CN114165448A - 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统 - Google Patents

摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114165448A
CN114165448A CN202111478914.5A CN202111478914A CN114165448A CN 114165448 A CN114165448 A CN 114165448A CN 202111478914 A CN202111478914 A CN 202111478914A CN 114165448 A CN114165448 A CN 114165448A
Authority
CN
China
Prior art keywords
friction
film coating
amorphous carbon
carbon film
rotary compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111478914.5A
Other languages
English (en)
Inventor
韩鑫
魏会军
赵旭敏
刘达炜
刘亮
张洪玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Landa Compressor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai, Zhuhai Landa Compressor Co Ltd filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202111478914.5A priority Critical patent/CN114165448A/zh
Publication of CN114165448A publication Critical patent/CN114165448A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F04C18/3562—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

本申请提供一种摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统。该摩擦组件包括摩擦件，所述摩擦件的摩擦面设有非晶碳膜涂层；所述非晶碳膜涂层的碳基包括有sp3键和sp2键结构。本申请通过在摩擦件的摩擦面上设置非晶碳膜涂层，基于非晶碳膜涂层中包括sp3键和sp2键，非晶碳膜涂层同时具备了金刚石的硬度和石墨的润滑性，是亚稳的非晶态材料，具有硬度和弹性模量高、摩擦因数低、耐磨损性能优良、化学稳定性高，能大幅降低摩擦系数，摩擦系数降低3‑5倍，提升摩擦件的耐磨特性，提升了压缩机能效，提升了压缩机的可靠性。

Description

摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统
技术领域
本申请属于空调系统技术领域，具体涉及一种摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统。
背景技术
家用空调及其压缩机，行业竞争日趋激烈，各压缩机厂家成本压力剧增，小系列化则是行业内最重要的一个降低成本方向。
在小系列化降本开发过程中，滑片系统的设计尤为重要，因为壳径的减小会使得容纳滑片的滑片槽长度减小，同时滑片长度减小，使得滑片的伸出率加大，从而导致了滑片受力加大，使得滑片的工作状况异常恶劣，从而产生磨损等问题。
发明内容
因此，本申请提供一种摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统，能够解决现有技术中滑片的工作状况异常恶劣，从而产生磨损的问题。
为了解决上述问题，本申请提供一种摩擦组件，包括：
摩擦件，所述摩擦件的摩擦面设有非晶碳膜涂层；
所述非晶碳膜涂层的碳基包括有sp3键和sp2键结构。
可选地，所述碳基中设有金属元素，所述金属元素包括Au、Ag、Al、Cu中的至少一种。
可选地，所述金属元素在所述碳基中所占的百分含量≥0.5％。
可选地，所述非晶碳膜涂层的厚度为2～6μm。
可选地，所述非晶碳膜涂层的硬度为Hv≥1500；膜基结合强度＞20N，摩擦因数≤0.25。
根据本申请的另一方面，提供了一种旋转式压缩机，包括如上所述的摩擦组件。
可选地，所述摩擦件包括滑片、滚子、滑片槽、上法兰和下法兰中至少一个。
可选地，所述滑片包括与所述滚子接触的顶端面，所述顶端面上至少部分区域涂覆有所述非晶碳膜涂层。
可选地，所述非晶碳膜涂层在所述顶端面上所占的面积为S1，所述顶端面的面积为S2，满足S1/S2≥1/3。
