CN117146475A - 处理含碎屑流体的带有磨耗套和润滑剂的制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

一种压缩机，包括：壳体；轴，被配置为相对于壳体旋转以压缩制冷剂；电机，被配置为驱动轴；润滑系统，被配置为向压缩机供应润滑剂；以及轴承，被配置为支撑轴。轴包括在邻近轴承的轴的外表面的至少一部分上进行耐磨套筒状处理。润滑剂是POE油或包含两种或更多种润滑剂的润滑剂共混物，该两种或更多种润滑剂包括第一润滑剂和第二润滑剂。

Description

处理含碎屑流体的带有磨耗套和润滑剂的制冷压缩机

技术领域

本文公开的实施例具体涉及压缩机、泵和膨胀机，其中具有轴向磨耗套、改进的润滑剂膜厚度和/或具有添加剂的润滑剂，用于处理含碎屑流体。特别地，本文的组合物、方法、系统和应用旨在减少和/或消除压缩机、泵和膨胀机中的运动部件之间的磨损，其可在蒸汽压缩系统的设备中实现，例如，加热、通风、空气调节和/或制冷(HVACR)系统。

背景技术

HVACR系统通常用于加热、冷却和/或为封闭的空间通风(例如，商业建筑或住宅建筑的内部空间、冷藏运输装置的内部空间等)。HVACR系统可以包括传热回路，该传热回路利用工作流体向区域提供冷却或加热的空气。传热回路包括压缩机。

压缩机包括被配置为移动以压缩工作流体的部件(例如，传动轴、滚动件、转子、螺杆、叶轮等)。压缩机可以包括一个或多个轴承，该一个或多个轴承包括彼此相对滑动以允许移动的表面(例如，移动表面和非移动表面等)，例如，用于支撑压缩机内的旋转轴。轴承可以提供支撑，同时允许运动部件相对于压缩机的壳体移动。润滑剂(例如，油等)可以被提供给轴承，以防止轴承表面之间的磨损。还可以沿着旋转轴设置密封件，例如迷宫式密封件，以防止工作流体在压缩机的不同级之间(例如高级和低级之间)泄漏。

润滑剂用于这些承重表面上，以减少摩擦和磨损。例如，在HVACR系统中，利用饱和和不饱和氢氟烃(HFC)制冷剂(当不饱和时也称为碳氢氟组成的烯烃(HFO))，可以使用多元醇酯(POE)或聚乙烯醚(PVE)润滑剂。通过考虑预期使用系统的润滑要求并确保制冷剂和油混合物特性能满足这些要求，来选择特定的润滑剂。

发明内容

本文公开的实施例具体涉及压缩机、泵和膨胀机，其具有轴向磨耗套、改进的润滑剂膜厚度和/或具有添加剂的润滑剂，例如用于处理含碎屑流体。特别地，本文的组合物、方法、系统和应用旨在减少和/或消除压缩机、泵和膨胀机中的运动部件之间的磨损，其可在蒸汽压缩系统的设备中实现，例如，加热、通风、空气调节和/或制冷(HVACR)系统。

本文公开的实施例具体涉及克服压缩机、泵和膨胀机的缺陷，其可在蒸汽压缩系统的设备中实施，例如加热、通风、空气调节和/或制冷(HVACR)系统。在一个实施例中，压缩机包括轴，该轴在邻近轴承和/或密封件的轴的外表面的至少一部分上具有耐磨套筒状处理。在一个实施例中，润滑剂是多元醇酯(POE)润滑剂，其在40℃下粘度为至少70厘斯且在100℃下粘度为至少10厘斯，或在40℃下粘度为76-77厘斯且在100℃下粘度为至少10厘斯。在另一实施例中，润滑剂是包含两种或多种润滑剂的润滑剂共混物，该两种或更多种润滑剂包括第一润滑剂；以及第二润滑剂，其中第一润滑剂以比第二润滑剂更高的体积比率存在，并且第一润滑剂包括比第二润滑剂更高的粘度。在又一实施例中，润滑剂包括添加剂，其中添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化剂添加剂和捕酸剂添加剂中的一种或多种。应理解，虽然发现上述特征中的每一个都减轻了表面的磨损，但令人惊讶的是，相比单独的特征，上述特征中的至少两个的组合带来了出乎意料的性能改进，最优选地是当压缩机包括耐磨套筒状处理(例如氧化铬(陶瓷)磨耗套)，以及在本文所讨论的临界范围内使用较高粘度的油(例如在40℃下的粘度为或约为75厘斯或更高)，以及使用添加剂时。也就是说，令人惊讶的是，这种特征的组合为压缩机的持续运行提供了所需的防护，防止系统碎屑和机油故障，例如，通过例如允许与具有小硬颗粒的润滑剂间歇性接触来减少和/或防止系统的过度磨损。

在一个实施例中，提供了一种压缩机。该压缩机包括：壳体；轴，被配置为相对于壳体旋转以压缩制冷剂；电机，被配置为驱动轴；润滑系统，被配置为向压缩机供应润滑剂；以及轴承，被配置为支撑轴。该轴包括在邻近轴承的轴的外表面的至少一部分上的耐磨套筒状处理。

在一个实施例中，耐磨套筒状处理是选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化铬/钴、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层。

在一个实施例中，润滑剂在40℃下的粘度为或约为70厘斯至为或约为100厘斯之间，以及/或在100℃下的粘度为或约为10厘斯至为或约为12.6厘斯之间。

在一个实施例中，润滑剂包括添加剂，其中，添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂添加剂中的一种或多种。

在一个实施例中，润滑剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂添加剂，其中抗磨添加剂包括磷酸三芳基酯，缓蚀剂添加剂包括苯并三唑，抗氧化添加剂包括丁基羟基甲苯，捕酸剂添加剂包括2-乙基己基缩水甘油醚。

