CN105937494A - 旋转型压缩机、以及旋转型压缩机的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供旋转型压缩机、以及旋转型压缩机的制造方法。旋转型压缩机(1)具备：密闭容器(2)；以及旋转压缩机构部(4)，其设置于密闭容器(2)的内部，对制冷剂进行压缩，旋转压缩机构部(4)具有：缸体(5)，其从内周面朝向外周形成有叶片安装槽(11)；以及叶片(9)，其配置于叶片安装槽(11)内，在形成所述叶片安装槽(11)的叶片安装槽面(5a)形成有谷部，谷部的间距(W)为2μm以上3μm以下，在叶片安装槽面(5a)，谷部的最大深度为3.0μm以上且小于5.0μm。

Description

旋转型压缩机、以及旋转型压缩机的制造方法

技术领域

本发明涉及与在缸体内形成叶片安装槽的缸体的叶片安装槽面相关的旋转型压缩机、以及旋转型压缩机的制造方法。

背景技术

通常，在形成旋转型压缩机的压缩室的缸体，从缸体的内周面朝向外周设置有叶片安装槽，以使得将缸体内划分为低压侧和高压侧的叶片能够沿缸体的径向滑动。作为形成该缸体的叶片安装槽的面(叶片安装槽面)的以往的加工方法，公知有在利用排列多级刀具而构成的拉刀来切削形成叶片安装槽的一次加工(例如参照专利文献1)之后，进行下述的二次加工的方法。

在二次加工中，将由固定部、臂部、带、轴承部构成的支承部件固定在加工装置主体的前端部，在该状态下将砂轮沿缸体的正交方向插入缸体的内侧，上述固定部用于固定在加工装置主体的前端，上述臂部将砂轮在该砂轮的一部分朝外部突出的状态下以从该砂轮的两侧面夹持的方式保持，上述带将来自加工装置主体的驱动马达(未图示)的旋转动力传递至砂轮的砂轮轴，上述轴承部将砂轮的砂轮轴支承为旋转自如。而且，边驱动砂轮旋转边将其插入缸体的叶片安装槽内，使砂轮的固定有磨粒的外周面与缸体的叶片安装槽面接触，并且在持接触状态下使砂轮沿缸体的径向移动，对缸体的叶片安装槽面的表面平坦性(表面粗糙度)、平面度、平行度、槽宽等进行磨削(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平7－124818号公报

专利文献2：日本特开2003－340705号公报

在旋转型压缩机的缸体内，偏心环高速旋转，并且，由缸体的叶片安装槽面朝该偏心环引导的叶片边与缸体的叶片安装槽面抵接并根据偏心而被弹簧抑制，边在叶片安装槽内往复运动(滑动)。

在该情况下，在叶片与叶片安装槽面之间设置间隙(缝隙)而使叶片在叶片安装槽内滑动，但若在该叶片与叶片安装槽面之间间隙大，则缸体内的被压缩后的制冷剂气体从该间隙泄漏而压缩效率降低，压缩机的输入上升。

因此，在以往的缸体的叶片安装槽面的加工方法(二次加工)中，通过对表面进行磨削来缩小叶片与叶片安装槽面之间的间隙，抑制被压缩后的制冷剂气体的泄漏，由此来降低泄漏损失，实现压缩效率的提高。

然而，若在叶片与叶片安装槽面之间缩窄间隙，则用于使叶片顺畅地滑动的油难以浸入叶片与叶片安装槽面之间的间隙内。因此，在叶片的表面与叶片安装槽面之间未形成油膜，在叶片与叶片安装槽面直接接触的状态下叶片滑动，因此在叶片与叶片安装槽面之间产生摩擦，叶片的滑动性变差。结果，存在噪声以及滑动损失增大的课题。

发明内容

本发明是为了解决如上的课题而完成的，目的在于提供一种能够抑制噪声以及滑动损失的旋转型压缩机、以及旋转型压缩机的制造方法。

本发明所涉及的旋转型压缩机具备：密闭容器；以及旋转压缩机构部，上述旋转压缩机构部设置于上述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，上述旋转压缩机构部具有：缸体，上述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及叶片，上述叶片配置在上述叶片安装槽内，在形成上述叶片安装槽的叶片安装槽面形成有谷部，上述谷部的间距W为2μm以上3μm以下，在上述叶片安装槽面，上述谷部的最大深度为3.0μm以上且小于5.0μm。

