[发明专利]具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆，包括连杆本体，连杆本体表面设计有若干Z型微沟槽，连杆本体表面及Z型微沟槽表面均覆盖有锡层，锡层上面覆盖有巴氏合金层，若干Z型微沟槽所在区域与连杆本体表面四周形成密封带，密封带上设置有表面织构，Z型微沟槽数量为4～8个，表面织构为圆柱形、矩形、三角形中任意一种形式结构，巴氏合金层厚度为1mm～2.5mm，粗糙度为Ra0.8，本发明还公开了具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法，本发明解决了现有技术中存在的液压马达连杆滑靴副承受较大的冲击载荷导致严重的磨损，甚至引起液压油泄漏、降低液压马达(泵)的性能和工作效率的问题。

技术领域

本发明属于液压马达(泵)摩擦副复合耐磨表面的设计、加工技术领域，具体涉及一种具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆，本发明还涉及具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法。

背景技术

随着液压马达(泵)不断向着高速、高压、大流量的方向发展，摩擦副的磨损或者异响现象也越发严重，这也直接限制液压马达的性能和使用寿命，甚至阻碍更广泛的应用。连杆滑靴副是径向柱塞低速大扭矩液压马达的关键摩擦副之一，对于马达的承载能力及其机械效率起着决定性的作用。在工作时，连杆滑靴副承受较大的冲击载荷，导致严重的磨损，严重的会引起液压油泄漏、降低液压马达(泵)的性能和工作效率。设计合理的液压马达的连杆滑靴副、并改善其润滑状态，对于高性能的液压马达(泵)发展起着关键作用。研究发现表面技术可有效提高耐磨性。如对零件表面进行激光熔覆处理，可以细化材料组织，提高材料强度和刚度，显著改善磨损性能。或对表面进行等离子渗氮和PVD涂层的复合处理，均可提高表面耐磨性。但是在高速、高冲击载荷条件下，耐磨层容易脱落。

所以，采用先进的表面工程技术，结合巴氏合金浇注技术和表面织构处理技术提升铁基连杆的表面性能，有效避免磨损，并延长其使用寿命，是高参数液压马达服役安全的关键技术。巴氏合金是使用最广泛的轴承材料，具有减磨特性和良好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性。巴氏合金的软基体上分布硬相质点，软基体内凹使滑动面之间形成微小间隙，成为贮油空间和润滑油通道，有利于减摩。硬相质点则起支承作用，有利于承载和提高耐磨性。

表面织构化在不改变材料本身的情况下，可获得特殊的表面性能。近年来，随着摩擦学理论和实验研究的深入，表面织构作为改变机械摩擦性能的可控技术近年来受到国内外学者的广泛重视，摩擦副表面上规则表面形貌几何造型的设计、加工、试验以及数值分析日益成为研究的热点，针对摩擦学材料表面织构化的研究越来越多。表面织构在摩擦副高速运动时有利于形成流体动压润滑，提高承载力。在低速运动时能储存润滑油进行二次供油，减小磨损。表面织构能够抑制摩擦系统的自激振动，降低摩擦噪声。

为了适应液压马达(泵)向着高速、高压、大流量等高参数的方向发展，降低关键摩擦副的磨损，提高液压马达的性能和寿命，本发明通过结合复合涂层技术和表面织构技术，得到一种制备带有表面织构的软涂层的新型复合表面。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆，解决了现有技术中存在的液压马达连杆滑靴副承受较大的冲击载荷导致严重的磨损，甚至引起液压油泄漏、降低液压马达(泵)的性能和工作效率的问题。

本发明的另一目的是提供一种具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆的制备方法。

本发明所采用的第一技术方案是，具有复合耐磨表面的液压马达曲柄连杆，包括连杆本体，连杆本体表面设计有若干Z型微沟槽，连杆本体表面及Z型微沟槽表面均覆盖有锡层，锡层上面覆盖有巴氏合金层，若干Z型微沟槽所在区域与连杆本体表面四周形成密封带，密封带上设置有表面织构。

本发明第一技术方案的特点还在于，

Z型微沟槽数量为4～8个。

表面织构为圆柱形、矩形、三角形中任意一种形式结构。

巴氏合金层厚度为1mm～2.5mm，粗糙度为Ra0.8。