在一个实施例中，润滑剂包括为或约为85体积％至为或约为95体积％之间的多元醇酯(POE)、为或约为5体积％至为或约为15体积％之间的烷基苯(AB)、以及为或约为1质量％至为或约为5质量％之间的添加剂。

在一个实施例中，润滑剂包括为或约为95体积％至为或约为99体积％的多元醇酯(POE)油，以及为或约为1质量％至为或约为5质量％的添加剂。

在一个实施例中，润滑剂包括为或约为0.5质量％至为或约为4质量％之间的抗磨添加剂，以及为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的抗氧化添加剂。

在一个实施例中，提供了一种改装压缩机的方法。该方法包括对压缩机的轴的套筒进行涂层，以提供耐磨涂层。该方法还包括通过加热套筒并将套筒安装到轴上，从而使套筒与压缩机的轴过盈配合。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，其中：

图1是根据一个实施例的蒸汽压缩系统的示意图。

图2A是图1的蒸汽压缩系统的压缩机的剖视图。

图2B是压缩机轴和沿着压缩机轴的润滑剂接触的示意图。

图3A-3B是套筒上的涂层的实施例的正视图和剖视图。

图4A-4B是压缩机轴上的涂层的实施例的侧视图和放大图。

具体实施方式

本文公开的实施例具体涉及压缩机、泵和膨胀机，其具有磨耗套、改进的润滑剂膜厚度和/或包括添加剂的润滑剂，用于处理含碎屑流体。特别地，本文的组合物、方法、系统和应用旨在减少和/或消除压缩机、泵和膨胀机中的运动部件之间的磨损，其可在蒸汽压缩系统的设备中实现，例如，加热、通风、空气调节和/或制冷(HVACR)系统。

HVACR系统通常用于加热和/或冷却封闭空间(例如，商业建筑或住宅建筑的内部空间、冷藏运输装置的内部空间等)。HVACR系统包括传热回路，该传热回路包括压缩机和循环通过传热回路的工作流体(例如，制冷剂、制冷剂混合物等)。工作流体用于加热或冷却工艺流体(例如，空气、水和/或乙二醇等)。

压缩机包括相对于压缩机的壳体移动以压缩工作流体的部件(例如，传动轴、滚动件、转子、螺杆、叶轮等)。提供一个或多个轴承以支撑压缩机内的部件，其中提供润滑剂以润滑运动部件以及/或提供密封膜。在供应给(一个或多个)轴承后，润滑剂与额外的工作流体混合，其中润滑剂可能会损失制冷剂或包括额外的制冷剂，这取决于轴承和/或空腔中的温度和/或压力条件。将润滑剂与工作流体分离，然后分离的润滑剂(可包括制冷剂)循环回到(一个或多个)轴承。润滑剂可以储存在润滑剂箱中，直到其被重新供应给(一个或多个)轴承。工作流体包括制冷剂。臭氧消耗潜能值为零的新型低全球变暖潜能值(GWP)制冷剂(例如R514A制冷剂，R1233zd(E)制冷剂，R1234ze(E)制冷剂，R515B制冷剂以及R513A制冷剂等)更容易溶解在润滑剂中，导致润滑剂在为(一个或多个)轴承提供润滑方面的效果较差。

在这种蒸汽压缩系统的设备中，运动部件通过润滑剂与运动部件和/或非运动部件的(一个或多个)磨损面隔开。当润滑剂被小硬颗粒(例如，大于25微米，优选地在25至100微米之间)污染时，可能会发生磨料磨损。小硬颗粒可以包括剪切掉的焊接凸起物、剥落、腐蚀产物、机加工切屑和碎屑、砂铸件、非清洁装配工艺、化学反应产生的氧化物和/或类似物。因此，小硬颗粒会嵌入或卡在运动部件和(一个或多个)磨损表面之间，并且由于这些小硬颗粒的存在，运动部件和磨损表面之间的滑动会经历磨料磨损，例如旋转轴的缠绕。也就是说，小硬颗粒可能太大而无法通过运动部件之间的间隙距离，并被卡在旋转轴和滑动轴承之间，从而导致碎屑磨损旋转轴和/或滑动轴承。例如，轴承内油膜的厚度可以为25-50微米。小于该厚度的颗粒可以在没有接触的情况下通过轴承。大于该厚度的颗粒可能会嵌入其中。

此外，如上所述，由于蒸汽压缩系统正在用非臭氧消耗且具有低全球变暖潜能值的制冷剂代替具有高全球变暖潜能值的制冷剂，观察到新的故障机制，至少部分原因是由于制冷剂容易溶解到润滑剂中，导致润滑剂在向轴承提供润滑方面的效果较差。例如，根据HVACR设备的操作类型(例如，变速或定速运行，压缩机类型(例如旋转式、螺杆式、离心式等))，目前使用的制冷剂和正在开发作为HVACR设备的下一代的制冷剂可溶于POE和PVE润滑剂。然而，这些制冷剂可能潜在地表现出更高的溶解度，并且可能越来越多地用于润滑剂的润滑性不足的变速或高速压缩机产品应用中。因此，较新开发的制冷剂可能导致磨损表面的腐蚀，例如在运动部件和/或非运动部件之间的腐蚀，这可能会导致产生小硬颗粒，这些小硬颗粒可能由润滑剂携带从而导致磨损表面(例如，在旋转轴和/或轴承之间)的过早磨损。

此外，由于使用了与低GWP制冷剂兼容的POE润滑剂，因此存在比以前的润滑剂材料更多的水分。因此，当由铁/钢制成的旋转轴暴露于空气和POE润滑剂中时，旋转轴可能会被腐蚀，例如氧化，并且腐蚀产物以小硬颗粒的形式被润滑剂携带。

