CN111347225A - 一种汽车油泵转子及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车油泵转子及其加工工艺，包括内转子和外转子，所述内转子位于外转子内并相互配合，所述外转子内设有一个以上的内凹齿，所述内转子外设有个数比内凹齿个数少一个的外凸齿，且外凸齿与内凹齿能够相互啮合，在内转子的中心设有与轴件配合的中心通孔，相邻两个内凹齿之间设有向外转子中心凸起的弧形连接面，在相邻两个外凸齿之间设有向内转子外壁凸起并与弧形连接面配合的弧形接触面，在每一个内凹齿的侧边均设有一个圆环形的第一减轻槽，在每一个弧形接触面的内侧均设有靠近中心通孔的圆环形的第二减轻槽，在相邻两个第二减轻槽之间设有一根以内转子纵向延伸的加强筋，在外转子的表面以及加强筋表面均涂覆有一层环氧树脂层。

Description

一种汽车油泵转子及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种发动机配件的技术领域，尤其是一种汽车油泵转子及其加工工艺。

背景技术

机油泵主要用于润滑系统中，可迫使机油自油底壳送到引擎运动件；简单点来说，机油泵就是用来使机油压力升高和保证一定的油量，向各摩擦表面强制供油的部件；机油泵分为转子泵和齿轮泵，转子泵具有结构简单、紧凑，体积小，加工方便，工作可靠，使用寿命长，泵油压力高的特点，因此得到广泛的应用；转子机油泵是利用内外转子压送润滑油，又叫次摆线齿轮泵；转子式机油泵主要由内外转子、机油泵体、机油泵盖及油封等零件组成；主动的内转子和从动的外转子都装在机油泵壳体内；内转子有凸齿，外转子有凹齿，内转子固定在主动轴上，外转子在油泵壳体内可以自由转动，两者之间有一定的偏心距。当油泵工作时，内转子带动外转子向同一个方向转动；由于两个转子的偏心距和齿形轮廓保证了内外转子无论转到任何角度，各齿面之间总是线接触，这样内外转子轮齿间便形成了多个工作腔；由于内转子的转速大于外转子的转速，当某一工作腔从进油道转过时，转子脱开啮合，容积逐渐增大，产生真空度，润滑油便从进油道被吸入；转子继续旋转，润滑油被带到出油道另一侧，这时转子进入啮合，油腔容积逐渐减小，油压升高，使油从齿间挤出，经出油道送出；随着机油泵的不停工作，油封和转子之间的油压会越来越大，因此转子必须有足够的疲劳强度和结构刚度，疲劳强度不足，往往会造成转子易受力不均，缩短使用寿命，若刚度不足，则会造成转子易变形，从而影响机油泵极综合性能，降低机油泵运行效率，同时表面的腐蚀性要求也相对较高，但是目前的转子均不达标，故而需要改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种提高强度、抗腐蚀性的一种汽车油泵转子及其加工工艺。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种汽车油泵转子，包括内转子和外转子，所述内转子位于外转子内并相互配合，所述外转子内设有一个以上的内凹齿，所述内转子外设有个数比内凹齿个数少一个的外凸齿，且外凸齿与内凹齿能够相互啮合，在内转子的中心设有与轴件配合的中心通孔，相邻两个内凹齿之间设有向外转子中心凸起的弧形连接面，在相邻两个外凸齿之间设有向内转子外壁凸起并与弧形连接面配合的弧形接触面，在每一个内凹齿的侧边均设有一个圆环形的第一减轻槽，在每一个弧形接触面的内侧均设有靠近中心通孔的圆环形的第二减轻槽，在相邻两个第二减轻槽之间设有一根以内转子纵向延伸的加强筋，在外转子的表面以及加强筋表面均涂覆有一层环氧树脂层，所述加强筋到中心通孔的径向间距D小于1.5cm。

进一步，提高整体强度，所述加强筋包括主管体，在主管体外套接有多边形结构的套管，所述环氧树脂层将主管体以及套管全部包裹起来。

进一步，避免磨损，在每一个外凸齿的端面一体成型有弧形并作为外凸齿端面与内凹齿配合的陶瓷片。

进一步，实时发现磨损情况，进行及时更换，在陶瓷片的内侧设有压力检测器，所述压力检测器电连接有位于内转子内的控制器，所述控制器电连接蓝牙器。

本发明还公开了一种汽车油泵转子，其特征在于包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉35-45份、碳粉10-12份、铝镁合金粉1-2份、铜粉4-7份、镍粉3-5份、钛粉1-1.5份、钼粉1-3份、锰1-2份、润滑剂3-12份及粘接剂25-30份。

