一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法及焊接夹具

摘要

本发明是一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法及焊接夹具，本发明采用焊接的方法将自润滑轴承与基体材料连接，保证了其结合强度，在恶劣工况下也不易于脱落失效；焊接采用电子束焊接工艺，在保证连接强度的同时，最大限度的减少了热量输入，防止了零件变形及涂层因受热而失效问题的出现；在满足滑轨结构强度的同时，提高了润滑效果并延长了使用寿命。

权利要求

1.一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法，其特征在于：该方法的步骤是：⑴采用不锈钢加工环形或弧形滑轨的基体(1)，在基体(1)的内环表面贴覆无油润滑轴承(2)，该无油润滑轴承(2)的厚度为0.5～3.5mm；

基体(1)和无油润滑轴承(2)的两侧边缘均加工有焊缝工艺倒角(6)，焊缝工艺倒角(6)的角度为30～45°，余宽为0.3～0.5mm；

⑵用夹具将基体(1)与无油润滑轴承(2)夹紧，将基体(1)两侧的无油润滑轴承(2)的边缘与基体(1)通过电子束焊接在一起，焊接参数：焊接束流：4.0～5.0mA，线速度：350～

450mm/min。

2.用于上述权利要求1所述高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法的夹具，

其特征在于：该夹具包括一个采用钢制材料加工与基体(1)的环形或弧形的夹具外环(3)，将贴覆有无油润滑轴承(2)的基体(1)固定在夹具外环(3)的内表面上，在无油润滑轴承(2)表面上贴合一个采用紫铜材料加工的、与无油润滑轴承(2)表面形状相吻合的紧固散热块(4)，紧固散热块(4)通过螺栓(5)与夹具外环(3)固定连接并将贴覆有无油润滑轴承(2)的基体(1)紧密贴合在夹具外环(3)的内表面上。

3.根据权利要求2所述的高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法的夹具，

其特征在于：紧固散热块(4)设计成圆心角为60～90°的扇形，紧固散热块(4)沿夹具外环(3)径向的厚度大于6mm。

说明书

一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法及焊接夹具

技术领域

[0001] 本发明是一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法及焊接夹具，属于高压燃油柱塞泵加工制造技术领域。

背景技术

[0002] 航空发动机用高压燃油泵是一种流量可变的直轴式轴向(倾斜柱塞)柱塞泵，用于发动机尾喷口控制系统中，根据发动机的工作状态和喷口液压作动筒活塞上所需的力输出适当压力和流量的燃油。柱塞泵通过内部斜盘角度调整实现燃油压力和流量的控制。滑轨与滑轨体配合，用于调整斜盘角度。

[0003] 滑轨承受压力，滑轨上粗糙度一般为Ra0.2左右，并且与滑轨体摩擦，需要有较高的耐磨性能。

[0004] 由于滑轨承受的压力较大，难于采用石墨、铜合金等传统润滑材料制造，一般是依据结构及受力情况需要采用结构钢作为基体材料，然后在基体的受力的磨擦表面磷化打底后喷涂石墨润滑涂层或者吹砂后喷涂自润滑涂层。但上述涂层在工况比较恶劣的情况下，经常会产生涂层脱落，耐摩擦性变差，降低了滑轨的寿命。

发明内容

[0005] 本发明正是针对上述现有技术中存在的缺点而设计提供了一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法及焊接夹具，其目的是在滑轨基体的受力表面附着一层抗脱落、摩擦系数小、耐磨性好的自润滑涂层，能够承受滑轨体较大的载荷。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0007] 本发明提供了一种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法，其特征在于：该方法的步骤是：

[0008] ⑴采用不锈钢加工环形或弧形滑轨的基体1，在基体1的内环表面贴覆无油润滑轴承2，该无油润滑轴承2的厚度为0.5～3.5mm；

[0009] 基体1和无油润滑轴承2的两侧边缘均加工有焊缝工艺倒角6，焊缝工艺倒角6的角度为30～45°，余宽为0.3～0.5mm；

[0010] ⑵用夹具将基体1与无油润滑轴承2夹紧，将基体1两侧的无油润滑轴承2的边缘与基体1通过电子束焊接在一起，焊接参数：焊接束流：4.0～5.0mA，线速度：350～450mm/min。

