CN206708005U - 压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩机，包括：气缸；活塞，所述活塞可转动地设置在所述气缸内且与所述气缸偏心设置，所述活塞与所述气缸限定出气体腔室；滑片，所述滑片可滑动地设置在所述气缸上，所述滑片的内端与所述活塞止抵以将所述气体腔室分隔为进气腔室和出气腔室；其中所述活塞的外表面和所述滑片的内端的至少一个上设置有GLC涂层。该压缩机的滑片与活塞之间的摩擦系数低，进而压缩机的功耗小。

Description

压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机。

背景技术

现有的压缩机对能效要求越来越高，传统的方法是基于结构、电机、摩擦副材料的优化设计来实现更高的能效。针对压缩机摩擦副优化的设计，主要是通过结构设计进行优化来改善润滑状态，以实现降低摩擦功耗。但是针对滑片和活塞这对摩擦副，由于二者属于线接触摩擦副，处于边界润滑状态，在所有摩擦副中其润滑状态最恶劣，所以其摩擦功耗占比很大，而且其耐磨性要求非常严格。

现有的滑片均采用氮化处理以对应高耐磨性的要求，但是其摩擦系数还较大。虽然目前有厂家开发DLC涂层应用滑片上，但其主要是解决特殊使用条件的耐磨性问题，其摩擦系数并未得到显著降低，压缩机能效未能提升。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种压缩机，该压缩机的滑片与活塞之间的摩擦系数低，进而压缩机的功耗小。

根据本实用新型的压缩机，包括：气缸；活塞，所述活塞可转动地设置在所述气缸内且与所述气缸偏心设置，所述活塞与所述气缸限定出气体腔室；滑片，所述滑片可滑动地设置在所述气缸上，所述滑片的内端与所述活塞止抵以将所述气体腔室分隔为进气腔室和出气腔室；其中所述活塞的外表面和所述滑片的内端的至少一个上设置有GLC涂层。

根据本实用新型的压缩机，通过将滑片和活塞的外表面的至少一个上设置有GLC涂层，使得滑片和活塞之间的摩擦系数大幅降低，同时保证了压缩机的滑片与活塞工作时的可靠性。由此，降低了压缩机的功耗，减少了压缩机的磨损，至少在一定程度上提高了压缩机的使用寿命。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞的外周面与所述滑片的内端均设置有GLC涂层。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞的外周面设置有GLC涂层，所述滑片的内端未设置有GLC涂层。

根据本实用新型的一个实施例，述滑片的内端设置有GLC涂层，所述活塞的外周面未设置有GLC涂层。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞的材质为轴承钢、合金结构钢或铸铁。

根据本实用新型的一个实施例，所述滑片的材质为高速钢、不锈钢、轴承钢或合金结构钢。

根据本实用新型的一个实施例，所述滑片的内端具有氮化层，所述GLC涂层设置在所述氮化层的外表面上。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞的外周面上的GLC的厚度为t1，所述t1满足：0.5微米≤t1≤5微米。

根据本实用新型的一个实施例，所述滑片的内端上的GLC涂层的厚度为t2，所述t2满足：0.5微米≤t1≤5微米。

根据本实用新型的一个实施例，所述滑片的内端上的GLC涂层的硬度为HV2000-3000，所述滑片的内端上的GLC涂层的结合力大于等于15N。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的压缩机的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的活塞的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的滑片的示意图。

附图标记：压缩机100，气缸110，活塞120，滑片130，GLC涂层140，气体腔室101。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有的压缩机对能效要求越来越高，传统的方法是基于结构、电机、摩擦副材料的优化设计来实现更高的能效。针对压缩机摩擦副优化的设计，主要是通过结构设计进行优化来改善润滑状态，以实现降低摩擦功耗。但是针对滑片和活塞这对摩擦副，由于二者属于线接触摩擦副，处于边界润滑状态，在所有摩擦副中其润滑状态最恶劣，所以其摩擦功耗占比很大，而且其耐磨性要求非常严格。

现有的滑片均采用氮化处理以对应高耐磨性的要求，但是其摩擦系数还较大。虽然目前有厂家开发DLC涂层应用滑片上，但其主要是解决特殊使用条件的耐磨性问题，其摩擦系数并未得到显著降低，压缩机能效未能提升。

下面结合图1至图3对本实用新型实施例的压缩机100进行详细描述。

根据本实用新型实施例的压缩机100，可以包括气缸110、活塞120和滑片130。

其中，如图1所示，活塞120可转动地设置在气缸110内且与气缸110偏心设置，活塞120与气缸110限定出气体腔室101；滑片130可滑动地设置在气缸110上，滑片130的内端与活塞120止抵以将气体腔室101分隔为进气腔室和出气腔室。

活塞120在气体腔室101内转动以压缩出气腔室中的冷媒，进而得到高压冷媒。需要说明的是，压缩机100的工作原理已为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述。

其中，如图2和图3所示，本实用新型实施例的活塞120的外表面和滑片130的内端的至少一个上设置有GLC(graphite-likecarbon)涂层。换言之，活塞120的外表面和滑片130的内端可以全都设置有GLC涂层140，也可以是活塞120的外表面和滑片130的内端中的一个设置有GLC涂层140。

