CN102814723B - 一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法，所述的吸气阀片用于全封闭往复活塞式制冷压缩机。在所述的吸气阀片冲裁后，对所述的吸气阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入舌簧与阀片本体（1）之间的间隙，滚抛磨料的外形尺寸小于该间隙，磨料外形为光滑的外形，没有棱角，滚抛时间为4～5小时，滚抛后对所述的吸气阀片进行退磁、封装处理。采用上述技术方案，相对余隙容积减小，容积系数λv增大，压力系数λp增大，提高压缩机输气系数，小缝隙吸气阀片边缘处距离阀口较远，以及不锈钢7C27Mo2阀片使用，提高阀片抗拒疲劳破坏的能力，提高阀片可靠性。<!--1-->

Description

一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法

技术领域

本发明属于制冷压缩机的技术领域，涉及往复活塞式制冷压缩机的制造技术更具体地说，本发明涉及一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法。

背景技术

在现有的往复活塞式冰箱压缩机中，很多冰箱企业一直在追求压缩机高效技术。为了达到压缩机较高的COP（能效比），现有技术一般采用高效电机、小轴径曲轴、低粘度的冷冻机油，以及滚动轴承代替滑动轴承等技术。

上述技术方案，大部分是从降低压缩机功耗上采取措施，缺乏从提高输气系数角度，如在吸气阀片缝隙宽度、厚度、材质上的技术方案，特别是缺乏减小吸气阀片缝隙宽度来降低余隙容积等的技术方案。

在现有技术中，由于阀片冲裁制作工艺的局限性，一些高效压缩机采用的吸气阀片与舌簧的缝隙δ一般都在0.5mm以上。

在活塞式压缩机中，当活塞运行到外止点时，活塞顶面和阀板底面间的容积和与气缸一直相通的气阀通道形成了余隙容积，且后者的比例由于余隙容积的存在，总有一部分气体占住了排气通道无法排出，使得相对余隙c较大，导致容积系数λv较小，从而输气系数较小，难以进一步提高压缩机的COP。

发明内容

本发明提供往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法的技术方案，其目的是提高吸气阀片输气系数，提高COP及压缩机效率、提高吸气阀片的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明提供的一种往复活塞式压缩机的吸气阀片，用于全封闭往复活塞式制冷压缩机，设有阀片本体、吸气阀舌簧及排气孔，所述的吸气阀舌簧与阀片本体之间的间隙≤0.4mm；所述的排气孔的半径为R3；

所述的吸气阀舌簧的纵向为冲裁方向，所述的冲裁方向与所述的阀片本体的纹理方向一致；

所述的吸气阀舌簧的纵向为冲裁方向，所述的冲裁方向与所述的阀片本体的纹理方向的夹角为5°～20°；

以上所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C；

或者，以上所述的吸气阀片的材料为弹簧钢带7C27Mo2。

本发明还提供一种往复活塞式压缩机的吸气阀片，用于全封闭往复活塞式制冷压缩机，设有阀片本体，所述的阀片本体上设有排气孔吸气舌簧，在所述的排气孔吸气舌簧上设有排气孔簧片，在所述的排气孔簧片上设有排气孔；所述的排气孔吸气舌簧的端部为一个长轴与其冲裁方向垂直的近似椭圆形；所述的排气孔吸气舌簧及排气孔簧片的纵向为冲裁方向，所述的排气孔吸气舌簧与所述的排气孔簧片的冲裁方向一致；所述的排气孔吸气舌簧与阀片本体与之间的间隙≤0.4mm；

所述的排气孔吸气舌簧及排气孔簧片的冲裁方向与所述的阀片本体的纹理方向一致；

以上所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C；

或者，以上所述的吸气阀片的材料为弹簧钢带7C27Mo2。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法，其技术方案是：

在所述的吸气阀片冲裁后，对所述的吸气阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入舌簧与阀片本体之间的间隙，滚抛磨料的外形尺寸小于该间隙，磨料外形为光滑的外形，没有棱角，滚抛时间为4～5小时，滚抛后对所述的吸气阀片进行退磁、封装处理。