本发明所涉及的旋转型压缩机具备：密闭容器；以及旋转压缩机构部，上述旋转压缩机构部设置于上述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，上述旋转压缩机构部具有：缸体，上述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及叶片，上述叶片配置在上述叶片安装槽内，在形成上述叶片安装槽的叶片安装槽面形成有山部，在上述叶片安装槽面，十点平均粗糙度Rzjis为4.0μm以上5.0μm以下，上述山部的最大高度小于0.2μm。

本发明涉及一种旋转型压缩机的制造方法，该旋转型压缩机具备：密闭容器；以及旋转压缩机构部，上述旋转压缩机构部设置于上述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，上述旋转压缩机构部具有：缸体，上述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及叶片，上述叶片配置在上述叶片安装槽内，且沿着形成上述叶片安装槽的叶片安装槽面滑动，上述旋转型压缩机的制造方法的特征在于，在进行将砂轮插入于上述叶片安装槽，利用固定有磨粒的外周面对上述缸体的上述叶片安装槽面进行磨削的工序后，进行利用由比上述缸体硬的材质形成、且厚度比上述叶片安装槽的宽度大的部件将在上述叶片安装槽面形成的山部的顶端压溃而形成为平坦的形状的工序。

根据本发明所涉及的旋转型压缩机，在形成叶片安装槽的叶片安装槽面形成有凹陷形状的谷部，谷部的间距W为2μm以上3μm以下，谷部的最大深度为3μm以上且小于5.0μm。因此，能够提高叶片滑动时浸入叶片与叶片安装槽面之间的间隙(缝隙)的油的保持性，叶片的滑动性提高，能够降低噪声以及滑动损失。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的旋转型压缩机的纵剖视图。

图2是本发明的实施方式所涉及的旋转型压缩机的旋转压缩机构部的平面图。

图3是图2的主要部分放大图。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的固定于在二次加工时使用的加工装置主体的前端部的第一加工部件的图。

图5是本发明的实施方式所涉及的将磨粒固定于外周面的砂轮的示意图。

图6是示出通过本发明的实施方式所涉及的二次加工形成的缸体的叶片安装槽面中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。

图7是示出在本发明的实施方式所涉及的精加工时使用的支承部件的图。

图8是示出本发明的实施方式所涉及的精加工后的缸体的叶片安装槽面中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。

图9是示出本发明的实施方式所涉及的加工方法以及以往的加工方法中的缸体的叶片安装槽面的试验经过时间与摩擦系数之间的关系的图。

图10是示出本发明的实施方式所涉及的叶片安装槽的谷部的深度与摩擦系数之间的关系的图表。

图11是示出通过以往的二次加工形成的缸体的叶片安装槽面中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。

附图标记说明：

1：旋转型压缩机；2：密闭容器；3：旋转轴；4：旋转压缩机构部；5：缸体；5a：叶片安装槽面；6：偏心环；7：下部罩；8：偏心部；9：叶片；10：上部罩；11：叶片安装槽；12：电动单元；13：砂轮；14：固定部；15：臂部；16：带；17：轴承部；18：砂轮轴；20：第一加工部件；30：第二加工部件；31：固定部；32：硬质合金板；33：臂部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，并不利用以下说明的实施方式来限定本发明。另外，在以下的附图中，各构成部件的大小关系有时与实际情况不同。

实施方式

图1是本发明的实施方式所涉及的旋转型压缩机1的纵剖视图，图2是本发明的实施方式所涉及的旋转型压缩机1的旋转压缩机构部4的平面图，图3是图2的主要部分放大图。

如图1所示，本实施方式所涉及的旋转型压缩机1为单缸体型，由以下部分构成：由钢板形成的圆筒状的密闭容器2；旋转压缩机构部4，该旋转压缩机构部4配置在上述密闭容器2内的内部空间的下侧，对制冷剂气体进行压缩；以及电动单元12，该电动单元12配置于密闭容器2的内部空间的上侧，并对经由旋转轴3连结的旋转压缩机构部4进行旋转驱动。另外，在密闭容器2的底部存积有对各轴承进行润滑的油。

旋转压缩机构部4具备：中空状的缸体5，该缸体5形成用于对制冷剂气体进行压缩的压缩室；偏心部8，该偏心部8位于上述缸体5内，且设置于旋转轴3；以及偏心环6，该偏心环6安装于上述偏心部8。而且，利用由电动单元12驱动的旋转轴3而使偏心环6在缸体5内旋转运动。另外，在缸体5的上下安装有兼作旋转轴3的轴承的上部罩10以及下部罩7，利用上部罩10以及下部罩7封闭缸体5的开口面。

