液壓泵主動軸及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及變量柱塞泵技術領域，尤其涉及一種液壓泵主動軸及其加工方法。
【背景技術】
[0002]液壓泵主動軸在變量柱塞泵中用于動力傳遞，接受外部動力并通過自身旋轉將動力傳遞給補油泵，配合柱塞隨著缸體的旋轉而作往復運動，從而完成吸油和壓油動作。然而液壓泵主動軸在進行動力傳遞的同時，因常與柱塞缸體、配油盤或軸承等零件配合使用，還需起到承受載荷、保持結構剛度的作用。目前使用的液壓泵主動軸在與柱塞缸體、配油盤或軸承運動過程中，無支撐面支撐整個液壓泵主動軸，導致液壓泵主動軸的磨損嚴重；同時在加工液壓泵主動軸時，因無加工定位面，導致生產的液壓泵主動軸精度低，進而影響各個組件之間的傳動性能。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題在于提供一種液壓泵主動軸及其加工方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0004]本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0005]液壓泵主動軸，包括軸體，其中，軸體上端設置有用于接受外部動力帶動主動軸旋轉的第一外花鍵，并在第一外花鍵下方設置有用于安裝骨架油封的導向錐面；軸體中部設置有用于安裝柱塞缸體并帶動柱塞缸體旋轉的第二外花鍵，第二外花鍵上方設置有用于安裝軸承起支撐整個主動軸作用的第一支撐外圓；軸體下端設置有用于安裝軸承起支撐整個主動軸作用的第二支撐外圓和用于將動力傳遞給補油泵的第三外花鍵；同時在軸體兩端面上設置有用于軸體加工定位的第一頂針錐面和第二頂針錐面；此外，第一外花鍵相對于第一頂針錐面和第二頂針錐面的跳動量為0.036mm，第二外花鍵相對于第一頂針錐面和第二頂針錐面的跳動量為0.026mm，第三外花鍵相對于第一頂針錐面和第二頂針錐面的跳動量為 0.06mm。
[0006]在本發明中，軸體上端內部設置有用于外部傳動件定位緊固的內螺紋。
[0007]在本發明中，導向錐面上設置有用于和骨架油封動態配合旋轉密封的密封外圓。
[0008]在本發明中，第二外花鍵與第一支撐外圓連接處設置有過渡外圓，且過渡外圓直徑小于第一支撐外圓直徑，便于軸承的安裝。
[0009]在本發明中，第三外花鍵和第二支撐外圓之間設置有退刀槽。
[0010]在本發明中，密封外圓的徑向尺寸精度為Omm?-0.05mm,表面粗糙度為Ra0.2 μπι;第一支撐外圓的徑向尺寸公差為+0.002?+0.013mm，表面粗糙度為Ra0.8ym ；第二支撐外圓的尺寸公差為-0.03?-0.05mm，表面粗糙度為Ra0.2 ym ;密封外圓、第二支撐外圓、第一支撐外圓相對于第一頂針錐面和第二頂針錐面的跳動量均為0.02mm。
[0011]液壓泵主動軸加工方法，具體步驟如下:
[0012]I)選取基體材料，基體材料選用31CrMoV9+QT的棒料，并在基體材料鍛打后，進行人工時效處理，得軸體坯體，通過選用31CrMoV9+QT的棒料，以提高軸體承受載荷與結構剛度；
[0013]2)采用雙主軸車削中心加工，對步驟I)獲得的軸體坯體進行機加工，第一外花鍵、第三外花鍵、第二外花鍵在此時的機加工中暫時為花鍵基體外圓，且與密封外圓、第二支撐外圓、第一支撐外圓同時留加工余量，得軸體半成品；并在雙主軸車削中心加工安裝有生產動態抽檢檢測儀，檢查關鍵尺寸，保證批量生產的加工精度，有效控制報廢率；
[0014]3)對步驟2)中獲得的軸體半成品進行調質處理，調質硬度為HRC25?30，調質后機械強度不低于lOOON/mm2;
[0015]4)在步驟3)中進行調質處理完畢的軸體半成品上，研磨第一頂針錐面和第二頂針錐面，并以第一頂針錐面和第二頂針錐面為定位基準，對第一外花鍵、密封外圓、第三外花鍵、第二支撐外圓、第二外花鍵和第一支撐外圓的外圓進行磨削，且密封外圓、第二支撐外圓和第一支撐外圓留后續精加工余量，第一外花鍵、第三外花鍵和第二外花鍵磨削至花鍵基體外圓尺寸要求；
