CN1186166A - 一种斜盘式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种斜盘式压缩机,为斜盘与滑靴的滑动接触面提供了长期持久的高润滑性能。斜盘(8)或滑靴(16)的滑动接触面上设置有一合金镀层(21)作为表面处理层,其中合金镀层(21)的主要成分是锡。一镀膜层(22),即二硫化钼为主要成分形成于前述的镀层(21)上,作为表面处理层。可取的是,斜盘(8)由铝或铝合金制成,并且其表面设置有镀层(21)与镀膜层(22)。更好的是,该镀膜层(22)中含有石墨。

Description

一种斜盘式压缩机

本发明涉及一种斜盘式压缩机，尤其涉及斜盘与滑靴间的润滑性能得以改善的压缩机。

目前，斜盘式压缩机已被用于汽车空调系统中的压缩致冷气体的装置上。这种斜盘式压缩机装有一个缸体部件，在该缸体部件内平行驱动轴设置若干个缸孔；一斜盘固定于驱动轴上，从而通过缸体部件内的驱动轴使该斜盘旋转；可滑动设置的活塞可在缸孔内往复运动，以压缩致冷气体；和滑靴，设置于活塞与斜盘之间，斜盘使活塞随斜盘的旋转而往复运动。

在上述的斜盘式压缩机中，大载荷与高滑速周期性地作用于斜盘与滑靴的接触面上。因此，斜盘与滑靴的滑动接触面由于润滑油供给不足很容易变干。这样就产生一个问题，即在斜盘与滑靴的接触面上容易产生卡住现象。铝或铝合金由于重量轻被用作斜盘的基底金属。但是，铝或铝合金易粘结，这样就会出现另外一个问题：在恶劣的条件下，例如，当无润滑起动或存在高滑动载荷时很容易卡住。

为解决这个问题，正如日本专利申请公开说明书第60-22080所公开的那样，至少是斜盘或滑靴采用铝或铝合金作为基底金属，同时其滑动接触面镀上一层以二硫化钼作为主要成分的合金膜。另一解决方案在日本专利申请公开说明书第2-13027中被披露，即在斜盘表面镀一层以锡为主要成分的合金，以形成一表面处理层。

在前者的方案中，尽管以二硫化钼为主要成分的固体润滑层表现出良好的润滑性能，但仍存在着耐磨性差和服务寿命短的缺陷。

后者的方案表现出高硬度，因此具有良好的耐磨性；然而，其缺陷是润滑性能不如前者的方案好。

本发明是为解决上述现有技术的问题而提出的，本发明的一个目的是改善斜盘与滑靴的滑动接触表面的润滑性能，并长期保持得以改善的润滑性能。

为此，根据本发明，提供一种斜盘式压缩机，其上设置有：一缸体部件，平行于驱动轴设置若干个缸孔；驱动轴，可转动地固定于缸体部件内；一斜盘，可旋转地设置在缸体部件内的驱动轴上；活塞，可滑动地设置于缸孔内；滑靴，可滑动地设置于活塞与斜盘之间，该斜盘可使活塞随斜盘的转动而往复运动；其中斜盘与滑靴滑动接触，斜盘或滑靴的滑动接触面由镀层所覆盖，镀层由锡或含有锡为主要成分的合金组成，而且该镀层被一由二硫化钼作主要成分组成的镀膜所覆盖，该镀膜充当固体润滑剂。

由锡或含有锡为主要成分的合金镀层是指连同所含其它成分中锡的重量最大的合金镀层。二硫化钼为主要成分的镀膜是指除粘合剂外在所含成分中二硫化钼的重量最大。

由于这种设置，使作为固体润滑层的镀膜层形成于滑靴与斜盘的表面上，从而实现良好的润滑性能。这种镀膜层的缺点是耐磨性差，所以就可能由于活塞到达最高死点时，受到高滑动载荷而使镀膜层破损或剥落。但是，镀层是在镀膜层下镀的，镀层表现出高耐磨性。此外，斜盘与滑靴的滑动接触面周期性地受到高和低的滑动接触载荷。因此，当滑动载周期性减小时，由摩擦产生的热量使镀膜层产生流动，流向已破损或剥落的部分。这样，由于破损或剥落而暴露的镀层部分被作为固体润滑层的镀膜层再次覆盖和修复。

如上所述，只要滑动接触载荷减小，镀膜层就可能被修复，从而长期保持良好的润滑性能。

这样，提供的镀层上由二硫化钼组成的镀膜层改善了镀层对基底金属的附着作用，其中镀层是由锡或所含的锡为主要成分的合金组成。镀膜层也具有自修复功能。这就能够实现长期持续的高润滑性能。

