[發明專利]液壓旋轉機械及液壓旋轉機械的制造方法

有效

• 申請號: 201310062685.8
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN103306929B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 小林修一
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: F04B1/22
• 分類號: F04B1/22;F04B53/16;F04B53/14;F03C1/253;C21D7/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳偉

技術領域

本發明涉及液壓泵和液壓馬達等的液壓旋轉機械及其制造方法，更具體地說，涉及一種與構成液壓旋轉機械的缸體中的缸孔(cylinderbore、缸膛)和活塞的滑動部分有關的液壓旋轉機械及其制造方法。

背景技術

以液壓泵和液壓馬達為代表的液壓驅動機器由很多滑動部件構成。它們的滑動面根據因高滑動面壓力而造成的潤滑油膜斷裂、因控制液壓的變動而造成的滑動接觸狀態的不穩定化等的影響，而具有滑動面彼此之間產生燒結和一部分異常磨損等的風險。因此，構成滑動部的滑動部件幾乎都是由鋼鐵材料制造的。

尤其是，作為液壓泵、液壓馬達等液壓驅動機器的代表性構成部件的、缸體的缸孔的滑動面，因基于與作為滑動對象的活塞的不全面接觸而進行的滑動，所以特別容易發生磨損和燒結現象，強烈希望這種情況能夠得到改善。

在專利文獻1中，為了防止在缸孔的滑動面上因活塞的不全面接觸而在高表面壓力滑動接觸部位上產生磨損，相對于通過切削加工而粗加工形成的作為缸體及其滑動面的缸孔實施滲氮熱處理，以提高其滑動面硬度，而且為了實現與活塞部件的μm級的嵌合精度，在精磨工序中將通過滲氮熱處理形成的氮化合物層除去而精加工。

另外，已知有在缸孔的滑動面上設置滑動性燒結型銅合金套管，來避免因燒結而造成的兩滑動面的粘合的方法(例如參照專利文獻2)、和通過切削加工和激光加工來形成槽或凹痕等的凹形狀并將其作為油槽而發揮作用，由此防止油膜斷裂的方法(例如參照專利文獻3)等。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開平6-159230號公報

專利文獻2：日本特開平10-196552號公報

專利文獻3：日本特開2010-196612號公報

但是，在專利文獻1中具有如下問題：由于缸孔的滑動面是平滑的面，所以在其與活塞的高表面壓力接觸點上，潤滑油膜在缸孔與活塞之間會被截斷，因此，會產生基于缸孔與活塞固體接觸而發生的磨損和燒結現象。

另外，在專利文獻2中具有如下問題：由于需要對用于燒結銅合金的銅合金成分和燒結工序中的冷卻溫度管理嚴格地進行管理，所以，除了制造工序變得復雜外，由于銅合金材料價格高，所以會導致成本大幅度提高。

另外，在專利文獻3中具有如下問題：為了相對于如缸體的缸孔那樣的形狀進行凹形狀加工，工件的找位和加工工具的加工軌跡會變得復雜，因此，需要高價的多軸加工設備，且加工時間會變長。而且，在凹形狀因滑動而磨損了的情況下，與平滑磨削面的情況相同地，會發生由于油膜斷裂而造成的燒結。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠使缸孔與活塞的滑動面的耐磨性及潤滑性進一步提高的液壓旋轉機械及其制造方法。

為了達成上述目的，第一發明提供一種液壓旋轉機械，包括：筒狀的殼體；能夠旋轉地設置在殼體內的旋轉軸；缸體，以與該旋轉軸一體旋轉的方式設置在所述殼體內，且以在圓周方向上分離的方式穿設有沿軸方向延伸的多個缸孔；以能夠往復運動的方式插嵌在缸體的各缸孔內的多個活塞；和閥板，位于所述缸體與所述殼體之間而設置在所述殼體內，且形成有與所述各缸孔連通的供排口，所述液壓旋轉機械的特征在于，在所述缸孔和所述活塞滑動的滑動面的任意一方的至少一部分表面上具有：氮擴散層，所述氮擴散層形成在所述缸孔和所述活塞的至少一方的母材側，且其表面側的一部分被除去而在所述滑動面側露出；和氮化合物層，所述氮化合物層形成在該氮擴散層上，且在表面側具有凹形狀。

根據該第一發明，與單純在氮擴散層上形成微小凹形狀的情況相比，即使在高表面壓力滑動環境下，通過殘留在凹形狀的凹部分內的硬質的氮化合物層的存在，也能夠使發揮油槽效果的凹形狀部不易磨損，能夠更長時間地防止油膜斷裂。因此，與以往的液壓旋轉機械相比，能夠抑制潤滑油膜在缸孔與活塞的滑動面上被截斷，能夠謀求耐磨性及潤滑性能的進一步提高，并能實現液壓旋轉機械的長壽命化。