可选地，所述顶端面沿所述滑片的厚度方向为弧线段，所述弧线段的中心线与所述滑片的中心线为交叉设置。
可选地，所述旋转式压缩机包括压缩腔，所述压缩腔的壁包括所述滑片的一侧面；所述顶端面靠近所述压缩腔的一侧为凸出设置。
根据本申请的再一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的摩擦组件或如上所述的旋转式压缩机。
本申请提供的一种摩擦组件，包括：摩擦件，所述摩擦件的摩擦面设有非晶碳膜涂层；所述非晶碳膜涂层的碳基包括有sp3键和sp2键结构。
本申请通过在摩擦件的摩擦面上设置非晶碳膜涂层，基于非晶碳膜涂层中包括sp3键和sp2键，非晶碳膜涂层同时具备了金刚石的硬度和石墨的润滑性，是亚稳的非晶态材料，具有硬度和弹性模量高、摩擦因数低、耐磨损性能优良、化学稳定性高，能大幅降低摩擦系数，摩擦系数降低3-5倍，提升摩擦件的耐磨特性，提升了压缩机能效，提升了压缩机的可靠性。
附图说明
图1为本申请实施例的旋转式压缩机的泵体组件；
图2为本申请实施例的旋转式压缩机的泵体组件的正视图。
附图标记表示为：
1、滑片；2、滚子；3、压缩腔。
具体实施方式
结合参见图1至图2所示，根据本申请的实施例，一种摩擦组件，包括：
摩擦件，所述摩擦件的摩擦面设有非晶碳膜涂层；
所述非晶碳膜涂层的碳基包括有sp3键和sp2键结构。
本申请通过在摩擦件的摩擦面上设置非晶碳膜涂层，基于非晶碳膜涂层中包括sp3键和sp2键，非晶碳膜涂层同时具备了金刚石的硬度和石墨的润滑性，是亚稳的非晶态材料，具有硬度和弹性模量高、摩擦因数低、耐磨损性能优良、化学稳定性高，能大幅降低摩擦系数，摩擦系数降低3-5倍，提升摩擦件的耐磨特性，提升了压缩机能效，提升了压缩机的可靠性。
在一些实施例中，碳基中设有金属元素，所述金属元素包括Au、Ag、Al、Cu中的至少一种。优选地，金属元素在所述碳基中所占的百分含量≥0.5％。
上述金属进入非晶碳基网络后能以原子固溶、形成纳米晶或金属碳化物相等多种结构非均匀地镶嵌在碳基网络中，形成纳米晶/非晶复合结构，使DLC薄膜的机械强度和韧性提高，从而加强了涂层的耐磨特性。
在一些实施例中，非晶碳膜涂层的厚度为2～6μm。优选地，非晶碳膜涂层的硬度为Hv≥1500；膜基结合强度＞20N，摩擦因数≤0.25。
结合现有的压缩机生产工艺及压缩机能效特点和使用环境，涂层厚度按2～6μm；表面涂层硬度按Hv≥1500时，可以兼顾压缩机的生产成本及压缩机的能效和可靠性。膜基结合强度＞20N则保证了滑片1涂层在现有的空调使用环境下，不发生脱落；摩擦因数≤0.25，比钢小3～5倍，提升了压缩机能效。
根据本申请的另一方面，提供了一种旋转式压缩机，包括如上所述的摩擦组件。
在一些实施例中，摩擦件包括滑片1、滚子2、滑片槽、上法兰和下法兰中至少一个。
在压缩机泵体的所有摩擦损耗中，滑片1的摩擦功耗是最高的，其包括滑片1顶端面与滚子2之间的摩擦、滑片1两个侧面与滑片1槽两个侧面之间的摩擦，滑片1端面与气缸端板(上法兰、下法兰或隔板)之间的摩擦，增加涂层后，滑片1的摩擦系数降低，大大地降低了摩擦功耗，提升了压缩机能效，同时，滑片1硬度的提高也改善了滑片1的磨损情况，提升压缩机可靠性。
在一些实施例中，滑片1包括与所述滚子2接触的顶端面，所述顶端面上至少部分区域涂覆有所述非晶碳膜涂层。
在小系列化降本开发过程中，滑片1系统的设计尤为重要，因为壳径的减小会使得容纳滑片1的滑片1槽长度减小，同时滑片1长度减小，使得滑片1的伸出率加大，从而导致了滑片1受力加大，使得滑片1的工作状况异常恶劣，从而产生磨损等问题。其中滑片1伸出率是指，滑片1伸出至气缸内圆的长度与滑片1总长之间的比值。
用于家用1.5匹和1匹压缩机中，滑片1涂层的使用，提升了压缩机能效，提升了压缩机可靠性。上述压缩机，其排量范围7.5cc～10.8cc，冷媒为R32，冷冻机油注油量小于等于300mL，其滑片1的顶端面、两侧面、两端面中，至少有一个面采用了DLC涂层结构，大大地提升了压缩机可靠性。
滑片1上除中间弹簧让位孔对应的位置不涂层外，其余均可设置涂层结构，滑片1进行涂层加工时，需要采用工装进行固定，将弹簧让位孔对应的位置，用于工装夹持，即很好的实现了滑片1的涂层加工，又不影响滑片1的摩擦性能。
在一些实施例中，非晶碳膜涂层在所述顶端面上所占的面积为S1，所述顶端面的面积为S2，满足S1/S2≥1/3。
只对接触部位进行涂层设置，可有效减少涂层面积，从而降低涂层成本。
在一些实施例中，顶端面沿所述滑片1的厚度方向为弧线段，所述弧线段的中心线与所述滑片1的中心线为交叉设置。优选地，旋转式压缩机包括压缩腔3，所述压缩腔3的壁包括所述滑片1的一侧面；所述顶端面靠近所述压缩腔3的一侧为凸出设置。
上述的弧线段的中心线，是指该弧线段所在圆的圆心与该弧线段的中心连线。
滑片1顶端面设为带有涂层的非对称结构，即顶端面一侧往压缩腔3偏置。如此设置，可以降低滑片1顶端面带来的余隙容积，从而提升压缩机容积效率，提升压缩机能效。采用非对称顶端面的滑片1后，排气结束后滑片1圆弧位置余隙容积由3.8mm3降低至1.0mm3。
