在工装上精加工，无法确保其内外圆同轴度和工装燕尾槽与实际泵壳燕尾槽完全一致，造成装配间隙不一样，精度差，影响导向滑套使用寿命和柱塞泵传动精度。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供，用以解决现有的十字头导向滑套存在的结构复杂、制作工艺繁琐的缺点。

（二）发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种十字头导向滑套，包括导向滑套本体和外衬套，外衬套套设在导向滑套本体外，导向滑套的内圆和外圆均为圆弧结构，且其外圆的一端设有燕尾槽凹槽结构，其另外一端设有“L”型平凸台结构。

所述十字头导向滑套的加工方法包括如下步骤：

1）毛坯下料：选取铸料筒料备用，人工筛选掉其中有气孔和夹渣的毛坯料；

2）粗加工：使用车床将步骤1）中的铸料筒料的端面加工至图纸所规定的长度，并使用车床将步骤1）中的铸料筒料加工出所述的“L”型平凸台结构，使用车床按照图纸的要求粗车出十字头导向滑套的内圆和外圆，并保留2mm的加工余量；

3）调质：将经过步骤1）至2）加工后的半成品进行调质处理，调质硬度HB190-220，调质处理完成后进行相应的检验；

4）时效处理：将经过步骤1）至步骤3）处理后的半成品放置于储存室进行时效处理；

5）半精加工：将经过步骤1）至步骤4)处理后的半成品放置于车床上，车床的三爪卡盘夹紧内圆，精加工所述的十字头导向滑套的外圆至图纸要求的尺寸，精加工外圆上的燕尾槽至图纸要求的尺寸，精加工所述的十字头导向滑套的“L”型平凸台结构至图纸要求的尺寸；

6）钻孔：按照图纸的要求加工出螺栓定位通孔和润滑油道孔；

7）分型和去尖角毛刺：将经过步骤1）至6）处理后的十字头导向滑套等分为四个单片十字头导向滑套；

8）连接固定：将步骤7）中的四个单片十字头导向滑套两个一组进行固定；

9）精加工：将十字头导向滑套固定在泵壳的相应位置，再使用镗床进行精加工；

10）清洗：使用气压枪对泵壳和十字头导向滑套的各个加工面进行吹洗；

11)质检：检验十字头导向滑套在泵壳上的内圆尺寸、长度、表面粗糙度、形位公差，均达到图纸技术要求。

进一步，在步骤2）中，使用卧式普通车床，使用其三爪卡盘夹紧十字头导向滑套的外圆一端，粗车十字头导向滑套端面至图纸要求长度尺寸，粗车外圆和“L”型平凸台至外形尺寸要求。

进一步的，在步骤8）中，将两个单片十字头导向滑套安装在镗床精加工后的泵壳导向滑套支撑部位，用导向套螺栓进行固定，并穿铁丝串联，螺栓拧紧力矩为48N.m 。

进一步的，“L”型平凸台结构上设置有螺栓定位通孔。

进一步的，螺栓定位通孔设有八个，且所述八个螺栓定位通孔均匀的分布于所述“L”型平凸台结构。

进一步的，螺栓定位通孔旁还设有润滑油道孔。

（三）有益效果

本发明提供的一种十字头导向滑套，包括导向滑套本体和外衬套，外衬套套设在导向滑套本体外，导向滑套的内圆和外圆均为圆弧结构，且其外圆的一端设有燕尾槽凹槽结构，其另外一端设有“L”型平凸台结构，十字头导向滑套一端以燕尾槽进行定位，外圆贴死泵壳支撑连接板，另一端用两根特制高强度导向套螺栓进行固定，这样同时完成对十字头导向滑套的轴向和径向定位，安装定位牢靠，相比传统十字头导向滑套加工工艺设计精巧、工艺简单、安排合理、便于操作加工，同时提高了十字头导向滑套的加工精度和效率，可靠性高。

同时提供了上述十字头导向滑套，能够快速高效的制作上述十字头导向滑套，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种十字头导向滑套的第一个视角的结构示意图。

图2为本发明的一种十字头导向滑套的第二个视角的结构示意图。

图3为本发明的一种十字头导向滑套的第三个视角的结构示意图。

图4为本发明的一种十字头导向滑套与泵壳连接固定的示意图。

图中附图标记说明：

1、导向滑套本体； 2、燕尾槽凹槽结构；

3、“L”型平凸台结构； 4、螺栓连接通孔；

5、润滑油道孔； 6、泵壳。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本发明的一种十字头导向滑套，包括导向滑套本体1和外衬套，外衬套套设在导向滑套本体1外，导向滑套的内圆和外圆均为圆弧结构，且其外圆的一端设有燕尾槽凹槽结构2，其另外一端设有“L”型平凸台结构3，“L”型平凸台结构3上设置有螺栓定位通孔，螺栓定位通孔设有八个，且所述八个螺栓定位通孔均匀的分布于所述“L”型平凸台结构3，螺栓定位通孔旁还设有润滑油道孔5。

其加工方法如下：

1、毛坯下料：十字头导向滑套原材料为合金铸铁材质，毛坯为铸造筒料，毛坯不得有气孔、夹渣等铸造缺陷；

2、粗加工：在卧式普通车床上，三爪卡盘夹紧外圆一端，粗车十字头导向滑套端面至图纸要求长度尺寸，粗车外圆L型平凸台至外形尺寸要求，以同一基准粗车十字头导向滑套内外圆，留加工余量单边2mm；

