压缩机用滑片和旋转式压缩机 |
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| 申请号 | CN201710756760.9 | 申请日 | 2017-08-29 | 公开(公告)号 | CN107355382A | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 广东美芝制冷设备有限公司; | 发明人 | 栾娜; 周杏标; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 制冷 压缩机 领域，公开了一种压缩机用滑片，该滑片的材质为 铝 硅 合金 ，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有Si：25-70重量％，Fe：0-1重量％，Cu：0-2重量％，Mg：0-1重量％，Mn：0-1重量％，Ni：0-2重量％，余量为Al及不可避免的杂质。本发明还公开了一种 旋转式压缩机 ，该旋转式压缩机包括滑片、 轴承 、 活塞 和 气缸 ，其中，所述滑片为如前所述的滑片。通过上述技术方案，本发明提供的滑片质轻、强度高、不易卡死、且 耐磨性 能与现有的不锈 钢 (氮化)滑片相当或更优，因此用于压缩机上时能够有效提高压缩机的可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压缩机用滑片，其特征在于，该滑片的材质为铝硅合金，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有以下元素： |
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| 说明书全文 | 压缩机用滑片和旋转式压缩机技术领域背景技术[0002] 旋转式压缩机因其具有效率高、体积小、重量轻而得到大量应用，滑片为旋转式压缩机的重要零部件，滑片两侧需承受压力差产生的载荷P，并需与旋转式压缩机中的活塞紧贴，因此滑片两侧及与活塞接触部分极易磨损，需要较好滑动性能、耐疲劳性和耐磨性。滑片一般由不锈钢或高速工具钢制成，不锈钢如不进行渗氮处理其硬度和耐磨性都很难满足压缩机的工作要求，而且，不锈钢的密度较大，不利于减轻压缩机的重量。 [0004] 因此，寻找质轻、用于滑片上时不易卡死的材料来制造旋转式压缩机将具有重要的意义。 发明内容[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供压缩机用滑片和旋转式压缩机。 [0006] 为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种压缩机用滑片，该滑片的材质为铝硅合金，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有以下元素： [0007] [0008] [0009] 余量为Al及不可避免的杂质。 [0011] 通过上述技术方案，本发明提供的滑片质轻、强度高、不易卡死、且耐磨性能与现有的不锈钢(氮化)滑片相当或更优，因此用于压缩机上时能够有效提高压缩机的可靠性。 具体实施方式[0012] 本发明提供的滑片的材质为铝硅合金，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有以下元素： [0013] [0014] 余量为Al及不可避免的杂质。 [0015] 根据本发明的优选实施方式，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有以下元素： [0016] [0017] [0018] 余量为Al及不可避免的杂质。 [0019] 根据本发明更优选的实施方式，以所述铝硅合金的总重量为基准，所述铝硅合金含有以下元素： [0020] [0021] 余量为Al及不可避免的杂质。 [0022] 根据本发明，只要使用特定组成的铝硅合金制备本发明的滑片即可实现本发明的目的。根据本发明，所述铝硅合金在25℃下的线膨胀系数优选为7-17ppm/℃，更优选为8.5-10.5ppm/℃。线膨胀系数满足上述范围的铝硅合金的装配间隙与铸铁相当或更优，能够有效避免气体泄漏。 [0023] 根据本发明，所述滑片的制备方法可以为常规方法，例如，可以包括：将所述铝硅合金原料依次进行喷射沉积和致密化处理。例如，喷射沉积和致密化处理可以包括以下步骤： [0024] (1)根据部件需求成分设计配料； [0026] (3)将上述(2)所述中频电磁感应炉中的合金置于喷射沉积的装置中，用氮气和/或氩气雾化成细小液滴(雾化压力为1-1.5MPa)，在尚未完全凝固前沉积到接收的设备上(沉积距离为550-650mm)，制备成不同形状的毛坯； [0027] (4)将上述(3)所得毛坯材料进行致密化处理，致密化处理的方式可以为锻、轧、挤或热等静压等方式； [0028] (5)将上述(4)所得材料加工到所需的产品尺寸。 [0030] 其中，所述微弧氧化主要是空间电荷在氧化物基体中形成的过程。在氧化物孔中产生气体放电；膜层材料的局部融化；热扩散；胶体微粒的沉积；带负电的胶体微粒迁移进入放电通道；等离子体化学和热化学反应等。在微弧氧化方法中，由于采用了局部阳极放电的等离子体增强技术，因而极大地提高了膜层的综合性能。等离子体的加热作用使微弧氧化区域的温度在700-2000℃，对形成的氧化物具有很好的烧结作用，从而能形成硬质的陶瓷涂层。 [0031] 其中，晶瓷化处理可以通过常规的方式实现，例如，可以包括以下步骤： [0034] (c)处理液槽外安装有循环冷却水管，用于控制晶瓷化液的温度，晶瓷化液温度为60℃以下，电源电压为115-125V，电流为145-155A，交变频率为490-510Hz，晶瓷化时间为 45-55分钟； [0035] (d)取出工件，烘干。 [0036] 本发明提供的旋转式压缩机包括滑片、轴承、活塞和气缸，其特征在于，所述滑片为本发明的滑片。 [0037] 根据本发明的优选实施方式，所述轴承、活塞、气缸和滑片的材质均为所述铝硅合金。 [0038] 根据本发明，所述旋转式压缩机的气缸数量一般大于等于1，优选为1-5。当所述旋转式压缩机的气缸数量大于1时，所述旋转式压缩机还可以包括设置于相邻气缸之间的隔板。根据本发明的优选实施方式，所述隔板的材质为所述铝硅合金。 [0040] 本发明的旋转式压缩机中，所述滑片、活塞和气缸的结构优选满足： [0041] [0042] 或 [0043] [0044] 其中，t为滑片的厚度，Rv为滑片的前端半径，Ro为活塞的外周半径，Rc为气缸的内壁半径。其中，滑片的前端半径是指滑片凸面所对应的圆球的半径。使滑片的厚度和前端半径、活塞的外周半径、气缸的内壁半径满足上述关系能够进一步提高压缩机的可靠性。 [0045] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。 [0046] 以下实施例中，压缩机的其它部件的材质为灰铸铁、球墨铸铁等常规材质；线膨胀系数采用标准ISO 11359-2:1999塑料-热机械分析法(TMA)第二部分：测定线性热膨胀系数与玻璃化转变温度的试验方法；按照标准GBT 228.1-2010，采用型号为CMT5105的电子万能试验机(购于深圳市世纪天源仪器有限公司)进行拉伸性能(屈服强度、抗拉强度)测试，其中，标距为50mm，加载速率为2mm/min。 [0047] 实施例1 [0048] 滑片：由铝硅合金原料经喷射沉积和致密化处理而成(喷射沉积和致密化处理的具体步骤为：将铝硅合金原料进行熔炼处理(温度为800℃)，得到合金液，然后将合金液通过喷射沉积的装置雾化沉积到接收的设备上(雾化气体为N2，雾化压力1.2MPa，沉积距离600mm)，得到毛坯，接着将毛坯进行致密化处理(热挤压温度400℃，挤压比25:1，下同)，并采用微弧氧化(温度为1000℃)进行表面处理，铝硅合金原料的组分按重量百分比计如下： Si 50％，Fe 0.8％，Cu 1.6％，Mg 0.5％，Mn 0.7％，Ni 1.4％，剩余部分为Al及不可避免的杂质；所得滑片在25℃下的线膨胀系数等性能表征结果如表1所示。 [0049] 单缸旋转式压缩机：使用前述滑片，且 (滑片的厚度t＝3.182mm，滑片的前端半径Rv＝4mm，活塞的外周半径Ro＝38.68mm，气缸的内壁半径Rc＝46mm)，使用过程中未出现卡死现象。 [0050] 实施例2 [0051] 滑片：由铝硅合金原料经喷射沉积和致密化处理而成，并采用晶瓷化处理(温度为50℃，电源电压为120V，电流为150A，交变频率为500Hz，时间为50分钟)进行表面处理，铝硅合金原料的组分按重量百分比计如下：Si 65％，Fe 0.9％，Cu 1.8％，Mg 0.4％，Mn 0.6％，Ni 0.9％，剩余部分为Al及不可避免的杂质；所得滑片在25℃下的线膨胀系数等性能表征结果如表1所示。 [0052] 双缸旋转式压缩机：使用前述滑片，且 (滑片的厚度t＝3.182mm，滑片的前端半径Rv＝4mm，活塞的外周半径Ro＝48.072mm，气缸的内壁半径Rc＝56mm)，使用过程中未出现卡死现象。 [0053] 实施例3 [0054] 按照实施例1的方法制备单缸旋转式压缩机，不同的是， 使用过程中未出现卡死现象，但是滑片的圆弧面与活塞外径脱离，可能出现滑片侧面与活塞外径接触的情况，导致漏气及磨损异常等现象。 [0055] 实施例4 [0056] 按照实施例1的方法制备单缸旋转式压缩机，不同的是，活塞也由铝硅合金原料经喷射沉积和致密化处理而成，并采用硬质阳极氧化进行表面处理，且铝硅合金原料的组分按重量百分比计如下：Si 35％，Fe 0.8％，Cu 1.6％，Mg 0.5％，Mn 0.7％，Ni 1.4％，剩余部分为Al及不可避免的杂质；所得活塞在25℃下的线膨胀系数等性能表征结果如表1所示。 [0057] 实施例5 [0058] 按照实施例1的方法制备单缸旋转式压缩机，不同的是，气缸也由铝硅合金原料经喷射沉积和致密化处理而成，并采用硬质阳极氧化进行表面处理，且铝硅合金原料的组分按重量百分比计如下：Si 25％，Fe 0.5％，Cu 1.1％，Mg 0.3％，Mn 0.8％，Ni 1.2％，剩余部分为Al及不可避免的杂质；所得气缸在25℃下的线膨胀系数等性能表征结果如表1所示。 [0059] 对比例1 [0060] 按照实施例1的方法制备滑片和单缸旋转式压缩机，不同的是，铝硅合金原料的组分按重量百分比计如下：Si 11.38％，Mg 0.2％，Mn 0.17％，Fe 0.83％，Zn 0.95％，Ti 0.01％，Ni 0.05％，剩余部分为Al及不可避免的杂质。所得滑片在25℃下的线膨胀系数等性能表征结果如表1所示。单缸旋转式压缩机在使用时易出现卡死现象。 [0061] 表1 [0062] [0063] 通过以上结果可以看出，本发明通过使用质轻、强度高的材料可以有效改善压缩机的可靠性。进一步的耐磨性能试验证明，本发明提供的滑片至少与不锈钢(氮化)滑片具有相当的耐磨性能。同时将所得压缩机进行噪音性能试验，验证后表明，压缩机功耗下降，整个压缩机能效提升，低频噪音得到有效改善。 [0064] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。 |
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