CN113664505A - 一种铜套压紧系统与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铜套压紧系统，包括下压装置、固定工装、缸体和铜套，所述缸体设置在所述固定工装上，所述缸体上设有缸体柱塞孔，所述铜套设置在所述缸体柱塞孔内，所述铜套的外表面设有螺纹，所述下压装置包括涨紧下压锥柱塞和涨紧套，所述涨紧套设置在所述铜套内，所述涨紧下压锥柱塞插入所述涨紧套内，所述涨紧下压锥柱塞下压，使所述涨紧套沿径向涨紧所述铜套，使所述铜套外表面上的螺纹压紧在所述缸体柱塞孔上，使所述缸体柱塞孔的表面挤压出与所述铜套相配合的螺纹。本发明还提供了一种铜套压紧方法。本发明的有益效果是：使铜套与缸体柱塞孔紧紧的挤压在一起，避免了铜套脱落的问题，缸体与铜套之间的过盈量容易控制。

Description

一种铜套压紧系统与方法
技术领域
本发明涉及液压泵，尤其涉及一种铜套压紧系统与方法。
背景技术
目前，在挖掘机液压泵行业中，液压泵柱塞泵缸体结构大致分为铸铁缸体、熔铜缸体、压铜套缸体三种结构。铸铁缸体，制作工艺流程简单，不存在铜套脱落的问题，但铸铁缸体对柱塞孔的精密珩磨要求高、对材料强度、硬度等要求高，热处理变形范围不好控制，由于铸铁的抗拉强度低，不能承受较大的冲击载荷，在液压泵工作过程中存在较大拉缸风险；熔铜缸体，虽然能解决缸体柱塞孔和柱塞摩擦副的耐抗咬合问题，铜套脱落的几率不高，以钢作为基体可以解决缸体中间花键齿强度问题，但是熔铜工艺特殊，使熔铜成本太高，且熔铜工艺决定了熔铜所使用的铜比较偏软，使熔铜缸体耐用性不好；综上所述，柱塞泵缸体不宜选用铸铁钢体和熔铜缸体。
传统压铜套缸体的工艺是通过精加工压铜套缸体柱塞孔，精车铜套外圆，使用一定的下压力让铜套强行挤压进压铜套缸体柱塞孔内，压铜套缸体柱塞孔与铜套之间过盈配合，让缸体柱塞孔对铜套产生面压，使铜套和缸体柱塞孔之间产生一个较大的摩擦力，这样，缸体在运转过程中，压力越高铜套和缸体柱塞孔之间的摩擦力也会相应的增加，从而保证铜套不会脱落。但是当液压泵在运转过程中出现吸空现象时，会产生一个使铜套脱离缸体柱塞孔的力，若液压油中还存在微小颗粒侵入，柱塞就会对铜套有一个很大的拉拔力，最后超过铜套与缸体柱塞孔之间的摩擦力，铜套就会被拉出，造成缸体报废。
另外传统压铜套缸体的工艺还存在缸体柱塞孔和铜套之间的配合尺寸不好控制，如缸体柱塞孔和铜套之间造成实际过盈量不够、铜套下压过程中，铜套表面容易刮蹭掉一层铜屑，容易出现铜套和缸体过盈量不够的问题。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种铜套压紧系统与方法。
本发明提供了一种铜套压紧系统，包括下压装置、固定工装、缸体和铜套，所述缸体设置在所述固定工装上，所述缸体上设有缸体柱塞孔，所述铜套设置在所述缸体柱塞孔内，所述铜套的外表面设有螺纹，所述下压装置包括涨紧下压锥柱塞和涨紧套，所述涨紧套设置在所述铜套内，所述涨紧下压锥柱塞插入所述涨紧套内，所述涨紧下压锥柱塞下压，使所述涨紧套沿径向涨紧所述铜套，使所述铜套外表面上的螺纹压紧在所述缸体柱塞孔上，使所述缸体柱塞孔的表面挤压出与所述铜套相配合的螺纹。
作为本发明的进一步改进，所述铜套的外径小于所述缸体柱塞孔的内径。
作为本发明的进一步改进，所述缸体为钢材料制成。
作为本发明的进一步改进，所述涨紧下压锥柱塞与所述涨紧套为一对锥形的偶件，可以将向下的压力转变成径向的涨紧力。
作为本发明的进一步改进，所述涨紧下压锥柱塞的外表面为第一圆锥面，所述涨紧套的内表面为第二圆锥面，所述第一圆锥面与所述第二圆锥面相贴合。
作为本发明的进一步改进，所述下压装置还包括液压压机，所述液压压机与所述涨紧下压锥柱塞连接。
作为本发明的进一步改进，所述涨紧套上设有缝隙，所述缝隙沿所述涨紧套的轴向延伸设置。
