CN101684809A - 旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转压缩机，用硬度为40～65的铝制材料制造上部轴承和下部轴承的同时，加工成粗糙度小于2.0Z的状态，缩短上部轴承、下部轴承、旋转轴或旋转滚环的加工时间，还能在长期运行压缩机时，防止各部件发生磨损，以此避免压缩腔泄漏冷媒，可以事先防止压缩机的性能下降。

Description

旋转压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，尤其是一种旋转压缩机。

背景技术

通常，旋转压缩机在封闭容器内侧上部设有由定子和转子构成的电动机部。在封闭容器内侧下部设有压缩机部。压缩机部包括压入固定在转子的内径中，在下部形成有偏心部的旋转轴；位于旋转轴下部，收容旋转轴偏心部的气缸；覆盖气缸的上下两侧，支撑旋转轴的上部轴承以及下部轴承；插入在偏心部上，旋转轴旋转时以接触在气缸内侧面的状态进行旋转的滚环；以与滚环接触的状态结合在气缸的一侧，把气缸内部划分为吸入区域和排出区域的挡板。

旋转压缩机在接通电流转子进行旋转时，压入在转子的旋转轴以支撑在上部轴承和下部轴承的状态进行旋转。旋转轴旋转时，滚环顺着气缸的内周面进行旋转。这时，挡板与滚环按轴向线接触而进行前后往返运动，气缸吸入冷媒后进行压缩后，排向封闭容器的内部空间。

上部轴承和下部轴承与旋转轴接触，发生滑动运动。因此，需要精密地加工上部轴承与下部轴承的推力(thrust)面或旋转轴的推力面与旋转滚环的推力面。特别是下部轴承的推力面还按轴向支撑旋转轴和滚环，不仅需要精密的加工，而且要求具有很高的耐磨损性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种缩短加工时间的同时，在压缩机长期运行情况下，也能保持优秀的机械性能，可以防止磨损的旋转压缩机。

为了解决技术问题，本发明采用的技术方案是：一种旋转压缩机，包括覆盖气缸上下两侧的轴承部件；被滑动地支撑在轴承部件上的进行旋转的旋转轴部件；结合在旋转轴部件上，被轴承部件滑动地支撑，旋转时与挡板一起压缩冷媒的滚环部件，上下两侧轴承部件中，至少某一侧的轴承部件材料含有红铜、硅、锌和铝。

所述轴承部件还包括镁、铁、锰、镍、锡。

所述轴承部件材料包括以下重量百分比的元素：红铜1.5～3.5％、硅9.6～12.0％、镁0.3％以下、锌1.0％以下、铁1.3％以下、锰0.5％以下、镍0.5％以下、锡0.3％以及铝余量。

所述轴承部件的滑动面粗糙度为2.0以下。

所述轴承部件的硬度范围为40～60。

所述旋转轴由铸铁形成。

本发明的有益效果是：本发明的旋转压缩机用硬度为40～65的铝制材料制造上部轴承和下部轴承，加工成粗糙度小于2.0Z，缩短上部轴承、下部轴承、旋转轴或滚环的加工时间，还能在压缩机长期运行时防止各部件发生磨损，避免压缩腔泄漏冷媒，可以事先防止压缩机的性能下降。

附图说明

图1是本发明旋转压缩机纵剖面示意图。

图2是图1的旋转压缩机压缩机部横剖面示意图。

图中：

23：旋转轴         23a：轴部

23b：偏心部        23c：机油通路

23d：辐射面        23e：推力面

32：上部轴承       32a：轴承孔

32b：推力面        33：下部轴承

33a：轴承孔        33b：推力面

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1、图2所示，本发明的旋转压缩机，在封闭容器10的内部空间设有电动机部20和压缩机部30。

