CN106949061A - 旋转式压缩机及其泵体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机及其泵体，所述泵体包括气缸、活塞、滑片、上轴承、下轴承和曲轴，所述气缸、所述活塞、所述滑片、所述曲轴、所述上轴承和所述下轴承中至少一个的至少部分表面上设置有二硫化钨涂层。根据本发明实施例的旋转式压缩机的泵体，增强了滑片、活塞、曲轴、气缸、上下轴承的自润滑能力，降低了摩擦系数，提高了压缩机的能效。

Description

旋转式压缩机及其泵体

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，特别涉及一种旋转式压缩机的泵体和包含该泵体的旋转式压缩机。

背景技术

旋转压缩机对能效要求越来越高，相关技术是基于结构、电机、摩擦副材料的优化设计来实现更高的能效。相关技术中针对压缩机摩擦副优化的设计，主要是通过结构设计进行优化来改善润滑状态，以实现降低摩擦功耗。

但是针对滑片、活塞、曲轴、气缸、上下轴承摩擦副，特别是针对滑片、活塞、曲轴相关摩擦副，在工况较恶劣环境下，润滑油粘度很低，摩擦副处于边界润滑状态，特别是滑片头部与活塞外径、滑片侧面与滑片槽之间，润滑状态很恶劣，所以摩擦功耗及磨损也较大。相关技术中的滑片均采用氮化处理以对应高耐磨性的要求，但是其摩擦系数还较大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转式压缩机的泵体，润滑效果提升，从而提高稳定性。

本发明还提出了一种具有该泵体的旋转式压缩机。

根据本发明实施例的旋转式压缩机的泵体，所述泵体包括气缸、活塞、滑片、上轴承、下轴承和曲轴，所述气缸、所述活塞、所述滑片、所述曲轴、所述上轴承和所述下轴承中至少一个的至少部分表面上设置有二硫化钨涂层。

根据本发明实施例的旋转式压缩机的泵体，增强了滑片、活塞、曲轴、气缸、上下轴承的自润滑能力，降低了摩擦系数，提高了压缩机的能效。

另外，根据本发明上述实施例的旋转式压缩机的泵体，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述二硫化钨涂层是采用射频离子溅射镀膜工艺制作的。

在本发明的一个实施例中，所述二硫化钨涂层的厚度在0.2微米到5微米的范围内。

在本发明的一个实施例中，所述活塞、所述滑片、所述曲轴中至少一个上设置有硬度在20HRC到40HRC的范围内的二硫化钨涂层。

在本发明的一个实施例中，所述气缸、所述活塞、所述滑片、所述曲轴、所述上轴承和所述下轴承中组成摩擦副的表面上设有二硫化钨涂层。

在本发明的一个实施例中，所述活塞采用轴承钢、合金结构钢、铸铁中的一种制成。

在本发明的一个实施例中，所述活塞采用硬度为50HRC到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的轴承钢制成；或所述活塞采用硬度为40HCR到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的合金结构钢制成。

在本发明的一个实施例中，所述滑片采用高速钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢中的一种制成。

在本发明的一个实施例中，所述滑片采用高速钢或不锈钢作为基材并进行热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内，然后经过粗精加工后进行氮化处理形成氮化层，氮化层硬度不小于900HV。

在本发明的一个实施例中，所述滑片采用轴承钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为50HRC到65HRC的范围内。

在本发明的一个实施例中，所述滑片采用合金结构钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内。

在本发明的一个实施例中，所述曲轴、所述气缸、所述上轴承、所述下轴承中的至少一个采用铸铁、碳素钢中的一种制成。

在本发明的一个实施例中，所述曲轴采用碳素钢为基材并经过热处理，热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内。

在本发明的一个实施例中，所述气缸、所述上轴承与所述下轴承采用的灰铁或者碳素钢制成。

在本发明的一个实施例中，所述气缸、所述上轴承以及所述下轴承中的至少一个采用经过热处理且热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内的碳素钢制成。

本发明还提出了一种旋转式压缩机，包括壳体、电机和泵体，所述电机和所述泵体均设在所述壳体内，所述电机与所述泵体相连，且所述泵体为根据权利要求1-15中任一项所述的压缩机的泵体。

附图说明

图1是本发明一个实施例的压缩机的泵体的示意图。

附图标记：泵体1，气缸11，活塞12，滑片13，上轴承15，下轴承16，曲轴14，

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述本发明实施例的旋转式压缩机的泵体1。

如图1，根据本发明实施例的旋转式压缩机的泵体1，泵体1包括气缸11、活塞12、滑片13、上轴承15、下轴承16和曲轴14，气缸11、活塞12、滑片13、曲轴14、上轴承15和下轴承16中至少一个的至少部分表面上设置有二硫化钨涂层。

本发明增强了滑片13、活塞12、曲轴14、气缸11、上下轴承16的自润滑能力，降低了摩擦系数，提高了压缩机的能效。

根据本发明实施例的旋转式压缩机的泵体1，在至少部分零件的表面上涂覆有二硫化钨图层，可以提高零件表面的润滑效果，从而降低零件运行过程中的磨损，并且提升润滑效果的同时可以降低摩擦，从而降低零件运行过程中摩擦产生的热量，减小能源损耗，从而可以提高能量的利用率。

而且，由于摩擦生热比较少或比较缓慢，因此，润滑油的温升比较低，减小润滑油挥发速度，不仅可以降低润滑油的损耗，而且还可以降低对环境的影响，节能环保。

本申请中设置二硫化钨涂层的技术方案相对于其他方案，自润滑效果至少提升了30％。

另外，根据本发明上述实施例的旋转式压缩机的泵体1，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，二硫化钨涂层是采用射频离子溅射镀膜工艺制作的。通过离子溅射的镀膜的工艺，可以提高二硫化钨涂层在工件表面上的附着力，在压缩机运行过程中，二硫化钨较好的附着效果，可以避免或减小二硫化钨涂层的磨损，从而延长泵体1的使用寿命，而且泵体1的故障率得到降低，从而降低泵体1的维护成本。

当然，采用其他的方式也可以在元器件的表面附着二硫化钨涂层。

在实际使用过程中，二硫化钨的太厚可能会导致工艺复杂或成本高，而二硫化钨太薄可能会导致润滑实效，而且，机器运行过程中不可避免的磨损很容易导致润滑快速实效，因此，在本发明的一个实施例中，二硫化钨涂层的厚度在0.2微米到5微米的范围内。是二硫化钨涂层的厚度在一个适当的范围内，而且，在实际检测过程中发现，处于这一范围内的二硫化钨涂层的润滑效果较优，从而进一步地提高泵体1的润滑效果。

当然，上述描述的二硫化钨的厚度仅仅是本发明的一些具体示例，不能理解为对本发明保护范围的限制，本发明的二硫化钨的厚度也可以小于0.2微米或大于5微米，也就是说，本发明中二硫化钨的厚度可以为0.1微米、0.2微米、0.5微米、2微米、5微米、5.5微米、10微米等等。

在本发明的一个实施例中，活塞12、滑片13、曲轴14中至少一个上设置有硬度在20HRC到40HRC的范围内的二硫化钨涂层。硬度在20HRC到40HRC的范围内的二硫化钨涂层，其润滑效果比较好，可以进一步地降低磨损。

优选地，气缸11、活塞12、滑片13、曲轴14、上轴承15和下轴承16中组成摩擦副的表面上设有二硫化钨涂层。

在本发明的一个实施例中，活塞12采用轴承钢、合金结构钢、铸铁中的一种制成。使得活塞12具有较高的结构强度和耐磨性能。

例如，在本发明的一个示例中，活塞12采用硬度为50HRC到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的轴承钢制成。

在本发明的另一示例中，活塞12采用硬度为40HCR到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的合金结构钢制成。

在本发明的一些实施例中，滑片13采用高速钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢中的一种制成。

进一步地，在本发明的一个示例中，滑片13采用高速钢或不锈钢作为基材并进行热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内，然后经过粗精加工后进行氮化处理形成氮化层，氮化层硬度不小于900HV。

在另一示例中，滑片13采用轴承钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为50HRC到65HRC的范围内。

再一示例中，滑片13采用合金结构钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内。

在本发明的一个实施例中，曲轴14、气缸11、上轴承15、下轴承16中的至少一个采用铸铁、碳素钢中的一种制成。

进一步地，曲轴14采用碳素钢为基材并经过热处理，热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内。

在本发明的一个实施例中，气缸11、上轴承15与下轴承16采用的灰铁或者碳素钢制成。

进一步地，气缸11、上轴承15以及下轴承16中的至少一个采用经过热处理且热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内的碳素钢制成。

