斜軸式軸向柱塞泵的制造工藝

    (1)技術要求如圖L所示，斜軸式軸向柱塞泵主要由缸體1、配流盤2、連桿柱塞副17、傳動主軸18等關鍵零件構成。此類泵是功率密度極高的液壓泵。最優良的柱塞泵可長期工作在高壓（一般為32MPa，有的可達40MPa及以上）、高速(可高達6000r/min)、高溫（可連續工作在80℃油溫）等苛刻工作條件下，并具有很高的容積效率（在額定工況可達98%以上）和總效率（在額定工況可達93%以上）。這就要求殼體內所有運轉的零件除應具有足夠的強度、剛度外，還要有很高的尺寸精度和形位精度。

    (2)常用材料及工藝要求

①主軸  圖M所示為主軸簡圖，主軸起著傳遞轉矩的作用，同時在主軸的驅動盤端面上，沿圓周均勻地分布著七個“半球窩”，在軸中心處也有一個“半球窩”，這些球窩與連桿上的球頭和中心桿上的球頭構成球鉸。其中有一段和骨架油封相配合，故球鉸應運動靈活，而從縫隙處泄漏又不得過大，這就要求球窩有很高的幾何尺寸精度和較低的表面粗糙度。此外還對各球窩的分布圓和均布誤差有嚴格要求。和軸承相配合的外圓的尺寸公  差、徑向跳動、表面粗糙度應達到一定的要求；和骨架油封相配合的一段，表面粗糙度要  求達到0.2μm，并不允許有螺旋形刀痕。所以主軸的制造難度很大。

    主軸材料多采用氮化合金鋼，如38CrMoAl、40Cr2MoV等，在氮化處理后，能得到高的表面硬度、高的疲勞強度及良好的抗過熱、抗變形性能。有時驅動盤的球窩內壁還覆有減摩層。

    加工主軸上的半球窩，主要采用成形刀具加工或旋風銑加工兩種方法。其中旋風銑加工可達到的精度較高(公差帶＜0.02mm，表面粗糙度＜0.8μm，球面度≤0.006mm)，效率高，適合批量生產，但設備成本較高。旋風銑加工的過程是，首先使用球形鉆頭進行半球窩的粗加工，距最終尺寸相差0.3～0.5mm，然后在專用球窩旋風銑上進行銑削精加工，經氮化處理后，對半球窩進行研磨，達到設計尺寸要求。

    ②連桿柱塞副  連桿的材料通常為高速鋼。

    當斜角γ≤25°時，連桿為錐形且具有兩球頭，其中一個球頭與鋼制的柱塞經精加工之后滾壓為一體，再經熱處理后磨外圓和球頭而成，連桿和柱塞在滾壓前的尺寸、形狀、粗糙度等要達到設計要求，熱處理后磨削外圓的尺寸公差、軸向竄動量和連桿在柱塞里的擺動量都要符合設計要求；另一端則用壓板鉸接在主軸驅動盤的球窩內。

當斜角γ=40°時，如圖N所示，采用一端為球頭，另一端為錐形柱塞的無連桿的整體結構（實際使用錐形柱塞兼顧了連桿的功能）。

    錐形柱塞的加工工藝過程為：下料，鋸切為單件→模鍛成形→調質熱處理→銑兩端面→鉆中心孔→車削成形→粗磨→氮化熱處理→精磨→終驗入庫。

    ③缸體斜軸泵的傳動主軸不穿過缸體，其缸體直徑較直軸泵小，加上側向力對缸體的傾翻作用小，故配流副的工況比直軸泵好些，許用轉速也高一些。

    斜軸泵多數采用雙金屬缸體。外面是優質鋼，而與柱塞相配合的孔及與配流盤相配合的球面是銅層，銅層是鑄上的銅合金。工藝要求是：鑄造的銅合金要符合設計的化學成分和力學性能；鑄造銅層不能有砂眼、疏松、嚴重偏析等缺陷；銅層與母材結合要牢固、不能有起層現象；缸體與柱塞配合的孔的尺寸公差、圓柱度、表面粗糙度以及七孔分布圓直徑公差與等分角度公差等都要達到設計要求；與配流盤相配合的球面其球徑及球面度、跳動、表面粗糙度等要達到設計要求。

缸體零件簡圖如圖O所示。缸體的典型加工工藝過程為：正火→粗車外圓及中心孔→粗車：仿形車R175球面→鉆七個柱塞孔→雙金屬澆鑄球面→半精車端面外圓→調頭車端面、基準外圓及中心孔→擴七個柱塞孔→精車：仿形車R175球面→鉆七個斜孔→氣體氮化→壓柱塞銅套及中心軸套→磨外圓→粗鏜七個柱塞孔→精鏜七個柱塞孔→精磨R175球面→清洗去毛刺→終驗入庫。

    ④配流盤材料與直軸泵類同。

    斜軸泵多采用球面配流，配流盤的球面應具有很高的尺寸精度、表面質量以及形位精度，即球面與球徑、跳動、表面粗糙度要得到保證，變量泵配流盤弧面尺寸、表面粗糙度以及兩側的對稱度要達到圖紙要求。熱處理后硬度要達到設計要求。磨削后的零件不能有磕碰劃傷。

球面配流盤零件簡圖如圖P所示。球面配流盤的典型加工工藝過程為：調質→粗車兩端面及外圓→半精車外圓，鏜中心孔→精車：仿形車R176球面→鉆腰形槽四孔及定位銷孔→銑腰形槽→粗磨外圓→粗磨端面→粗磨R176球面→集中倒棱、去刺、清洗→氣體氮化→精磨端面→壓人中心襯套→精磨中心孔→精磨R176球面→集中清洗→終驗入庫。

    ⑤殼體和后蓋斜軸泵的殼體是盛裝芯部零件的載體，又是安裝固定的依托。因有傾角，故對兩軸線的相交處（稱相交度）有準確的要求，對裝軸承處的尺寸公差及表面粗糙度也有要求。

    后蓋的油道要耐受極高壓力而不允許有滲漏，變量泵冷加工的孔對尺寸公差、圓度、表面粗糙度等都有精確的要求，與配流盤相配合的弧形通道半徑、表面粗糙度、對稱度等都有較高的精度要求。

    (3)說明

    ①斜軸式柱塞泵屬于精密加工的元件，盡管體積不大、零件不多，但對鑄件質量及外觀、零件的加工尺寸及公差、表面粗糙度、形位公差等都有很高的要求。只有零部件質量都達到了設計要求，才能保證產品的性能和使用可靠性。

    ②斜軸泵在加工過程中及裝配之前要對零件進行去除毛刺，防止磕碰劃傷，認真清洗，防止鐵屑、粘砂、塵埃、雜物等混進泵殼內，影響泵的清潔度，造成泵的性能缺陷甚至損壞。

    ③為了保證泵的性能和較長的使用壽命，在使用中要重視和保證油液的清潔度；在維護拆解時注意正確裝配等。