如图2以及图3所示，在缸体5，从缸体5的内周面朝向外周形成有用于在缸体5内配置叶片9的叶片安装槽11。而且，配置于叶片安装槽11内的叶片9将缸体5内划分为低压侧与高压侧。

形成为如下的结构：在缸体5内，安装于在旋转轴3设置的偏心部8的偏心环6高速旋转，并且，由缸体5的形成叶片安装槽11的面(以下称为叶片安装槽面5a)朝该偏心环6引导的叶片9配置在叶片安装槽11内，并根据偏心而沿叶片安装槽面5a在径向往复运动(滑动)，由此，对制冷剂气体进行压缩。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的固定于在二次加工时使用的加工装置主体的前端部的第一加工部件20的图，图5是本发明的实施方式所涉及的将磨粒固定于外周的砂轮13的示意图。

在本实施方式中，当在缸体5内形成叶片安装槽11的二次加工时使用加工装置主体(未图示)，在该加工装置主体的前端部固定有图4所示的第一加工部件20。

第一加工部件20由固定部14、臂部15、带16、轴承部17构成，上述固定部14用于固定在加工装置主体的前端，上述臂部15将砂轮13在该砂轮13的一部分朝外部突出的状态下以从该砂轮13的两侧面夹持的方式保持，上述带16将来自加工装置主体的驱动马达(未图示)的旋转动力传递至砂轮13的砂轮轴18，上述轴承部17将砂轮13的砂轮轴18支承为旋转自如。砂轮13如图5所示为圆盘状，在其外周面固定有磨粒。

在第一加工部件20将砂轮13支承为旋转自如的状态下，将砂轮13沿缸体5的正交方向(图2的纸面正交方向)插入缸体5内。而且，边驱动砂轮13旋转边将砂轮13插入缸体5的叶片安装槽11内，使砂轮13的固定有磨粒的外周面与缸体5的叶片安装槽面5a接触，并且在接触状态下使之沿缸体5的径向(图2的上下方向)移动，对缸体5的叶片安装槽面5a的表面平坦性(表面粗糙度)、平面度、平行度、槽宽等进行磨削。

图11是示出通过以往的二次加工形成的缸体的叶片安装槽面中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。此外，横轴表示径向的位置，纵轴表示表面平坦性(叶片安装槽面的表面粗糙度)，纵轴的+侧的数字(例如2.0μm)表示从叶片安装槽面的平坦的基准位置(0.0μm)突出的山部的高度，－侧的数字(例如－2.0μm)表示从上述基准位置凹陷的谷部的深度。而且，该情况在后述的图6～图8中也同样。

此处，在以往的二次加工中，固定于砂轮的外周面的磨粒的粒径使用#140，如图11所示，加工至使得表示缸体的叶片安装槽面的表面粗糙度的Rzjis(十点平均粗糙度)＝3.0μm以内。

然而，在具有Rzjis＝3.0μm以内的表面粗糙度的缸体的叶片安装槽面的表面残存有微小的山部(从叶片安装槽面的平坦的基准位置突出的部分)，因此，叶片9滑动时在叶片9与缸体的叶片安装槽面之间产生勾挂。因此，导致叶片9的滑动性变差、噪声以及滑动损失增大。

另外，叶片9滑动时，油难以浸入叶片9与叶片安装槽面之间的间隙(缝隙)，在叶片9与叶片安装槽面直接接触的状态下叶片9滑动，因此在叶片9与叶片安装槽面之间产生摩擦，叶片9的滑动性变差。另外，由于不具有能够使浸入叶片9与叶片安装槽面之间的间隙(缝隙)的油残留的机构，因此会产生油膜不足。

因此，在本实施方式中，使固定于砂轮13的外周面的磨粒的粒径变更为比以往的粒径大的#60～#100，并通过实施本实施方式所涉及的二次加工而将缸体5的叶片安装槽面5a的十点平均粗糙度形成为Rzjis＝5.0μm以上6.0μm以下。而且，在通过本实施方式所涉及的二次加工而加工出的缸体5的叶片安装槽面5a形成有凹陷形状的谷部(从叶片安装槽面5a的平坦的基准位置凹陷的部分)。

图6是示出通过本发明的实施方式所涉及的二次加工形成的缸体5的叶片安装槽面5a中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。此外，图6中的Rvk表示在缸体5的叶片安装槽面5a形成的谷部的最大深度(突出谷部深度)，W表示谷部的间距的尺寸(邻接的山部间的尺寸)。

