CN1362587A - 压缩机轴承的制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种压缩机轴承制造方法,由于轴承表面生成一层氧化物涂层且在硫化钼酸铵水溶液中电解,因而氧化物涂层细孔中渗入硫化钼乳液,从而提高轴承耐磨性,降低摩擦系数,因而提高压缩机可靠性和能量效率。
Description
发明的领域
本发明涉及压缩机轴承的制造方法,更具体地说,涉及一种压缩机轴承的制造方法,它通过提高耐磨性和降低磨擦系数来改进压缩机的可靠性,提高能量效率。
背景技术的描述
如图1所示,压缩机一般包括外壳6、驱动装置8、转动轴14、和压缩装置16。外壳6上接一根吸气管2和排气管4,冷却剂从吸气管2吸入,压缩后的冷却剂从排气管4排出;驱动装置8设置在外壳6的下半部并产生驱动力;转动轴14一旦获得驱动装置8产生的旋转力即转动;压缩装置16与转动轴14的上部连接,在获得转动轴14的旋转力的同时对流体进行压缩。
驱动装置8包括:定子10,沿外壳6的圆周方向固定;和转子12,设置在定子10中并与定子内表面保持一定距离,并靠与定子10的相互作用而转动,且连接到转动轴14上。
压缩装置16包括:固定蜗壳28,固定在外壳6的上端,且在其上有渐开线形的固定叶片26;和旋转螺壳32,其上的旋转叶片30与相应的固定叶片26保持一定距离,二者之间形成压缩腔。
上支架18安装在外壳6的上部,以支承转动轴14的上部并支承压缩装置16;下支架20安装在外壳6的下部,以支承转动轴14的下部。
上轴承22插入在上支架18和转动轴14之间,对转动轴14的上端作转动支承;下轴承24插入在下支架20和转动轴14之间,对转动轴14的下端作转动支承。
上、下轴承22和24应具备耐磨性,以便能长期在重载高速下使用,当转动轴转动时,能量损失应最少。
传统的轴承做成一层铜铅粉末烧结层,或者在铝合金材料或铜铅粉末烧结层上涂一层聚四氟乙烯。
但用上述办法制造的传统压缩机轴承有以下问题:
即,虽然能够符合应用含氯氟烃(CFC)族冷却剂(这是一种常用的冷却剂)的压缩机的性能要求,但若用氟代烃(HFC)族的冷却剂(一种环保型冷却剂)时,则对耐磨性要求比用含氯氟烃族(CFC)冷却剂要求高,要求摩擦系数更小,结果使压缩机不能使用水合氟碳化合物(HFC)。
此外,如果在铜铅或铝合金上涂聚四氟乙烯的轴承应用于使用氟代烃(HFC)族冷却剂的压缩机,则由于聚四氟乙烯涂层的厚度难以精确加工,所以不可能为了改善轴承的内径形状或轴承表面的亮度进行加工。结果,轴承和转动轴之间有间隙,这将不可避免地产生振动和噪音。既然这样,摩擦量会相对增加,压缩机性能会显著降低。
发明的概述
因此,本发明的目的是提供一种压缩机轴承的制造方法,该方法通过提高耐磨性和降低摩擦系数来提高压缩机的可靠性和增加能量效率,这种压缩机根据环保型冷却剂的使用趋势使用氟代烃(HFC)作冷却剂。
为了实现这些和其他的优点并根据本发明的目的,正如在此具体而广义说明的,所提供的压缩机轴承制造方法包括以下步骤:用铝材(A1)模制轴承的外部;完成轴承外部后,在轴承件的表面生成一层氧化物涂层;及在硫化钼酸铵水溶液中电解轴承并使含钼乳液渗入轴承的氧化物涂层。
在本发明的压缩机轴承制造方法中,第二步,即氧化膜的生成步骤中,电解液,如硫酸(H2SO4)及草酸作为阴极,待涂敷的金属作为阳极,通电后在材料表面便产生一层氧化物涂层。
在本发明的压缩机轴承制造方法中,第三步,即在0.01-0.01wt%纯净硫化钼酸铵水溶液中电解具有氧化膜的轴承,使氧化物涂层的阻档层放出的氢离子和硫化钼酸铵水溶液中离解出来的硫化钼离子在各细孔中互相作用,因此孔内有含钼乳液沉积。
在本发明的压缩机轴承制造方法中,第三步中氧化膜厚度为0.01-0.03mm。
本发明的压缩机轴承制造方法还包括在渗透氧化膜乳液后对轴承的接触面进行研磨,以提高轴承表面的亮度。
本发明的上述的和其它的目的、特点、方面和优点可结合附图从本发明的以下详细说明中清楚地看到。
附图的简单说明
为了对本明有更多了解,包括在本说明书中成为本说明书组成部分的附图示出本发明的实施例,并且和说明书一起起到解释本发明原理的作用。
附图中:
图1是普通压缩机的剖面图;
图2是本发明优选实施例的压缩机轴承制造方法按序处理的流程图;及
图3是表示本发明优选实施例的压缩机轴承制造方法的局部放大截面图。
优选实施例的详细说明
现在参看本发明优选实施例,其范例在附图中说明。
本发明的压缩机轴承制造方法可以有许多实施例,现在来说明其中一个优选实施例。
图1是普通压缩机的剖面图。
如图1所示,本发明的压缩机包括:密封外壳6,其上连接吸气管2和排气管4;驱动装置8,设置在外壳6的下侧,当驱动装置8产生的旋转力传给转动轴14时,转动轴14便旋转;及压缩装置16,与转动轴14的上侧连接且当获得转动轴14的旋转力时便对流体进行压缩。