本发明使用的滑片13、活塞12、曲轴14、气缸11上下轴承16，滑片13采用了基材为高速钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢中的一种，其至少部分表面设置有WS2涂层；活塞12采用了基材为轴承钢或者灰铸铁，其至少部分表面设置有WS2涂层，曲轴14采用了铸铁或者碳素钢，其至少部分表面设置有WS2涂层。气缸11、上下轴承16采用了基材为灰铁、碳素钢钢中的一种，其中至少部分的表面设置有WS2涂层。此种活塞12、滑片13、曲轴14、气缸11、上下轴承16相关摩擦副的设计显著的降低了各摩擦副之间的摩擦系数，同时保证了压缩机工作时的可靠性。

本发明公开了一种旋转式压缩机，旋转式压缩机包括壳体、电机和泵体1，其中，泵体1为前述的压缩机的泵体1，也就是说，泵体1由气缸11、活塞12、滑片13、上下轴承16、曲轴14构成。

滑片13材质采用高速钢、不锈钢、轴承钢中的一种，滑片13经过氮化处理后，滑片13表面在沉积一层WS2涂层。活塞12材质采用轴承钢或者铸铁，活塞12精加工后在外圆面上沉积一层WS2涂层。曲轴14材质采用球墨铸铁、碳素钢中的一种，曲轴14精加工后在外圆面上沉积一层WS2涂层。气缸11、上下轴承16材质采用铸铁或者碳素钢中的一种，精加工后在在其至少部分设置WS2涂层。本发明增强了滑片13、活塞12、曲轴14、气缸11、上下轴承16在边界润滑区域的自润滑能力，降低了摩擦系数，提高了压缩机的能效。

本发明中压缩机及其泵体1的其他结构对于本领域的技术人员是已知的，本发明不再进行详细说明。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种旋转式压缩机的泵体，所述泵体包括气缸、活塞、滑片、上轴承、下轴承和曲轴，其特征在于，所述气缸、所述活塞、所述滑片、所述曲轴、所述上轴承和所述下轴承中至少一个的至少部分表面上设置有二硫化钨涂层。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述二硫化钨涂层是采用射频离子溅射镀膜工艺制作的。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述二硫化钨涂层的厚度在0.2微米到5微米的范围内。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述活塞、所述滑片、所述曲轴中至少一个上设置有硬度在20HRC到40HRC的范围内的二硫化钨涂层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述气缸、所述活塞、所述滑片、所述曲轴、所述上轴承和所述下轴承中组成摩擦副的表面上设有二硫化钨涂层。

6.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述活塞采用轴承钢、合金结构钢、铸铁中的一种制成。

7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，

所述活塞采用硬度为50HRC到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的轴承钢制成；或

所述活塞采用硬度为40HCR到65HRC的范围内且机加工前经过热处理的合金结构钢制成。

8.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述滑片采用高速钢、轴承钢、不锈钢、合金结构钢中的一种制成。

9.根据权利要求8所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述滑片采用高速钢或不锈钢作为基材并进行热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内，然后经过粗精加工后进行氮化处理形成氮化层，氮化层硬度不小于900HV。

10.根据权利要求8所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述滑片采用轴承钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为50HRC到65HRC的范围内。

11.根据权利要求8所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述滑片采用合金结构钢作为基材并经过热处理，热处理后硬度为40HRC到65HRC的范围内。

12.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述曲轴、所述气缸、所述上轴承、所述下轴承中的至少一个采用铸铁、碳素钢中的一种制成。

13.根据权利要求12所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述曲轴采用碳素钢为基材并经过热处理，热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内。

14.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述气缸、所述上轴承与所述下轴承采用的灰铁或者碳素钢制成。

15.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的泵体，其特征在于，所述气缸、所述上轴承以及所述下轴承中的至少一个采用经过热处理且热处理后硬度为20HRC到50HRC的范围内的碳素钢制成。

16.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括壳体、电机和泵体，所述电机和所述泵体均设在所述壳体内，所述电机与所述泵体相连，且所述泵体为根据权利要求1-15中任一项所述的压缩机的泵体。