进一步，提高防腐性，还包括按照以下重量份组合的原料：防腐剂1-3份。

进一步，提高耐磨性，还包括按照以下重量份组合的原料：耐磨剂1-3份。

本发明还公开了一种汽车油泵转子的加工工艺，其具体包括以下步骤：

按以下顺序依次加工外转子和内转子：

S1、混粉：将一定配比的原料投入混料机中混合30-40min，均匀混合；

S2、成形：采用针对汽车平衡轴结构设计的模具，向模具中装入适量的步骤S1中的混合粉，置于100T机械压机上，依次压制成形汽车油泵转子中的外转子和内转子最终结构形状；

S3、烧结：将压住好的胚料放入烧结炉中，在烧结温度为1100-1200℃的氮氢混合气保护气氛中烧结时间为20-30min；

S4、机加工：在数控车床上，用夹具装夹，加工对应的孔；

S5、热处理：采用热处理炉，在850℃碳氮共渗混合气氛中淬火60-90min，在110℃/10min的冷却速度下油冷，180℃回火2h；

S6、精加工：用夹具装夹在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求；

S7、进行去毛刺，表面抛光光滑处理，启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取；

S8、将加强筋过盈配合到对应的孔内；

S9、然后车削外径和一端面，保证车削面对中心孔的同轴度和垂直度一致，完成对内转子的加工；并通过启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取。

进一步，在步骤S3中的烧结温度为1112℃。

本发明得到的一种汽车油泵转子及其加工工艺，由于结构设置中减轻槽降低整体成本，同时在相邻两个第二减轻槽之间设有一根以内转子纵向延伸的加强筋以提高整体强度，在外转子的表面以及加强筋表面均涂覆有一层环氧树脂层以提高防腐效果，因此通过上述结构设计，实现具有高强度、高耐磨性、抗腐蚀性的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施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作简单地介绍。

图1是实施例1中一种汽车油泵转子整体结构示意图；

图2是实施例2中加强筋结构示意图；

图3是实施例3中内转子整体结构示意图；

图4是实施例4中内转子整体结构示意图。

附图标记中：内转子1、外转子2、内凹齿3、外凸齿4、中心通孔5、弧形连接面6、弧形接触面7、第一减轻槽8、第二减轻槽9、加强筋10、环氧树脂层11、主管体12、套管13、陶瓷片14、压力检测器15、控制器16、蓝牙器17。

具体实施方式

下面结合实施例对发明创造作进一步说明。

实施例1：

本实施例提供的一种汽车油泵转子及其加工工艺，参照图1，包括内转子1和外转子2，所述内转子1位于外转子2内并相互配合，所述外转子2内设有一个以上的内凹齿3，所述内转子1外设有个数比内凹齿3个数少一个的外凸齿4，且外凸齿4与内凹齿3能够相互啮合，在内转子1的中心设有与轴件配合的中心通孔5，相邻两个内凹齿3之间设有向外转子2中心凸起的弧形连接面6，在相邻两个外凸齿4之间设有向内转子1外壁凸起并与弧形连接面6配合的弧形接触面7，在每一个内凹齿3的侧边均设有一个圆环形的第一减轻槽8，在每一个弧形接触面7的内侧均设有靠近中心通孔5的圆环形的第二减轻槽9，在相邻两个第二减轻槽9之间设有一根以内转子1纵向延伸的加强筋10，在外转子2的表面以及加强筋10表面均涂覆有一层环氧树脂层11，所述加强筋10到中心通孔5的径向间距D小于1.5cm。

本实施例还公开了一种汽车油泵转子，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉35-45份、碳粉10-12份、铝镁合金粉1-2份、铜粉4-7份、镍粉3-5份、钛粉1-1.5份、钼粉1-3份、锰1-2份、润滑剂3-12份及粘接剂25-30份。

在本实施例中，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉35份、碳粉10份、铝镁合金粉1份、铜粉4份、镍粉3份、锰1份、钛粉1份、钼粉1份、润滑剂3及粘接剂25份。