电动机部20由卷绕有线圈、固定地设置在封闭容器10中的定子21，可旋转地设置在定子21内侧的转子22，压入在转子22中与之一起旋转的旋转轴23构成。

旋转轴23由被支撑在上部轴承32和下部轴承33的轴部23a，以及偏心地形成在轴部23a下端部的偏心部23b构成。在轴部23a的内部，贯穿地形成有机油通路23c。在机油通路23c的下端，设有机油泵(未图示)。另外，在轴部23a的下半部，形成有辐射(radial)面23d。辐射面23d以偏心部23b为中心，形成在轴部23a两侧上，插入在上部轴承32和下部轴承33的轴孔32a、33a中，按半径方向得到支撑。在辐射面23d上，形成有与机油通路连通的机油凹槽(未图示)。辐射面23d进行精密加工，其硬度处于43～60的范围内。

另外，在旋转轴23的两侧辐射面23d之间，形成有推力(thrust)面23e。推力面23e的偏心程度或者扩展程度小于偏心部23b，被支撑在上部轴承32或下部轴承33的推力面上。旋转轴23的推力面23e进行精密加工，其粗糙度达到2.0Z以下，优选地达到1.6Z以下，其硬度(HRC)为40～65，优选43～60。

作为旋转轴23的材料，使用球墨铸铁(nodular cast iron)，其成分如表1所示：碳(3.5～3.9％wt)、硅(2.5～2.8％wt)、锰(0.3％wt以下)、磷(0.05％wt以下)、硫磺(0.03％wt以下)、镁(0.05％wt以下)、以及锡(0.05％wt以下)。另外，旋转轴23进行热处理后，进行表面处理，提高耐磨损性能。

表1

成分	C	Si	Mn	P	S	Mg	Sn
								重量％	3.5～3.9	2.5～2.8	＜0.3	＜0.05	＜0.03	＜0.05	＜0.05
优选重量％	3.7	2.6	0.2	0.03	0.01	0.04	0.03

压缩机部30包括圆筒状气缸31，覆盖气缸31下侧的下部轴承33，可旋转地结合在旋转轴23的偏心部23b上，位于气缸31的压缩空间内的旋转滚环34，紧密地结合在滚环34上，可以在气缸31内进行直线往返运动的挡板35。

在上部轴承32和下部轴承33的中央，形成有按半径方向支撑旋转轴23的轴承孔32a、33a，在上部轴承32的底面以及下部轴承33的顶面，分别形成有支撑旋转轴23的推力面23e的同时支撑旋转滚环34上下面的推力面32b、33b。上部轴承32和下部轴承33的推力面32b、33b的粗糙度约为2.0Z以下，优选1.6Z以下，硬度(HRC)为40～65，优选43～60。

另外，上部轴承32和下部轴承33可以用含有一定比例铝的材料制造。比如，上部轴承32和下部轴承33的成分为如表2所示：红铜(1.5～3.5％wt)、硅(9.6～12.0％wt)、镁(0.3％wt以下)、锌(1.0％wt以下)、铁(1.3％wt以下)、锰(0.5％wt以下)、镍(0.5％wt以下)、锡(0.3％wt以下)以及铝(余量)。其具有耐磨损性能高的特性。

表2

成分	Cu	Si	Mg	Zn	Fe	Mn	Ni	Sn	Al
										重量％	1.5～3.5	9.6～12.0	＜0.3	＜1.0	＜1.3	＜0.5	＜0.5	＜0.3	余量

旋转滚环34的材料中含有碳，硅、锰、磷、硫磺、镍、铬以及钼等。旋转滚环34的成分如表3所示：碳(3.0～3.6％wt)、硅(1.8～2.4％wt)、锰(0.5～1.0％wt)、磷(0.1～0.3％wt)、硫磺(0.15％wt以下)、镍(0.2～0.4％wt)、铬(0.5～1.0％wt)以及钼(0.15～3.9％wt)。这里，可以不包含硫磺。