本发明采用上述技术方案，相对余隙容积减小，容积系数λv增大，压力系数λp增大，提高压缩机输气系数，小缝隙吸气阀片边缘处距离阀口较远，以及不锈钢7C27Mo2阀片使用，提高阀片抗拒疲劳破坏的能力，提高阀片可靠性。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的实施例一的结构示意图；

图2为本发明的实施例二的结构示意图；

图3为本发明的实施例四的结构示意图。

图中标记为：

1、阀片本体，2、吸气阀舌簧，3、排气孔簧片，4、排气孔，5、排气孔吸气舌簧。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例一：

如图1所示的本发明的结构，为一种往复活塞式压缩机的吸气阀片，用于全封闭往复活塞式制冷压缩机，设有阀片本体1、吸气阀舌簧2及排气孔4。

为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高吸气阀片输气系数，提高COP及压缩机效率、提高吸气阀片的可靠性的发明目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的往复活塞式压缩机的吸气阀片，所述的吸气阀舌簧6与阀片本体1之间的间隙δ≤0.4mm；所述的排气孔4的半径为R3。

所述的吸气阀舌簧2的纵向为冲裁方向，所述的冲裁方向与所述的阀片本体1的纹理方向一致，即其夹角为0°。

以上所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C。

本发明的小缝隙吸气阀片，阀片的舌簧方向与阀片的纹理方向完全一致；由于吸气阀舌簧2与阀片本体1之间的间隙δ所形成余隙容积无法排出，因此将现有技术中间隙量缩小，成为本发明中的上述间隙值，吸气阀片的舌簧部位间隙δ≤0.4mm，甚至可将间隙δ缩小至0.1mm或比0.1mm还小，甚至更小。

同时将排气孔R3.5调整为R3。

由于阀片的间隙较小，阀片的相对余隙容积c较小，容积系数λv、压力系数λp增大，输气系数λ增加，制冷量Q0增加。

由于容积系数λv、压力系数λp增大，因此输气系数增大，小缝隙吸气阀片边缘处距离冲击和弯曲阀口较远，抵抗疲劳破坏能力增强。

同时，由于舌簧位置完全与阀片的纹理方向一致，在冲裁过程中，撕裂口冲裁撕裂变形小，从此处产生的微小裂纹可能性较大降低，提高阀片抗拒疲劳破坏的能力，提高阀片可靠性。阀片的舌簧位置完全与阀片的纹理方向一致且间隙减小的阀片，提高了阀片的可靠性和压缩机输气系数。

为了加工小缝隙Sandvik 20C碳钢阀片，将凹模形成间隙距离缩小到阀片间隙一致，同时调整凸模的刃口部分冲切宽度，为避免凸模的刃口出现崩刃，将模具材料调整为硬度高且有一定韧性模具钢，如高速合金钢；同时，在阀片冲裁后，由于切割存在撕裂变形，需对阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入间隙，需对滚抛磨料大小进行调整，将磨料大小缩小到原体积一半甚至2/3，并且磨料外圆不得有棱角，将滚抛时间延长到4～5小时，滚抛后对阀片进行退磁、封装等处理。

实施例二：

如图2所示，将实施例一中的冲裁方向进行改变，构成本实施例：即所述的冲裁方向与所述的阀片本体1的纹理方向的夹角为5°～20°。其余技术方案与实施例一相同。

本发明的上述小缝隙吸气阀片，其材料为Sandvik 20C碳钢，其舌簧位与阀片的冲裁方向呈5°～20°夹角。与实施例一相同的是：将吸气阀片缝隙宽度由现有技术中的0.4～0.5mm，缩小为0.1mm～0.2mm，甚至于比0.1mm还小，同时将吸气阀片上的排气孔4由原来R3.5调整为R3。

通过设计改进，相对余隙容积c=0.045降低到c=0.03，容积系数λv增大，压力系数λp因相对余隙容积c减小和容积系数λv增大而增大，而输气系数λ=λvλpλTλl在国标规定的标准工况下，因λv和λp同时增加，输气系数λ增加，实际质量输气量Ga增加，压缩机的制冷量Q0增加，达到提高压缩机COP值目的。