本发明还提供了一种铜套压紧方法，包括以下步骤：
S1、采用钢件材料制成具有缸体柱塞孔的缸体，将铜套的外表面加工为螺纹表面，且铜套的外径小于缸体柱塞孔的内径，将涨紧套和涨紧下压锥柱塞制成一对锥形的偶件；
S2、将铜套放入缸体的缸体柱塞孔内；
S3、将缸体推进固定工件；
S4、将涨紧套放入铜套内；
S5、将涨紧下压锥柱塞放进涨紧套内；
S6、向涨紧下压锥柱塞施加向下压力，由于涨紧套和涨紧下压锥柱塞是一对锥形的偶件，所以，向下压力最终转变成径向的涨紧力，在涨紧套的作用下，铜套往缸体柱塞孔内壁径向涨开，缸体柱塞孔的表面在铜套表面的螺纹挤压下，出现和铜套相配合的螺纹。
本发明的有益效果是：使铜套与缸体柱塞孔紧紧的挤压在一起，避免了铜套脱落的问题，缸体与铜套之间的过盈量容易控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的方案。
图1是本发明一种铜套压紧系统的示意图。
图2是本发明一种铜套压紧系统的涨紧下压锥柱塞的示意图。
图3是本发明一种铜套压紧系统的铜套的示意图。
图4是本发明一种铜套压紧系统的铜套的主视图。
图5是图4的局部放大图A。
图6是本发明一种铜套压紧系统的涨紧下压锥柱塞与涨紧套的剖面图。
图7是本发明一种铜套压紧系统的涨紧套的剖面图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图7所示，一种铜套压紧系统，包括固定工装1、缸体2、涨紧套3、涨紧下压锥柱塞4和铜套5，缸体2具有缸体柱塞孔21，所述涨紧下压锥柱塞4的外表面为第一圆锥面41，所述涨紧套3的内表面为第二圆锥面31，所述第一圆锥面41与所述第二圆锥面31相贴合，使得所述涨紧下压锥柱塞4与所述涨紧套3形成了一对锥形的偶件，可以将向下的压力转变成径向的涨紧力，所述铜套5的外表面加工有细小的螺纹51，所述铜套5上设有油槽52，所述涨紧套3上设有缝隙32，所述缝隙32沿所述涨紧套3的轴向延伸设置，为涨紧套3的涨开提供裂缝。
一种铜套压紧方法，将铜套5的外表面加工成细小的螺纹51，且铜套5外径尺寸大小设计略小于缸体柱塞孔21内径尺寸大小，铜套5和缸体柱塞孔21之间采用滑动配合，把铜套5放进缸体柱塞孔21内，再将缸体2推进固定工装1适当位置，把涨紧套3放进铜套5里，再把涨紧下压锥柱塞4放进涨紧套3内，利用液压压机对涨紧下压锥柱塞4施加下压力。由于涨紧套3和涨紧下压锥柱塞4是一对锥形的偶件，所以液压压机的下压力最终转变成径向的涨紧力，让铜套5往缸体柱塞孔21内壁径向涨开，缸体柱塞孔21的表面在铜套5表面的细小的螺纹51挤压下，出现和铜套5一样的螺纹，这样两个工件的螺纹紧紧的挤压在一起，其中，铜套5表面的细小的螺纹51为外螺纹，而缸体柱塞孔21表面的螺纹为内螺纹。在压入铜套5后，铜套5与缸体2构成了压铜套缸体。
缸体2采用钢件材料，铜套5为铜材料，铜套5外表面加工了螺纹51，当涨紧下压锥柱塞4向下压时，涨紧套3向缸体柱塞孔21内壁方向产生面压，从而使铜套5与缸体柱塞孔21之间产生面压，液压压机提供的压力足够，铜套5外表面的螺纹51与缸体柱塞孔21内壁之间产生螺纹配合，由于铜和钢件的屈服强度存在较大的差异，当涨紧套3取出后，缸体柱塞孔21对铜套5仍保持着一定的面压，最终铜套5被紧紧的固定在缸体柱塞孔21内，且经拉脱试验得出，用涨紧的方法比单纯的下压得出来的拉托力要大1.5倍以上。解决了若液压泵吸空时缸体铜套脱落问题和液压油中存在微小颗粒侵入，柱塞就会对铜套有一个很大的拉拔力，最后超过铜套与缸体柱塞孔之间的摩擦力，铜套就会被拉出，造成缸体报废的问题。
该铜套压紧方法具有制作成本低的特点，很好的解决了熔铜材料偏软的问题，使缸体耐用性得到保证，由于铜和钢件是比较理想的摩擦副组合，所以能有效减低缸体拉缸的风险，且压铜套缸体没有热处理环节，不存在热处理变形问题。
