CN113339186A - 一种液压泵马达摩擦副配对结构及应用 - Google Patents

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穆文堪
陆红林
王振宇
高翔
刘晓超
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Abstract

本公开提供一种液压泵马达摩擦副配对结构及应用。摩擦副配对结构包括第一摩擦件和第二摩擦件；所述第一摩擦件和第二摩擦件相对摩擦运动；所述第一摩擦件朝向所述第二摩擦件的一端面由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件朝向所述第一摩擦件的一端面由陶瓷材料制成。本公开通过将第二摩擦件的材质配置为陶瓷材质，第一摩擦件的材质配置为氮化钢材质，构成了“钢+陶瓷”的摩擦副材料配对，增强了摩擦副的抗污染能力，提高了摩擦副的使用寿命及可靠性，从而提高液压泵、液压马达的使用寿命及可靠性。

Description

一种液压泵马达摩擦副配对结构及应用
技术领域
本公开涉及摩擦副，尤其涉及一种液压泵马达摩擦副配对结构及应用。
背景技术
液压泵、液压马达分别作为液压系统的动力元件、执行元件，在液压系统中起着十分重要的作用。摩擦副是柱塞液压泵马达的主要结构之一，每一型柱塞液压泵马达内部都存在多对摩擦副，包括：转子-分油盖、转子-柱塞、柱塞-滑靴、滑靴-斜盘、滑靴-回程盘、动环-定环等，一旦摩擦副摩擦磨损失效，柱塞液压泵、液压马达就不能正常工作，性能降低，寿命不能保证，甚者将会失去功能。
公开内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供一种液压泵马达摩擦副配对结构及应用。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明的实施例提供了一种液压泵马达摩擦副配对结构，包括第一摩擦件和第二摩擦件；
所述第一摩擦件和第二摩擦件相对摩擦运动；所述第一摩擦件朝向所述第二摩擦件的一端面由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件朝向所述第一摩擦件的一端面由陶瓷材料制成。
在一种实施方式中，所述第一摩擦件由氮化钢材料一体制成。
在一种实施方式中，所述第二摩擦件由陶瓷材料一体制成。
在一种实施方式中，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间设有油膜。
第二方面，本发明的实施例提供了一种液压马达转子与分油盖配对结构，所述转子为第一摩擦件，所述分油盖包括分油盖主体和第二摩擦件；
所述第一摩擦件和第二摩擦件相对摩擦运动；所述第一摩擦件朝向所述第二摩擦件的一端面由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件朝向所述第一摩擦件的一端面由陶瓷材料制成；所述第二摩擦件为配流盘。
在一种实施方式中，所述转子朝向所述配流盘的一端面通过气体渗氮工艺形成氮化钢表面。
在一种实施方式中，所述配流盘由陶瓷材料一体制成。
在一种实施方式中，所述转子与所述配流盘之间设有油膜。
在一种实施方式中，所述配流盘通过台阶销定位安装于所述分油盖主体上。
在一种实施方式中，所述转子安装于壳体内，所述分油盖主体与所述壳体相连，并且所述分油盖主体与所述壳体之间的连接部设有密封圈。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的液压泵马达摩擦副配对结构的剖面结构示意图；
图2是本公开的液压马达转子与分油盖配对结构的剖面结构示意图；
图中：
第一摩擦件1；转子10；第一工作面11；第二摩擦件2；配流盘20；第二工作面21；油膜3；分油盖主体4；壳体5；密封圈6；台阶销7。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
参见图1，本实施例提供了一种液压泵马达摩擦副配对结构，包括第一摩擦件1和第二摩擦件2；所述第一摩擦件1和第二摩擦件2相对摩擦运动；所述第一摩擦件1朝向所述第二摩擦件2的一端面为第一工作面11，所述第一工作面11由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件2朝向所述第一摩擦件1的一端面为第二工作面21，所述第二工作面21由陶瓷材料制成。
一般情况下，柱塞液压泵马达的摩擦副基本都遵循“软硬配对”的原则，例如第一摩擦件1氮化钢材料制成，第二摩擦件2为铜合金材料制成，在液压泵马达的主要摩擦副中，由于铜合金固溶时效后的硬度较低，而氮化钢工作面的硬度相对铜合金要高，在摩擦副摩擦磨损过程中，十分容易磨掉铜合金工作面，导致摩擦磨损失效，因此通常需要在铜合金材料制成的摩擦件的工作面上通常采取镀银的措施来提高摩擦副的耐磨性，但是镀银抗污染能力较弱，在工作时容易出现银层脱落，产生自身污染颗粒，加剧摩擦副的摩擦磨损等问题，一旦银层出现脱落，摩擦副失效，柱塞液压泵、液压马达就性能会降低，甚至不能正常工作，寿命不能保证，甚者将会失去功能。
本实施例通过将第二摩擦件2的材质配置为陶瓷材质，第一摩擦件1的材质为氮化钢材质，构成了“钢+陶瓷”的摩擦副材料配对，避免了一些摩擦副在铜或钢的工作面上镀银而获得的“镀银+钢”摩擦副配对，由于钢和陶瓷均不需要镀银，避免了摩擦副在工作过程中油液污染度不好致使镀银银层的脱落而产生进一步的污染颗粒，增强了摩擦副的抗污染能力，提高了摩擦副的使用寿命及可靠性，从而提高液压泵、液压马达的使用寿命及可靠性。同时，由于避免了传统镀银的工艺，可以大幅度降低生产加工成本，又减少了镀银工艺过程中化学物质排放对环境的污染。
