龙口龙泵柴油喷射高科有限公司 山东烟台市 265100
摘要：针对结构复杂、加工精度要求特别高的重型电控单体泵中孔座面因工件重心与加工轴线偏离大、回转半径大造成加工时震动大加工精度无法保证的问题进行分析，对工件结构进行优化使零件实际加工精度得到提高。
引言
为实现排放升级，中低速大功率柴油机用燃油喷射系统正在向电控化的方向发展,为满足产品供油速率高、喷射压力高、响应速度快的要求，零部件的结构要求更为紧凑、复杂，加工精度要求更高。对此高精度复杂零部件的结构优化是产品提升的一个重要研究课题。
1加工精度无法保证的机理
现有的重型电控单体泵大部分都是从原成熟的小型电控单体泵结构借鉴放大出来的，其加工精度要求最高的位置是控制阀中孔座面，精加工时需要工件在中孔座面磨床主轴上高速旋转，同时高速砂轮对其进行磨削加工。高精度中孔座面磨床主轴、轴承及夹具一般采用高精密、轻量化设计，工件越重、越不规则、回转半径越大，配重越困难，相应的加工精度越难保证。
电控单体泵整个结构可分为柱塞部分和控制阀部分，原结构的电控单体泵进回油位置在柱塞部分的外圆上，通过斜长孔通往控制阀储油腔内。进回油孔距离柱塞孔太近，使柱塞套上的柱塞孔无法加工太深，只能向外加长以保证柱塞有足够长的密封长度，导致工件重心偏离轴心更远、回转半径过大的问题，造成加工时震动大，加工精度无法保证。原工件回转半径104.8mm（如图1）。
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图1 图2
2、分析及优化
在优化工件的过程中需要考虑工件的性能参数不能降低，工件强度不能下降，工件改变对与之配合的零部件影响要小。
对工件优化综合评估，减小重型单体泵的回转半径，将重心尽量靠近回转轴心是结构优化的方向。需要将柱塞孔向控制阀芯方向下沉以减短柱塞套长度，而将柱塞孔向控制阀芯方向下沉需要避开进回油孔的干涉。最终确定将电控单体泵的柱塞套肩胛处加厚，然后在肩胛处布置进回油孔。将进回油孔挪开后，将柱塞孔向控制阀芯方向下沉，在保证原密封长度的情况下将柱塞套长度缩短。（如图2）优化后工件回转半径90.8mm，比原工件减小14mm。
这样即能缩短了回转半径，又将工件的重心向轴心方向拉进。该优化对其他零部件影响较小，仅需在安装电控单体泵的泵体上增加进回油孔，对整体电控单体泵的性能没有影响。
3、优化效果验证
为验证优化效果，对优化后的工件进行检测，加工后各数据如表1所示。
表一 零件加工检测数据
从检测结果看，采用优化后的新结构加工的电控单体泵加工精度满足设计要求。
4、结束语
零部件的加工质量不仅需要加工工艺及工艺装备保证，零部件结构也是一个很重要的方面，在零部件设计时在保证原电控单体泵性能参数和可靠性不变的情况下，通过不断优化零件结构，保证加工精度的方法亦是行之有效的。