CN1252492A - 杜塞式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种柱塞式压缩机,其柱塞能够长时间地保持平稳的线性往复运动。通过滑靴23将旋转斜盘或者凸轮盘20的旋转运动转换成柱塞22的线性往复运动而压缩气体。柱塞22具有一缩颈部分,该缩颈部分内形成有在滑靴23的凸球形表面23a上滑动、带有金属材料喷涂层的滑靴座表面36a。

Description

柱塞式压缩机

本发明涉及一种向交通工具中的空调等装置中压缩冷却气体的柱塞式压缩机。

上述柱塞式压缩机的柱塞通过滑靴与旋转斜盘形式的凸轮盘相连接。旋转斜盘由交通工具的发动机或者其它的外部驱动装置驱动而旋转，同时通过滑靴将这一旋转运动转换成柱塞的线性往复运动而压缩出冷却气体。因此，必须改善滑动表面的耐磨性，滑动表面有：在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面；在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面；和在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面，从而防止各滑动表面上产生的反撞，以保证柱塞进行平稳的线性往复运动。

本发明的目的在于提供一种柱塞式压缩机，其中的柱塞能够长时间的保持平稳的线性往复运动。

为了实现发明目的，本发明提供一种带有一旋转凸轮盘、一滑靴和一往复活塞的柱塞式压缩机，利用上述机构通过滑靴将凸轮盘的旋转运动转换为柱塞的线性往复运动而压缩气体，其中所说的柱塞式压缩机包含一至少在下述表面之一上形成的金属喷涂层，这些表面是：在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面，在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面和在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面。

金属喷涂层具有一多孔的表面，便于浸润液体润滑油，这样与原始的未喷涂层相比摩擦系数降低。因此，在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面上的金属喷涂层，在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面上的金属喷涂层和/或在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面上的金属喷涂层上的耐磨性都得到改善，从而防止凸轮和滑靴之间和/或滑靴和柱塞之间出现的反撞现象，使柱塞长时间保持平稳的线性往复运动。

根据本发明的优选实施例，金属喷涂层包含固体润滑剂，其在下述滑动表面上具有低的滑动摩擦力，这些表面是：在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面，在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面和/或在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面。

根据本发明的优选实施例，现有技术的金属喷涂方法是：利用一种使表面变粗糙的方法将原始的未喷涂的滑动表面进行预处理，增加该表面的表面粗糙度，因此，使原来的滑动表面上的金属喷涂层的粘合性得以改善，防止出现金属层剥离的现象。

图1是表示一可变位移柱塞式压缩机的纵向剖视图；以及

图2是表示图1所示的柱塞式压缩机的一主要部件的透视图。

优选实施例的说明

图1是表示本发明优选实施例中的柱塞式压缩机。一前盖11与汽缸体12的前端密封连接。后盖13通过阀/开口组件14与汽缸体12的后端密封连接。曲柄箱15由前盖11和汽缸体12的周边构成。

一旋转轴16在曲柄箱内延伸，并且可旋转地保持在前盖11和汽缸体12之间。通过电磁离合器或者其它的离合器机构，旋转轴16与交通工具的发动机相连接。因此，在交通工具的发动机进行工作的过程中，利用连接的离合器机构驱动旋转轴16旋转。

在曲柄箱内，旋转轴支承件19与旋转轴16固紧。构成凸轮盘的旋转斜盘20是由以铝为基底的金属材料制成的。旋转斜盘20保持在旋转轴16上，以便其可以沿旋转轴16的L轴线方向滑动和倾斜。一绞接机构21插入旋转支承件19和旋转斜盘20之间。插入的绞接机构21使旋转斜盘20倾斜并且与旋转轴16一起整体转动。当旋转斜盘20的径向中心朝汽缸体12移动时，旋转斜盘的倾斜角减小；当径向中心朝旋转支承件19移动时角度增大。

围绕轴线L在汽缸体12内已选择的间隔上形成有多个汽缸镗孔12a。多个单头柱塞22具有一容纳在相对应的汽缸镗孔12a内的圆柱形头35和一通过滑靴23与旋转斜盘20的周边部分接合的缩颈部分36。

