本实用新型涉及液压传动技术领域，具体涉及一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副。
背景技术：
在液压传动领域中，柱塞泵是液压系统的核心元件，柱塞泵因其具有工作压力高、工作效率高、可变量等优越性能而被各类工业广泛使用。柱塞泵的原理是利用柱塞在柱塞缸内往复运动，使柱塞缸的容积发生变化，对柱塞缸内的流体做功，达到泵送流体的目的。柱塞杆和柱塞缸的柱塞孔之间的摩擦副是柱塞泵中的一对关键摩擦副。
柱塞杆和柱塞缸的柱塞孔摩擦副现存主要问题为：
一、由于柱塞杆和柱塞缸的柱塞孔之间采用间隙密封，两者很难完全同轴对中，即两者轴线之间存在一个角度。同时由于柱塞杆在柱塞孔中沿着轴向运动，这就使得柱塞杆的末端和柱塞缸的顶部(接近柱塞球头那一侧)长期处于摩擦状态。以上非常容易导致不均匀的磨损和过度的磨损，从而引起较大泄漏，影响液压泵的容积效率。更为严重的，当泵的工作压力和工作转速较高时，由于摩擦生热较快，导致材料局部过热，这对摩擦副会发生热膨胀卡滞的情况，给整泵的寿命带来严重威胁。
二、由于柱塞杆和柱塞孔之间采用间隙密封，为了保证容积效率，这就需要柱塞杆的外径和柱塞缸的内径尺寸非常接近，从而导致整个结构对杂质的耐受能力大幅下降。一旦有杂质进入两者之间的间隙，有可能会带来表面划伤影响密封，降低容积效率，也有可能会导致柱塞卡死在柱塞缸中，同样影响整机寿命。
因此，本领域需要一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副来解决上述问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的柱塞杆和柱塞缸的柱塞孔的不同轴对中导致的不均匀磨损或者摩擦生热较快，而且，一旦杂质进入柱塞孔与柱塞杆的间隙中，有可能会带来表面划伤影响密封，降低容积效率，也有可能会导致柱塞杆卡死在柱塞孔中，同样影响整机寿命的问题，本实用新型提供了一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，包括柱塞杆和柱塞缸，柱塞缸上设置有柱塞孔，摩擦副包括第一摩擦面和第二摩擦面，第一摩擦面为柱塞杆的外侧壁，第二摩擦面为柱塞孔的内侧壁，第一摩擦面设置有第一织构区，第一织构区位于柱塞杆的环形外侧壁处，在第一织构区设置有多个第一织构结构，相邻的第一织构结构之间具有间隔，第一织构结构能够容纳储存杂质。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第二摩擦面设置有第二织构区，第二织构区位于柱塞孔的环形内侧壁处，在第二织构区设置有多个第二织构结构，相邻的第二织构结构之间具有间隔，第二织构结构能够容纳储存杂质。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第一织构结构为第一凹坑，第二织构结构为第二凹坑。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第一凹坑和第二凹坑的形状均为圆形。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第一凹坑和第二凹坑的直径为200至500微米。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第一织构结构和第二织构结构的深度为4至50微米。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第一织构区的长度为柱塞杆的直杆长度的1/4至1/6。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，所有第一织构结构的面积总和为第一织构区面积的15％至25％。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，第二织构区的长度为柱塞孔长度的1/4至1/6。
在上述用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副的优选技术方案中，所有第二织构结构的面积总和为第二织构区面积的15％至25％。
本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，在柱塞杆外侧壁设置第一织构结构，在柱塞缸的柱塞孔内侧壁设置第二织构结构，柱塞杆与柱塞缸配合，能够更好的形成液压支撑，从而提高柱塞杆和柱塞孔的对中特性，同时降低摩擦、提升润滑。第一织构结构和第二织构结构能够更全面的容纳杂质，降低柱塞杆卡滞、柱塞缸的柱塞孔内侧壁划伤的风险，对于保持摩擦副功能、提高摩擦副寿命具有重要的作用。
附图说明
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：
图1为本实用新型的柱塞杆和柱塞缸配合状态的结构示意图；
图2为图1中a处的局部放大图；
图3为图1中b处的局部放大图；
图4为本实用新型的柱塞杆的结构示意图；
图5为图4中c处的局部放大图；
图6为柱塞缸的结构示意图；
图7为图6中d处的局部放大图；
附图标记：1、柱塞杆；2、第一织构区；3、第一织构结构；4、柱塞缸；5、柱塞孔；6、第二织构区；7、第二织构结构；α、柱塞杆与柱塞孔的轴线夹角。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
基于背景技术指出的现有的柱塞杆和柱塞孔的同轴对中导致的不均匀磨损或者摩擦生热较快，而且，一旦杂质进入柱塞孔中，有可能会带来表面划伤影响密封，降低容积效率，也有可能会导致柱塞杆卡死在柱塞孔中，同样影响整机寿命的问题，本实用新型的用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，在柱塞杆底部外侧壁和柱塞孔的柱塞孔顶部内侧壁，布置一定形状和面积比例的织构，能够更好的形成液压支撑，从而提高柱塞杆和柱塞孔的对中特性，同时降低摩擦、提升润滑。第一织构结构和第二织构结构能够更全面的容纳杂质，降低柱塞杆卡滞、柱塞缸的柱塞孔内侧壁划伤的风险，对于保持摩擦副功能、提高摩擦副寿命具有重要的作用。
具体地，如图1至5所示，本实用新型包括柱塞杆1和柱塞缸4，柱塞缸4上设置有柱塞孔5，摩擦副包括第一摩擦面和第二摩擦面，第一摩擦面为柱塞杆1的外侧壁，第二摩擦面为柱塞孔5的内侧壁，第一摩擦面设置有第一织构区2，第一织构区2位于柱塞杆1与柱塞孔5内侧壁接触的环形外侧壁处，在第一织构区2设置有多个第一织构结构3，相邻的第一织构结构3之间具有间隔，第一织构结构3能够容纳储存杂质。柱塞杆1在进出柱塞孔5的过程中，由于柱塞杆1和柱塞孔5采用间隙配合的密封方式，高压流体在柱塞杆1和柱塞孔5之间的缝隙流动，特别是在第一摩擦面和第二摩擦面之间形成有压力的液膜和液压支撑，提高柱塞杆1和柱塞孔5的润滑效果和对中性，柱塞杆1和柱塞孔5轴线的夹角α减小趋近于0°，同时，能够大大降低柱塞杆1或者柱塞缸的磨损。同时，由于织构结构能够容纳和存储杂质，从而提高摩擦副的杂质耐受能力，为柱塞泵在清洁度较差工况下的长期稳定运行提供了保证。本实用新型中，第一摩擦面上可以设置多个第一织构区2，本领域技术人员对第一织构区2的数量和第一织构区2长度的改变均应限制在本实用新型的保护范围之内。第一织构结构3在第一织构区2可以是规则排列，也可以是不规则排列，这种排列方式的改变均限制在本实用新型的保护范围之内。
优选地，如图6和7所示，第二摩擦面设置有第二织构区6，第二织构区6位于柱塞孔5的环形内侧壁处，在第二织构区6设置有多个第二织构结构7，相邻的第二织构结构7之间具有间隔，第二织构结构7能够容纳储存杂质。第二织构结构7在第二织构区6可以是规则排列，也可以是不规则排列，这种排列方式的改变均限制在本实用新型的保护范围之内。
优选地，第一织构区2位于柱塞杆1的头部(头部是指柱塞杆1进入柱塞孔5时，与柱塞孔5最先接触的位置)的环形外侧壁处，第二织构区6位于柱塞孔5的最深处的环形内侧壁处。
优选地，如图3、4、5和7所示，第一织构结构3和第二织构结构7可以是相同形状，也可以是不同形状。第一织构结构3为第一凹坑，第二织构结构7为第二凹坑。第一凹坑和第二凹坑的形状可以是圆形，也可以是方形，还可以是异型，本领域技术人员对第一凹坑和第二凹坑的形状的改变均应限制在本实用新型的保护范围之内。
优选地，如图5和7所示，第一凹坑和第二凹坑均为圆形，圆形凹坑在制造过程中产生的应力小，对柱塞杆1和柱塞孔5的影响小，同时，圆形凹坑内的杂质更容易清理。
优选地，第一凹坑和第二凹坑的直径为200至500微米。当然，第一凹坑和第二凹坑的直径可以是相同，也可以是不同的，本领域技术人员对第一凹坑和第二凹坑的直径的改变均应限制在本实用新型的保护范围内。
优选地，第一织构结构3和第二织构结构7的深度为4至50微米。
优选地，如图4所示，第一织构区2的长度为柱塞杆1的直杆长度的1/4至1/6。
优选地，所有第一织构结构3的面积总和为第一织构区2面积的15％至25％。第一织构区2的面积过大，会明显增加柱塞杆1和柱塞缸之间的泄漏，液压支撑效果也会下降。
优选地，如图6所示，第二织构区6的长度为柱塞孔5长度的1/4至1/6。
优选地，所有第二织构结构7的面积总和为第二织构区6面积的15％至25％。第二织构区6的面积过大，会明显增加柱塞杆1和柱塞缸之间的泄漏，液压支撑效果也会下降。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
1.一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，包括柱塞杆和柱塞缸，柱塞缸上设置有柱塞孔，其特征在于，摩擦副包括第一摩擦面和第二摩擦面，第一摩擦面为柱塞杆的外侧壁，第二摩擦面为柱塞孔的内侧壁，第一摩擦面设置有第一织构区，第一织构区位于柱塞杆的环形外侧壁处，在第一织构区设置有多个第一织构结构，相邻的第一织构结构之间具有间隔，第一织构结构能够容纳储存杂质。
2.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第二摩擦面设置有第二织构区，第二织构区位于柱塞孔的环形内侧壁处，在第二织构区设置有多个第二织构结构，相邻的第二织构结构之间具有间隔，第二织构结构能够容纳储存杂质。
3.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第一织构结构为第一凹坑，第二织构结构为第二凹坑。
4.根据权利要求2所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第一凹坑和第二凹坑的形状均为圆形。
5.根据权利要求3所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第一凹坑和第二凹坑的直径为200至500微米。
6.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第一织构结构和第二织构结构的深度为4至50微米。
7.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第一织构区的长度为柱塞杆的直杆长度的1/4至1/6。
8.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，所有第一织构结构的面积总和为第一织构区面积的15％至25％。
9.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，第二织构区的长度为柱塞孔长度的1/4至1/6。
10.根据权利要求1所述的一种用于柱塞杆和柱塞孔的摩擦副，其特征在于，所有第二织构结构的面积总和为第二织构区面积的15％至25％。
技术总结