滑片1涂层的研发成功，降低了滑片1顶端面的摩擦，提升了滑片1顶端面的可靠性；即使采用高压侧小，低压侧大的滑片1，对滑片1的可靠性以及滑片1的摩擦功耗损失也不大。
滑片1采用非对称结构，使得滑片1顶端面，更小的区域落在压缩腔3，更多的区域落在低压吸气腔，从而使得滑片1顶端面受到的其他压力减小；但是滑片1尾部一直处于壳体内部高压腔区域；综上，使得滑片1顶端面与滚子2之间的压力增大。
在涂层成功应用前，滑片1顶端面与滚子2之间的压力增大会使得滑片1顶端面与滚子2之间的摩擦增大较多，余隙容积的减小带来的好处不足以抵消顶端面带来的摩擦损耗的增加。
如下表所示，为实验数据：压缩机排量：26.5，工况：国标工况；
常规滑片 非对称滑片 非对称涂层滑片
制冷量 8255.9 8282.5 8290.8
功率 2724.3 2748.3 2680.3
COP 3.03 3.01 3.09
采用非对称滑片1，容积效率提升，压缩机制冷量提升，但是相应的功耗也提升较多，得不偿失；采用非对称涂层滑片1后，解决了功率高的问题，使得压缩机能下从3.03提升到3.09，效果明显。
滑片1不涂层，在滚子2外圆、气缸滑片槽、上下法兰平面进行涂层也可以达到同样的技术效果。
根据本申请的再一方面，提供了一种空调系统，包括如上所述的摩擦组件或如上所述的旋转式压缩机。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种摩擦组件，其特征在于，包括：
摩擦件，所述摩擦件的摩擦面设有非晶碳膜涂层；
所述非晶碳膜涂层的碳基包括有sp3键和sp2键结构。
2.根据权利要求1所述的摩擦组件，其特征在于，所述碳基中设有金属元素，所述金属元素包括Au、Ag、Al、Cu中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的摩擦组件，其特征在于，所述金属元素在所述碳基中所占的百分含量≥0.5％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的摩擦组件，其特征在于，所述非晶碳膜涂层的厚度为2～6μm。
5.根据权利要求4所述的摩擦组件，其特征在于，所述非晶碳膜涂层的硬度为Hv≥1500；膜基结合强度＞20N，摩擦因数≤0.25。
6.一种旋转式压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的摩擦组件。
7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述摩擦件包括滑片(1)、滚子(2)、滑片槽、上法兰和下法兰中至少一个。
8.根据权利要求7所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述滑片(1)包括与所述滚子(2)接触的顶端面，所述顶端面上至少部分区域涂覆有所述非晶碳膜涂层。
9.根据权利要求8所述的摩擦组件，其特征在于，所述非晶碳膜涂层在所述顶端面上所占的面积为S1，所述顶端面的面积为S2，满足S1/S2≥1/3。
10.根据权利要求8或9所述的摩擦组件，其特征在于，所述顶端面沿所述滑片(1)的厚度方向为弧线段，所述弧线段的中心线与所述滑片(1)的中心线为交叉设置。
11.根据权利要求10所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述旋转式压缩机包括压缩腔(3)，所述压缩腔(3)的壁包括所述滑片(1)的一侧面；所述顶端面靠近所述压缩腔(3)的一侧为凸出设置。
12.一种空调系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的摩擦组件或如权利要求6-11任一项所述的旋转式压缩机。
CN202111478914.5A 2021-12-06 2021-12-06 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统 Pending CN114165448A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111478914.5A CN114165448A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111478914.5A CN114165448A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114165448A true CN114165448A (zh) 2022-03-11

Family