本发明提供的一种铜套压紧系统与方法，具有以下优点：
1、该铜套压紧系统与方法具有制作成本低的特点，且很好的解决了熔铜材料偏软的问题，使缸体耐用性得到保证。
2、该铜套压紧系统与方法采用铜和钢件摩擦副组合，能有效降低缸体拉缸的风险，且压铜套缸体没有热处理环节，不存在热处理变形问题。
3、该铜套压紧系统与方法将液压压机的下压力转变成径向的涨紧力，让铜套往缸体柱塞孔内壁径向涨开，使铜套与缸体柱塞孔紧紧的挤压在一起，避免了铜套脱落的问题。
4、该铜套压紧系统与方法的缸体采用钢件材料，由于铜和钢件的屈服强度存在较大的差异，当涨紧套取出后，缸体柱塞孔对铜套仍保持着一定的面压，最终铜套被紧紧的固定在缸体柱塞孔内，且经拉脱试验得出，用涨紧的方法比单纯的下压得出来的拉托力要大1.5倍以上。
5、该铜套压紧系统与方法解决了若液压油中存在微小颗粒侵入，柱塞就会对铜套有一个很大的拉拔力，最后超过铜套与缸体柱塞孔之间的摩擦力，铜套就会被拉出，造成缸体报废的问题。
6、该铜套压紧系统与方法，具有低成本、简单、使用方便的优点。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铜套压紧系统，其特征在于：包括下压装置、固定工装、缸体和铜套，所述缸体设置在所述固定工装上，所述缸体上设有缸体柱塞孔，所述铜套设置在所述缸体柱塞孔内，所述铜套的外表面设有螺纹，所述下压装置包括涨紧下压锥柱塞和涨紧套，所述涨紧套设置在所述铜套内，所述涨紧下压锥柱塞插入所述涨紧套内，所述涨紧下压锥柱塞下压，使所述涨紧套沿径向涨紧所述铜套，使所述铜套外表面上的螺纹压紧在所述缸体柱塞孔上，使所述缸体柱塞孔的表面挤压出与所述铜套相配合的螺纹。
2.根据权利要求1所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述铜套的外径小于所述缸体柱塞孔的内径。
3.根据权利要求1所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述缸体为钢材料制成。
4.根据权利要求1所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述涨紧下压锥柱塞与所述涨紧套为一对锥形的偶件，可以将向下的压力转变成径向的涨紧力。
5.根据权利要求4所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述涨紧下压锥柱塞的外表面为第一圆锥面，所述涨紧套的内表面为第二圆锥面，所述第一圆锥面与所述第二圆锥面相贴合。
6.根据权利要求1所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述涨紧套上设有缝隙，所述缝隙沿所述涨紧套的轴向延伸设置。
7.根据权利要求1所述的铜套压紧系统，其特征在于：所述下压装置还包括液压压机，所述液压压机与所述涨紧下压锥柱塞连接。
8.一种铜套压紧方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用钢件材料制成具有缸体柱塞孔的缸体，将铜套的外表面加工为螺纹表面，且铜套的外径小于缸体柱塞孔的内径，将涨紧套和涨紧下压锥柱塞制成一对锥形的偶件；
S2、将铜套放入缸体的缸体柱塞孔内；
S3、将缸体推进固定工件；
S4、将涨紧套放入铜套内；
S5、将涨紧下压锥柱塞放进涨紧套内；
S6、向涨紧下压锥柱塞施加向下压力，由于涨紧套和涨紧下压锥柱塞是一对锥形的偶件，所以，向下压力最终转变成径向的涨紧力，在涨紧套的作用下，铜套往缸体柱塞孔内壁径向涨开，缸体柱塞孔的表面在铜套表面的螺纹挤压下，出现和铜套相配合的螺纹。
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