[0016]5)待步驟4)中軸體半成品磨削完畢后，以第一外花鍵的基圓與第一頂針錐面為定位基準加工第二外花鍵，以第二外花鍵與第一頂針錐面為定位基準加工第三外花鍵，以第二外花鍵與第二頂針錐面為定位基準加工第一外花鍵；
[0017]6)對步驟5)中加工完畢的軸體半成品進行表面氣體氮化處理，磨削前表面硬度不低于1000HV0.2，滲層深度0.35?0.5mm ;
[0018]7)在步驟6)中進行表面氣體氮化處理完畢的軸體半成品上，以第一頂針錐面和第二頂針錐面為定位基準，精磨削加工密封外圓、第二支撐外圓和第一支撐外圓至尺寸公差要求，磨削后表面硬度不低于850HV0.2，滲層深度不低于0.25mm ；
[0019]8)待步驟7)中軸體半成品精磨削加工完畢后，以第一頂針錐面和第二頂針錐面為基準，軟拋光密封外圓、第二支撐外圓和第一支撐外圓至達到表面粗糙度要求，得軸體；
[0020]9)對步驟8)中獲得的軸體采用手工方式去除毛刺；
[0021]10)對步驟9)中去除毛刺完畢的軸體進行抽樣檢測，抽檢率不低于5%，樣品檢測為全檢；
[0022]11)對步驟10)中檢測合格的軸體進行清洗防蝕及去磁處理；
[0023]12)對步驟11)中進行清洗防蝕去磁處理完畢的軸體外觀檢測合格后，封裝入庫。
[0024]有益效果:本發明通過在第一外花鍵下方設置有用于安裝骨架油封的導向錐面，而導向錐面上設置有用于和骨架油封動態配合旋轉密封的密封外圓，軸體上設置有用于安裝軸承起支撐整個主動軸作用的第一支撐外圓與第二支撐外圓，以減少液壓泵主動軸的磨損；同時在軸體兩端面上設置有用于軸體加工定位的第一頂針錐面和第二頂針錐面，有利于提高軸體加工的精度，進而保證各個組件之間的傳動性能。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明的較佳實施例的結構示意圖。
[0026]圖2為圖1中C-C處剖視圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0028]參見圖1?圖2的液壓泵主動軸，包括第一外花鍵1、密封外圓2、過渡外圓3、第三外花鍵4、第一頂針錐面5、退刀槽6、第二支撐外圓7、第二外花鍵8、第一支撐外圓9、導向錐面10、第二頂針錐面11及內螺紋12。
[0029]在本實施例中，主動軸軸體從上至下依次設計有:第一外花鍵1，用于接受外部動力，帶動主動軸旋轉；導向錐面10，用于骨架油封的安裝；密封外圓2，用于和骨架油封的動態配合旋轉密封；第一支撐外圓9和第二支撐外圓7，用于安裝軸承，起到支撐整個主動軸的作用；過渡外圓3，其外圓直徑尺寸小于第一支撐外圓9的外圓直徑尺寸，便于軸承的安裝；第二外花鍵8，其上安裝有柱塞缸體，并帶動柱塞缸體旋轉；軸體底部設置的第三外花鍵4，用于將動力傳遞給補油泵，且在第三外花鍵4和第二支撐外圓7之間設置有退刀槽6 ;同時在軸體兩端面設置有第一頂針錐面5和第二頂針錐面11，且軸體上端內部設置有內螺紋12，用于外部傳動件的定位緊固。
[0030]在本實施例中，密封外圓2的徑向尺寸精度為Omm?-0.05mm，表面粗糙度要求為Ra0.2 μπι;第一支撐外圓的徑向尺寸公差為+0.002?+0.013mm，表面粗糙度為Ra0.8ym ；第二支撐外圓?的尺寸公差為-0.03?-0.05mm，表面粗糙度為Ra0.2 μ m ;第一外花鍵I相對于第一頂針錐面5和第二頂針錐面11的跳動量為0.036mm，第三外花鍵4相對于第一頂針錐面5和第二頂針錐面11的跳動量為0.06mm ;第二外花鍵8相對于第一頂針錐面5和第二頂針錐面11的跳動量為0.026mm，密封外圓2、第二支撐外圓7、第一支撐外圓9相對于第一頂針錐面5和第二頂針錐面11的跳動量均為0.02mm。<