高压大流量直轴式柱塞泵缸体的设计与研究.pdf

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1、HydraulicsPneumatics&Seals／No．03．2014doi：l0．3969／j．issn．1008—0813．2014．03．020大流量直轴式柱塞泵缸体的设计与研究徐天艺(合肥会通中科材料有限公司，安徽合肥230088)摘要：讲述了用球墨铸铁替代传统复合结构材料设计高压柱塞泵缸体。通过对K3V112高压大流量柱塞泵的计算。验证了球铁作为缸体材料的可行性。对球铁进行气体软氮化可以得到具有良好的耐磨性、耐腐蚀性、耐热性和耐热粘附性的氮化物层．大大提高了缸体的性能。通过材料替代，简化了缸体的制造工艺，大大降低了制造成本并提高了生产效率与成品率。关键词：高压大流量

2、泵；直轴式柱塞泵；缸体；转子；球墨铸铁；软氮化中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1008—0813(2014)03—0059—04R&DofHighPressureLargeFlowStraightAxialPistonPumpXUTian-yi(Hefei0rinko—zh0ngkePlasticMaterialCo．，Ltd．，Hefei230088，China)Abstract：Statesusingnodularcastironinsteadoftraditionaldesignofhighpressurepistonpumpcylindercomposite

3、structurematerials．ThroughtotheK3V112pistonpumpofhighpressureandlargeflowcalculation，verifythefeasibilityofnodularcastironascylindermateria1．Gassoftnitrogenizationofnodularcastironcanretaingoodwearresistance，andcorrosionresistance，andheatresistance，andheat—resistanceadhesivenitridelayer，great

4、lyimprovestheperformanceofcylinder．Throughthematerialsubstatiot~simplifythemanufacturingprocessofcylinder，andgreatlyreducethemanufacturingcostsandincreasetheproductioneficiencyandyield．Keywords：highpressurelargeflowpump；straightaxialpistonpump；cylinder；pumprotor；nodularcastiron；truftride0引言的流

5、量一压力特性液压元件以至整个系统对于主机一般占其成本的1缸体结构设计20％．但对主机的性能恰恰是至关重要的．而我国的液柱塞泵缸体由于存在两个关键的摩擦副——缸压元件尽管产值不低．但高端的几乎由国外占据．而且体一柱塞和缸体一配流盘．这两个摩擦副的配合直接影这一差距似乎有增大的趋势。在2005年左右．许多工响到柱塞泵的流量一压力特性。另外．根据机械设计原程机械企业采购的高压大流量柱塞泵进口件交货期达理。摩擦副的两个零件的材料必须存在一定的硬度差．一年零三个月以上。对中国液压行业来说，高端的高压而且，必须具有良好的耐磨性能和较低的表面粗糙度。大流量泵依赖进1=1．关键材料的性能和热处理

6、不足。对于高压大流量柱塞泵而言．必须传递大功率．所以缸高压大流量柱塞泵及其心脏部件大部分依靠进体与传动轴之间的花键要有较高的刚度和强度正因口。主要被日本、德国、美国和意大利等液压强国所垄为如此．一般在缸体结构设计时都采用两种材料镶套断。而高压大流量柱塞泵的核心部件中，缸体(又称转和烧结的结构。通常缸体的主体材料用强度与弹性模子)、配流盘和柱塞是最重要及易损部件。其整体性能量较高的材料，如38CrMoA1A、GCrl5等调质后氮化处及配合的好坏直接影响泵的性能因此．对高压大流量理。同时提高耐磨性。而与柱塞和配流盘相对运动的部柱塞泵的转子、配流盘和柱塞的材料、设计与工艺及制分用较软并

7、耐磨的黄铜．配流盘和柱塞用38CrMoA1A造水平的提高是提高主机的关键由于高压大流量柱调质后氮化处理塞泵的缸体有两个主要摩擦副——缸体一柱塞以及缸图1为缸体的结构。柱塞孔镶套1mm的黄铜套．体一配流盘之间的摩擦副．设计及加工直接影响柱塞泵配流面烧结黄铜．加工后为0．3mm．如此设计以满足摩收稿日期：2013—06—07擦副的使用要求并提高使用寿命。作者简介：徐天艺(1973一)，男，安徽潜山人，高级工程师，学士。主要从事2材料研究超临界二氧化碳，聚丙烯挤出发泡装备及工艺的研究、