[發(fā)明專利]一種仿荷葉織構表面的水壓軸向柱塞泵滑靴副

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362700.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113090485A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 梁瑛娜;高殿榮;趙建華;紀云;孫亞楠;張宗熠;高建新
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: F04B1/122
• 分類號: F04B1/122;F04B1/128;F04B1/146;F04B1/2078;F04B9/10
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發(fā)明公開了一種仿荷葉織構表面的水壓軸向柱塞泵滑靴副，涉及水液壓元件技術領域，包括斜盤和滑靴，所述斜盤表面設置有跨尺度二級織構，二級織構包括固定連接在斜盤表面上的凸體以及固定連接在凸體上的小凸體或小凹坑。本發(fā)明解決目前水壓軸向柱塞泵滑靴副及其他水液壓元件摩擦副的摩擦磨損加劇問題，降低水壓軸向柱塞泵的斜盤及滑靴表面在摩擦過程中的水膜粘附和摩擦系數(shù)，其耐磨性能高，減阻抗磨效果好。

技術領域

本發(fā)明涉及水液壓元件技術領域，尤其是一種仿荷葉織構表面的水壓軸向柱塞泵滑靴副。

背景技術

水壓軸向柱塞泵以其容積效率高、工作壓力高、結構緊湊等優(yōu)勢，成為水液壓傳動技術領域的首選動力元件，在海水淡化、大洋礦油氣開發(fā)、海洋船舶運輸?shù)裙こ讨邪l(fā)揮著關鍵作用。采用純水代替液壓油作為傳動介質(zhì)，可大大緩解能源資源緊張和生態(tài)環(huán)境惡化帶來的壓力。但水的黏度低、潤滑性差、腐蝕性強，對運行在其中的關鍵摩擦副、尤其是運動和受力情況最為復雜的滑靴副的摩擦學性能影響很大，容易出現(xiàn)間隙泄漏增加、水膜承載能力降低、摩擦磨損加劇等關鍵技術問題，進而引發(fā)燒靴、膠合等現(xiàn)象，嚴重影響了水壓軸向柱塞泵的質(zhì)量效率、工作可靠性和服役壽命。

研究發(fā)現(xiàn)，荷葉表面分布有大量跨尺度二級微觀結構，即微米級的乳突上附著有納米級的絨突，再加之其上覆蓋一層疏水性蠟質(zhì)，這正是荷葉具有優(yōu)異脫附、減阻和自潔性能的原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種仿荷葉織構表面的水壓軸向柱塞泵滑靴副，解決目前水壓軸向柱塞泵滑靴副及其他水液壓元件摩擦副的摩擦磨損加劇問題，降低水壓軸向柱塞泵的斜盤及滑靴表面在摩擦過程中的水膜粘附和摩擦系數(shù)，其耐磨性能高，減阻抗磨效果好。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種仿荷葉織構表面的水壓軸向柱塞泵滑靴副，包括斜盤和滑靴，其特征在于：所述斜盤表面設置有跨尺度二級織構，二級織構包括固定連接在斜盤表面上的凸體以及固定連接在凸體上的小凸體或小凹坑。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述斜盤表面的凸體為倒錐形的倒錐乳突，倒錐乳突上密布著倒錐絨突。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述倒錐乳突的底徑為200～300μm，倒錐乳突的高為200～300μm，所述倒錐絨突底徑為400～600nm。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述斜盤表面設置有多個包括倒錐乳突和倒錐絨突的微納二級單元體，微納二級單元體呈橢圓形陣列均勻分布于與斜盤前端面外邊緣橢圓同心同軸設置的若干個分布橢圓上，所述微納二級單元體的周向間距與徑向間距均為500～900μm。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述斜盤表面的凸體為半球形的半球乳突，半球乳突上分布有半球形的凹坑絨突。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述半球乳突半徑為0.5～0.9mm，所述凹坑絨突半徑為60～150μm。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：所述斜盤表面設置有多個包括半球乳突和凹坑絨突的毫微二級單元體，所述毫微二級單元體呈橢圓形陣列均勻分布于與斜盤前端面外邊緣橢圓同心同軸設置的若干個分布橢圓上，所述毫微二級單元體的周向間距與徑向間距均為1.4～2.8mm。

本發(fā)明技術方案的進一步改進在于：與斜盤相配合的滑靴表面設置有水室。

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是：

本發(fā)明解決了目前水壓軸向柱塞泵滑靴副及其他水液壓元件摩擦副的摩擦磨損加劇問題，降低水壓軸向柱塞泵的斜盤及滑靴表面在摩擦過程中的水膜粘附和摩擦系數(shù)，減阻抗磨效果好，提高其耐磨性能。