旋轉式壓縮的制造方法
【專利摘要】本發明提出了一種旋轉式壓縮機，該壓縮機包括：密封殼體、電動式電機部和壓縮機構部，其中，壓縮機構部由以下部件構成：具有壓縮腔的氣缸、設置在壓縮腔內的活塞和滑片、偏心運轉活塞的曲軸、分別滑動支承曲軸且配備密封壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、配備在主軸承的法蘭和副軸承的法蘭的一邊或者兩邊上的在壓縮腔開孔的排氣裝置，排氣裝置的法蘭的壓縮腔密封面上形成有磷酸鹽皮膜處理層。由此，閥收納槽的變形量可通過磷酸鹽皮膜處理層的厚度來矯正實現平面化，可有效避免與活塞之間的金屬接觸、活塞制動現象。
【專利說明】旋轉式壓縮機
【技術領域】
[0001]本發明壓縮機領域，具體而言，本發明涉及一種旋轉式壓縮機。
【背景技術】
[0002]旋轉壓縮機，到目前為止，一直延續著在軸承的法蘭面配置舌形排氣閥(以下稱舌形閥)的設計，這已成為旋轉壓縮機的特征。舌形閥構造簡單耐久性良好，但存在閥收納槽的面積過大的缺點，為了減少排氣孔的間隙容積(余隙容積)帶來的容積效率降低，閥收納槽的厚度需要保持在1.5?2.0_左右。并且，由于閥收納槽重疊在壓縮腔內徑，壓縮腔內外的壓カ差導致閥收納槽朝向壓縮腔變形。活塞在該變形面上滑動時不但產生變形面的磨耗，活塞上由于制動力的作用，曲軸在短時間內也會產生磨耗。

【發明內容】

[0003]本發明g在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供ー種有用的商業選擇。為此，本發明的ー個目的在于提出一種旋轉式壓縮機以及雙缸旋轉式壓縮機。
[0004]在本發明的ー個方面，本發明提出了一種旋轉式壓縮機，所述旋轉式壓縮機包括:密封殼體、電動式電機部和壓縮機構部，其中，所述壓縮機構部由以下部件構成:具有壓縮腔的氣缸、設置在所述壓縮腔內的活塞和滑片、偏心運轉所述活塞的曲軸、分別滑動支承所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、配備在所述主軸承的法蘭和所述副軸承的法蘭的ー邊或者兩邊上的在所述壓縮腔開孔的排氣裝置，所述排氣裝置的法蘭的壓縮腔密封面上形成有磷酸鹽皮膜處理層。
[0005]由此，閥收納槽的變形量可通過磷酸鹽皮膜處理層的厚度來矯正實現平面化，可避免與活塞之間的金屬接觸、活塞制動現象。另外，由于實現了平面化，可以減少活塞端面出來的高壓氣體泄漏。因此，密封面的磷酸鹽皮膜處理層可發揮改善旋轉壓縮機的可靠性和容積效率的效果。
[0006]另外，根據本發明上述實施例的旋轉式壓縮機還可以具有如下附加的技術特征:
[0007]根據本發明的一個實施例，所述磷酸鹽皮膜處理層的厚度為5?10微米。
[0008]根據本發明的一個實施例，所述主軸承和副軸承的至少ー個是由鑄鐵或者粉末合金形成。
[0009]根據本發明的一個實施例，所述磷酸鹽皮膜處理層的上表面形成有ニ硫化鑰層。
[0010]根據本發明的一個實施例，所述ニ硫化鑰層的厚度為5?10微米。
[0011]在本發明的第二方面，本發明提出了ー種雙缸旋轉式壓縮機，所述雙缸旋轉式壓縮機包括:密封殼體、電動式電機部和壓縮機構部，其中，所述的壓縮機構部內由以下部件構成:具有壓縮腔的兩個氣缸、設置在所述兩個氣缸之間的隔板、分別設置在所述兩個壓縮腔內的兩個活塞、偏心運轉所述兩個活塞的曲軸、分別滑動支承所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、分別在所述法蘭上配置向所述壓縮腔開孔的排氣裝置，所述排氣裝置的法蘭的壓縮腔密封面上形成有磷酸鹽皮膜處理層。[0012]由此，閥收納槽的變形量可通過磷酸鹽皮膜處理層的厚度來矯正實現平面化，可避免與活塞之間的金屬接觸、活塞制動現象。另外，由于實現了平面化，可以減少活塞端面出來的高壓氣體泄漏。因此，密封面的磷酸鹽皮膜處理層可發揮改善旋轉壓縮機的可靠性和容積效率的效果。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述磷酸鹽皮膜處理層的厚度為5?10微米。
[0014]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0016]圖1是本發明的實施例的旋轉壓縮機的內部縱截面圖。
[0017]圖2本發明的實施例的旋轉壓縮機被實施磷酸鹽皮膜處理后主軸承的平面圖。
[0018]圖3本發明的實施例的旋轉壓縮機的排氣裝置的主軸承平面圖。
[0019]圖4本發明的實施例的旋轉壓縮機的磨耗部分的主軸承平面圖。
[0020]圖5本發明的實施例的旋轉壓縮機的內部的縱截面圖。
[0021 ] 圖6本發明的實施例的旋轉壓縮機的內部的縱截面圖。
[0022]其中，各標號表示為:4、壓縮機構部；10、排氣裝置；11、舌形閥；20、閥收納槽；21、薄槽；23、排氣孔；30、磷化膜；40、氣缸；41、壓縮腔；45、活塞；50、主軸承；52、主軸承法蘭；53、密封面；60、曲軸。