由此，可以显著降低滑片130和活塞120之间的摩擦系数，同时保证了压缩机100的滑片130与活塞120工作时的可靠性。

需要说明的是，滑片130的内端即滑片130与活塞接触的一端。

根据本实用新型实施例的压缩机100，通过将滑片130和活塞120的外表面的至少一个上设置有GLC涂层140，使得滑片130和活塞120之间的摩擦系数大幅降低，同时保证了压缩机100的滑片130与活塞120工作时的可靠性。由此，降低了压缩机100的功耗，减少了压缩机100的磨损，至少在一定程度上提高了压缩机100的使用寿命。

GLC涂层140为类石墨碳膜，类石墨碳膜的碳键结构以sp²为主。

在本实用新型的一个优选实施例中，活塞120的外周面和滑片130的内端均设置有GLC涂层140。由此，可以进一步降低压缩机100的滑片130和活塞120的摩擦系数，降低滑片130和活塞120之间的磨损，提高压缩机100的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，活塞120的外周面设置有GLC涂层140，滑片130的内端未设置有GLC涂层140；

在本实用新型的另一些实施例中，滑片130的内端设置有GLC涂层140，活塞120的外周面未设置有GLC涂层140。

活塞120的材质可以为轴承钢、合金结构钢或铸铁，滑片130的材质可以为高速钢、不锈钢、轴承钢或合金结构钢。

当滑片130采用高速钢基材时，在对滑片130进行机加工前需要经过淬火以及回火处理，处理后硬度为HRC40～65，然后再对滑片130进行粗精加工，再经过氮化处理使得滑片130的内端上形成氮化层，其中氮化层硬度为HV≥900。

高速钢氮化后的滑片130，内端可以采用磁控溅射的方式沉积GLC涂层140，其厚度为可以为0.5～5微米，其硬度可以为HV2000～3000，并具有良好的结合力，采用划痕法测试，其结合力必须大于15N。

当滑片130采用不锈钢基材时，在对滑片130进行机加工前需要经过淬火以及退火处理，处理后硬度为HRC40～65，然后再对滑片130进行粗精加工，再经过氮化处理使得滑片130的内端上形成氮化层，氮化层硬度为HV≥900。

当滑片130采用不锈钢材质时，可以对滑片130的内端进行氮化处理以在滑片130的内端形成氮化层，然后滑片130的内端可以采用磁控溅射的方式沉积GLC涂层140，其厚度可以为0.5～5微米，其硬度可以HV2000～3000，并具有良好的结合力，采用划痕法测试，其结合力必须大于15N。

当滑片130采用轴承钢基材时，在对滑片130进行机加工前需要经过淬火以及回火处理，处理后硬度为HRC50～65，然后再对滑片130进行粗精加工。精加工后轴承钢滑片130，内端采用磁控溅射的方式沉积GLC涂层140，其厚度为0.5～5微米，其硬度为HV2000～3000，并具有良好的结合力，采用划痕法测试，其结合力必须大于15N。

当滑片130采用合金结构钢基材时，滑片130在机加工前需要经过淬火以及回火处理，处理后硬度为HRC55～66，再对滑片130进行粗精加工。精加工后合金结构钢滑片130，内端采用磁控溅射的方式沉积GLC涂层140，其厚度可以为0.5～5微米，其硬度可以为HV2000～3000，并具有良好的结合力，采用划痕法测试，其结合力必须大于15N。

当活塞120采用轴承钢或合金结构钢作为基材时，在活塞120进行粗精加工前需要经过淬火以及回火处理，处理后硬度分别为HRC50～65、HRC40～65。精加工后的活塞120，采用磁控溅射的方式沉积一层GLC涂层140，其厚度为0.5～5微米，其硬度为HV2000～3000，并具有良好的结合力，采用划痕法测试，其结合力必须大于15N。

根据本实用新型实施例的压缩机100，通过将滑片130和活塞120的外表面的至少一个上设置有GLC涂层140，使得滑片130和活塞120之间的摩擦系数大幅降低，同时保证了压缩机100的滑片130与活塞120工作时的可靠性。由此，降低了压缩机100的功耗，减少了压缩机100的磨损，至少在一定程度上提高了压缩机100的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

气缸；

活塞，所述活塞可转动地设置在所述气缸内且与所述气缸偏心设置，所述活塞与所述气缸限定出气体腔室；

滑片，所述滑片可滑动地设置在所述气缸上，所述滑片的内端与所述活塞止抵以将所述气体腔室分隔为进气腔室和出气腔室；其中

所述活塞的外表面和所述滑片的内端的至少一个上设置有GLC涂层。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述活塞的外周面与所述滑片的内端均设置有GLC涂层。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述活塞的外周面设置有GLC涂层，所述滑片的内端未设置有GLC涂层。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，述滑片的内端设置有GLC涂层，所述活塞的外周面未设置有GLC涂层。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述活塞的材质为轴承钢、合金结构钢或铸铁。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述滑片的材质为高速钢、不锈钢、轴承钢或合金结构钢。

7.根据权利要求2或3所述的压缩机，其特征在于，所述滑片的内端具有氮化层，所述GLC涂层设置在所述氮化层的外表面上。

8.根据权利要求2或3所述的压缩机，其特征在于，所述活塞的外周面上的GLC的厚度为t1，所述t1满足：0.5微米≤t1≤5微米。

9.根据权利要求2或4所述的压缩机，其特征在于，所述滑片的内端上的GLC涂层的厚度为t2，所述t2满足：0.5微米≤t1≤5微米。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述滑片的内端上的GLC涂层的硬度为HV2000-3000，所述滑片的内端上的GLC涂层的结合力大于等于15N。