CN108825505A - 压缩机的滑片、压缩机及空调器 - Google Patents

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李建宾
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Abstract

本发明公开了一种压缩机的滑片、压缩机及空调器，所述滑片的材质或尺寸根据磨损量系数n/Aa进行选择，其中，所述n为压缩机滚子的自转转速，所述Aa为所述滑片与所述压缩机滚子的表观接触面积。通过磨损量系数对滑片的材质或尺寸进行选择，磨损量系数体现了滑片的磨损情况，从而避免了大量的磨损试验，或者，减少试验的次数，减少研发投入的人力物力和财力。

Description

压缩机的滑片、压缩机及空调器
技术领域
本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种压缩机的滑片、使用该滑片的压缩机及空调器。
背景技术
压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。压缩机被广泛应用与空调中。压缩机的可靠性要求越来越高，其中滚子和滑片磨损是重要的因数之一，压缩机开发过程中，常常需要做大量试验验证滚子和滑片磨损试验，验证结果常出现不合格又要重新试验，过程耗费大量人力物力。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的滑片制造过程需进行大量的试验，成本高的问题，提供一种压缩机的滑片、压缩机及空调器，以使滑片的制造成本降低。
本发明采用的技术方案是，提出一种压缩机的滑片，所述滑片的材质或尺寸根据磨损量系数n/Aa进行选择，其中，所述n为压缩机滚子的自转转速，所述Aa为所述滑片与所述压缩机滚子的表观接触面积。
优选的，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述n/Aa在如下范围时：5＜n/Aa＜10时，所述滑片选用钢材质。
优选的，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述n/Aa在如下范围时：n/Aa＞10时，所述滑片选用渗氮处理材质。
优选的，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述n/Aa在如下范围时：n/Aa＞10时，所述滑片选用PVD处理材质。
优选的，当所述滑片的材质确定时，根据预设的磨损要求，对所述滑片的尺寸进行对应的选择使所述n/Aa在如下范围：5＜n/Aa＜10。
优选的，对所述滑片的尺寸进行对应的选择包括：选择滑片头部半径r、滑片高度h1、和滑片厚度h2中的一个或多个。
优选的，所述预设的磨损要求根据公式h=KFμL/AaH计算，
其中，Fμ=μ×FN；
h为磨损厚度，K为磨损因素，Fμ为摩擦力，L为滑移距离，Aa为表观接触面积，H为材料表面硬度，μ为摩擦因素，FN为法向载荷。
优选地，所述表观接触面积按公式Aa=l×h1计算，其中，l为滑片头部的弧长，h1为滑片的高度。
本发明同时还提供一种压缩机，其中，所述压缩机的滑片采用上述滑片。
本发明同时还提供一种空调，包括压缩机，其中，所述压缩机的滑片采用上述滑片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过磨损量系数对滑片的材质或尺寸进行选择，磨损量系数体现了滑片的磨损情况，从而避免了大量的磨损试验，或者，减少试验的次数，减少研发投入的人力物力和财力。
附图说明
图1为本发明实施例的压缩机结构示意图。
图2为本发明实施例的滑片尺寸结构示意图。
图3为本发明实施例的滑片另一视角的尺寸结构示意图。
图4为压缩机的滚子转动速度图表。
图5为压缩机的滑片与滚子接触力图表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例一
本发明提出了一种压缩机的滑片，所述滑片的属性根据磨损量系数n/Aa进行选择，其中，所述n为压缩机滚子的自转转速，所述Aa为所述滑片与所述压缩机滚子的表观接触面积。通过磨损量系数对滑片的材质或尺寸进行选择，磨损量系数体现了滑片的磨损情况，从而避免了大量的磨损试验，或者，减少试验的次数，减少研发投入的人力物力和财力。
在预设的使用要求或使用寿命下，磨损量系数可反映滑片的磨损情况，因而，通过对滑片的属性进行调整，使得磨损量系数在合理的范围内，则可达到预设的使用要求或使用寿命，使滑片在预设的使用寿命内保证良好的可靠性。
本实施例中，根据磨损公式（同时参考附图1-3所示）：
h=KFμL/AaH，其中，Fμ=μ×FN；
式中，h为磨损厚度，K为磨损因素，Fμ为摩擦力（N），L为滑移距离（mm），Aa为表观接触面积（mm2），H为材料表面硬度（HBS），μ为摩擦因素，FN为法向载荷（N）。
在上式中，Aa=l×h1，式中，l为滑片头部的弧长，h1为滑片的高度，其中，l=2*2πr/360*a=πra/90；
其中，接触角度tga=e/(R+r)，式中，R为外半径，r为接触头半径。
本实施例中，预设的磨损要求可根据上述的磨损公式进行计算，例如，在预设的使用条件下，若磨损厚度h小于5μ时，滑片的尺寸和/或材质符合要求。
在滑片的结构以及滚子的结构确定时（即滑片的尺寸确定时），摩擦因素K为定值，法向载荷FN为最大值从而使得Fμ也为定值，材料表面硬度H也为定值，而在滚子尺寸确定情况下滑移距离L与滚子的自转转速相关，因而将这些定值统一用系数T进行表示，获得磨损公式如下：
h=T*n/Aa，由于T为固定系数，因而磨损量系数n/Aa可以有效的评价滑片和滚子的磨损情况。
基于以上，本实施例中，在滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述n/Aa在如下范围时：
5＜n/Aa＜10时，所述滑片选用钢材质。
或者，根据预设的磨损要求，当所述n/Aa在如下范围时：
n/Aa＞10时，所述滑片选用渗氮处理材质或PVD处理材质。
本实施例中，根据以上磨损公式，假设以磨损厚度h小于5μ时可在压缩机在设计寿命下保证压缩机的可靠性，在结构确定情况下，可选择相应的材质以满足相应的要求。
如图4及图5所示，结构确定情况下，根据压缩机运动方程，FN在10-30kgf范围内，根据滚子滑片运动方程，滚子选择自转速度也是固定值，在变频压缩机90Hz情况下，自转转速n均值范围在260-360rpm之间，公转转速均值在5400±3rpm之间（不同结构相差小，可忽略项），根据上面公式得出n/Aa范围值，5<磨损量系数<10,滑片材质使用钢滑片，当磨损量系数>10,滑片材质使用渗氮或者PVD处理材质。
例如，针对某一压缩机机型，h1=22mm，半径r=5.2mm，外半径R=24.3mm，在90Hz时，滚子自转转速为307.9r/min，FN=22kgf（取最大法向载荷），滚子滑片接触面积Aa=37.6mm2，根据以上数据，磨损量系数n/Aa=8.19，由此可知，该磨损量系数在5＜n/Aa＜10的范围，因而该机型可以选择钢材质。
本实施例是在压缩机设计结构确定的情况下，针对预设的磨损要求（即可靠性要求），对机型的滑片材质进行选择，使得压缩机能够满足预设的磨损要求，减少试验的成本。
实施例二
上述实施例一是在滑片及滚子结构确定的情况下，反之，预先选用钢材质或渗氮材质或PVD材质时，为使磨损量系数在合理的范围下，也可以调整滑片的尺寸。具体的，根据预设的磨损要求，对所述滑片的尺寸进行对应的选择使所述n/Aa在如下范围：5＜n/Aa＜10。
具体的，如实施例一给出的某一压缩机机型设计参数，可知，可调整的尺寸属性可以包括：滑片头部半径r、或滑片高度h1、或滑片厚度h2、或滚子外半径R。
通过选择上述的尺寸属性，可使得n/Aa在要求的范围内，使得滑片能够满足可靠性要求。
本发明提供一种压缩机，该压缩机包括滚子以及滑片，滑片采用上述实施例一或实施例二所述的滑片。
本发明同时还提供一种空调，包括压缩机，所述压缩机包括滚子以及滑片，滑片采用以上实施例一或实施例二所述的滑片。
上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机的滑片，其特征在于，所述滑片的材质或尺寸根据磨损量系数n/Aa进行选择，其中，所述n为压缩机滚子的自转转速，所述Aa为所述滑片与所述压缩机滚子的表观接触面积。
2.根据权利要求1所述的压缩机的滑片，其特征在于，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述磨损量系数n/Aa在5＜n/Aa＜10范围时，所述滑片选用钢材质。
3.根据权利要求1所述的压缩机的滑片，其特征在于，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述磨损量系数n/Aa＞10时，所述滑片选用渗氮处理材质。
4.根据权利要求1所述的压缩机的滑片，其特征在于，当所述滑片的尺寸确定时，根据预设的磨损要求，当所述磨损量系数n/Aa＞10时，所述滑片选用PVD处理材质。
5.根据权利要求1所述的压缩机的滑片，其特征在于，当所述滑片的材质确定时，根据预设的磨损要求，对所述滑片的尺寸进行对应的选择使所述磨损量系数n/Aa在如下范围：5＜n/Aa＜10。
6.根据权利要求5所述的压缩机的滑片，其特征在于，对所述滑片的尺寸进行对应的选择包括：选择滑片头部半径r、滑片高度h1、和滑片厚度h2中的一个或多个。
7.根据权利要求2-6任一所述的压缩机的滑片，其特征在于，所述预设的磨损要求根据公式h=KFμL/AaH计算，
其中，Fμ=μ×FN；
h为磨损厚度，K为磨损因素，Fμ为摩擦力，L为滑移距离，Aa为表观接触面积，H为材料表面硬度，μ为摩擦因素，FN为法向载荷。
8.根据权利要求7所述的压缩机的滑片，其特征在于，表观接触面积按公式Aa=l×h1计算，其中，l为滑片头部的弧长，h1为滑片的高度。
9.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机的滑片采用权利要求1-8任一所述的滑片。
10.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机的滑片采用权利要求1-8任一所述的滑片。
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