在本发明的一个较好实施例中，斜盘由铝或铝合金制成，并且斜盘的滑动接触面设置有镀层作为表面处理层。

由于这种结构，使镀层与基底金属之间的附着力得到改善，并使镀层的服务寿命延长，从而更长时间地保持高润滑性能。

在本发明的另一较好实施例中，斜盘的上述表面被设置成这样：使原生晶体硅的颗粒露出。设置由锡或以锡为主要成分的合金组成的镀层作为斜盘露出表面的表面处理层。

由于这种结构，使镀层与基底金属间的附着力得到进一步改善，从而更长时间地保持高润滑性能。

在本发明的又一较好实施例中，镀层上的镀膜层含有石墨作为附加成分。

由于这种结构，该镀膜层使斜盘与滑靴之间的润滑好于除粘合剂外由二硫化钼组成的镀膜层。

结合附图，本发明的上述和其它目的、特征与优点将会从本发明最佳实施例的说明中得以澄清，其中：

图1为一剖视图，说明了根据本发明的一个实施例，带有双头活塞的斜盘式压缩机的整体结构；

图2为一示意剖视图，展示了本发明的一个主要部分，即斜盘的主体表面，其中斜盘设置有一镀层和镀膜层，镀膜层形成于镀层之上；

图3为一示意曲线图，对比图2中设置由镀层与镀膜层的斜盘与设置有传统表层的斜盘之间的润滑性能。

结合图1至图3，对本发明的一个实施例-带双头活塞的斜盘式压缩机作出说明。

图1为一个总体剖视图，表明根据实施例带有双头活塞的斜盘式压缩机，在图中，一驱动轴5通过轴承6、7被固定于缸体部件4内。一斜盘8被连接并固定于驱动轴5上，止推轴承9设置于斜盘8的前部和后部。该缸体部件4一般间隔七十二度设置了五个缸孔10；双头活塞11可轴向滑动地固定在缸孔10内。缸体部件4的前端开口由一阀板12和前盖13封闭，其后端开口由一阀板14和一后盖15封闭。

用于容纳斜盘8外缘的凹口部分11a形成于各双头活塞11的中心；球窝11b形成于各凹口部分11a的轴向相对的表面上。半圆形滑靴16与斜盘8的滑动接触面滑动接触，从而当斜盘8旋转时，双头活塞11能够往复运动。这种结构带有双头活塞的典型传统斜盘式压缩机的结构基本相同。

在该实施例中，滑靴采用铁合金，例如不锈钢，作基底金属。斜盘8采用铝或铝合金作基底金属；例如铝-硅-铜-镁型合金或不含硅的铝合金可作基底金属。然而，使用含有坚硬大颗粒的原生晶体硅之铝-锆合金更为可现铝-锆合金的特点是含硅量高，即占重量百分比的13～30％，并且在其基体内含有原生晶体硅。

如下所述，在该实施例中，形成斜盘8的滑动接触面18，其中斜盘8与滑靴16滑动接触。如图2的剖视图所示，形成斜盘8以在斜盘主体表面20上形成由锡或锡为主要成分的合金组成的镀层21，其中主体20采用含按硅重量的17％之铝-锆合金作基底金属，主要由二硫化钼组成的镀膜层22作为固体润滑层形成于镀层21上。较好的情形是，镀膜层22含有石墨作为附加成分，以改善润滑性能。

为形成上述的镀层，斜盘表面研磨抛光，散布在斜盘主体20基底金属内的原生晶体硅的颗粒20a被设置成从表面突出并露出，接着进行公知的镀锡工序。这就进一步改善了镀层21与斜盘主体20间的附着力。

镀层21由锡和选自锌、铅和铟之一的金属构成；因此，使镀层21的摩擦系数保持很小，并比仅由锡组成的镀层具有更高的硬度，从而产生高耐磨性。

在上述的组份中，当活塞11处于顶部死点时，斜盘8与滑靴16的滑动接触面承受最大的滑动载荷，而当活塞11处于底部死点时，承受最小的滑动载荷。

因此，随斜盘式压缩机的延长使用，当活塞11处于顶部死点时，镀膜层22的耐磨性降低，并使镀膜层22破损或剥落，这样就引起镀层21在表面上被暴露出来。

然而，镀层21与基底金属的附着力强于与镀膜层的附着力，而且镀层具有更大的硬度和更高的耐磨性；因此，镀层21不会破损或剥落。此外，镀膜层22表现出与镀层21良好的亲和性。另外，等间隔设置滑靴16，例如在本实施例中，环绕驱动轴5轴线的圆周上的间隔为七十二度；因此，当在两滑靴16之间移动时滑动接触载荷不会作用在滑动接触面上。为此，当滑动接触载荷没有作用在滑靴16上时，主要由二硫化钼构成的镀膜层被残余的摩擦产生的热量融化并流向镀膜层22破损或剥落的部分以再次覆盖露出的镀层，从而修复了镀膜层22。