此外，在不希望受理论约束的情况下，可以理解的是，制冷剂由于热或化学反应而分解，并且可以形成腐蚀性化学物质。因此，该腐蚀性化学物质可以腐蚀轴承(例如，巴氏衬层中的锡)和/或旋转轴(例如碳钢套筒(1026、1045)、低合金钢(4140材料)、或钢合金)，并且腐蚀产物由润滑剂携带以导致小硬颗粒被截留在运动部件(例如，旋转轴和轴承)之间，从而导致轴和/或轴承的磨损或线绕。润滑剂中携带的小硬颗粒(例如，腐蚀产物)也会引起进一步的腐蚀/磨损，而不是在运动和/或非运动部件的表面之间形成腐蚀膜/摩擦学薄膜，例如，极性油往往会悬浮并携带腐蚀产物，而不是该产物形成并停留在金属表面上以提供摩擦学的磨损表面层。也就是说，特定表面的腐蚀会降低润滑剂膜厚度，从而降低轴承系统的承载能力，这也会导致温度升高，从而进一步分解制冷剂。

此外，在存在水分和制冷剂分解产物的情况下，存在形成氧化锡的可能性。氧化锡可能会潜在地导致小硬颗粒产生或降低能力以嵌入小硬颗粒，这两种情况都会使运动部件的和/或非运动部件发生磨损或线绕。

另一方面，在这种蒸汽压缩设备中使用现有的制冷剂(例如消耗臭氧层的和/或高GWP的制冷剂)以及兼容的润滑剂(例如矿物油)，并没有表现出相同类型的故障。例如，现有的润滑剂中的水分含量要低得多。此外，由于非极性润滑剂可以使产物形成并停留在金属表面上，以提供摩擦学磨损表面层，因此现有润滑剂的非极性性质导致了更稳定的磨损情况。

本文公开的实施例具体涉及克服如上所述的压缩机、泵和膨胀机的缺陷，其可在蒸汽压缩系统的设备中实施，例如加热、通风、空气调节和/或制冷(HVACR)系统。在一个实施例中，压缩机包括轴，该轴在轴承和/或密封件下方的轴的外表面的至少一部分上具有耐磨套筒状处理。在一个实施例中，润滑剂是多元醇酯(POE)润滑剂，其粘度在40℃下为至少70厘斯且在100℃下为至少10厘斯，或在40℃下为76-77厘斯且在100℃下为至少10厘斯。在另一个实施例中，润滑剂是包含两种或多种润滑剂的润滑剂共混物，该两种或多种润滑剂包括第一润滑剂；以及第二润滑剂，其中第一润滑剂以比第二润滑剂更高的体积比率存在，并且第一润滑剂包括比第二润滑剂更高的粘度。在又一个实施例中，润滑剂包括添加剂，其中添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂、捕酸剂添加剂中的一种或多种。应理解，虽然发现上述特征中的每一个都减轻了表面的磨损，但令人惊讶的是，相比单独的特征，上述特征中的至少两个的组合带来了出乎意料的性能改进，最优选地是当与零臭氧消耗潜能值和/或低GWP制冷剂一起使用，并且压缩机包括耐磨套筒状处理(例如氧化铬(陶瓷)磨耗套)，以及在本文所讨论的临界范围内使用较高粘度的油(例如，在40℃下，工作油或纯油的粘度在为或约为75厘斯至为或约为100厘斯之间)，以及使用添加剂时。也就是说，如本文所讨论的特征的组合提供了一种具有压缩机的蒸汽压缩系统，其可以与具有小硬颗粒的润滑剂间歇接触，以减轻/减少或防止运动部件和/或非运动部件的过度磨损。

图1是根据一个实施例的传热回路10的示意图。传热回路10是蒸汽压缩系统的一个示例，其可以作为HVACR系统实施，例如流体制冷机。在一个实施例中，流体制冷机是包括离心式压缩机的离心式制冷机。传热回路10通常包括压缩机12、冷凝器14、膨胀机16和蒸发器18。传热回路10是示例性的，可以被修改为包括附加部件。例如，在一个实施例中，传热回路10可以包括节能热交换器、一个或多个流量控制装置、接收箱、干燥器、液体吸入式热交换器等。在一个实施例中，传热回路10可包括多个压缩机12。在一个实施例中，多个压缩机12可包括具有不同容量的压缩机。

传热回路10通常可以应用于各种系统中，例如，用于控制空间(通常称为调节空间)中的环境条件(例如，温度、湿度、空气质量等)。系统的示例包括但不限于加热、通风、空气调节和制冷(HVACR)系统、运输制冷系统等。

传热回路10的部件是流体连接的。传热回路10可以具体地被配置为能够在冷却模式下操作的一种冷却系统(例如，流体制冷机)。可选地，传热回路10可以具体地被配置为热泵系统，其可以在冷却模式和加热/除霜模式下操作。

传热回路10根据通常已知的原理进行操作。传热回路10可以被配置为使用传热流体或介质(例如，工作流体)来加热或冷却工艺流体或介质(例如，液体，例如但不限于水或类似物)，在这种情况下，在一个实施例中，传热回路10通常可以代表流体制冷机系统。可选地，传热回路10可以被配置为使用传热流体或介质(例如，工作流体)来加热或冷却工艺介质或流体(例如，气体，例如但不限于空气或类似物)，在这种情况下，传热回路10通常可以代表空调或热泵。在一个示例中，工作流体可以是制冷剂或制冷剂混合物。

在操作中，压缩机12将传热流体或工作流体(例如，制冷剂等)从相对较低压力的气体压缩成相对较高压力的气体。相对较高压力的气体从压缩机12排出并流经冷凝器14。根据通常已知的原理，传热流体流经冷凝器14，将热量排放到传热流体或介质(例如，水、空气等)，从而冷却传热流体。现在呈液体形式的冷却的传热流体流向膨胀机16。膨胀机16降低传热流体的压力。在一个实施例中，膨胀机可以是膨胀阀、膨胀板、膨胀容器、孔等，或其它这种类型的膨胀机构。应理解，膨胀机可以是在本领域中用于使工作流体膨胀以使工作流体的压力和温度降低的任何类型的膨胀机。因此，传热流体的一部分被转化为气态形式。现在呈液体和气体混合形式的传热流体流向蒸发器18。传热流体流经蒸发器18并从传热介质(例如，水、空气等)吸收热量，加热传热流体，并将其转化为气态形式。然后，气态传热流体返回到压缩机12。当传热回路例如在冷却模式下操作时(例如，当压缩机12被启用时)，上述过程继续。