进一步，提高防腐性，还包括按照以下重量份组合的原料：防腐剂1-3份。所述防腐剂2份。

进一步，提高耐磨性，还包括按照以下重量份组合的原料：耐磨剂1-3份。所述耐磨剂2份。

本实施例还公开了一种汽车油泵转子的加工工艺，其具体包括以下步骤：

按以下顺序依次加工外转子和内转子：

S1、混粉：将一定配比的原料投入混料机中混合30-40min，均匀混合；

S2、成形：采用针对汽车平衡轴结构设计的模具，向模具中装入适量的步骤S1中的混合粉，置于100T机械压机上，依次压制成形汽车油泵转子中的外转子和内转子最终结构形状；

S3、烧结：将压住好的胚料放入烧结炉中，在烧结温度为1100-1200℃的氮氢混合气保护气氛中烧结时间为20-30min；

S4、机加工：在数控车床上，用夹具装夹，加工对应的孔；

S5、热处理：采用热处理炉，在850℃碳氮共渗混合气氛中淬火60-90min，在110℃/10min的冷却速度下油冷，180℃回火2h；

S6、精加工：用夹具装夹在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求；

S7、进行去毛刺，表面抛光光滑处理，启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取；

S8、将加强筋10过盈配合到对应的孔内；

S9、然后车削外径和一端面，保证车削面对中心孔的同轴度和垂直度一致，完成对内转子1的加工；并通过启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取。

进一步，在步骤S3中的烧结温度为1112℃。

由于结构设置中减轻槽降低整体成本，同时在相邻两个第二减轻槽9之间设有一根以内转子1纵向延伸的加强筋10以提高整体强度，在外转子2的表面以及加强筋10表面均涂覆有一层环氧树脂层11以提高防腐效果，因此通过上述结构设计，实现具有高强度、高耐磨性、抗腐蚀性的优点。

经验证：由上述工艺制得的一种汽车油泵转子，测得其性能参数如下：硬度：HRC45，抗拉强度：460N/mm²，抗压强度1580MPa，冲击值AK：5.64KJ/m²，因此具有高强度、高耐磨性的内外转子，产品密度大于7g/cm³，表面硬度＞88，芯部硬度≥82，该产品具有良好的市场前景。

实施例2：

本实施例提供的一种汽车油泵转子及其加工工艺，参照图2，进一步，提高整体强度，所述加强筋10包括主管体12，在主管体12外套接有多边形结构的套管13，所述环氧树脂层11将主管体12以及套管13全部包裹起来，通过设置加强筋10以提高与内转子1的接触面积，以提高整体强度。

实施例3：

本实施例提供的一种汽车油泵转子及其加工工艺，参照图3，进一步，避免磨损，在每一个外凸齿4的端面一体成型有弧形并作为外凸齿4端面与内凹齿3配合的陶瓷片14，通过将外凸齿4端部设置陶瓷片14以提高耐磨效果，避免磨损。

实施例4：

本实施例提供的一种汽车油泵转子及其加工工艺，参照图4，进一步，实时发现磨损情况，进行及时更换，在陶瓷片14的内侧设有压力检测器15，所述压力检测器15电连接有位于内转子1内的控制器16，所述控制器16电连接蓝牙器17，通过设置压力检测器15，一旦发现陶瓷片14磨损后，会导致压力检测器15而被挤压，并与控制器16的预设范围进行对比，然后通过蓝牙器17进行无线发送数据，最终给汽车中控台以提醒作用。

实施例6：

本实施例公开了一种汽车油泵转子，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉40份、碳粉11.5份、铝镁合金粉1.8份、锰2份、铜粉6份、镍粉4.5份、钛粉1.2份、钼粉1.8份、润滑剂8份及粘接剂27份。

实施例7：

本实施例公开了一种汽车油泵转子，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉36份、碳粉11份、铝镁合金粉1.5份、铜粉5份、锰1份、镍粉3.5份、钛粉1.4份、钼粉1.5份、润滑剂10份及粘接剂28份。

实施例8：

本实施例公开了一种汽车油泵转子，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉42份、碳粉11.5份、铝镁合金粉1.8份、铜粉6.5份、锰1.2份、镍粉4.5份、钛粉1.2份、钼粉2份、润滑剂11份及粘接剂29份。