这样，根据本实施例，斜盘8与滑靴16的滑动接触面的高润滑性能就能长时间地保持。

图3为A、B和C三种情形润滑性能的对比图，其中A为采用二硫化钼作为主要成分的合金镀膜层直接形成于基底金属的表面的情形，例如日本专利申请公开说明书第60-22080中所披露的那样；B为采用锡为主要成分的合金镀层直接形成于基底金属表面上的情形，例如在日本专利申请公开说明书第2-130272中所披露的那样；C为根据本发明的情形。

在情形A中，可观察到在刚开始时的高润滑性能，后来由于耐磨性差引起的破损或剥落而突然恶化。在情形B中，可观察到由于具有与降低金属良好的附着力并具有高耐磨性，所以在延长期内，润滑性能无明显的变化；但是，B本质上并不具有很好的润滑性能。与传统的公知技术A、B相比，在图3中由点划线表示的根据本实施例的C，由于镀膜层22在使用初期没有破损或剥落，所以具有由镀膜层22产生的高润滑性能。当在延长使用期间，C开始破损或剥落时，润滑性能略有下降；但是，上述镀膜层22的修复作用能够在这之后长时间的保持高润滑性能。

前述的镀层21与镀膜层22形成于滑靴16的滑动接触面上，而不是形成于斜盘主体20的表面上。这样，滑靴16的接触面总是受到滑动接触载荷；然而，由于当斜盘8转一圈时活塞11也在顶部与底部死点间转一圈，所以滑动接触载荷总是在变化，从而在滑动接触载荷低时，实现镀膜层22的修复功能。

总之，斜盘8是由铝或铝合金构成，而滑靴16是由不锈钢或其它铁合金制成。因此，在斜盘8表面上形成镀层21和镀膜层22为镀层21与基底金属提供了良好的附着力，这种附着力优于或其它铁合金制成的滑靴16的附着作用。这样就提供了高耐磨性，并能够更长期地保持高润滑性能。

在上述的实施例中，镀层21与镀膜层22形成于斜盘主体20的整个表面上，或者也可部分形成于斜盘8滑靴16的滑动接触面上。

尽管本发明已结合最佳实施例作出了说明，但本发明不只局限于此。例如，本发明不只限于带有双头活塞的斜盘或压缩机。本发明也可用于带有单头活塞可变行程的斜盘式压缩机。对于本领域的技术人员来说很容易理解：在如下所附权利要求所限定的范围内可很容易作出变化和修改。

Claims (4)

1、一种斜盘式压缩机，包括：

一缸体部件，平行于驱动轴设置若干个缸孔；

所说的驱动轴可转动地固定于所说的缸体部件内；

一斜盘，可转动地设置在所说的缸体部件内所说的驱动轴上；

活塞，可滑动地设置于所说的缸孔内；

滑靴，可滑动地设置于所说的活塞与所说的斜盘之间，并随所说的斜盘转动使所说的活塞往复运动；

其特征在于：所说的斜盘与所说的滑靴滑动接触，所说的斜盘或所说的滑靴的一个接触表面被一由锡或含有作主要成分的锡的合金组成的金属镀层所覆盖，并以该镀层作为表面处理层，所说的镀层由一以所含的二硫化钼为主要成分并作为固体润滑层的镀膜层所覆盖.

2、根据权利要求1的一种斜盘式压缩机，其特征在于：所说的斜盘由铝或铝合金制成，所说的斜盘之滑动接触面设置有所说的镀层，作为所说的表面处理层。

3、根据权利要求2的一种斜盘式压缩机，其特征在于：所说的斜盘表面被设置成使原生晶体硅的颗粒露出，并且所说的镀层被用作所说的斜盘之所说的露出表面的所说的表面处理层。

4、根据权利要求1的一种斜盘式压缩机，其特征在于：镀膜层中含有作为附加成分的石墨。

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