DE2909694C3 - Method for manufacturing a piston drum for hydraulic axial piston machines - Google Patents
Method for manufacturing a piston drum for hydraulic axial piston machinesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Kolbentrommeln für hydraulische Axialkolbenpumpen oder -motoren.The invention relates to a method for producing piston drums for hydraulic axial piston pumps or motors.
Eine solche Kolbentrommel ist ein metallischer zylindrischer Kranz von hoher mechanischer Festigkeit, der um eine Achse drehantreibbar ist und von zur Drehachse achsparallelen Zylindern gleicher Durchmesser durchsetzt ist. Die Zylinderbohrungen münden in einer der Stirnflächen und stehen mit der anderen Stirnfläche über je eine im allgemeinen außermittig angeordnete Anschlußleitung von deutlich kleinerem Durchmesser in Verbindung. In den Zylindern, deren Bohrung reibungsmindernde Eigenschaften aufweist, sind Kolben verschiebbar. Die Stirnfläche, in welche die Anschlußleitungen münden, durch welche ein Fluid von den Kolben abwechselnd angesaugt und ausgestoßen wird, stützt sich an einem feststehenden Steuerorgan ab und muß daher ebenfalls reibungsarme Eigenschaften aufweisen. Diese Stirnfläche wird gewöhnlich als Steuerspiegel bezeichnet.Such a piston barrel is a metallic cylindrical rim of high mechanical strength, which can be driven to rotate about an axis and from cylinders of the same diameter axially parallel to the axis of rotation is interspersed. The cylinder bores open into one of the end faces and stand with the other End face each of a generally eccentrically arranged connecting line of significantly smaller size Diameter in connection. In the cylinders, the bore of which has friction-reducing properties has, pistons are displaceable. The end face into which the connecting lines open, through which a fluid is alternately sucked in and expelled by the piston, is supported on a stationary one Control organ and must therefore also have low-friction properties. This face is commonly referred to as a control table.
Eines der üblichen Verfahren zum Herstellen eines solchen Werkstückes besteht darin, eine Lagerlegierung auf einen Rohling aus Stahl aufzugießen. Bei bestimmten geometrischen Verhältnissen wird mit diesem Vorgehen erreicht, daß die Kolbentrommel denOne of the common methods of making such a workpiece is to use a bearing alloy pouring onto a steel blank. With certain geometrical relationships, this Procedure achieved that the piston drum
höchsten Arbeitsdrücken standhalten kann. Bei dem üblichen Verfahren wird ein Rohling angefertigt, der die Zylinder und die Anschlußleitungen zwischen den Zylindern und dem Steuerspiegel enthält, wobei diese Anschlußleitungen ihren endgültigen Abmessungen sehr nahekommende Abmessungen aufweisen. Indem der Rohling an der dem Steuerspiegel entgegengesetzten Stirnfläche verschlossen wird, wird die Lagerlegierung vergessen, und schließlich werden die Bohrungen der Zylinder und der Steuerspiegel auf Fertigmaß maschinell bearbeitet.can withstand the highest working pressures. In the usual process, a blank is made, the contains the cylinders and the connecting lines between the cylinders and the control plate, these Connection lines have their final dimensions very close to dimensions. By doing the blank is closed at the end face opposite the control plate, becomes the bearing alloy forget about it, and eventually the bores of the cylinders and the control mirror will be on Machined finished dimension.
Diese Lösung hat einige Nachteile. Einerseits führt die Unterbrechung der Querschnittskontinuität zwischen den Zylindern und den sie mit dem Steuerspiegel verbindenden Anschlußleitungen zu einem schlechten Fließen des schmelzflüssigen Metalls, was eine schlechte Gußqualität zur Folge haben kann. Andererseits, wenn die Legierung nach Vorwärmung in einem Boraxbad vergossen wird, neigt dieser Borax dazu, sich am Lochgrund anzusammeln und harte Stellen zu bilden, die für die Güte der maschinellen Fertigbearbeitung der Kolbentrommel abträglich sind. Schließlich ist es mit diesem Verfahren nicht möglich, in einem Gießvorgang zwei Werkstücke herzustellen. This solution has several disadvantages. On the one hand, the interruption of the cross-sectional continuity leads between the cylinders and the connecting lines connecting them to the control plate to one poor flow of the molten metal, which can result in poor cast quality. On the other hand, if the alloy is cast after preheating in a borax bath, this tends to borax to accumulate at the bottom of the hole and to form hard spots, which for the quality of the machine Finishing the piston barrel are detrimental. After all, it is not with this procedure possible to produce two workpieces in one casting process.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, diese Nachteile zu überwinden.The method according to the invention makes it possible to overcome these disadvantages.