图2表示在缩颈部分36内形成的一对相对的滑靴座表面36a。滑靴座表面36a由一单个球形的几部分构成。一对滑靴23的每一个基本上是半球形，嵌入滑靴座表面36a和旋转斜盘20的周边部分之间，其凸球形表面23a正好容纳在滑靴座表面36a内，同时平表面23b正好与旋转斜盘20接触。柱塞22是由铝为基底的金属材料制成的铸件、锻件等。滑靴23是由铝为基底的金属材料制成的铸件、锻件等。当交通工具的发动机工作时，通过旋转轴16驱动旋转斜盘20旋转，同时通过滑靴23将旋转运动转换成柱塞22的线性往复运动。

在后盖13内分别形成一吸气腔24和一排气腔25。在阀/开口组件14上形成一吸气口26、一吸气阀27、一排气口28和一排气阀29。当柱塞22从顶死点向底死点移动时，从吸气腔24通过吸气口26和吸气阀27向汽缸镗孔12a吸入冷气。当柱塞22从底死点向顶死点移动时，在汽缸镗孔12a内压缩到一预定压力的冷气通过排气口28和排气阀29向排气腔25排出。

一排气通道30由一通道30a和一通孔30b构成，其中通道30a沿旋转轴16的轴线形成，通孔30b穿过汽缸体12和阀/开口组件14而形成。排气通道30将曲柄腔15和吸气腔24连通。供气通道31将排气腔25与曲柄腔15连通。一位移控制阀32插在供气通道31内，该阀上具有一线圈32a和一阀体32b，利用对线圈32a的通电和断电使阀体32b操作来控制供气通道31的打开和关闭。对线圈32a通电和断电是由与冷却负载等响应的计算机控制的。因此，利用阀体32b来调节供气通道31的开口度，从而改变曲柄腔15内的压力，因此调节曲柄腔15和汽缸镗孔12a内的压差，即作用在柱塞22前侧和后侧的压力的差。结果，利用旋转斜盘20的倾斜角的改变来改变柱塞22的行程，因而调节排气量。

具体地说，当线圈32a断电时，阀体32b打开供气通道31，使得排气腔25与曲柄腔15连通，将压缩的冷却气体从排气腔25通过供气通道31供应到曲柄腔15而使曲柄腔15内的压力升高。当曲柄腔15内的压力升高时，旋转斜盘20的倾斜角减小，从而减小柱塞22的行程，因而减少排气量。

当线圈32a通电时，阀体32b关闭供气通道31，同时随着通过排气通道30内的排气压力的降低，使得曲柄腔15内的压力降低。当曲柄腔15内的压力降低时，旋转斜盘20的倾斜角增大而增大柱塞22的行程，因而增加排气量。

在这个实施例中，柱塞22的缩颈部分36具有两个带有金属喷涂层的滑靴座表面36a。金属喷涂包含利用一高流速加压气体使熔化的金属雾化，同时将雾化的熔化金属喷射到滑靴座表面36a上。因此，涂覆的熔化的金属分子迅速在滑靴座表面36a上固化，同时在表面36a上形成累加的金属喷涂层或者金属涂层Y。适用于金属喷涂的金属包含：以铝为基底的金属材料，以铜为基底的金属材料，以铁为基底的金属材料等等。在图2中所示的两个滑靴座表面36a都是金属喷涂的，但图中只用阴影线表示出其中的一个。

适用于金属喷涂的金属中包含一附加的固体润滑剂，因而在滑靴座表面36a上形成的金属喷涂层包含固体润滑剂。固体润滑剂可以是二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯、碳氟树脂、锡、铝等等。

原始的、未涂覆的滑靴座表面36a的表面粗糙程度，能够从本质上影响金属喷涂层Y对原始滑靴座表面36a的粘合性。如果要改善金属喷涂层Y的粘合性，就必须增加原始的滑靴座表面的表面粗糙度。因此，金属喷涂的预处理包含利用喷丸处理使原始的滑靴座表面36a变粗糙。喷丸处理既可以利用喷丸硬化将破碎钢粒、圆钢粒或者磨粒喷向滑靴座表面36a，也可以利用液体珩磨方法将包含有磨粒的液体喷向原始的滑靴座表面36a。

本实施例提供以下效果：

(1)金属喷涂层Y具有多孔的表面，其有利于液体润滑油渗入，相对于原始的、未涂覆的滑靴座表面36a而言摩控系数降低。因此，滑靴座表面36a带有的金属喷涂层改善了耐磨性，从而防止柱塞22和滑靴23之间发生的反撞现象，因此能够长时间地保持柱塞22进行平稳的线性往复运动。还应指出，冷却气体中包含液体润滑油的油雾，向曲柄腔15内送入的润滑油是通过渗露的气体或者利用通过装有位移控制装置的供气通道31的冷却气体而带入的。