图2A和2B是压缩机200的实施例的剖视图，示出了压缩机的磨损表面。压缩机200可以是图1中的压缩机12。同样地，如同针对图1中的压缩机12的类似讨论一样，压缩机200是HVACR系统中的传热回路(例如，传热回路10等)的一部分，其压缩工作流体以提供加热和/或冷却。在一个实施例中，压缩机200是离心式压缩机。

如图2A所示，压缩机200包括吸入口205、排出口210、压缩机构215(例如叶轮或一系列或多级叶轮)、压缩机轴220、电机225、一个或多个轴承230(例如推力轴承、滑动轴承，或其组合)和/或密封件(例如迷宫式密封件235)。

制冷剂通过吸入口205进入压缩机200，被压缩机构215压缩，被压缩的制冷剂从压缩机200的排出口210排出。(一个或多个)轴承230为压缩机的运动部件(例如，旋转部件)提供支撑，同时允许运动部件运动。在一个实施例中，轴承230可以是径向轴承。然而，在另一实施例中，供应润滑剂的轴承可以是推力轴承。应理解，在实施例中的轴承230可以是不同类型的轴承(例如，推力轴承等)。密封件235可以沿着旋转轴设置，以防止工作流体在压缩机的不同级之间(例如高级和低级之间)和/或在电机和压缩级之间泄漏，例如迷宫式密封件。应理解，图2A是示例，压缩机200可以是单级、两级、多级压缩机。

润滑剂供应系统被配置为提供润滑剂以润滑压缩机200。润滑剂供应系统至少将润滑剂供应到压缩机200的一个或多个运动部件(例如，轴承、滚动件、转子、叶轮等)。在所示的实施例中，供应系统将润滑剂供应到以下部件中的至少一个：压缩机轴220、(一个或多个)轴承230、密封件235、叶轮215，或他们的组合。

在传热回路10中循环并且被压缩机200压缩的工作流体包括制冷剂(例如，单一制冷剂、制冷剂共混物等)。在一个实施例中，制冷剂是低GWP制冷剂，例如R513A制冷剂、R514A制冷剂、R515B制冷剂、R1233zd(E)制冷剂和/或R1234ze(E)制冷剂等(例如，具有小于750的GWP，具有小于600的GWP)。在操作过程中，工作流体可以与润滑剂结合以向运动部件提供密封和润滑。

如图2B所示，压缩机轴220在轴承230或密封件235中的至少一个或其组合之间沿着压缩机轴的长度方向至少暴露于制冷剂、润滑剂或其组合。在接触区域或点处，压缩机轴220可暴露于制冷剂和润滑剂的混合物以提供润滑，例如在运动部件和/或非运动部件之间。

如上所述，当使用特定低GWP制冷剂和含有POE或POE和AB的混合物的润滑剂时，观察到来自剪切掉的焊接凸起物、剥落、腐蚀产物、机加工工具、机加工过程、砂铸件、非清洁装配工艺、化学反应产生的氧化物和/或类似物的小硬颗粒由润滑剂携带，并被卡在磨损表面(例如轴承或轴密封件)和压缩机轴220之间。因此，小硬颗粒开始磨损压缩机轴220和/或轴承230或密封件235，例如充当切削工具并将部件机加工掉。

下述的各种实施例被发现可以克服过早磨损的这些缺陷，例如，由于具有小硬颗粒的润滑剂而导致的运动部件和非运动部件的磨损。例如，可以在压缩机轴上施加耐磨套筒状涂层，以增加轴的硬度，并提高对化学反应的抵抗力，或者润滑剂的工作油或纯油在40℃下的粘度可以在约70至约100cSt之间，并且最优选地在约75至约100cSt之间，以提高操作膜厚度，或者可以向润滑剂中添加特定的添加剂以减少磨损和化学反应。虽然这些实施例是单独讨论的，但应理解，至少两个特征的组合导致了压缩机相对于磨料磨损方面的性能有意想不到的改进。

在一个实施例中，如图3A-3B所示，在压缩机轴320上包括耐磨套筒状处理。压缩机轴320可用于具有所有低GWP制冷剂的图1或2A中的压缩机12或200。具体地，耐磨套筒状处理可以选择性地应用于压缩机轴320的特定部分。例如，由于在压缩机轴320和滑动轴承230或迷宫式密封235之间可能发生磨料磨损，耐磨套筒状处理仅应用于与压缩机轴直接接触的部分，以至少增加轴的硬度并提升对化学反应的抵抗力，从而可以与小硬颗粒进行至少一些间歇性接触和/或防止产生小硬颗粒的产生。在一些实施例中，该部分可以是轴的全部部分。耐磨套筒状处理的设计基于许多标准，包括但不限于满足表面光洁度要求的能力，保持压接的能力，孔隙率以及与压缩机零件材料(例如，巴氏材料和铝轴密封件)的相互作用，涂层(例如陶瓷)与碳钢轴的粘附，保持足够的转子动态裕量，在套筒加热、插入和冷却期间涂层开裂等。

应理解，如本文所用的耐磨套筒状处理不限于具有涂层的套筒，而是可以是多种不同的应用以增加压缩机轴的表面硬度，包括但不限于，在压缩机轴的至少一部分上的涂层、在压缩机轴的至少一部分上的表面处理、装配在压缩机轴上的套筒等。涂层可以以多种不同的方式施加。例如，涂层可以使用等离子喷涂、化学气相沉积、热喷涂、电沉积、浸涂或它们的组合或提供涂层与基底结合的类似应用来施加。

