CN106367690A - 一种制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法 - Google Patents

一种制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种制冷压缩机用滚动活塞，所述的滚动活塞材料为调制处理后的40Cr圆形钢管。其化学成分如下：C0.37~0.44%、Si0.17~0.37%、Mn0.50~0.80%、Cr0.80~1.10%、Ni≤0.030%、P≤0.035%、S≤0.035%、Cu≤0.030%，余量为Fe。本发明具有原料价格低，易加工，不污染环境，低成本的优势。

Description

一种制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法。
背景技术
滚动活塞压缩机因其制冷效率高、结构紧凑、体积小、重量轻而得到大量的应用。滚动活塞压缩机由滚动活塞、气缸、滑片以及背部的弹簧、偏心曲轴和气缸主副轴承等主要零部件组成。气缸与滚动活塞均为圆形，滚动活塞安装在偏心轮上，使得滚动活塞外表面与气缸内表面相切，气缸内表面与滚动活塞外表面之间形成一个月牙形空间，构成了压缩机的工作腔。在气缸的吸排气孔之间开有一个径向槽，槽内装有能来回滑动的滑片，滑片尾部依靠弹簧力将端面紧压在滚动活塞的外表面上，将月牙形空间分成吸气腔与压缩强。在偏心曲轴的带动下，完成吸气、压缩、排气的过程。作为压缩机的重要元件活塞，需与压缩机滑片形成摩擦配副，且长期在冷媒介质的高温、高压、高速冲击负荷的条件下工作，因此滑片与活塞的接触部分极易磨损，需要较好的滑动性能、耐疲劳性和耐腐蚀性。
长期以来，滚动活塞的材料通常采用含有合金元素的铸铁件，并通过淬火、回火等方式使其硬度达到52-55HRC，这种材料具有局限性，其制得的滚动活塞的硬度、耐磨性和接触疲劳强度均不理想。并且采用采用铸造材料获得的滚动活塞毛坯需留有较多的余量，其材料利用率仅有60%左右，制造过程复杂、成本高。铸造行业由于其“三废”对环境的污染，在国家的政策要求下需逐步淘汰，不具备先进性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种制冷缩机用滚动活塞，使其制造简单、成本低并具有良好的耐磨性。
本发明还相应地提供了一种制冷缩机用滚动活塞制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种制冷压缩机用滚动活塞，所述滚动活塞材料为调制处理后的40Cr圆形钢管。
上述40Cr钢的化学成分如下：C0.37~0.44%、Si0.17~0.37%、Mn0.50~0.80%、Cr0.80~1.10%、Ni≤0.030%、P≤0.035%、S≤0.035%、Cu≤0.030%，余量为Fe 。
上述活塞材料经热处理后其硬度为52±2HRC。
本发明还相应地提供了一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）选用符合滚动活塞所需精度要求的40Cr圆形管材；
（2）切割管材至所需的滚动活塞毛坯尺寸；
（3）调质处理滚动活塞毛坯；
（4）淬火处理滚动活塞毛坯；
（5）回火处理滚动活塞毛坯；
（6）粗磨滚动活塞毛坯各面；
（7）精加工滚动活塞各面至达到规定要求。
按照上述方法，就可制造出合格的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1）40Cr钢管货源充足、价格低、可节约成本。
2）40Cr钢加工性高，精加工后表面粗糙度低，可降低摩擦阻力，降低能耗。
3）管式的滚动活塞坯料，各面的车削余量与磨削余量较小，材料利用率达90%，切削工作量减小50%，大幅降低了生产成本。
4）本发明以钢材替代铸铁材料，减少了环节污染与高能耗，符合国家政策要求，具有节能、环保的特点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种制冷压缩机用滚动活塞，所述滚动活塞材料为调制处理后的40Cr圆形钢管。
本实施例中，40Cr钢材的化学成分如下：C0.37~0.44%、Si0.17~0.37%、Mn0.50~0.80%、Cr0.80~1.10%、Ni≤0.030%、P≤0.035%、S≤0.035%、Cu≤0.030%，余量为Fe 。
旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，包括以下步骤：
（1）选用符合滚动活塞所需精度要求的40Cr圆形管材；
（2）切割管材至所需的滚动活塞毛坯尺寸；
（3）调质处理滚动活塞毛坯；
（4）淬火处理滚动活塞毛坯；
（5）回火处理滚动活塞毛坯；
（6）粗磨滚动活塞毛坯各面；
（7）精加工滚动活塞各面至达到规定要求。
上述40Cr钢管可按滚动活塞外径尺寸进行定制，加工余量少，经简单车削、粗磨等粗加工工序后可直接进行精磨。
由于上述滚动活塞使用工况恶劣，要求其具备耐腐蚀、耐磨损以及较低的摩擦系数，需对滚动活塞按以下要求处理：
步骤(3)采用以下步骤：对活塞毛坯进行调制处理，所述调制处理条件为：温度为860-880℃，时间为110--140分钟，碳势cp%为0.4-0.5%，防止脱碳；
步骤(4)采用以下步骤：对调制处理的活塞毛坯进行淬火，油温为70℃，时间10--40分钟；
步骤(5)采用以下步骤：对淬火活塞毛坯进行回火处理，回火温度为160-180℃，保温120-150分钟。
经过以上热处理，硬度需达到52±2HRC。

Claims (6)

1.一种制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于：所述滚动活塞材料为调制处理后的40Cr圆形钢管，其化学成分如下：C0.37~0.44%、Si0.17~0.37%、Mn0.50~0.80%、Cr0.80~1.10%、Ni≤0.030%、P≤0.035%、S≤0.035%、Cu≤0.030%，余量为Fe 。
2.如权利要求1所述的一种制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于：所述活塞材料经热处理后其硬度为52±2HRC。
3.一种制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）选用符合滚动活塞所需精度要求的40Cr圆形管材；
（2）切割管材至所需的滚动活塞毛坯尺寸；
（3）调质处理滚动活塞毛坯；
（4）淬火处理滚动活塞毛坯；
（5）回火处理滚动活塞毛坯；
（6）粗磨滚动活塞毛坯各面；
（7）精加工滚动活塞各面至达到规定要求。
4.如权利要求3所述的一种制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：步骤(3)采用以下步骤：对活塞毛坯进行调制处理，所述调制处理条件为：温度为860-880℃，时间为110--140分钟，碳势cp%为0.4-0.5% 。
5.如权利要求3所述的一种制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：步骤(4)采用以下步骤：对调制处理的活塞毛坯进行淬火，油温为70℃，时间10--40分钟。
6.如权利要求3所述的一种制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：步骤(5)采用以下步骤：对淬火活塞毛坯进行回火处理，回火温度为160-180℃，保温120-150分钟。
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