CN111979496B

CN111979496B - 机油泵转子加工工艺

Info

Publication number: CN111979496B
Application number: CN202010801692.5A
Authority: CN
Inventors: 赵原晋; 赵海康
Original assignee: Yineixi Machinery Manufacturing Co ltd
Current assignee: Shanghai Yineixi Machinery Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2040-08-11
Also published as: CN111979496A

Abstract

本申请公开了一种机油泵转子加工工艺，涉及发动机部件领域，其技术方案要点是，包括以下步骤，步骤一：原料的配比，原料包括0.54‑0.66%的C、1.33‑1.53%的Mo、0‑1.7%的Cu、1.75‑2.16%的Ni以及Fe；步骤二：成形，将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；步骤三：预烧结，将成形的生坯放置到烧结炉中进行预烧结处理；步骤四：初次精加工。通过铣床对通孔进行初次的精加工，在此过程中，通过机油泵转子工装对机油泵转子进行固定；步骤五：烧结硬化，将制品放在烧结硬化炉中进行烧结硬化；步骤六：再次精加工，通过铣床对通孔进行再次的精加工并对转子本体的两端面进行磨平；步骤七：回火。本申请具有提高机油泵转子精加工精度的效果。

Description

机油泵转子加工工艺

技术领域

本申请涉及发动机部件技术领域，尤其涉及一种机油泵转子加工工艺。

背景技术

变排量叶片式机油泵可根据发动机的实际需求来调节机油泵的供油能力，从而减少机油泵不必要的能量消耗。根据相关的研究报告：采用可变排量叶片式机油泵的车用发动机平均能降低0.5％-2％的燃油消耗，针对长期处于高转速工况下运行的商用车发动机，使用可变排量叶片式机油泵能够降低大约3％的燃油消耗。因此变排量叶片式机油泵的应用是一种发展趋势。

叶片泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖等部件组成，定子的内表面是圆柱形孔，转子和定子之间存在着偏心，系统通过定子的移动改变转子的偏心距，从而改变叶片式泵的排量。叶片是镶嵌在转子槽里，在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转时，右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口和配油盘上窗口将油吸入。而在左侧，叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口被压出而输出到系统中去。

现有的机油泵转子是通过粉末冶金法进行制备，这样虽然能够减少能耗和降低生产成本，但是在制备之后的粗糙度较大，还需要对机油泵转子进行精加工。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种机油泵转子加工工艺，提高机油泵转子精加工的精度。

为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：一种机油泵转子加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：原料的配比，原料包括0.54-0.66%的C、1.33-1.53%的Mo、0-1.7%的Cu、1.75-2.16%的Ni以及Fe；

步骤二：成形，将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯；

步骤三：预烧结，将成形的生坯放置到烧结炉中进行预烧结处理；

步骤四：初次精加工。通过铣床对通孔进行初次的精加工，在此过程中，通过机油泵转子工装对机油泵转子进行固定；

步骤五：烧结硬化，将制品放在烧结硬化炉中进行烧结硬化；

步骤六：再次精加工，通过铣床对通孔进行再次的精加工并对转子本体的两端面进行磨平；

步骤七：回火。

通过采用上述技术方案，对通孔进行初次精加工时，通过将机油泵转子放置到机油泵转子工装工装，对转子本体进行定位和限位，之后再对机油泵转子进行铣磨精加工，提高加工精度；二次精加工时同理；当需要对机油泵转子的两端面进行磨平时，通过夹持工装对机油泵转子进行夹持，再通过双面磨床对机油泵转子的两端面进行磨平，通过夹持组件的夹持，不仅提高对机油泵转子的固定效果，还能提高加工效率。

本申请进一步设置为：所述机油泵转子工装包括底座、与底座转动连接的转盘、垂直固定在转盘上的固定柱以及对转动的转盘进行定位的定位杆；底座上固定有限位块，转盘上开设有与通孔数量相同的定位槽，且定位杆能够插入到定位槽内；定位杆上设置有带动定位杆向靠近限位块方向转动的弹性件；所述固定柱的半径与轴孔的半径相同。

通过采用上述技术方案，使用时轴孔套接在固定柱上，转动转盘使得定位杆插入到转盘上开设的一个定位槽内。之后调节铣床铣刀的位置，使得铣刀与其中的一个通孔对齐。调刀完成后，对通孔进行铣磨，当一个通孔铣磨完成后，铣刀退刀，转动转盘，使得定位杆插入到与之前定位槽相邻的定位槽内，使得铣刀能够与另一个通孔对齐，无须重新定刀，对新的通孔进行铣磨；减少频繁定刀带来的误差，提高对通孔的加工精度。