实施例9：

本实施例公开了一种汽车油泵转子，包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉45份、碳粉12份、铝镁合金粉2份、铜粉7份、镍粉5份、锰2份、钛粉1.5份、钼粉3份、润滑剂12份及粘接剂30份。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种汽车油泵转子，包括内转子（1）和外转子（2），所述内转子（1）位于外转子（2）内并相互配合，其特征在于：所述外转子（2）内设有一个以上的内凹齿（3），所述内转子（1）外设有个数比内凹齿（3）个数少一个的外凸齿（4），且外凸齿（4）与内凹齿（3）能够相互啮合，在内转子（1）的中心设有与轴件配合的中心通孔（5），相邻两个内凹齿（3）之间设有向外转子（2）中心凸起的弧形连接面（6），在相邻两个外凸齿（4）之间设有向内转子（1）外壁凸起并与弧形连接面（6）配合的弧形接触面（7），在每一个内凹齿（3）的侧边均设有一个圆环形的第一减轻槽（8），在每一个弧形接触面（7）的内侧均设有靠近中心通孔（5）的圆环形的第二减轻槽（9），在相邻两个第二减轻槽（9）之间设有一根以内转子（1）纵向延伸的加强筋（10），在外转子（2）的表面以及加强筋（10）表面均涂覆有一层环氧树脂层（11），所述加强筋（10）到中心通孔（5）的径向间距D小于1.5cm。

2.根据权利要求1所述的一种汽车油泵转子，其特征在于：所述加强筋（10）包括主管体（12），在主管体（12）外套接有多边形结构的套管（13），所述环氧树脂层（11）将主管体（12）以及套管（13）全部包裹起来。

3.根据权利要求1所述的一种汽车油泵转子，其特征在于：在每一个外凸齿（4）的端面一体成型有弧形并作为外凸齿（4）端面与内凹齿（3）配合的陶瓷片（14）。

4.根据权利要求3所述的一种汽车油泵转子，其特征在于：在陶瓷片（14）的内侧设有压力检测器（15），所述压力检测器（15）电连接有位于内转子（1）内的控制器（16），所述控制器（16）电连接蓝牙器（17）。

5.一种汽车油泵转子，其特征在于包括按照以下重量份组合的原料：冶金铁粉35-45份、碳粉10-12份、铝镁合金粉1-2份、铜粉4-7份、镍粉3-5份、钛粉1-1.5份、钼粉1-3份、锰1-2份、润滑剂3-12份及粘接剂25-30份。

6.根据权利要求5所述的一种汽车油泵转子，其特征在于：还包括按照以下重量份组合的原料：防腐剂1-3份。

7.根据权利要求5所述的一种汽车油泵转子，其特征在于：还包括按照以下重量份组合的原料：耐磨剂1-3份。

8.一种汽车油泵转子的加工工艺，其特征在于具体包括以下步骤，

按以下顺序依次加工外转子和内转子：

S1、混粉：将一定配比的原料投入混料机中混合 30-40min，均匀混合；

S2、成形：采用针对汽车平衡轴结构设计的模具，向模具中装入适量的步骤S1中的混合粉，置于 100T 机械压机上，依次压制成形汽车油泵转子中的外转子和内转子最终结构形状；

S3、烧结：将压住好的胚料放入烧结炉中，在烧结温度为1100-1200℃的氮氢混合气保护气氛中烧结时间为 20-30min；

S4、机加工：在数控车床上，用夹具装夹，加工对应的孔；

S5、热处理：采用热处理炉，在 850℃碳氮共渗混合气氛中淬火60-90min，

在 110℃ /10min 的冷却速度下油冷，180℃回火 2h；

S6、精加工：用夹具装夹在精密数控车床上加工内孔至尺寸要求；

S7、进行去毛刺，表面抛光光滑处理，启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取；

S8、将加强筋（10）过盈配合到对应的孔内；

S9、然后车削外径和一端面，保证车削面对中心孔的同轴度和垂直度一致，完成对内转子（1）的加工；并通过启动抽风机，抽风机对加工产生的碎屑进行吸取。

9.根据权利要求8所述的一种汽车油泵转子的加工工艺，其特征在于：在步骤S3中的烧结温度为1112℃。

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