表3

成分	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo
									重量％	3.0～3.6	1.8～2.4	0.5～1.0	0.1～0.3	＜0.15	0.2～0.4	0.5～1.0	0.15～3.9
优选％	3.3	2.1	0.7	0.25	0	0.3	0.75	0.28

图中，未说明的符号SP是吸入管，DP是排出管。

具有上述结构的本发明旋转压缩机工作原理如下：

电动机部20的定子21接通电源，转子22旋转时，旋转轴23与转子22一起旋转，把电动机部20的旋转力传达到压缩机部30的滚环34。滚环34在旋转轴23的作用下进行旋转运动，让冷媒从吸入区域移动到压缩区域。挡板35分割吸入区域和压缩区域，让冷媒在压缩区域中得到压缩，得到压缩的冷媒通过上部轴承32的排出口32a排向封闭容器10的内部空间。

形成在旋转轴23轴部23a的推力面23e和旋转滚环34的上下面，被上部轴承32和下部轴承33的推力面32b、33b支撑，进行旋转运动。上部轴承32和下部轴承33，特别是下部轴承33的硬度为40～60，含有铝元素，粗糙度为2.0Z以下，因此其抗磨损性能得到显著提高。这一情况下，旋转轴23和旋转滚环34可以以上述成分制造。

表4是本发明旋转压缩机的用铝材料制造的旋转轴和下部轴承磨损测试结果表。即测试上部轴承32和旋转轴23磨损量的结果。

表4

如表4所示，如果用含铝材料制造下部轴承，进行表面处理使其粗糙度小于1.6Z，则使用1000小时时下部轴承33的磨损量为0.5um，旋转轴的磨损量约为3um。而用相同的含铝材料制造下部轴承，并进行相同的热处理和表面处理，使之具有3.0Z以下粗糙度时，使用1000小时时，下部轴承33的磨损量约为2um，旋转轴23的磨损量约为5um。从而可以知道，本发明可以显著降低磨损程度。另外，用铸铁等铁质材料制造下部轴承33，并加工成粗糙度1.6Z的状态时，使用1000小时的条件下，下部轴承33的磨损量为4um，旋转轴23的磨损量为10um。而使用同样材料，并加工成粗糙度3.0时，使用1000小时的下部轴承33磨损量约为6um，旋转轴的磨损量约为18um。以此可以看出磨损程度显著下降。

另外，本发明的旋转压缩机还可提出如下其他实施例。即，前述实施例中，上部轴承32和下部轴承33中，特别是把下部轴承33用主要成分为铝的材料制造，并加工成硬度和粗糙度达到本发明条件。但本实施例中，旋转轴23或滚环34也用主要成分为铝的材料制造，并加工成硬度和粗糙度满足本发明条件。这一情况下上部轴承32或下部轴承33的成分含量可以与旋转轴或旋转滚环34的成分含量相同。

其作用效果与前述实施例相同，因此省略其详细说明。

综上所述，本发明的内容并不局限在的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (6)

1、一种旋转压缩机，包括覆盖气缸上下两侧的轴承部件；被滑动地支撑在轴承部件上的进行旋转的旋转轴部件；结合在旋转轴部件上，被轴承部件滑动地支撑，旋转时与挡板一起压缩冷媒的滚环部件，其特征在于：上下两侧轴承部件中，至少某一侧的轴承部件材料含有红铜、硅、锌和铝。

2、根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：所述轴承部件还包括镁、铁、锰、镍、锡。

3、根据权利要求2所述的旋转压缩机，其特征在于：所述轴承部件材料包括以下重量百分比的元素：红铜1.5~3.5％、硅9.6~12.0％、镁0.3％以下、锌1.0％以下、铁1.3％以下、锰0.5％以下、镍0.5％以下、锡0.3％以及铝余量。

4、根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：所述轴承部件的滑动面粗糙度为2.0以下。

5、根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：所述轴承部件的硬度范围为40～60。

6、根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于：所述旋转轴由铸铁形成。

Images