同时，因为阀片间隙处是模具的冲裁部位，在冲裁处有一个撕裂过程，如果阀片滚抛不好，在撕裂处容易产生微小裂纹，在阀片冲击和弯曲情况下从阀片边缘处微小裂纹而扩展产生疲劳破坏，而小缝隙吸气阀片边缘处距离阀口较远，提高阀片抗疲劳破坏的能力，提高阀片的可靠性。

在实施例一和实施例二中，两种不同冲裁方向的小缝隙的吸气阀片均实现了提高输气系数和提高阀片抗拒疲劳破坏的能力。

实施例三：

将实施例一或实施例二中的碳钢带Sandvik20C进行替换，，构成本实施例，即以上所述的吸气阀片的材料改为弹簧钢带7C27Mo2。其余技术方案与实施例一或实施例二中相同。

马氏体不锈钢7C27Mo2在弯曲和冲击应力下有极高的疲劳强度，表面残余压应力高。这决定了阀片在冲裁和滚抛后，将冲裁边缘的拉应力变成了压应力，大大增强了阀片的疲劳强度和阀片的平直度；阀片的疲劳强度和阀片的平直度增加后，阀片升程可以增大，阀片的气流损失减小，压缩机效率提高，压缩机输气系数提高，阀片的可靠性提高。

为了加工上述的小缝隙不锈钢7C27Mo2阀片，除了缩小凸模、凹模间隙外，将模具材料调整为冷作模具钢Cr12MoV，此模具刚能承受很大压力、强烈摩擦和冲击并具有高硬度、高耐磨性和具有一定韧性。

由于切割断口塌变存在，需对阀片进行滚抛，抛滚的要求与实施例一相同。

实施例四：

本发明还提供一种往复活塞式压缩机的吸气阀片，用于全封闭往复活塞式制冷压缩机：

如图3所示，吸气阀片设有阀片本体1，所述的阀片本体1上设有排气孔吸气舌簧5，在所述的排气孔吸气舌簧5上设有排气孔簧片3，在所述的排气孔簧片3上设有排气孔4；所述的排气孔吸气舌簧5的端部为一个长轴与其冲裁方向垂直的近似椭圆形；所述的排气孔吸气舌簧5及排气孔簧片3的纵向为冲裁方向，所述的排气孔吸气舌簧5与所述的排气孔簧片3的冲裁方向一致；所述的排气孔吸气舌簧5与阀片本体1与之间的间隙δ≤0.4mm。

所述的排气孔吸气舌簧5及排气孔簧片3的冲裁方向与所述的阀片本体1的纹理方向一致。

以上所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C。

排气孔吸气舌簧5与阀片本体1之间形成的间隙δ所形成余隙容积是无法排出的，将吸气阀片舌簧冲裁方向与阀片本体1的纹理方向5保持一致，同时将吸气舌簧面积增大，制作成一椭圆形舌口，在排气孔吸气舌簧5上另开一舌形槽，即排气孔簧片3；排气孔簧片3上开一直径为φ4的排气孔4。

由于排气孔吸气舌簧5面积减小近1/3，又因为排气孔簧片3不参与吸气，气体推开吸气阀片阻力变小，气阀阻力所造成的损失占指示功的比例就小，同时吸气阀片的及时开启与关闭，阀片的正常运动使气阀具有充分的时间截面，气体流经阀隙通道时的流速比较低，流动阻力也相应减小，压缩机输气量和效率可得到提高。

另外，由于舌簧部位间隙δ为≤0.4mm，或者控制在0.1mm，甚至比0.1mm更小，余隙容积进一步减小；将纹理方向与冲裁方向保持一致，冲裁过程撕裂口冲裁撕裂变形小，从此处产生的微小裂纹可能性较大降低，提高阀片抗拒疲劳破坏的能力，排气孔簧片3不参与吸气过程，阀片的正常运动使排气孔吸气舌簧5具有充分的时间截面，流动阻力减小，压缩机输气量和效率可得到提高。