3、调质：将粗加工后的半成品十字头导向滑套进行调质处理，调质硬度HB190-220，并检验其硬度是否达标；

4、时效处理：将调质后的半成品放在自然环境下进行自然时效处理，从而消除工件的内应力，稳定组织；

5、半精加工：在车床上用三爪卡盘夹紧内圆，以内圆为基准，精车十字头导向滑套外圆至成品尺寸，精车外圆弧面上燕尾槽至图纸要求尺寸，精车“L”型平凸台平面至成品尺寸，表面粗糙度均达到Ra3.2；

6、钻孔：按照图纸要求，在钻床上对十字头导向滑套L型平凸台上钻导向套螺栓连接通孔4，钻润滑油道孔5，攻顶丝螺纹孔和润滑油道接头连接螺纹孔；

7、锯开：将半精加工后的十字头导向滑套在锯床上夹紧，以中心轴线为基准，等分为4个单片十字头导向滑套；

8、去尖角毛刺：将单片十字头导向滑套打磨，去尖角毛刺；

9、连接固定：取2个单片十字头导向滑套，安装在镗床精加工后的泵壳6导向滑套支撑部位，用导向套螺栓进行固定，并穿铁丝串联，螺栓拧紧力矩为48N.m；

10、精加工：在镗床上精加工固定在泵壳6相应位置的十字头导向滑套至成品尺寸，继续对泵壳6其余部位进行后续加工；

11、清洗：用带压气枪对泵壳6及十字头导向滑套各加工面进行吹洗，去除表面铁削等异物；

检验：按图检验十字头导向滑套在泵壳6上的内圆尺寸、长度、表面粗糙度、形位公差，均达到图纸技术要求，即可入库。

使用时，按照如图4所示的方法进行安装。具体来说，将步骤9中十字头导向滑套一端以燕尾槽进行定位，外圆贴死泵壳6支撑连接板，另一端用两根特制高强度导向套螺栓进行固定，这样同时完成对十字头导向滑套的轴向和径向定位，安装定位牢靠。

本发明专利的优点如下：

1、本发明专利相比传统十字头导向滑套加工工艺设计精巧、工艺简单、安排合理、便于操作加工，同时提高了十字头导向滑套的加工精度和效率，可靠性高；

2、本发明专利借助泵壳6安装固定对十字头导向滑套进行内圆精加工工艺，无需借助传统工装精加工，避免了工装上燕尾槽与实际泵壳6上燕尾槽不一致，提高了十字头导向滑套实际安装后内外圆同轴度和圆度。

3、本发明专利十字头导向滑套单片精加工后无需从泵壳6上拆卸，避免了十字头导向滑套装配过程中的尺寸变形问题，同时确保十字头导向滑套与十字头之间的装配间隙，无需重复测量调整即可一次性完成装配工作，缩短了装配时间，提高了生产效率和装配精度。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种十字头导向滑套，其特征在于，包括导向滑套本体和外衬套，所述外衬套套设在所述导向滑套本体外，所述十字头导向滑套的内圆和外圆均为圆弧结构，且其外圆的一端设有燕尾槽凹槽结构，其另外一端设有“L”型平凸台结构；

所述十字头导向滑套的加工方法包括如下步骤：

1）毛坯下料：选取铸料筒料备用，人工筛选掉其中有气孔和夹渣的毛坯料；

2）粗加工：使用车床将步骤1）中的铸料筒料的端面加工至图纸所规定的长度，并使用车床将步骤1）中的铸料筒料加工出所述的“L”型平凸台结构，使用车床按照图纸的要求粗车出十字头导向滑套的内圆和外圆，并保留2mm的加工余量；

3）调质：将经过步骤1）至2）加工后的半成品进行调质处理，调质硬度HB190-220，调质处理完成后进行相应的检验；

4）时效处理：将经过步骤1）至步骤3）处理后的半成品放置于储存室进行时效处理；

5）半精加工：将经过步骤1）至步骤4)处理后的半成品放置于车床上，车床的三爪卡盘夹紧内圆，精加工所述十字头导向滑套的外圆至图纸要求的尺寸，精加工外圆上的燕尾槽至图纸要求的尺寸，精加工所述十字头导向滑套的“L”型平凸台结构至图纸要求的尺寸；

6）钻孔：按照图纸的要求加工出螺栓定位通孔和润滑油道孔；

7）分型和去尖角毛刺：将经过步骤1）至6）处理后的十字头导向滑套等分为四个单片十字头导向滑套；

8）连接固定：将步骤7）中的四个单片十字头导向滑套两个一组进行固定；

9）精加工：将十字头导向滑套固定在泵壳的相应位置，再使用镗床进行精加工；

10）清洗：使用气压枪对泵壳和十字头导向滑套的各个加工面进行吹洗；

11)质检：检验十字头导向滑套在泵壳上的内圆尺寸、长度、表面粗糙度、形位公差，均达到图纸技术要求。

2.根据权利要求1所述的一种十字头导向滑套，其特征在于，所述“L”型平凸台结构上设置有螺栓定位通孔。

3.根据权利要求2所述的一种十字头导向滑套，其特征在于，所述螺栓定位通孔设有八个，且所述八个螺栓定位通孔均匀的分布于所述“L”型平凸台结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种十字头导向滑套，其特征在于，所述螺栓定位通孔旁还设有润滑油道孔。

5.根据权利要求1所述的一种十字头导向滑套，其特征在于，在步骤2）中，使用卧式普通车床，使用其三爪卡盘夹紧所述十字头导向滑套的外圆一端，粗车十字头导向滑套端面至图纸要求长度尺寸，粗车外圆、“L”型平凸台至外形尺寸要求。

6.根据权利要求1所述的一种十字头导向滑套，其特征在于，在步骤8）中，将两个所述单片十字头导向滑套安装在镗床精加工后的泵壳导向滑套支撑部位，用导向套螺栓进行固定，并穿铁丝串联，螺栓拧紧力矩为48N.m。

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