(2)金属喷涂层Y包含固体润滑剂，其使滑靴座表面36a实现低摩擦滑动，从而更进一步改善滑靴座表面36a的耐磨性。

(3)金属喷涂的预处理包含对原始的滑靴座表面36a进行喷丸处理，以增加原始、未涂覆的滑靴座表面36a的粗糙度，因此，金属喷涂层Y相对于原始滑靴座表面36a的粘合性有了改善，防止金属喷涂层Y的剥落。

本发明还可以进行如下的具体化。

——在上述的实施例中，金属喷涂层只是形成在滑靴座表面36a上。在改进的实施例中，金属喷涂层可以在滑靴23的凸球形表面23a上形成，或者既在滑靴座表面36a上也在凸球形表面23a上形成。凸球形表面23a上的金属喷涂层的耐磨性得以改善，从而防止柱塞22和滑靴23之间产生的反撞现象，因此，能够长时间地保持柱塞22进行平稳的线性往复运动。

——在另一个改进的实施例中，金属喷涂层只在滑靴23的平表面23b上形成，或者既在滑靴座表面36a也在平表面23b上形成。平表面23b上的金属喷涂层的耐磨性得以改善，从而防止旋转斜盘20和滑靴23之间产生的反撞现象，因此，能够长时间地保持柱塞22进行平稳的线性往复运动。

——金属喷涂层还可以在所有的滑靴座表面36a、凸球形表面23a和平表面23b上形成。

——金属喷涂层的金属最好是以铝为基底的金属材料，其中包含硅，最好硅含量在10％(重量)或者更多，从而提供一种改善了强度同时又抑制金属层剥落和损坏的金属喷涂层Y。

——柱塞22最好由以铁为基底的金属材料制成。

——滑靴23最好由以铝为基底的金属材料制成。

——旋转斜盘20最好由以铁为基底的金属材料制成。

——柱塞式压缩机可以是一种波形凸轮型，至少在下述的一个表面上具有一金属喷涂层，这些表面是：在凸轮盘的波形凸轮上滑动的滑靴的滑动表面；在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面和在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面。

——柱塞式压缩机可以是双头式的，至少在下述一个表面上具有一金属喷涂层，这些表面是：在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面；在双头柱塞上滑动的滑靴的滑动表面和在滑靴上滑动的双头柱塞的滑动表面。

从上述的实施例中可以看出，本发明还可以提供一种柱塞式压缩机的柱塞，通过滑靴23将凸轮盘20的旋转运动转换为柱塞22的线性往复运动而压缩气体，其中，在柱塞上的金属喷涂层构成滑动表面36a，该表面在滑靴23上滑动。

这样就能够保证柱塞22长时间地进行线性往复运动。

本发明还提供了一种柱塞式压缩机的滑靴，通过滑靴23将凸轮盘20的旋转运动转换为柱塞22的线性往复运动而压缩气体，其中，在一个或者两个活动表面23b上形成的金属喷涂层在凸轮盘20上滑动，而滑动表面23a在柱塞22上滑动。

这样就能够保证柱塞22长时间地进行线性往复运动。

正如在此描述的，本发明提供的柱塞式压缩机，能够防止凸轮盘和滑靴的滑动表面之间和/或滑靴和柱塞的滑动表面之间产生的反撞，因而保证柱塞22长时间地进行线性往复运动。

Claims (3)

1.一种柱塞式压缩机，包含一旋转凸轮盘，一滑靴和一往复柱塞，通过滑靴将凸轮盘旋转运动转换为柱塞的线性往复运动而压缩气体，其中所说的柱塞式压缩机在至少下述一个滑动表面上形成金属喷涂层，这些滑动表面是：在凸轮盘上滑动的滑靴的滑动表面，在柱塞上滑动的滑靴的滑动表面和在滑靴上滑动的柱塞的滑动表面。

2.根据权利要求1所述的柱塞式压缩机，其中所说的金属喷涂层包含一固体润滑剂。

3.根据权利要求1或2所述的柱塞式压缩机，其中在所说的形成有金属喷涂层的滑动表面中至少有一个的表面是粗糙的。

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