ID=80483438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111478914.5A Pending CN114165448A (zh) 2021-12-06 2021-12-06 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114165448A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1171497A (zh) * 1996-07-18 1998-01-28 三洋电机株式会社 具有滑动接触面的构件、压缩机和旋转式压缩机
CN1815029A (zh) * 2005-02-03 2006-08-09 李玉斌 一种用于旋转式压缩机的滑片
CN108005884A (zh) * 2017-12-18 2018-05-08 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 气缸及具有其的压缩机
CN110184424A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 宁波甬微集团有限公司 一种转子式压缩机滑片的处理方法
CN112160906A (zh) * 2020-09-14 2021-01-01 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 摩擦副结构、设计方法及压缩机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1171497A (zh) * 1996-07-18 1998-01-28 三洋电机株式会社 具有滑动接触面的构件、压缩机和旋转式压缩机
CN1815029A (zh) * 2005-02-03 2006-08-09 李玉斌 一种用于旋转式压缩机的滑片
CN108005884A (zh) * 2017-12-18 2018-05-08 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 气缸及具有其的压缩机
CN110184424A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 宁波甬微集团有限公司 一种转子式压缩机滑片的处理方法
CN112160906A (zh) * 2020-09-14 2021-01-01 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 摩擦副结构、设计方法及压缩机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杜军等: "《气相沉积薄膜强韧化技术》", vol. 1, 31 May 2018, 国防工业出版社, pages: 283 - 284 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108343606B (zh) 压缩机构、压缩机及制冷设备
CN114165448A (zh) 摩擦组件、旋转式压缩机和空调系统
CN210461058U (zh) 一种独立压缩的旋转式压缩机
CN207437351U (zh) 一种动、静涡旋盘、车用电动涡旋压缩机及车用空调系统
CN1312401C (zh) 一种往复式压缩机
JP2007516378A (ja) 拡大バルブシート面積を有するレシプロ圧縮機
CN201991778U (zh) 变容压缩机的隔板结构
WO2004111460A1 (ja) ベーンロータリ型空気ポンプ
CN210423001U (zh) 压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器
CN102549266B (zh) 制冷剂压缩机及制冷循环装置
CN109058111A (zh) 一种浮动式轴向密封结构
CN108005884B (zh) 气缸及具有其的压缩机
WO2014064974A1 (ja) ロータリ圧縮機
CN209340141U (zh) 一种压缩机及空调
CN208139618U (zh) 一种气缸及采用该气缸的低温制冷机
CN207599160U (zh) 一种制冷系统加氟管
CN217976595U (zh) 一种叶片槽结构及压缩机
CN213088200U (zh) 一种空调压缩机用阀片
CN107542661B (zh) 单缸旋转式压缩机
CN110044100B (zh) 制冷制热系统及具有其的制冷制热装置
CN114370399B (zh) 泵体组件和双级压缩机
CN212803591U (zh) 一种表面涂层活塞
CN214944977U (zh) 一种压缩机滑块以及压缩机
CN221120311U (zh) 气缸结构
CN108507213A (zh) 一种气缸及采用该气缸的低温制冷机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination