凸环双金属结构柱塞体及其制造方法、柱塞泵、柱塞马达
阅读说明：本技术 凸环双金属结构柱塞体及其制造方法、柱塞泵、柱塞马达 (Convex ring bimetal structure plunger body and manufacturing method thereof, plunger pump and plunger motor ) 是由 高翔 穆文堪 谯维智 陆红林 耿聆栋 刘晓超 焦宗夏 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本公开提供了一种凸环双金属结构柱塞体及其制造方法、和均具有该凸环双金属结构柱塞体的柱塞泵与柱塞马达,该凸环双金属结构柱塞体包括：高强度合金钢制的本体及耐磨材料制的衬套；所述本体包括同轴设置且依次连接的圆柱段、过渡段和球头；所述衬套套在所述圆柱段外,并与所述圆柱段制成一体。所述衬套远离所述过渡段的端面与所述圆柱段远离所述过渡段的端面齐平。(The utility model provides a bulge loop bimetal structure plunger body and manufacturing method thereof and plunger pump and plunger motor that all have this bulge loop bimetal structure plunger body, this bulge loop bimetal structure plunger body includes: a high-strength alloy steel body and a lining made of wear-resistant material; the body comprises a cylindrical section, a transition section and a ball head which are coaxially arranged and sequentially connected; the bush is sleeved outside the cylindrical section and is integrated with the cylindrical section. The end face of the bushing, which is far away from the transition section, is flush with the end face of the cylindrical section, which is far away from the transition section.)
技术领域
本公开涉及柱塞泵技术领域，尤其涉及一种凸环双金属结构柱塞体及其制造方法、柱塞泵、柱塞马达。
背景技术
柱塞-缸体部件是柱塞液压泵及液压柱塞马达功能实现的核心部件，在柱塞液压泵及柱塞液压马达工作过程中，柱塞体承受油压力、离心力、惯性力、回程力、摩擦力及斜盘的垂直反力等，是马达受力中最复杂、工况条件最恶劣的零件之一。柱塞-缸体部件能否正常工作，将直接影响柱塞液压泵/柱塞液压马达的工作寿命及可靠性。现有技术中，如公开号为CN207004796U，名称为一种用于柱塞泵的缸体的中国实用新型；又例如公开号为CN204371574U，名称为一种告诉轴向柱塞泵的中国实用新型；耐磨衬套均与缸体制成一体，无论采用何种方式使耐磨衬套附着在缸体的柱塞孔内，均有较高的加工难度，制造成本高；且缸体柱塞孔开有多个，一旦其中一个出现加工缺陷，则整个缸体报废，造成更高的经济成本。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种凸环双金属结构柱塞体及其制造方法、柱塞泵、柱塞马达。
根据本公开的一个方面，一种凸环双金属结构柱塞体，包括：高强度合金钢制的本体及耐磨材料制的衬套；
所述本体包括同轴设置且依次连接的圆柱段、过渡段和球头；
所述衬套套在所述圆柱段外，并与所述圆柱段制成一体。
根据本公开的至少一个实施方式，所述衬套远离所述过渡段的端面与所述圆柱段远离所述过渡段的端面齐平。
根据本公开的至少一个实施方式，所述衬套的长度小于所述圆柱段的长度，且所述衬套两端的端面位于所述圆柱段两端的端面之间。
根据本公开的至少一个实施方式，自所述圆柱段指向所述球头，所述过渡段的横截面面积逐渐缩小。
根据本公开的至少一个实施方式，所述本体中部开设有贯穿的台阶孔；
所述台阶孔与所述圆柱段同轴；
所述台阶孔的大孔位于所述圆柱段内；
所述台阶孔的小孔自所述圆柱段延伸至所述球头，并贯穿所述球头。
一种制造如前述任一项所述的凸环双金属结构柱塞体的方法，包括以下步骤：
A.加工圆柱段的外圆面；
