[发明专利]一种仿荷叶织构表面的水压轴向柱塞泵滑靴副

说明书

本发明公开了一种仿荷叶织构表面的水压轴向柱塞泵滑靴副，涉及水液压元件技术领域，包括斜盘和滑靴，所述斜盘表面设置有跨尺度二级织构，二级织构包括固定连接在斜盘表面上的凸体以及固定连接在凸体上的小凸体或小凹坑。本发明解决目前水压轴向柱塞泵滑靴副及其他水液压元件摩擦副的摩擦磨损加剧问题，降低水压轴向柱塞泵的斜盘及滑靴表面在摩擦过程中的水膜粘附和摩擦系数，其耐磨性能高，减阻抗磨效果好。

技术领域

本发明涉及水液压元件技术领域，尤其是一种仿荷叶织构表面的水压轴向柱塞泵滑靴副。

背景技术

水压轴向柱塞泵以其容积效率高、工作压力高、结构紧凑等优势，成为水液压传动技术领域的首选动力元件，在海水淡化、大洋矿油气开发、海洋船舶运输等工程中发挥着关键作用。采用纯水代替液压油作为传动介质，可大大缓解能源资源紧张和生态环境恶化带来的压力。但水的黏度低、润滑性差、腐蚀性强，对运行在其中的关键摩擦副、尤其是运动和受力情况最为复杂的滑靴副的摩擦学性能影响很大，容易出现间隙泄漏增加、水膜承载能力降低、摩擦磨损加剧等关键技术问题，进而引发烧靴、胶合等现象，严重影响了水压轴向柱塞泵的质量效率、工作可靠性和服役寿命。

研究发现，荷叶表面分布有大量跨尺度二级微观结构，即微米级的乳突上附着有纳米级的绒突，再加之其上覆盖一层疏水性蜡质，这正是荷叶具有优异脱附、减阻和自洁性能的原因。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种仿荷叶织构表面的水压轴向柱塞泵滑靴副，解决目前水压轴向柱塞泵滑靴副及其他水液压元件摩擦副的摩擦磨损加剧问题，降低水压轴向柱塞泵的斜盘及滑靴表面在摩擦过程中的水膜粘附和摩擦系数，其耐磨性能高，减阻抗磨效果好。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种仿荷叶织构表面的水压轴向柱塞泵滑靴副，包括斜盘和滑靴，其特征在于：所述斜盘表面设置有跨尺度二级织构，二级织构包括固定连接在斜盘表面上的凸体以及固定连接在凸体上的小凸体或小凹坑。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述斜盘表面的凸体为倒锥形的倒锥乳突，倒锥乳突上密布着倒锥绒突。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述倒锥乳突的底径为200～300μm，倒锥乳突的高为200～300μm，所述倒锥绒突底径为400～600nm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述斜盘表面设置有多个包括倒锥乳突和倒锥绒突的微纳二级单元体，微纳二级单元体呈椭圆形阵列均匀分布于与斜盘前端面外边缘椭圆同心同轴设置的若干个分布椭圆上，所述微纳二级单元体的周向间距与径向间距均为500～900μm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述斜盘表面的凸体为半球形的半球乳突，半球乳突上分布有半球形的凹坑绒突。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述半球乳突半径为0.5～0.9mm，所述凹坑绒突半径为60～150μm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述斜盘表面设置有多个包括半球乳突和凹坑绒突的毫微二级单元体，所述毫微二级单元体呈椭圆形阵列均匀分布于与斜盘前端面外边缘椭圆同心同轴设置的若干个分布椭圆上，所述毫微二级单元体的周向间距与径向间距均为1.4～2.8mm。

本发明技术方案的进一步改进在于：与斜盘相配合的滑靴表面设置有水室。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明解决了目前水压轴向柱塞泵滑靴副及其他水液压元件摩擦副的摩擦磨损加剧问题，降低水压轴向柱塞泵的斜盘及滑靴表面在摩擦过程中的水膜粘附和摩擦系数，减阻抗磨效果好，提高其耐磨性能。