在一个实施例中，耐磨套筒状处理可以改装到压缩机轴上，例如，安装在用户现场，或者在压缩机的制造过程中提供，例如，压缩机轴的选定部分设置有耐磨套筒状处理。

例如，在一个实施例中，如图3B所示，耐磨套筒状处理340是为了与压缩机轴过盈配合而加工的套筒。套筒可以是碳钢套筒(1026、1045)、低合金钢(4140材料)、合金钢、硬塑料等。然后，用选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层对套筒进行处理，例如，喷涂。优选地，涂层为硬铬或氧化铬涂层，并且最优选地，涂层为氧化铬涂层。在一个实施例中，耐磨套筒状处理具有在为或约为60HRC至为或约为90HRC之间的硬度。

在一个实施例中，套筒可具有在为或约为0.2英寸至为或约为0.7英寸之间的壁厚，并且优选地，壁厚小于或约小于0.5英寸，并且最优选地，壁厚为0.23英寸，以便在压缩机轴上过盈配合。套筒上的涂层的厚度可以在为或约为英寸至为或约为0.05英寸之间，优选地为或约为0.015英寸。应理解，如本文所用，术语“约”指的是设计公差、制造商差异、测量方差等。

在一个实施例中，通过将耐磨套筒状处理收缩配合到压缩机轴上，从而将耐磨套筒状处理改装到压缩机上，以降低总体成本和设计影响。被选择的压缩机轴的特定部分可能经历磨料磨损，例如，在滑动轴承和/或内侧和外侧迷宫式密封件下方的压缩机轴区域。可以对压缩机轴的特定部分进行处理，例如研磨处理、化学处理或激光蚀刻等，以去除压缩机轴的外表面的一部分，从而接收耐磨套筒状处理的套筒。

应理解，通过在套筒上施加涂层以形成耐磨套筒状处理340，当涂层(例如氧化铬涂层)接触小颗粒碎屑时将减少和/或消除轴的磨损，因为耐磨套筒状处理提供了耐磨性并且耐化学反应。

在一个实施例中，如图4A-4B所示，涂层在安装至压缩机轴上之前不施加到套筒上，而是可以将涂层直接施加到压缩机轴上。例如，可以在相关蒸汽压缩系统中观察到轴承磨损之后确定压缩机轴上的涂层位置，并将其应用于减轻和/或消除轴承磨损。应理解，这种涂层可以在用户现场安装完毕之后或在运送到用户现场之前施加到压缩机轴上。

如图4A-4B所示，压缩机轴420的一部分440被选择为对应于压缩机的滑动轴承和/或迷宫式密封件，其中压缩机轴420与其旋转连通。如上所述，由于沿着该部分，润滑剂可以包括能够使压缩机轴420和/或滑动轴承和/或迷宫式密封件磨料磨损的小硬颗粒，所以该部分440被选择为用涂层进行硬化。可以在施加涂层(例如，研磨、蚀刻等)之前对压缩机轴420进行处理，以去除其一部分以接收涂层。

类似于图3A-3B所示的实施例，涂层可以选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合。优选地，涂层为硬铬或氧化铬涂层，并且最优选地，涂层为氧化铬涂层。在一个实施例中，耐磨套筒状处理具有在为或约为60HRC至或为或约为90HRC之间的硬度。在一个实施例中，涂层具有在为或约为0.005英寸至为或约为0.05英寸之间的层，优选地为或约为0.015英寸。

在另一个实施例中，为了减少和/或消除磨损，在蒸汽压缩系统中提供了润滑剂。具体地，本文的组合物、方法、系统和应用涉及平衡低GWP制冷剂的溶解度和粘度的润滑剂，其中在一些情况下，本文的润滑剂有助于降低制冷剂的溶解度并增加润滑剂的粘度。

应理解，当粘度太低时，润滑性(例如润滑质量)会受到影响，例如通过该压缩机中的轴承膜厚度不足，可能会导致系统磨损、系统寿命缩短和/或系统故障。粘度过高会通过增加移动流体的功耗来影响系统的效率。当在例如制冷机系统中与制冷剂混合时，以润滑剂的适当结果粘度为目标，可以提供足够的粘度以形成可接受的膜。即，制冷剂的溶解性不会损害粘度，从而提供可接受的轴承膜厚度。

在一个实施例中，润滑剂可以是多元醇酯(POE)或包括两种或更多种不同类型润滑剂的润滑剂共混物以降低制冷剂溶解度。在一个实施例中，润滑剂共混物包括作为第一润滑剂的多元醇酯(POE)、聚乙烯醚(PVE)或聚亚烷基二醇(PAG)中的一种或多种，以及作为第二润滑剂的烷基苯(AB)、聚α烯烃(PAO)、矿物油或酸酐中的一种或多种。在一个实施例中，第一润滑剂为POE，第二润滑剂为AB。

在一个实施例中，POE包括但不限于例如可以衍生自醇的化合物，该醇包括季戊四醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇和二季戊四醇(或它们的组合)，以及由4至10个碳组成的以直链或支链(直链和支链)形成或混合的羧酸。

在一个实施例中，PVE包括但不限于例如含有由2-8个碳组成的醚侧链的聚合物。

在一个实施例中，AB包括但不限于例如为支链、直链或其组合的烷基苯。

在一个实施例中，矿物油(MO)包括但不限于例如链烷烃、环烷烃、芳烃、非烃或它们的组合。

在一个实施例中，润滑剂具有ISO粘度，例如在40℃下为或约为70cSt至为或约为100cSt，并且在一些实施例中，粘度为或约为75cSt至为或约为90cSt。在一个实施例中，润滑剂用于与旋转式、螺杆式、涡旋式压缩机或离心式压缩机一起实现的系统中，这些压缩机可以在变速或定速下操作。