在通过本实施方式所涉及的二次加工而加工出的缸体5的叶片安装槽面5a形成有凹陷形状的谷部，十点平均粗糙度Rzjis＝5.0μm以上6.0μm以下，谷部的深度Rvk＝3.0μm以上且小于5.0μm，谷部的间距W＝2μm以上3μm以下。而且，通过在缸体5的叶片安装槽面5a形成有上述的谷部，能够具有使在叶片9滑动时浸入叶片9与叶片安装槽面5a之间的间隙(缝隙)的油残留的储油效果，能够消除油膜不足，能够提高滑动性。结果，能够降低噪声以及滑动损失。

但是，通过本实施方式所涉及的二次加工，在缸体5的叶片安装槽面5a形成有凹陷形状的谷部的同时，使十点平均粗糙度Rzjis＝5.0μm以上6.0μm以下，还形成有具有锐利的顶端的山部。因此，虽通过形成有凹陷形状的谷部而消除了油膜不足，从而叶片9的滑动性提高，但因形成有具有锐利的顶端的山部，因此会在叶片9与叶片安装槽面5a之间产生成为使叶片9的滑动性变差的原因的勾挂。另外，叶片9与叶片安装槽面5a之间的间隙(缝隙)扩大，被压缩后的制冷剂气体泄漏，因此存在导致泄漏损失的问题。

因此，在本实施方式中，在本实施方式所涉及的二次加工后，对缸体5的叶片安装槽面5a附加精加工，排除叶片安装槽面5a的山部的锐利的顶端。

图7是示出在本发明的实施方式所涉及的精加工时使用的第二加工部件30的图。

在本实施方式中，在对缸体5的叶片安装槽面5a进行精加工的精加工时使用加工装置主体(未图示)，在其前端部固定有图7所示的第二加工部件30。

第二加工部件30由固定部31、硬质合金板32、臂部33构成，上述固定部31用于固定在加工装置主体的前端，上述硬质合金板32的厚度比叶片安装槽11的宽度大，上述臂部33保持硬质合金板32。

而且，将硬质合金板32沿缸体5的正交方向(图2的纸面正交方向)插入缸体5的叶片安装槽11内，使硬质合金板32在叶片安装槽11内朝缸体5的径向外侧移动。此外，硬质合金板32的厚度比叶片安装槽11的宽度大，但在插入硬质合金板32时，缸体5因外力而挠曲，叶片安装槽11扩大，因此能够插入。

在本实施方式中，在对缸体5的叶片安装槽面5a进行精加工的精加工中，使用厚度比叶片安装槽11的宽度大的硬质合金板32。因此，在精加工时，硬质合金板32被约束，硬质合金板32不会挠曲，能够将缸体5的叶片安装槽面5a的山部的顶端均匀地压溃而形成为平坦的形状。

此外，在本实施方式中，硬质合金板32的厚度比叶片安装槽11的宽度大、并且材质使用硬质合金，但并不限定于此，只要是比缸体5硬的材质的部件即可。另外，在本实施方式中使用板状的部件，但也可以使用圆筒状的部件，在板状、圆筒状的工具固定有磨粒等而成的部件，附着有磨粒的布等。

图8是示出本发明的实施方式所涉及的精加工后的缸体5的叶片安装槽面5a中的径向的位置与表面平坦性之间的关系的图。此外，图8中的Rvk表示在缸体5的叶片安装槽面5a形成的谷部的最大深度(突出谷部深度)，W表示谷部的间距的尺寸。

如图8所示，对于精加工后的缸体5的叶片安装槽面5a，缸体5的叶片安装槽面5a的山部的顶端均匀地被压溃而形成为平坦的形状。另外，在精加工后的缸体5的叶片安装槽面5a，残存有通过本实施方式形成的凹陷形状的谷部。

另外，如图8所示，在本实施方式中，特征在于，在精加工后具有如下参数：缸体5的叶片安装槽面5a的十点平均粗糙度Rzjis＝4.0μm以上5.0μm以下，表示谷部的最大深度的Rvk(突出谷部深度)＝3.0μm以上且小于5.0μm，表示表面的平坦性、即山部的最大高度的Rpk(突出山部高度)＝0.2μm以下。通过使缸体5的叶片安装槽面5a形成为满足上述参数的形状，除了具有储油效果之外，还能够抑制在叶片9与叶片安装槽面5a之间产生的勾挂，能够降低摩擦阻力，因此能够提高叶片9的滑动性。

图9是示出本发明的实施方式所涉及的加工方法以及以往的加工方法中的缸体5的叶片安装槽面5a的试验经过时间与摩擦系数之间的关系的图。此外，横轴表示试验经过时间，纵轴表示摩擦系数。