实施例五：

将实施例四中吸气阀片的材料进行替换，构成本实施例，即实施例四中所述的吸气阀片的材料改为弹簧钢带7C27Mo2。其余技术方案与实施例四相同。

采用马氏体不锈钢7C27Mo2吸气阀片，由于阀片本体1的调整，以及马氏体不锈钢7C27Mo2优良力学性能，将冲裁边缘的拉应力变成了压应力，压缩机效率提高，压缩机输气系数提高，阀片的可靠性提高。

为了加工小缝隙不锈钢7C27Mo2阀片，除了缩小凸模、凹模间隙外，将模具材料调整为与Sandvik 20C一致的冷作模具钢Cr12MoV；在阀片冲裁后，对阀片进行滚抛。为保证滚抛过程中磨料能进入间隙，对阀片本体1与排气孔吸气舌簧5形成的冲裁塌边进行修磨，可以保持与Sandvik 20C一样的滚抛磨料、时间与工艺，滚抛后对阀片进行退磁、封装等处理。

在实施例四和实施例五中，由于舌簧部位间隙δ为≤0.4mm，或者0.1mm控制，甚至比0.1mm还小，两种不同材质小缝隙吸气阀片均实现了提高输气系数和提高阀片抵抗疲劳破坏的能力。

实施例六：

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了在实施例一至实施例五中所述的往复活塞式压缩机的吸气阀片的所采用的制造方法，该方法的工艺技术方案是：

在所述的吸气阀片冲裁后，对所述的吸气阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入舌簧与阀片本体1之间的间隙，滚抛磨料的外形尺寸小于该间隙δ，磨料外形为光滑的外形，没有棱角，滚抛时间为4～5小时，滚抛后对所述的吸气阀片进行退磁、封装处理。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法，所述的吸气阀片用于全封闭往复活塞式制冷压缩机，设有阀片本体(1)、吸气阀舌簧(2)及排气孔(4)，所述的吸气阀舌簧(6)与阀片本体(1)之间的间隙≤0.4mm；所述的排气孔(4)的半径为R3；

其特征在于：

在所述的吸气阀片冲裁后，对所述的吸气阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入舌簧与阀片本体(1)之间的间隙，滚抛磨料的外形尺寸小于该间隙，磨料外形为光滑的外形，没有棱角，滚抛时间为4～5小时，滚抛后对所述的吸气阀片进行退磁、封装处理；

所述的吸气阀舌簧(2)的纵向为冲裁方向，所述的冲裁方向与所述的阀片本体(1)的纹理方向一致；或者，所述的冲裁方向与所述的阀片本体(1)的纹理方向的夹角为5°～20°；

所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C；或者，所述的吸气阀片的材料为弹簧钢带7C27Mo2；

模具材料为冷作模具钢Cr12MoV。

2.一种往复活塞式压缩机的吸气阀片的制造方法，所述的吸气阀片用于全封闭往复活塞式制冷压缩机，设有阀片本体(1)，所述的阀片本体(1)上设有排气孔吸气舌簧(5)，在所述的排气孔吸气舌簧(5)上设有排气孔簧片(3)，在所述的排气孔簧片(3)上设有排气孔(4)；所述的排气孔吸气舌簧(5)的端部为一个长轴与其冲裁方向垂直的近似椭圆形；所述的排气孔吸气舌簧(5)及排气孔簧片(3)的纵向为冲裁方向，所述的排气孔吸气舌簧(5)与所述的排气孔簧片(3)的冲裁方向一致；所述的排气孔吸气舌簧(5)与阀片本体(1)之间的间隙≤0.4mm；

其特征在于：

在所述的吸气阀片冲裁后，对所述的吸气阀片进行滚抛，为保证滚抛过程中磨料能进入舌簧与阀片本体(1)之间的间隙，滚抛磨料的外形尺寸小于该间 隙，磨料外形为光滑的外形，没有棱角，滚抛时间为4～5小时，滚抛后对所述的吸气阀片进行退磁、封装处理；

所述的排气孔吸气舌簧(5)及排气孔簧片(3)的冲裁方向与所述的阀片本体(1)的纹理方向一致；

所述的吸气阀片的材料为碳钢带Sandvik20C；或者，所述的吸气阀片的材料为弹簧钢带7C27Mo2；

模具材料为冷作模具钢Cr12MoV。