压缩机使用氟代烃(HFC)族冷却剂。
上支架18安装在外壳6的上部,以支承压缩装置6和转动轴14的上部;下支架20安装在外壳6的下部,以支承转动轴14的下部。
上支架18包括一通孔,转动轴在其中穿过;轴承22嵌入该通孔中,以便可转动地支承转动轴。
下支架20上有支承孔40,以支承转动轴的下端,在支承孔40的内圆周表面镶嵌下轴承24,以便可旋转地支承转动轴14。
这种使用氟代烃(HFC)族作为冷却剂的压缩机要求上轴承22和下轴承24具有高的耐磨性和小的磨擦系数。
因此,下面说明提高耐磨性和润滑性能的轴承制造方法。
图2是本发明优选实施例的压缩机轴承制造方法按序处理的流程图,图3是表示本发明优选实施例的压缩机轴承制造方法的局部放大剖视图。
首先,轴承22和24的外部是对使用部分(如上轴承22和下轴承24)以二次浇注法用铝材(A1)模制成的(步骤S10)。
接下来,在轴承与转动轴14的接触面上加工出轴承的形状,并用切削法作相对运动,以提高形状精度(步骤S20)。
在轴承22和24的形状加工完成后,设定在轴承22和24表面上形成硬氧化物涂层54的氧化物涂层处理的工艺条件(步骤S30)。
对氧化膜涂覆工艺条件而言,电压、电流和温度要调到使轴承22和24的表面能形成一层厚度为0.01-0.03mm的氧化膜54。
在这一点上,如果为了在氧化物涂层处理后提高接触面的表面亮度而进行研磨加工,则设定氧化物涂层厚度时要考虑到磨削公差。
在氧化物涂层工艺条件设定完毕后,在轴承上进行阳极氧化涂层处理(步骤S40)。
阳极氧化法是一种涂层方法,即以电解液,如硫酸(H2SO4)和草酸作阴极,以待涂敷的材料作阳极,通电后即在材料表面形成一层氧化物涂层。
详细地说,放在温度为0-10℃电解液中的待涂敷材料作阴极,待涂敷的材料作阳极,加上20V的电压。一定时间后,当涂膜厚度增加时,电压增加到180V。如此,在逐渐增加电压的过程经过约60分钟后,材料表面便形成一定厚度的氧化物涂层。
轴承22和24在氧化物涂槽内经历了提供阳极电流的过程,轴承表面形成氧化物涂层54的过程可用公式(1)表示:
在轴承表面形成的氧化物涂层54包括阻挡层50和多孔层52,它们互相叠合。
氧化钼乳液渗入有氧化物涂层54的轴承(步骤S50)。
这就是说,具有氧化物涂层54的轴承22和24在0.01-0.1wt%的纯净硫化钼酸铵水溶液56中电解。
然后,氧化物涂层的阻挡层50放出的氢离子和硫化钼酸铵水溶液56中游离出的硫化钼离子在硫化钼酸铵水溶液56中、在氧化物涂层的多孔层52的各细孔中相互作用,结果,含钼乳液58开始沉积在孔的底部,见公式(2)、(3a)、(3b)所示:
如图3所示,沉积的含钼乳液58沿表面生长,提高了轴承22、24的耐磨性,同时极大地降低了摩擦系数。
轴承22和24的二次电解质含钼乳液生成后,如果轴承表面形成的氧化物涂层54相当薄,为0.01-0.03mm,则轴承本身可用,不需磨削加工。同时,如果需要磨削加工,则在接触面上完成。
如迄今所述,本发明的压缩机轴承制造方法有以下优点:
例如,由于氧化物涂层形成在轴承表面且在硫化钼酸铵水溶液中电解,因此含钼乳液渗入氧化物涂层的细孔中。因此,轴承的耐磨性提高,同时磨擦系数明显降低,从而提高了压缩机的可靠性和能量效率。
因为本发明可以用几种形式体现而不脱离其精神或实质特征,所以应明白,上述实施例不受上面说明内容的限制,除非另有说明,否则应认为是在所附权利要求书确定的实质和范围之内。因此,在权利要求书范围内的一切修改和变更都包括在所附权利要求书之内。
Claims (5)
1.一种压缩机的轴承制造方法,包括以下步骤:
用铝材模制轴承外部;
在轴承外部模制完成后,在轴承件表面上形成一层氧化物涂层;及
使轴承在硫化钼酸铵溶液中电解,并使含钼乳液渗入轴承的氧化物涂层。
2.权利要求1的方法,其特征在于,在形成氧化膜的第二步中,以诸如硫酸及草酸等电解液作阴极,以待涂敷的材料作阳极,通电后在材料表面生成一层氧化物涂层。
3.权利要求1的方法,其特征在于,在第三步中,把带有氧化膜的轴承在0.01-0.1wt%的纯净硫化钼酸铵水溶液中电解,氧化物涂层的阻挡层放出的氢离子与硫化钼酸铵水溶液中游离出来的硫化钼离子在各个细孔中相互作用,使得孔中沉积含钼乳液。
4.权利要求1的方法,其特征在于,在第三步中,氧化膜厚度为0.01-0.03mm。
5.权利要求1的方法,其特征在于,还包括在渗入含钼乳液后磨削轴承接触面的工序,以提高轴承表面的光度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |