這兩天看《當代鍛造》學術期刊采訪油壓研究者馬明東的記錄片，馬明東與日本川崎泵油壓研究者交流時，對方直截了當?shù)母嬖V他：中國能在十年后弄清楚軸向滾輪泵各項磨擦副就不錯了。所以問題來了，油壓滾輪泵的磨擦副有所以難做嗎？
軸向滾輪泵
當代油壓中，油壓滾輪泵做為能量的執(zhí)行裝置，是油壓系統(tǒng)的核心理念組件之一。以軸向滾輪泵為例，它比軸向滾輪泵內(nèi)部結構更簡單、鍛造成本更低、端面配流內(nèi)部結構更易同時實現(xiàn)K568表達式，廣泛用于機械設備、船舶等領域。
1905年，美國的技師Janny將石蠟做為傳動裝置電介質，內(nèi)部結構設計了世界上首臺斜碟式軸向滾輪泵，到現(xiàn)在滾輪泵的發(fā)展已有110多年了。雖然滾輪泵細節(jié)上發(fā)生了很大改變，但是滾輪泵的基本內(nèi)部結構并沒有變化，尤其是其中的四組關鍵性磨擦副，這些磨擦副長期處于高速、高速旋轉和空載等嚴酷旋轉磁場下，磨擦副就成為決定滾輪泵使用壽命、安全性和性能的關鍵組件。
K3VG系列軸向滾輪泵左圖
第四組關鍵性磨擦副為內(nèi)部模版中的滑靴與斜盤逐步形成的滑靴副?；ポS向體育運動時還圍繞切入點做直線體育運動，在冷卻液的黏性磨擦下，滑靴會自身旋轉，體育運動特性很復雜。核心理念內(nèi)部結構設計路子是建立良好的潤滑劑膠體，減少磨擦副破損，國際主流的膠體內(nèi)部結構設計方法為氣動力車軸法和余下壓入力法。當然，膠體潤滑劑前金屬之間也有破損，磨擦副的取材同樣關鍵，如采用皮德蓋和鐵基的張佩佩采用，ZQA19-4和QT60-2做磨擦副，鐵滑靴可選用冷成形加工，再深TNUMBERAP，斜盤多選用表層二氧化提高耐腐蝕性，這也讓我想起自己開發(fā)不銹鋼齒輪泵時的深TNUMBERAP、表層二氧化了。
第四組為滾輪與剎車片逐步形成的滾輪副。工作時滾輪在剎車片內(nèi)做軸向翻轉，同時實現(xiàn)滾輪泵的凝膠和毛脈，它會受到滑靴的離心力和銷釘磨擦力等靜電力，導致滾輪存在諧振加速度，加快它的破損，減少破損的路子多為開均壓槽。這個路子很像閥桿的均壓槽！滾輪副的配合間歇也要謹慎選擇，過大會加大外泄，過小會回退，一般取滾輪直徑的萬分之一為間歇值。
壓力平衡槽對閥芯的橫向力影響，張海平某著作
第四組為剎車片和配油盤逐步形成的配流副。配流機構內(nèi)部結構設計路子較多，氣動力車軸法、余下壓入法和綜合內(nèi)部結構設計法。內(nèi)部結構設計原理同滑靴副的膠體內(nèi)部結構設計法，取材也是。
90-L-100-KA-1-NN-60-S-4-C7-E-03-GBA-38-38-24
為了提升功重比，產(chǎn)品內(nèi)部結構設計方向一般為大排量、超高速旋轉。國外壓力發(fā)展路線一般為21MPa/28MPa/35MPa/56MPa，當國內(nèi)還處在21MPa、28MPa階段時，國外已以35MPa為主流，并正向56MPa發(fā)展。新的發(fā)展方向需要新型的材料和測試技術支撐，目前也發(fā)展出了膠體壓力場試驗、膠體溫度場試驗等新的測試方法。
軸向滾輪泵工作原理
2014年哈工大的國家自然科學基金項目對滾輪泵的四組磨擦副使用壽命、軸承使用壽命和零件的強度做了詳細的試驗研究。對上述四組磨擦副給出的結論是：粗糙度、材料種類和硬度是影響破損的主要因素，其中粗糙度對磨擦副影響量最大；試驗發(fā)現(xiàn)采用錳黃銅HMn58-3與20CrMnTi合金鋼碳氮共滲配合的磨擦副破損情況最為良好。
清華大學的磨擦學國家重點實驗室的李玉龍做了更深入的研究。2020年收稿的研究表明，適當?shù)谋韺涌棙嫼捅韺犹幚矸绞娇梢蕴岣邼L輪泵磨擦副表層的耐腐蝕性和膠體承載能力，減少磨擦破損。例如金屬涂層、金屬陶瓷涂層、類金剛石碳涂層、納米涂層、固體潤滑劑涂層等等的表明涂層方式，碳氮共滲、滲硫、氮碳硫多元共滲等等的表層離子擴滲方式。
表層離子擴滲方式對磨擦系數(shù)的影響
做好大排量、超高速旋轉滾輪泵，對技術、工藝、后續(xù)處理等要求較高，近年來隨著國內(nèi)技術的進步，高速旋轉滾輪泵國產(chǎn)替代步伐加快，產(chǎn)品規(guī)格、功能也越來越多樣化。
90-R-100-KA-1-CD-80-S-3-C7-E-00-GBA-42-42-24
太原理工大學機械工程學院院長權龍教授說：我國油壓工業(yè)較發(fā)達國家起步晚，鍛造的滾輪泵在性能上、采用使用壽命和安全性方面較國外先進產(chǎn)品尚有一定差距。近年來我們與國外的差距正在不斷縮小，隨著行業(yè)和企業(yè)的重視，這個差距會越來越小。
