[发明专利]无需更换柱塞泵滑靴组件的装配连接方法

说明书

技术领域

本发明属于异种材料连接技术领域，具体涉及一种使用形状记忆合金的航空发动机柱塞式液压泵滑靴耐磨块机械连接方法，尤其是一种无需更换整个柱塞泵滑靴组件的装配连接方法

背景技术

柱塞式液压泵在航空发动机燃油系统内有着广泛的应用，主要分为轴向泵和径向泵两种，具有工艺性能好、压力高、抗冲击能力强、使用寿命长等优点。径向柱塞泵由定子、转子(缸体)、配流器、柱塞等主要部件组成，其依靠柱塞在缸体内往复运动，由密封工作腔的容积发生变化来实现吸油和排油。定子内表面是圆形，转子与定子间有一偏心距e。当转子旋转时，柱塞随转子一起旋转，在离心力或低压油作用下，柱塞头部与定子内表面紧密接触。由于转子和定子间有偏心距，所以转子在半周转动时柱塞向外伸出，径向孔内密封工作容积逐渐增大，产生局部真空，将油箱里的油液吸入；转子转到另一半周的时候，柱塞向内推入，密封工作容积逐渐减小，将油液经配流器向外排出。转子每转动一周，每个柱塞吸油、压油各一次。但传统的径向柱塞泵的柱塞为点接触，高速工作下磨损量急剧增大。国内工程机械厂家多采用进口的径向高压泵来提高产品的整体质量，但进口产品也存在着缺陷：采用欠平衡理论设计的泵配流轴，一部分高压载荷由油膜承受，一部分由柱塞金属直接承受；流轴上的排油、吸油口截面较小,配流轴与转子的摩擦副不是静压支撑：滑靴在外导圈上滑动速度过高，同时在排量较大的情况下，还会产生抱轴、发热及噪声较大等问题。

通常径向柱塞泵的失效是由柱塞和定子内壁产生磨损及配流面受到不平衡力作用产生的磨损所引起的。由于泵的柱塞与定子为点接触，尺寸较大，液压力和惯性力造成柱塞与定子间压力过高磨损大，限制了转速的提高。径向柱塞泵径向尺寸大，结构复杂，在轴配流式泵中配流轴受径向不平衡液压力的作用，易于磨损，并且工作压力越大，磨损就越严重，引发的泄漏量越大，从而限制了泵的转速和压力的提高，也限制了泵的排量。因此，径向柱塞泵的滚子和外圈的接触形式、配流形式和配流面流道的形式都直接影响到泵的工作性能、寿命和效率。90年代初，国家火炬计划和重点新产品攻关项目开始着手研究开发新型滑靴式径向柱塞泵，甘肃工业大学的卢垫和太原重型机械学院的王明智教授采用连杆滑靴式结构、奥氏体一贝氏体合金球墨铸铁材料及相应的热处理工艺研制的径向柱塞泵，解决了泵的抱轴、发热问题，但存在着制造工艺复杂，尺寸较大和仍然为轴配流等缺点，影响了其在移动设备上的安装和应用。

现有技术解决柱塞和定子内壁磨损的方法主要是在柱塞上安装耐磨滑靴，滑靴和液压泵斜盘形成的摩擦副摩擦效果好坏是液压泵使用寿命的关键。滑靴主要由滑靴主体、滑靴主体与柱塞球头配合的球形开口4、与液压泵斜盘滑动摩擦的耐磨块组成。滑靴耐磨块与滑靴主体的连接方式是扩散焊连接，连接过程是：1.精加工耐磨块与滑靴主体的连接表面；2.将两待焊面相向接触并安装入夹具型腔，施加焊接应力；3.将装入待焊零件的夹具放入升温设备中，升温至焊接温度并保温一定时间，待两种材料原子通过待焊表面相互扩散并形成过渡层后，完成装配连接。此连接方式的缺点是：

1.连接过程耗时较长，需进行连接表面精加工、夹具安装、升保温等工序，连接效率低；

2.连接质量影响因素较多，待焊表面加工质量不高、待焊表面有异物残留、焊接过程中应力衰减、待焊材料缺陷等都会造成结合强度降低，导致连接后机加成型耐磨块易脱落，机加合格率低；

3.连接后耐磨块与滑靴主体不可分离，耐磨块摩擦失效后只有连同滑靴主体一起更换，可维修性差。

发明内容

为解决航空发动机柱塞式液压泵滑靴耐磨块传统连接方式的不足，本发明发明的目的是提供一种的工艺操作简便，耗时短，连接效率高，无需更换整个滑靴和耐磨块机械装配连接方法。