在一个实施例中，润滑剂被选择用来增加工作粘度，以形成所需厚度的轴承膜，从而防止运动部件之间的过早磨损。具体地，在一些实施例中，润滑剂包括在为或约为95体积％至为或约为100体积％之间的多元醇酯(POE)油。在其他实施例中，润滑剂包括润滑剂共混物，其包括按体积计为或约为85％至为或约为95％的第一润滑剂，以及按体积计为或约为5％至为或约为15％的第二润滑剂，优选地，包括按体积计为或约为90％的第一润滑剂和为或约为10％的第二润滑剂。令人惊讶的是，对于与特定低GWP制冷剂一起使用，通过增加润滑剂的粘度使其具有与矿物油相同或相似的粘度，其在40°C下的粘度为或约为70cSt至为或约为100cSt，或在100℃下为或约为10cSt至为或约为12.6cSt，优选地，在40℃下的粘度为或约为75cSt至90cSt，以及在40℃下的粘度标称为76-77或90cSt，从而提供摩擦膜，可以至少部分地减轻和/或防止了轴承过早失效。

本文的润滑剂的应用可包括采用离心式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机或往复式压缩机的蒸气压缩系统，这些压缩机可用于定速或变速操作。本文的润滑剂可以与制冷剂或制冷剂共混物(包括饱和氢氟碳化物、不饱和氢氟碳化物、饱和氢氟氯碳化物、不饱和氢氟氯碳化物、烃、氟化或非氟化醚、二氧化碳和氨中的两种或更多种)混合。

在一个实施例中,此类制冷剂可以包括但不限于1,1-二氯-2,2,2-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、1,1,2,2,3-五氟丙烷、二氟甲烷、1,1-二氟乙烷、1,2-二氯乙烯(E)、1,2-二氯乙烯(Z)、1,1-二氯乙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(Z)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(E)、1,1,1,2,3-五氟丙烷、1,1,1,3,3-五氟丙烷、C2-C8烃类、二氧化碳和氨中的至少一种及其组合或其共混物。在一个实施例中，POE润滑剂和/或POE/AB润滑剂共混物不与反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(R1233zd)一起使用，因为R1233zd可能在POE油中比典型的矿物油具有更高的溶解度。

在又一个实施例中，当与低GWP制冷剂一起使用时，润滑剂可包括添加剂或与添加剂混合。在一个实施例中，添加剂可包括分散剂、洗涤剂、抗磨添加剂、压力剂、腐蚀抑制剂、抗氧化剂、捕酸剂、粘度指数改进剂、降凝剂、发泡剂、抑泡剂或其它类似的稳定或性能增强化合物中的一种或多种。更优选地，添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂添加剂中的一种或多种，并且在一些实施例中，添加剂仅包括抗磨添加剂和抗氧化添加剂的组合。

应理解，抗磨添加剂包括磷酸三芳基酯，其是润滑性改善添加剂和制冷剂稳定剂，缓蚀剂添加剂包括苯并三唑，其是黄色金属钝化剂、润滑性改善添加剂和制冷剂稳定剂，抗氧化添加剂包括丁基羟基甲苯，其是自由基清除剂、抗氧化剂和制冷剂稳定剂，捕酸剂添加剂包括2-乙基己基缩水甘油醚，其是酸清除剂和制冷剂稳定剂，如下表1所示。

表1

此外，相对于润滑剂的质量，添加剂可以以为或约为1质量％至为或约为5质量％存在于润滑剂和/或润滑剂共混物中。具体地，TAP可以以为或约为0.5％至为或约为4质量％的量存在，优选地，以2质量％的量存在，BZT可以以为或约为20ppm至为或约为1000ppm的量存在，优选地，以90ppm的量存在，2-乙基己基缩水甘油醚(AC)可以以为或约为250ppm至为或约为5000ppm的量存在，优选地，以900ppm的量存在，BHT可以以为或约为250ppm至为或约为5000ppm的量存在，优选地，以1000ppm的量存在。

应理解，如本文所讨论的各种实施例可以被组合以提供性能方面的意想不到的改进。例如，由于制冷剂R-123与基于矿物油的润滑剂的组合没有经历上述故障机制，因此各种实施例的这种组合具有出乎意料的性能的改进，并且具体地，在如本文所公开的临界范围内。例如，在一个实施例中，可以将耐磨套筒状涂层施加到压缩机轴上，以增加轴的硬度并提升对化学反应的抵抗力。在另一个实施例中，润滑剂被选择为在40℃下具有为或约为75cSt至为或约为100cSt的粘度，并且标称为76-77或90cSt，这可以使压缩机在运动部件和/或非运动部件之间(例如，轴和滑动轴承以及轴和轴密封件)具有改进的操作间隙，例如，允许较小尺寸的碎屑通过操作间隙。此外，当添加剂以如本文所公开的浓度提供在润滑剂中时，润滑剂提供抗磨损保护，同时减少在磨损表面(例如，在滑动轴承位置或密封位置)发生的化学反应。此外，当压缩机包括耐磨套筒状处理(例如氧化铬(陶瓷)磨耗套)以及在本文所讨论的临界范围内使用较高粘度的油和添加剂时，令人惊讶的是，这种特征的组合为压缩机的持续操作提供了所需的防止系统碎屑和油击穿的保护，例如，减轻和/或防止了系统的磨损。

实施例：具有耐磨套筒状处理的离心式压缩机的制备

准备了一种碳钢套筒，其可以是1026、1045或4140材料，用于安装在压缩机轴上。碳钢套筒是圆柱形的，并被机加工为收缩配合设计，达到为或约为0.002至为或约为0.005的过盈配合，以承受温度梯度。然后，将套筒喷涂成具有硬涂层，例如氧化铬，以提供高硬度和抗磨损保护。耐磨套筒的总壁厚为或约为0.5英寸，具有为或约为0.015英寸的陶瓷氧化铬层。

确定压缩机轴上经受磨料磨损的部分，例如，靠近或位于滑动轴承和/或迷宫式密封件位置的部分，对压缩机轴的该部分进行处理，例如研磨或蚀刻，使得当套筒被加热到可以热膨胀的温度时，套筒在选定的部分处装配在压缩机轴上。然后将套筒冷却至室温并研磨以匹配压缩机轴的外表面。

因此，具有耐磨处理的压缩机轴的部分具有改进的耐化学性和高硬度，例如，介于为或约为60HRC至为或约为70HRC之间。

如上所述，也以类似的方式在碳钢套筒上制备硬铬套筒。还发现，所得的耐磨处理具有改进的耐化学性和高硬度，例如，介于为或约为80HRC至为或约为90HRC之间。

实施例：与离心式压缩机一起使用的润滑剂

评估了不同的润滑剂以增加润滑剂粘度，从而改善压缩机轴和轴承之间的操作间隙。如表2所示，对共混物进行改性，使得润滑剂的工作粘度与R123/矿物油混合物的工作粘度相匹配。例如，将POE增加到85％至90％，其余为AB和/或添加剂，或选择具有所需粘度的纯POE，例如96-100％POE，例如选自Synergy的润滑剂SE75D。90/10的比例具有达到或超过R123/矿物油混合物的粘度，而85/15的比例具有相似但较低的粘度。

表2

实施例：添加剂

在润滑剂中使用不同的添加剂浓度来评估与常规制冷机材料(例如，铜、钢、铝和轴承巴氏合金)具有最低反应性的润滑剂/添加剂。通过改变以下所示示例中的添加剂浓度，优选的添加剂浓度基于例如选自总酸值、氟化物量、氯化物量、溶解元素中的至少一种或其组合的标准来确定。

与润滑剂一起使用的添加剂的优选实施例在下表3中提供。

表3

也就是说，提供2％的磷酸三芳基酯，因为它与金属表面反应以提高承载能力。2-乙基己基缩水甘油醚以900ppm提供，以减少由于油分解而可能存在的任何反应性物质的影响和/或存在。丁基羟基甲苯以1000ppm提供，以减少由于油分解而可能存在的任何反应性物质的影响和/或存在。最后，苯并三唑以90ppm提供，以驱动金属表面的钝化。

应理解，虽然本文已经讨论了添加剂和添加剂浓度，但是这种公开并不旨在限制添加剂和添加剂浓度。在一个实施例中，添加剂可以仅包括抗磨添加剂，例如按重量计为介于为或约为0.5％至为或约为3％之间的浓度的磷酸三甲苯酯(TCP)，和按重量计为介于为或约为0.1至1.0％之间的抗氧化添加剂BHT。

方面

方面1至13中的任何一个或多个可以与方面14至18中的任何一个或多个组合，反之亦然。

方面1：一种压缩机，包括：壳体；轴，被配置为相对于壳体旋转以压缩制冷剂；电机，被配置为驱动轴；润滑系统，被配置为向压缩机供应润滑剂；以及轴承，被配置为支撑轴。其中，轴包括在邻近轴承的轴的外表面的至少一部分上进行的耐磨套筒状处理。

方面2。根据方面1所述的压缩机，其中耐磨套筒状处理是选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层。

方面3。根据方面2所述的压缩机，其中，耐磨套筒状处理为硬铬或氧化铬的涂层，优选地为氧化铬。

方面4。根据方面1-3中任一项所述的压缩机，其中耐磨套筒状处理是具有硬铬或氧化铬涂层的碳钢套筒，其中硬铬或氧化铬涂层的厚度介于为或约为0.005英寸至为或约为0.05英寸之间，碳钢套筒的壁厚介于为或约为0.2英寸至为或约为0.7英寸之间。

方面5。根据方面1-4中任一项所述的压缩机，其中润滑剂是包含两种或更多种润滑剂的润滑剂共混物，该两种或更多种润滑剂包括第一润滑剂和第二润滑剂，其中第一润滑剂以比第二润滑剂更高的体积比率存在，并且第一润滑剂包括比第二润滑剂更高的粘度，第一润滑剂是多元醇酯(POE)或聚乙烯醚(PVE)，第二润滑剂是烷基苯(AB)或矿物油。

方面6。根据方面5所述的压缩机，其中润滑剂在40℃下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

方面7。根据方面6所述的压缩机，其中润滑剂在40℃下具有介于为或约为90厘斯至为或约为100厘斯之间的粘度，并且在100℃下具有介于为或约为12厘斯至为或约为12.6厘斯的粘度。

方面8。根据方面1-5中任一项所述的压缩机，其中润滑剂在40°C下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

方面9。根据方面1-8中任一项所述的压缩机，其中润滑剂包括添加剂，其中添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂添加剂中的一种或多种。

方面10。根据方面9所述的压缩机，其中润滑剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂添加剂，其中抗磨添加剂包括磷酸三芳基酯，缓蚀剂添加剂包括苯并三唑，抗氧化添加剂包括丁基羟基甲苯，捕酸剂添加剂包括2-乙基己基缩水甘油醚。

方面11。根据方面9所述的压缩机，其中润滑剂包含介于为或约为0.5质量％至为或约为4质量％之间的抗磨添加剂；介于为或约为20ppm至为或约为1000ppm之间的缓蚀剂添加剂；介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的抗氧化添加剂；以及介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的捕酸剂添加剂。

方面12。根据方面9所述的压缩机，其中润滑剂包含介于为或约为85体积％至为或约为95体积％之间的多元醇酯(POE)，介于为或约为5体积％至为或约为15体积％之间的烷基苯(AB)，以及介于为或约为1质量％至为或约为5质量％的添加剂之间。