作为本实施例的优选实施方式，所述第一摩擦件1可以采用氮化钢材料一体制成，也可以在第一摩擦件1的第一工作面11，即朝向第二摩擦件2的一端面通过气体渗氮等工艺进行处理，以获得氮化钢表面；所述第二摩擦件2由陶瓷材料一体制造成型。
作为本实施例的优选实施方式，所述第一摩擦件1和所述第二摩擦件2之间设有油膜3。在油膜3的作用下，第一摩擦件1的第一工作面11与第二摩擦面2的第二工作面21的相对面处于半离半分的状态，即第一工作面11与第二工作面21既不直接接触又不分离，一方面，避免了第一工作面11与第二工作面21直接接触后，出现异常的摩擦磨损，另一方面，保证了第一工作面11与第二工作面之间21的密封。
本公开的摩擦副配对结构可应用于柱塞液压泵马达多种不同的摩擦副结构中，利用，可应用于：转子-分油盖、转子-柱塞、柱塞-滑靴、滑靴-斜盘、滑靴-回程盘、动环-定环等摩擦副的结构中。
作为本实施例的优选实施方式，参照图2，本实施例以本公开的摩擦副配对结构应用于液压马达转子与分油盖配对结构中为例进一步例举，需要说明的是，本公开的摩擦副配对结构的应用范围不限于液压马达转子与分油盖配对结构。
图2示出了液压马达转子与分油盖配对结构，其中包括了转子和分油盖；所述转子10为第一摩擦件，所述分油盖包括分油盖主体4和配流盘20，所述配流盘20为第二摩擦件；所述转子10和配流盘20相对摩擦运动；所述转子10朝向所述配流盘20的一端面为第一工作面11，所述第一工作面11由氮化钢材料制成；所述配流盘20朝向所述转子10的一端面为第二工作面21，所述第二工作面21由陶瓷材料制成。所述转子10安装于壳体5内，所述分油盖主体4与所述壳体5相连，并且所述分油盖主体4与所述壳体5之间的连接部设有密封圈6。所述配流盘20通过台阶销7定位安装于所述分油盖主体4上。
本实施方式中，通过在转子10的第一工作面11上进行气体渗氮工艺处理，使得第一工作面11形成氮化钢，具有较高的硬度，约为700HV左右，然后通过研磨使得第一工作面11得到平面度约为1μm,粗糙度约为Ra0.2μm的表面质量。配流盘20主要由陶瓷材料一体成型，具体包括以下工艺：由陶瓷材料经过挤压成型获得配流盘毛坯；将配流盘毛坯经过车削、磨削、钻削、等加工工序进行机械加工，然后通过磁力研磨、抛光。通过上述工艺制成的配流盘20的第二工作面21得到平面度约为0.2μm,粗糙度约为Ra0.01μm的表面质量。采用陶瓷材料制成配流盘，使得配流盘具有较高硬度，约为1000HV左右。
应用本公开的摩擦副配对结构，液压泵、马达工作时，转子10在外界输入机械转矩或液压驱动转矩作用下转动，液压油从分油盖的吸油口流进，依次经过分油盖主体4、配流盘20、转子10的配油油窗窗口进入转子10的吸油区柱塞孔腔中，当转子10继续旋转，吸油区的柱塞进入排油区，液压油再次依次经过转子10、配流盘20、分油盖主体4的配油油窗窗口进入分油盖的排油口排出。在这个过程中，转子10的第一工作面11与配流盘20的第二工作面21形成的摩擦副属于平面摩擦副，液压油压力建立起来后，会在第一工作面与第二工作面之间形成一层薄薄的油膜3，在油膜3的作用下，第一工作面11与第二工作21面处于半离半分的状态，即第一工作面11与第二工作面21既不直接接触又不分离，一方面，避免了第一工作面11与第二工作面21直接接触后，出现异常的摩擦磨损，另一方面，保证了第一工作面11与第二工作面21之间密封作用。
本发明“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种液压泵马达摩擦副配对结构，其特征在于，包括第一摩擦件和第二摩擦件；
所述第一摩擦件和第二摩擦件相对摩擦运动；所述第一摩擦件朝向所述第二摩擦件的一端面由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件朝向所述第一摩擦件的一端面由陶瓷材料制成。
2.如权利要求1所述的摩擦副配对结构，其特征在于，所述第一摩擦件由氮化钢材料一体制成。
3.如权利要求1所述的摩擦副配对结构，其特征在于，所述第二摩擦件由陶瓷材料一体制成。
4.如权利要求1所述的摩擦副配对结构，其特征在于，所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间设有油膜。
5.一种液压马达转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述转子为第一摩擦件，所述分油盖包括分油盖主体和第二摩擦件；
所述第一摩擦件和第二摩擦件相对摩擦运动；所述第一摩擦件朝向所述第二摩擦件的一端面由氮化钢材料制成；所述第二摩擦件朝向所述第一摩擦件的一端面由陶瓷材料制成；所述第二摩擦件为配流盘。
6.如权利要求5所述的转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述转子朝向所述配流盘的一端面通过气体渗氮工艺形成氮化钢表面。
7.如权利要求5所述的转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述配流盘由陶瓷材料一体制成。
8.如权利要求5所述的转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述转子与所述配流盘之间设有油膜。
9.如权利要求5所述的转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述配流盘通过台阶销定位安装于所述分油盖主体上。
10.如权利要求5所述的转子与分油盖配对结构，其特征在于，所述转子安装于壳体内，所述分油盖主体与所述壳体相连，并且所述分油盖主体与所述壳体之间的连接部设有密封圈。
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