本申请进一步设置为：所述定位杆靠近定位槽一端的两侧设置为斜面，且斜面使得定位杆靠近转盘一端的截面积小于远离转盘一端的截面积；定位槽也设置有相同的斜面。

通过采用上述技术方案，定位杆与定位槽之间的斜面相互配合，便于定位杆从定位槽内转出或者定位杆转入到定位槽内。

本申请进一步设置为：所述转盘的顶端固定有限位条，且限位条距离固定柱的距离与叶片槽距离轴孔的距离相同。

通过采用上述技术方案，插入到叶片槽内的限位条能够对机油泵转子的转动进行限位，防止机油泵转子与固定柱之间发生相对的转动，进一步增加对通孔铣磨的精度。

本申请进一步设置为：所述固定柱上竖直开设有多个凹槽，凹槽内滑动连接有卡紧板，且卡紧板能够完全置于凹槽内，卡紧板靠近凹槽的一端固定有带动卡紧板向远离凹槽的方向滑动的弹簧。

通过采用上述技术方案，当机油泵转子套接在固定柱上后，卡紧板在弹簧弹力的作用下能够与轴孔抵接，从而增加固定柱对机油泵转子的固定效果。

本申请进一步设置为：所述步骤六中对转子本体的两端面进行磨平时采用夹持工装，夹持工装包括底板、垂直固定在底板上的导柱、与导柱滑动连接的两个连接板以及带动两个连接板向彼此靠近或者远离方向运动的同步组件；连接板彼此靠近的一端固定有支撑杆，支撑杆远离连接板的一端固定有圆弧形的夹紧板。

通过采用上述技术方案，在同步组件的带动下两个连接板向彼此靠近的方向运动，对位于两个夹紧板之间的机油泵转子进行夹紧定位，方便对机油泵转子进行加工，提高对机油泵转子两端磨平的精度。

本申请进一步设置为：所述同步组件包括位于连接板一侧并且固定在底板上的支撑架、与支撑架转动连接的齿轮、与齿轮啮合的两个齿条以及对转动后的齿轮进行固定的固定组件。

通过采用上述技术方案，齿条与齿轮啮合，齿轮转动后，与齿轮啮合的两个齿条能够同步运动，进而带动滑动连接在导柱顶端和底端的两个连接板向彼此靠近或者远离的方向运动，便于带动夹紧板的同步运动，固定组件对转动后的齿轮进行固定，从而使得机油泵转子能够被稳定的在两个夹紧板中被夹持。

本申请进一步设置为：所述固定组件包括与齿轮同轴转动的连接轴、固定在支撑架侧壁的连接块、与连接块转动连接的螺杆以及转动连接在螺杆靠近连接轴一端的卡板。

通过采用上述技术方案，转动螺杆，带动卡板向连接轴的方向运动，增加连接轴与卡板之间的摩擦力，从而使得连接轴转动的阻力增加，使得连接轴难以转动，通过转动螺杆对连接轴进行固定，便于对连接轴进行固定。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.对通孔进行初次精加工时，通过将机油泵转子放置到机油泵转子工装工装，对转子本体进行定位和限位，之后再对机油泵转子进行铣磨精加工，提高加工精度；二次精加工时同理；当需要对机油泵转子的两端面进行磨平时，通过夹持工装对机油泵转子进行夹持，再通过双面磨床对机油泵转子的两端面进行磨平，通过夹持组件的夹持，不仅提高对机油泵转子的固定效果，还能提高加工效率；

2.当机油泵转子套接在固定柱上后，卡紧板在弹簧弹力的作用下能够与轴孔抵接，从而增加固定柱对机油泵转子的固定效果；

3.齿条与齿轮啮合，齿轮转动后，与齿轮啮合的两个齿条能够同步运动，进而带动滑动连接在导柱顶端和底端的两个连接板向彼此靠近或者远离的方向运动，便于带动夹紧板的同步运动，固定组件对转动后的齿轮进行固定，从而使得机油泵转子能够被稳定的在两个夹紧板中被夹持。

附图说明

图1为机油泵转子的主视图；

图2为体现机油泵转子工装的结构示意图；

图3为体现底座的结构示意图；

图4为图2的A部放大图；

图5为夹持工装的结构示意图；

图6为体现同步组件的机构示意图；

图7为图6的B部放大图。

图中：1、转子本体；11、轴孔；12、叶片槽；13、通孔；14、凹槽；2、底座；21、固定块；211、转轴；3、转盘；31、定位槽；32、限位条；4、固定柱；41、凹槽；42、卡紧板；421、倒角；43、弹簧；5、定位杆；51、限位块；52、斜面；6、底板；7、导柱；71、顶板；8、连接板；81、支撑杆；82、夹紧板；9、同步组件；91、支撑架；911、放置口；92、齿轮；93、齿条；94、固定组件；941、连接轴；942、连接块；943、螺杆；944、卡板。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例：参见图1，一种机油泵转子，参见图1，包括转子本体1、轴孔11、沿圆周方向均匀开设的多个（一般为7）叶片槽12以及设置在叶片槽12靠近轴孔11一端并且与叶片槽12连通的通孔13。转子本体1的两端还开设有凹槽14。

一种机油泵转子加工工艺，包括以下步骤：

步骤一：原料的配比。原料包括0.54-0.66%的C、1.33-1.53%的Mo、0-1.7%的Cu、1.75-2.16%的Ni以及Fe。

步骤二：成形。将配制完成的合金粉末原料放入成形机的模具中压制成形，得到成形生坯。

步骤三：预烧结。将成形的生坯放置到烧结炉中进行预烧结处理。

步骤四：初次精加工。通过铣床对通孔13进行初次的精加工。在精加工的过程中为了提高精加工的精度以及效率，通过机油泵转子工装对机油泵转子进行固定。

参见图2，机油泵转子工装包括底座2、与底座2转动连接的转盘3、垂直固定在转盘3上的固定柱4以及对转动的转盘3进行定位的定位杆5。固定柱4的半径与轴孔11的半径相同。

底座2的侧边固定有固定块21，固定块21远离底座2的一端固定有转轴211，定位杆5与转轴211转动连接。定位杆5的一侧设置有固定在底座2上的限位块51。转轴211上设置有扭簧（弹性件），且扭簧带动定位杆5向靠近限位块51的方向转动。

参见图2和图3，转盘3的顶端固定有限位条32，且限位条32距离固定柱4的距离与叶片槽12距离轴孔11的距离相同。限位条32能够防止转子本体1与固定柱4之间发生相对的转动。转盘3的侧壁开设有若干的定位槽31，定位槽31的数量与叶片槽12的数量相同。定位杆5靠近定位槽31的一端能够插入到定位槽31内，对转动后的转盘3进行定位。定位杆5靠近定位槽31一端的两侧设置为斜面52，斜面52使得定位杆5靠近转盘3一端的截面积小于远离转盘3一端的截面积。定位槽31也设置有相同的斜面52，使得定位槽31的截面与定位杆5末端的截面相同。定位槽31和定位杆5的斜面52相互配合，能够方便定位杆5进入或离开定位槽31。

参见图2和图4，固定柱4上竖直开设有多个凹槽41，凹槽41内滑动连接有卡紧板42，且卡紧板42能够完全置于凹槽41内。卡紧板42靠近凹槽41的一端固定有与凹槽41固定连接的弹簧43，且弹簧43带动卡紧板42向远离凹槽41的方向滑动。卡紧板42的顶端设置有倒角421，且倒角421位于卡紧板42远离凹槽41的一侧。

使用时，将转子本体1放置到转盘3上，固定柱4插入到轴孔11内，限位条32插入到叶片槽12内，并转动转盘3使得定位杆5插入到转盘3上开设的一个定位槽31内。之后调节铣床铣刀的位置，使得铣刀与其中的一个通孔13对齐。调刀完成后，对通孔13进行铣磨，当一个通孔13铣磨完成后，铣刀退刀，转动转盘3，使得定位杆5插入到与之前定位槽31相邻的定位槽31内，使得铣刀能够与另一个通孔13对齐，无须重新定刀，对新的通孔13进行铣磨。

步骤五：烧结硬化。将制品放在烧结硬化炉中进行烧结硬化，采用氮气作为保护气体。

步骤六：再次精加工。通过铣床对通孔13进行再次的精加工并对转子本体1的两端面进行磨平。通孔13的再次精加工继续使用机油泵转子工装；两端面的磨平采用夹持工装。

参见图5，夹持工装包括底板6、垂直固定在底板6上的导柱7、与导柱7滑动连接的两个连接板8以及带动两个连接板8向彼此靠近或者远离方向运动的同步组件9。

连接板8彼此靠近的一端固定有支撑杆81，支撑杆81远离连接板8的一端固定有夹紧板82，夹紧板82为圆弧形，转子本体1位于两个夹紧板82之间，并且被夹紧板82夹紧；夹紧板82的长度与转子本体1的长度相同。导柱7的顶端固定有顶板71，顶板71对连接板8进行限位，防止连接板8从导柱7的顶端脱离导柱7。

参见图5和图6，同步组件9包括位于连接板8一侧并且固定在底板6上的支撑架91、与支撑架91转动连接的齿轮92、与齿轮92啮合的两个齿条93以及对转动后的齿轮92进行固定的固定组件94。支撑架91的顶端开设有放置口911，齿轮92转动连接在放置口911内，且齿条93能够穿过放置口911。

两个齿条93分别与两个连接板8固定连接，且两个齿条93分别位于齿轮92的两侧，当齿轮92转动后，与齿轮92啮合的两个齿条能够向彼此远离或者靠近的方向运动，从而带动两个连接板8向彼此靠近或者远离的方向运动；当两个连接板8向彼此靠近的方向运动后，两个夹紧板82对位于夹紧板82之间的转子本体1进行夹紧固定。转动后的齿轮92通过固定组件94进行固定。

参见图6和图7，固定组件94与齿轮92同轴转动的连接轴941、固定在支撑架91侧壁的连接块942、与连接块942转动连接的螺杆943以及转动连接在螺杆943靠近连接轴941一端的卡板944。卡板944为圆弧状，靠近连接轴941的一侧能够与连接轴941抵接。转动螺杆943能够带动卡板944向靠近连接轴941的方向运动，增加卡板944与连接轴941之间的摩擦力，从而对连接轴941进行固定。

转子本体1被两个夹紧板82夹紧后，放置到双端面磨床上，将两端面进行磨平。

步骤七：回火。以提高塑性和韧性。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种机油泵转子加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：原料的配比，原料由0.54-0.66%的C、1.33-1.53%的Mo、0-1.7%的Cu、1.75-2.16%的Ni以及Fe组分构成；

步骤四：初次精加工；

通过铣床对通孔（13）进行初次的精加工，在此过程中，通过机油泵转子工装对机油泵转子进行固定；

步骤六：再次精加工，通过铣床对通孔（13）进行再次的精加工并对转子本体（1）的两端面进行磨平；

步骤七：回火；

所述机油泵转子工装包括底座（2）、与底座（2）转动连接的转盘（3）、垂直固定在转盘（3）上的固定柱（4）以及对转动的转盘（3）进行定位的定位杆（5）；底座（2）上固定有限位块（51），转盘（3）上开设有与通孔（13）数量相同的定位槽（31），且定位杆（5）能够插入到定位槽（31）内；定位杆（5）上设置有带动定位杆（5）向靠近限位块（51）方向转动的弹性件；所述固定柱（4）的半径与轴孔（11）的半径相同；

所述步骤六中对转子本体（1）的两端面进行磨平时采用夹持工装，夹持工装包括底板（6）、垂直固定在底板（6）上的导柱（7）、与导柱（7）滑动连接的两个连接板（8）以及带动两个连接板（8）向彼此靠近或者远离方向运动的同步组件（9）；连接板（8）彼此靠近的一端固定有支撑杆（81），支撑杆（81）远离连接板（8）的一端固定有圆弧形的夹紧板（82）。

2.根据权利要求1所述的机油泵转子加工工艺，其特征在于：所述定位杆（5）靠近定位槽（31）一端的两侧设置为斜面（52），且斜面（52）使得定位杆（5）靠近转盘（3）一端的截面积小于远离转盘（3）一端的截面积；定位槽（31）也设置有相同的斜面（52）。

3.根据权利要求1所述的机油泵转子加工工艺，其特征在于：所述转盘（3）的顶端固定有限位条（32），且限位条（32）距离固定柱（4）的距离与叶片槽（12）距离轴孔（11）的距离相同。

4.根据权利要求1所述的机油泵转子加工工艺，其特征在于：所述固定柱（4）上竖直开设有多个凹槽（41），凹槽（41）内滑动连接有卡紧板（42），且卡紧板（42）能够完全置于凹槽（41）内，卡紧板（42）靠近凹槽（41）的一端固定有带动卡紧板（42）向远离凹槽（41）的方向滑动的弹簧（43）。

5.根据权利要求1所述的机油泵转子加工工艺，其特征在于：所述同步组件（9）包括位于连接板（8）一侧并且固定在底板（6）上的支撑架（91）、与支撑架（91）转动连接的齿轮（92）、与齿轮（92）啮合的两个齿条（93）以及对转动后的齿轮（92）进行固定的固定组件（94）。

6.根据权利要求5所述的机油泵转子加工工艺，其特征在于：所述固定组件（94）包括与齿轮（92）同轴转动的连接轴（941）、固定在支撑架（91）侧壁的连接块（942）、与连接块（942）转动连接的螺杆（943）以及转动连接在螺杆（943）靠近连接轴（941）一端的卡板（944）。