DieFe Verfahren besteht darin, einen Rohling anzufertigen, bei dem die Zylinder den Kranz vollständig durchsetzen. Dieser Rohling wird mit einem Boden verschlossen, und in die so gebildete Gießform wird die Lagerlegierung gegossen. Sodann werden die Bohrung der Zylinder, die Anschlußleitungen und der Steuerspiegel maschinell bearbeitet.The process consists in making a blank, in which the cylinders fully penetrate the rim. This blank comes with a bottom closed, and the bearing alloy is poured into the mold formed in this way. Then the Machined bore of cylinders, connecting lines and control plate.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird ein Rohling von der doppelten Länge des herzustellenden Werkstückes angefertigt, der an den beiden Enden einen dünnen zylindrischen Kragen aufweist, welcher eine zylindrische Aussparung begrenzt. Unter dem unteren dünnen zylindrischen Kragen wird ein Boden so angeordnet, daß sich eine Gießform ergibt. In die so gebildete Gießform wird die Lagerlegierung gegossen, und das erhaltene Werkstück wird in zwei gleiche Teile getrennt, die, jeder für sich, maschinell bearbeitet werden. Auf diese Weise lassen sich in einem Gießvorgang zwei Werkstücke herstellen.In a particularly advantageous embodiment, a blank is twice the length of the one to be produced Workpiece made, which has a thin cylindrical collar at both ends, which delimits a cylindrical recess. Under the lower thin cylindrical collar there will be a Bottom arranged so that there is a casting mold. The bearing alloy is placed in the mold formed in this way cast, and the workpiece obtained is separated into two equal parts, each of which is machined to be edited. In this way, two workpieces can be produced in one casting process.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows
Fig. 1 einen Schnitt in einer durch die Achse der Kolbentrommeln gehenden Ebene durch die Gießform zum Herstellen von zwei Kolbentrommeln in einem Gießvorgang,1 shows a section through the casting mold in a plane passing through the axis of the piston drums for the production of two piston drums in one casting process,
Fig. 2 einen Schnitt in einer zur Achse rechtwinkligen Ebene durch dieselbe Gießform, und2 shows a section at right angles to the axis Level through the same mold, and
Fig. 3 einen Schnitt in der Achsenebene durch eine fertige Kolbentrommel.Fig. 3 shows a section in the axis plane through a finished piston drum.
Aus einem Werkstoff von hoher mechanischer Festigkeit, beispielsweise aus Stahl, wird ein zylindrischer Kranz 1 von der doppelten Länge der herzustel- !enden Kolbentrommel angefertigt. Der Kranz 1 weist an jedem der beiden Enden einen mit Überlänge ausgebildeten dünnen zylindrischen Umfangskragen 2 bzw. 3 auf, der eine obere und eine untere zylindrische Aussparung'4 bzw. 5 begrenzt.A material with high mechanical strength, for example steel, becomes a cylindrical one Wreath 1 made of twice the length of the piston drum to be produced. The wreath 1 has at each of the two ends a thin cylindrical circumferential collar 2 formed with excess length or 3, which delimits an upper and a lower cylindrical recess'4 and 5, respectively.
In den Kranz 1 werden Zylinder 6 mit einem etwas größeren Durchmesser als die fertige Bohrung gebohrt. Die Zylinder 6 durchsetzen den Rohling vollständig von einer Seite zur anderen. Zur Bildung derCylinders 6 with a slightly larger diameter than the finished bore are drilled into the ring 1. The cylinders 6 penetrate the blank completely from one side to the other. To form the
Gießform wird das untere Ende mit einem Boden 7 verschlossen, der sich am unteren Umfangskragen 3 abstützt.The lower end of the casting mold is closed with a base 7, which is located on the lower peripheral collar 3 supports.
Sodann wird in die Gießform eine Legerlegierung, beispielsweise Bleibronze, gegossen, welche die Zylinder 6 und die Aussparungen 4 und S füllt. Das erhaltene Werkstück wird in zwei gleiche Teile getrennt, und jede der beiden Kolbentrommeln wird in der Weise maschinell bearbeitet, daß die Bohrung dei Zylinder 6 unter Belassung einer ausreichenden Schicht 8 aus Lagerwerkstoff auf das gewünschte Maß bearbeitet wird, sodann der Grund der Zylinder 6 und eine mit der anderen Stirnfläche verbindende Anschlußleitung 9. Schließlich wird, nachdem zuvor bei einer der Kolbentrommeln der Boden 7 abgenommenThen an alloy, for example lead bronze, is poured into the casting mold, which forms the cylinder 6 and the recesses 4 and S fills. The received The workpiece is separated into two equal parts, and each of the two piston drums is in the Machined way that the bore of the cylinder 6 leaving a sufficient Layer 8 of bearing material is machined to the desired extent, then the bottom of the cylinder 6 and a connecting line connecting to the other end face 9. Finally, after previously at one of the piston drums, the bottom 7 removed
worden ist, unter Abtragung der Umfangskragen 2 und 3 der Steuerspiege! 10 bearbeitet.has been, with the removal of the circumferential collars 2 and 3 of the control mirrors! 10 edited.
Es bestanden Befürchtungen, daß diese Auslegung zu einer Minderung des Druckhaltevermögens gegenüber den Kolbentrommeln führen würde, die nach dem eingangs erwähnten herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden, da in dem dem Steuerspiegel benachbarten Bereich, im hinteren Teil der Zylinder 6, Stahl durch eine Lagerlegierung von geringeren mechanischen Eigenschaften ersetzt ist. Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, daß dem nicht so ist, wahrscheinlich weil der hydraulische Druck beiderseits des Loches ausgeübt wird. Es werden also nahezu gleiche Leistungen bei niedrigeren Herstellkosten und höherer Güte erzielt.There were fears that this design would lead to a reduction in the pressure holding capacity the piston drums would lead to the conventional method mentioned above were made, because in the area adjacent to the control plate, in the rear part of the cylinder 6, Steel is replaced by a bearing alloy with lower mechanical properties. It did, however Surprisingly found that this is not the case, probably because of the hydraulic pressure on both sides of the hole is exercised. So there are almost the same performance with lower manufacturing costs and higher quality achieved.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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