方面13。根据方面9所述的压缩机，其中润滑剂包含介于为或约为95体积％至为或约为99体积％之间的多元醇酯(POE)油，以及介于为或约为1质量％至为或约为5质量％之间的添加剂，其中润滑剂在40℃下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

方面14。根据方面13所述的压缩机，其中润滑剂包含介于为或约为0.5质量％至为或约为4质量％之间的抗磨添加剂，以及介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的抗氧化添加剂。

方面15。根据方面1-14中任一项所述的压缩机，其中制冷剂是基于氢氟烯烃(R514A)的制冷剂。

方面16。根据方面1-15中任一项所述的压缩机，还包括密封件，该密封件被配置为防止压缩气体沿着轴流至电机，其中，轴还包括在邻近密封件的轴的外表面的至少一部分上进行的耐磨套筒状处理。

方面17。一种改装压缩机的方法，包括：涂覆根据方面1-13中任一项所述的压缩机的轴的套筒，以提供耐磨涂层；以及通过加热套筒并将套筒装配到轴上，从而将套筒过盈配合至压缩机的轴上。

方面18。根据方面17所述的方法，其中耐磨涂层通过喷涂提供，优选地，通过等离子喷涂提供。

方面19。根据方面17-18中任一项所述的方法，其中该方法还包括使套筒冷却并研磨该套筒以装配至轴上。

方面20。根据方面17-19中任一项所述的方法，其中耐磨涂层包括选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层。

方面21。根据方面20所述的方法，其中，套筒包括碳钢，并且在套筒的外表面上喷涂氧化铬以提供耐磨涂层。

关于前面的描述，应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行详细的改变。本说明书和所示的实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和精神由各方面和权利要求的广泛含义表示。

Claims (20)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

轴，被配置为相对于所述壳体旋转以压缩制冷剂；

电机，被配置为驱动所述轴；

润滑系统，被配置为向所述压缩机供应润滑剂；以及

轴承，被配置为支撑所述轴，

其中，所述轴包括在邻近所述轴承的所述轴的外表面的至少一部分上进行耐磨套筒状处理。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述耐磨套筒状处理是选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述耐磨套筒状处理为硬铬或氧化铬的涂层。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述耐磨套筒状处理是具有硬铬或氧化铬涂层的碳钢套筒，其中所述硬铬或氧化铬涂层的厚度介于为或约为0.005英寸至为或约为0.05英寸之间，所述碳钢套筒的壁厚介于为或约为0.2英寸至为或约为0.7英寸之间。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂是包含两种或更多种润滑剂的润滑剂共混物，所述两种或更多种润滑剂包括第一润滑剂和第二润滑剂，其中，所述第一润滑剂以比所述第二润滑剂更高的体积比率存在，并且所述第一润滑剂包括比所述第二润滑剂更高的粘度，所述第一润滑剂是多元醇酯(POE)或聚乙烯醚(PVE)，所述第二润滑剂是烷基苯(AB)或矿物油。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂在40℃下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂在40℃下具有介于90厘斯或约90厘斯至100厘斯或约100厘斯之间的粘度，并且在100℃下具有介于为或约为12厘斯至为或约为12.6厘斯之间的粘度。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂在40℃下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包括添加剂，其中，所述添加剂包括抗磨添加剂、缓蚀剂添加剂、抗氧化添加剂和捕酸剂中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包括所述抗磨添加剂、所述缓蚀剂添加剂、所述抗氧化添加剂和所述捕酸剂，其中所述抗磨添加剂包括磷酸三芳基酯，所述缓蚀剂添加剂包括苯并三唑，所述抗氧化添加剂包括丁基羟基甲苯，并且所述捕酸剂包括2-乙基己基缩水甘油醚。

11.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包含介于为或约为0.5质量％至为或约为4质量％之间的所述抗磨添加剂；介于为或约为20ppm至为或约为1000ppm之间的所述缓蚀剂添加剂；介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的所述抗氧化添加剂；以及介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的所述捕酸剂添加剂。

12.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包含介于为或约为85体积％至为或约为95体积％之间的多元醇酯(POE)，介于为或约为5体积％至为或约为15体积％之间的烷基苯(AB)，以及介于为或约为1质量％至为或约为质量％之间的添加剂。

13.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包含介于为或约为95体积％至为或约为99体积％之间的多元醇酯(POE)油，以及介于为或约为1质量％至为或约为5质量％之间的添加剂，其中所述润滑剂在40℃下具有至少70厘斯的粘度，并且在100℃下具有至少10厘斯的粘度。

14.根据权利要求13所述的压缩机，其特征在于，所述润滑剂包含介于为或约为0.5质量％至为或约为4质量％之间的所述抗磨添加剂，以及介于为或约为250ppm至为或约为5000ppm之间的所述抗氧化添加剂。

15.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括密封件，所述密封件被配置为防止压缩气体沿着所述轴流至所述电机，其中，所述轴还包括在邻近所述密封件的所述轴的外表面的至少一部分上进行所述耐磨套筒状处理。

16.一种改装压缩机的方法，其特征在于，包括：

涂覆根据权利要求1所述的压缩机的轴的套筒，以提供耐磨涂层；以及，

通过加热所述套筒并将所述套筒安装在所述轴上，以将所述套筒过盈配合至所述压缩机的所述轴上。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述耐磨涂层通过喷涂提供。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使所述套筒冷却并研磨所述套筒以安装至所述轴上。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述耐磨涂层包括选自硬铬、氧化铬、氧化铝、碳化钴/铬、氮化硼、CoNiCrAlY、NiCoCrAlY、富镍基质中的复合碳化物、富钴基质中的碳化钨(ExoGard)、石墨、钼、钨、类金刚石碳、镍合金、硬化钢中的至少一种或它们的组合的涂层。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述套筒包括碳钢，并且在所述套筒的外表面上喷涂氧化铬以提供所述耐磨涂层。