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日本YUKEN油研柱塞是柱塞泵的重要組成部件，其質(zhì)量的好壞，直接影響到柱塞泵的運(yùn)行效果，生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定，維修費(fèi)用的高低等。一種具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的柱塞泵用柱塞的制作方法本實(shí)用新型屬于液壓傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的柱塞栗用柱塞及其制備工藝。

在液壓傳動領(lǐng)域中，軸向柱塞栗因具有*的性能而被廣泛使用。軸向柱塞栗的工作原理是利用柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動所產(chǎn)生的容積變化來進(jìn)行吸油和排油。在柱塞栗關(guān)鍵組成部件中，柱塞-銅套副的潤滑、密封以及表面接觸情況對柱塞栗的工作效能和使用壽命有著重要的影響。因此，對柱塞-銅套副進(jìn)行合理的設(shè)計對改善柱塞栗的性能有著至關(guān)重要的作用。
研究人員針對軸向柱塞副存在的一些問題進(jìn)行了大量的研究。有些通過改變柱塞或銅套的材料來改善柱塞副的接觸性能;也有通過在柱塞表面加工出仿生微造型改善柱塞副的潤滑和摩擦磨損特性。如中國一種具有仿生非光滑表面的高壓海水柱塞栗柱塞摩擦副，通過在柱塞副摩擦表面加工出通孔和凹坑狀單元體形成的仿生非光滑表面，改善柱塞副的潤滑特性、承載特性以及摩擦磨損特性。實(shí)踐證明，通過仿生學(xué)的方法在物體表面加工出仿生結(jié)構(gòu)，有利于改善其表面性能。本實(shí)用新型通過仿生鯊魚盾鱗的菱形肋條狀結(jié)構(gòu)，在柱塞表面加工出仿生微結(jié)構(gòu)表面特征，達(dá)到改善柱塞副的潤滑性能和摩擦特性的效果。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的柱塞栗用柱塞。通過該柱塞可以在保證柱塞副良好密封性的同時，有效改善柱塞栗柱塞副的潤滑性能，從而達(dá)到減少柱塞與銅套之間的摩擦磨損，延長柱塞栗使用壽命的目的。本實(shí)用新型主要通過仿生鯊魚盾鱗的菱形肋條狀結(jié)構(gòu)，利用車床車削的方法，在柱塞表面加工出具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的仿生表面。

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AR系列變量柱塞泵
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A系列變量柱塞泵壓力補(bǔ)償型.
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本實(shí)用新型所提供的一種具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的柱塞栗用柱塞包括左旋螺旋溝槽7和右旋螺旋溝槽8 ；所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8，從所述柱塞4端面倒角處開起并設(shè)置在所述柱塞4外圓柱面的1/3長度處;所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8的截面形狀為矩形或半圓形，其在柱塞表面的寬度或直徑為0.1—0.5_，左螺旋角度為私，右螺旋角度為^，仏和拆的取值范圍為20—40° ;所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8從所述柱塞4端面同一起點(diǎn)處開起，并且所述左旋螺旋溝槽7及所述右旋螺旋溝槽8的溝槽起點(diǎn)均勻分布在所述柱塞4端面的整個圓周面上;所述溝槽起點(diǎn)為8個、9個或10個，所述溝槽起點(diǎn)與所述柱塞4端面圓心的連線與所述柱塞4端面圓的水平中心線的夾角α為45°或40°或36°。所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8在所述柱塞4外圓柱面的1/3長度處形成具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的仿生表面。日本YUKEN油研柱塞是柱塞泵的重要組成部件，其質(zhì)量的好壞，直接影響到柱塞泵的運(yùn)行效果，生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定，維修費(fèi)用的高低等。
在柱塞栗工作時，所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8形成具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的仿生表面始終位于所述銅套3的內(nèi)部，保證了柱塞副具有良好的密封性。同時，所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8通過所述柱塞4端面倒角處開設(shè)的油槽口與缸體2內(nèi)腔相連通，當(dāng)所述柱塞4在所述缸體2中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時，缸體2內(nèi)腔的高壓油可以通過所述柱塞4端面倒角處開設(shè)的油槽口進(jìn)入所述左旋螺旋溝槽7和所述右旋螺旋溝槽8，在柱塞-銅套間形成有效的潤滑、冷卻和密封油膜，從而改善柱塞副的潤滑特性。
本實(shí)用新型所提供的一種具有仿生微結(jié)構(gòu)表面特征的柱塞栗用柱塞是通過以下制備工藝制備的:
根據(jù)圖紙要求確定柱塞毛坯的尺寸，然后通過三角卡盤裝夾柱塞毛坯，粗車柱塞毛坯的外圓面，根據(jù)螺旋溝槽的截面形狀選擇矩形車刀或者外圓車刀；根據(jù)矩形或半圓形截面的溝槽寬度或直徑為0.1—0.5mm，確定車刀的進(jìn)給量，根據(jù)螺旋溝槽的螺旋角度和扮為20—40°，確定主軸的進(jìn)給速度與工件轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，然后在柱塞外圓面周向上車削左旋螺旋溝槽7和右旋螺旋溝槽8，接著車削出球頭面;其中，螺旋溝槽的深度由加工溝槽的車刀類型而定。
車削完成之后進(jìn)行滲碳處理，滲碳的厚度為0.7—0.9mm;滲碳后對柱塞進(jìn)行淬火處理，增大其表面的硬度，淬火后的硬度為HRC59—64。
熱處理后，通過普通外圓磨床對柱塞外圓面進(jìn)行磨削，磨削余量為0.2—03mm，保證柱塞具有良好的同軸度和圓度，并控制柱塞表面粗糙度Ra為0.Ιμπι。
本實(shí)用新型具有以下技術(shù)特點(diǎn):仿生鯊魚表皮以其*的減阻性能廣泛地應(yīng)用于很多領(lǐng)域，本實(shí)用新型通過仿生鯊魚盾鱗的菱形肋條狀結(jié)構(gòu)，在柱塞外圓柱面的1/3長度處加工出仿生微結(jié)構(gòu)表面，保證了柱塞副良好密封性。同時，在柱塞往復(fù)運(yùn)動的過程中可以在柱塞-銅套間形成有效的潤滑、冷卻和密封油膜，從而改善柱塞副的潤滑性能和摩擦特性。
本實(shí)用新型通過車床車削的方法在柱塞外圓柱面加工出仿生微結(jié)構(gòu)表面特征，具有加工過程簡單方便、成本低廉、簡潔實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。同時，該加工方法具有較高的可調(diào)控性，可以根據(jù)特定的需求在柱塞外圓柱面加工出所需的仿生微結(jié)構(gòu)表面特征。