B.加工衬套的内圆面；
C.将衬套套在圆柱段外，并将衬套和圆柱段固定为一体结构；
D.加工衬套的外圆面至设计尺寸。
根据本公开的至少一个实施方式，步骤C中，采用扩散焊工艺或熔铸工艺将衬套和圆柱段固定为一体结构。
一种柱塞泵，包括：第一缸体、设于所述第一缸体上的至少一个第一柱塞孔、和前述任一项所述的凸环双金属结构柱塞体；
所述凸环双金属结构柱塞体的数量与所述第一柱塞孔的数量相等；
所述凸环双金属结构柱塞体中的所述衬套与所述圆柱段为一体结构，且所述衬套滑动设于所述第一柱塞孔内。
一种柱塞马达，包括：第二缸体、设于所述第二缸体上的至少一个第二柱塞孔、和前述任一项所述的凸环双金属结构柱塞体；
所述凸环双金属结构柱塞体的数量与所述第二柱塞孔的数量相等；
所述凸环双金属结构柱塞体中的所述衬套与所述圆柱段为一体结构，且所述衬套滑动设于所述第二柱塞孔内。
本公开的有益效果是：
(1)本公开通过衬套避免缸体与本体钢性材料直接摩擦，改善柱塞-缸体部件在工作时摩擦工况；
(2)单柱塞双金属结构设计，相比现有双金属缸体结构中的柱塞孔孔腔壁附着铜合金，虽然同为熔铸或扩散焊加工，使得双金属联结为一体，但单柱塞双金属结构简单，更容易加工；
(3)单柱塞造价成本低，即使存在双金属加工过程中存在缺陷，报废仅为结构简单的造价较低的本体；
(4)本公开的衬套直接附着在圆柱段上，加工方便灵活，操作简易，相比现有双金属缸体结构中的多孔腔壁附着铜合金，大大提高了生产效率。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据本公开的实施方式的凸环双金属结构柱塞体的示意图。
附图标记：10-本体；11-圆柱段；12-过渡段；13-球头；14-台阶孔；20-衬套。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
根据本公开的第一实施方式，提供了一种凸环双金属结构柱塞体，包括：高强度合金钢制的本体10及耐磨材料制的衬套20；
本体10包括同轴设置且依次连接的圆柱段11、过渡段12和球头13；
衬套20套在圆柱段11外，并与圆柱段11制成一体。
圆柱段11、过渡段12和球头13可一体成型。
衬套20可与圆柱段11间隙配合或过渡配合，便于衬套20的安装。
在一个实施方式中，衬套20远离过渡段12的端面与圆柱段11远离过渡段12的端面齐平；在另一实施方式中，衬套20的长度小于圆柱段11的长度，且衬套20两端的端面位于圆柱段11两端的端面之间；以确保在衬套20的整个长度方向上，衬套20都能得到圆柱段11的有效支撑，避免衬套20变形。
在一个实施方式中，自圆柱段11指向球头13，过渡段12的横截面面积逐渐缩小，从而避免本体10的横截面急剧变化，进而减小应力集中。
本体10中部开设有贯穿的台阶孔14；
台阶孔14与圆柱段11同轴；
台阶孔14的大孔位于圆柱段11内；
台阶孔14的小孔自圆柱段11延伸至球头13，并贯穿球头13。
台阶孔14一方面具有减重的作用；另一方面，润滑油可通过台阶孔14进入球头13的外球面，从而对球头13进行润滑。
本公开提供了一种制造如前述任一项的凸环双金属结构柱塞体的方法，包括以下步骤：
A.加工圆柱段11的外圆面；
B.加工衬套20的内圆面；
C.将衬套20套在圆柱段11外，并将衬套20和圆柱段11固定为一体结构；
D.加工衬套20的外圆面至设计尺寸。
可通过现有的车削工艺、铣削工艺和磨削工艺加工圆柱段11的外圆面和衬套20的内圆面；先加工圆柱段11的外圆面和衬套20的内圆面，提高衬套20和圆柱段11的结合面的精度，便于后续工艺的实施。
可通过焊接等现有技术将衬套20与圆柱段11结合为一体。在一优选地实施方式中，步骤C中，采用扩散焊工艺或熔铸工艺将衬套20和圆柱段11固定为一体结构。
将衬套20与圆柱段11结合为一体后，再加工衬套20的外圆面，避免了结合工艺对尺寸精度的影响。
本公开提供了一种柱塞泵，包括：第一缸体、设于第二缸体上的至少一个第二柱塞孔、高强度合金钢制的本体10及耐磨材料制的衬套20；
本体10和衬套20的数量均与第一柱塞孔的数量相等；
本体10包括同轴设置且依次连接的圆柱段11、过渡段12和球头13；
衬套20套在圆柱段11外；
衬套20与圆柱段11制成一体，且衬套20滑动设于第一柱塞孔内。
本公开提供了一种柱塞马达，包括：第二缸体、设于第二缸体上的至少一个第二柱塞孔、高强度合金钢制的本体10及耐磨材料制的衬套20；
本体10和衬套20的数量均与第二柱塞孔的数量相等；
本体10包括同轴设置且依次连接的圆柱段11、过渡段12和球头13；
衬套20套在圆柱段11外；
衬套20与圆柱段11制成一体，且衬套20滑动设于第二柱塞孔内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。