[0011] 本发明技术方案还提供了一种用于上述高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法的夹具，其特征在于：该夹具包括一个采用钢制材料加工与基体1的环形或弧形的夹具外环3，将贴覆有无油润滑轴承2的基体1固定在夹具外环3的内表面上，在无油润滑轴承2表面上贴合一个采用紫铜材料加工的、与无油润滑轴承2表面形状相吻合的紧固散热块4，紧固散热块4通过螺栓5与夹具外环3固定连接并将贴覆有无油润滑轴承2的基体1紧密贴合在夹具外环3的内表面上。

[0012] 紧固散热块4设计成圆心角为60～90°的扇形，紧固散热块4沿夹具外环3径向的厚度大于6mm。

[0013] 本发明技术方案的优点是：

[0014] 本发明变为将自润滑涂层镶嵌入基体材料中，保证了其结合强度，在恶劣工况下也不易于脱落失效；钢基体与无油润滑轴承采用电子束焊接工艺，在保证连接强度的同时，最大限度的减少了热量输入，防止了零件变形及涂层因受热而失效问题的出现；在满足滑轨结构强度的同时，提高了润滑效果并延长了使用寿命。

附图说明

[0015] 图1为本发明方法中焊接工艺的示意图

[0016] 图2为用于本发明方法的夹具的结构示意图

[0017] 图3为采用本发明方案加工的滑轨的结构示意图

具体实施方式

[0018] 参见附图1～3所示，本发明实施例的高压燃油柱塞泵滑轨为弧形，圆心角为77.5°，半径43.5，宽20，最薄处5.9。该滑轨要求正向承受17000N压力，涂层粗超度Ra0.2，工作600小时后，工作表面不得异常磨损；环境温度：-40℃～+120℃(允许短时+200℃，1h内持续工作时间不超过3min)；工作介质：3#喷气燃料(GB6537-2006)；工作高度：18000m。

[0019] 采用本发明技术方案加工该种高压燃油柱塞泵滑轨的加工方法的的步骤是：

[0020] ⑴采用18CrNi4WA材料加工弧形滑轨的基体1，在基体1的内环表面贴覆无油润滑轴承2，该无油润滑轴承2的加工工艺为：在10#碳钢板的基体上电镀铜层并烧结铜层，然后采用嵌入铜层工艺涂覆自润滑涂层，该自润滑涂层为PTFE+MoS2，无油润滑轴承2可以起到预期的耐磨润滑作用，厚度为1.5mm；

[0021] 基体1和无油润滑轴承2的两侧边缘均加工有焊缝工艺倒角6，焊缝工艺倒角6的角度为45°，余宽为0.4mm；

[0022] ⑵用夹具将基体1与无油润滑轴承2夹紧，将基体1两侧的无油润滑轴承2的边缘与基体1通过电子束焊接在一起，焊接参数：焊接束流：4.5mA，线速度：400mm/min。

[0023] 上述夹具包括一个采用钢制材料加工与基体1的环形或弧形的夹具外环3，将贴覆有无油润滑轴承2的基体1固定在夹具外环3的内表面上，在无油润滑轴承2表面上贴合一个采用紫铜材料加工的、与无油润滑轴承2表面形状相吻合的紧固散热块4，紧固散热块4通过螺栓5与夹具外环3固定连接并将贴覆有无油润滑轴承2的基体1紧密贴合在夹具外环3的内表面上。焊接工艺结构采用环形焊缝整体焊接，每次可加工4个零件；

[0024] 紧固散热块4设计成圆心角为90°的扇形，紧固散热块4的半径为42mm。

[0025] 经过装机450H试验长试后进行观察及检验，采用本发明工艺加工的滑轨上的自润滑涂层未发生脱落现象，尺寸没有明显变化，性能可靠，使用寿命长。