如图9所示，基于以往的加工方法形成的缸体5的叶片安装槽面5a的、与叶片9之间的滑动摩擦系数μb的平均值μb＝0.14，与此相对，通过本实施方式所涉及的加工方法形成的凹陷形状的缸体5的叶片安装槽面5a的滑动摩擦系数μa的平均值μa＝0.115。因此，在本实施方式中，与以往相比，能够实现μa－μb＝0.035的摩擦系数的减少、即摩擦阻力的降低。

图10是示出本发明的实施方式所涉及的叶片安装槽11的谷部的深度与摩擦系数之间的关系的图表。

根据本实施方式所涉及的叶片安装槽面5a的谷部的深度与摩擦系数之间的关系，本实施方式所涉及的区域中的谷部的最大深度Rvk(突出谷部深度)＝3.0μm以上且小于5.0μm的摩擦系数，比以往的区域中的谷部的最大深度Rvk(突出谷部深度)＝0.0μm以上且小于3.0μm的摩擦系数小。

因而，本实施方式所涉及的叶片安装槽面5a的谷部的深度为3.0μm以上且小于5.0μm的表面形状与以往相比能够降低摩擦阻力。此外，谷部的深度小于5.0μm是因为：若为5.0μm以上则摩擦系数增加。

根据本实施方式所涉及的加工方法，缸体5的叶片安装槽面5a的山部的顶端均匀地被压溃而形成为平坦的形状，由此，当叶片9在叶片安装槽11内往复运动时，叶片9不会勾挂于缸体5的叶片安装槽面5a的山部而能够滑动。

另外，由于在叶片安装槽面5a残存有凹陷形状的谷部，因此容易使油浸入叶片9与缸体5的叶片安装槽面5a之间的间隙(缝隙)，能够期待储油的效果，具有降低摩擦阻力的效果。因此，叶片9的滑动性提高，能够抑制压缩机的输入。

另外，能够防范因叶片9与缸体5的叶片安装槽面5a之间的间隙(缝隙)内的油不足而导致的叶片9的滑动性的恶化，因此能够降低旋转型压缩机1的运转时的噪声。

另外，如本实施方式那样，通过将缸体5的叶片安装槽面5a精加工至高精度，叶片安装槽面5a的平坦性提高，能够抑制来自叶片9与缸体5的叶片安装槽面5a之间的间隙(缝隙)的泄漏损失，能够获得高性能。

并且，在本实施方式中，将本发明应用于单缸体型的旋转型压缩机1，但即便将本发明应用于内部中间压型的多级旋转型压缩机也是有效的。

Claims (3)

1.一种旋转型压缩机，其特征在于，具备：

密闭容器；以及

旋转压缩机构部，所述旋转压缩机构部设置于所述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，

所述旋转压缩机构部具有：

缸体，所述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及

叶片，所述叶片配置在所述叶片安装槽内，

在形成所述叶片安装槽的叶片安装槽面形成有谷部，所述谷部的间距(W)为2μm以上3μm以下，

在所述叶片安装槽面，所述谷部的最大深度为3.0μm以上且小于5.0μm。

2.一种旋转型压缩机，其特征在于，具备：

密闭容器；以及

旋转压缩机构部，所述旋转压缩机构部设置于所述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，

所述旋转压缩机构部具有：

缸体，所述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及

叶片，所述叶片配置在所述叶片安装槽内，

在形成所述叶片安装槽的叶片安装槽面形成有山部，

在所述叶片安装槽面，十点平均粗糙度Rzjis为4.0μm以上5.0μm以下，

所述山部的最大高度小于0.2μm。

3.一种旋转型压缩机的制造方法，该旋转型压缩机具备：

密闭容器；以及

旋转压缩机构部，所述旋转压缩机构部设置于所述密闭容器的内部，对制冷剂进行压缩，

所述旋转压缩机构部具有：

缸体，所述缸体从内周面朝向外周形成有叶片安装槽；以及

叶片，所述叶片配置在所述叶片安装槽内，且沿着形成所述叶片安装槽的叶片安装槽面滑动，

所述旋转型压缩机的制造方法的特征在于，

在进行将砂轮插入于所述叶片安装槽，利用固定有磨粒的外周面对所述缸体的所述叶片安装槽面进行磨削的工序后，

进行利用由比所述缸体硬的材质形成、且厚度比所述叶片安装槽的宽度大的部件将在所述叶片安装槽面形成的山部的顶端压溃而形成为平坦的形状的工序。