【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，g在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0024]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0025]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括ー個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0026]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。[0027]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]發明人是基于下列發現完成本發明的:
[0029]在法蘭上配備舌形排氣閥的軸承，由于閥收納槽的面積較大、其底面也較薄，閥收納槽的剛性降低導致壓縮腔側變形。活塞端面在變形面滑動時不但會由于金屬接觸導致磨耗，而且活塞上由于制動力的作用，在曲軸與軸承之間的油膜消失，曲軸短時間內會產生磨耗。本發明的發明人發現通過在主軸承法蘭上的壓縮腔的密封面上追加磷酸鹽皮膜處理，由于形成的磷酸鹽皮膜處理層厚度為5?10微米，所以即使閥收納槽出現變形(約5微米)，也可以避免變形面與活塞的上端面的金屬接觸。另外，變形面上的磷酸鹽皮膜處理層由于流動會變薄，所以可以修正變形面實現平面化。由此通過上述簡單的方法可以有效改善旋轉壓縮機的可靠性與效率。
[0030]為此，在本發明的ー個方面，本發明提出了一種旋轉式壓縮機，下面參考圖1對該旋轉式壓縮機進行詳細描述。
[0031]如圖1所示，該旋轉壓縮機1是由組裝在密封殼體2內徑的壓縮機構部4、以及配置在其上部的電機部3構成。壓縮機構部4配備以下:氣缸、在氣缸上形成的壓縮腔41中偏心運轉的活塞45、與其活塞同步往復滑動的滑片(圖中省略)、驅動活塞45的曲軸60、滑動支承其曲軸的主軸承50和副軸承55。
[0032]其中，主軸承50是由主軸承輪轂51與主軸承法蘭52構成，副軸承55是由副軸承輪轂56和副軸承57構成。主軸承法蘭52和副軸承法蘭57被固定在氣缸40上，在氣缸40上形成密封的壓縮腔41。根據本發明的一個實施例，在主軸承法蘭52上配備排氣裝置10，組裝排氣消音器65。因此，主軸承法蘭52是由配備密封壓縮腔41的密封面53和排氣裝置10的平面構成，在其中心處，主軸承輪轂51垂直相交。主軸承50和副軸承55的材料一般是采用片狀黑鉛鑄鐵，小型機種中會使用以鐵為主要成分的粉末合金。
[0033]上述的要素部品，通過數個螺釘來完成壓縮機構部4的組裝。壓縮機構部4與電機部3被固定在S封殼體2的內徑上，此后，焊接上殼體(圖中省略)，完成旋轉壓縮機1的組裝。另外，在密封殼體2的底部封入冷凍機油(圖中省略)。
[0034]根據本發明的一個實施例，本發明的旋轉式壓縮機主要在于在主軸承50的部品加工完成后，在主軸承法蘭52的密封面53的整個面追加磷酸鹽皮膜處理。可以理解為在主軸承的下表面進行磷酸鹽皮膜處理，形成磷酸鹽皮膜處理層，磷酸鹽皮膜處理是控制液體溫度后再使用磷酸鹽溶液，并且，是可以通過調整化合處理時間、短時間內調整涂層的性質與厚度的制作方法。但是，如果選擇性的只選擇密封面53形成涂層的話，生產效率上會變差。因此，除主軸承輪轂51的內徑(與曲軸60的滑動面)以外，其它所有面都進行磷酸鹽皮膜處理，形成磷酸鹽皮膜處理層。
[0035]通常下，由于會對曲軸的整體進行磷酸鹽皮膜處理，需要排除主軸承輪轂51的內徑的部份的磷酸鹽皮膜。具體可以按照下列方法去除，利用橡膠栓等對主軸承輪轂51的內徑進行覆蓋，或者是，對主軸承50的整體進行磷酸鹽皮膜處理后，對主軸承輪轂51的內徑進行珩磨加工，去掉涂層。
[0036]根據本發明的一個實施例，圖2為經過磷酸鹽皮膜處理后的主軸承50的平面圖，密封面53上已進行磷酸鹽皮膜處理的涂層30。其涂層30的厚度并不受特別限制，根據本發明的具體實施例，可以約為7微米。涂層30的厚度是磷酸鹽皮膜處理過程中需要注意控制的參數之一。根據本發明的具體實施例，當采用磷酸錳制備涂層時，可以控制其厚度在5?15微米的范圍內進行調整。一般情況下，在高輸出力的旋轉壓縮機和高壓的嚴酷使用條件下，涂層的厚度會増加。
[0037]另外，根據本發明的一個實施例，形成的磷化膜可以是黑色的，由此其具有高摩擦カ進行流動的性質，可以提高其與金屬的附著性和保油性，降低摩擦系數。圖中所示R是曲軸60的運轉方向。
[0038]根據本發明的一個實施例，圖3是從排氣裝置10側所觀察到的主軸承50的平面圖。排氣裝置10是由:配置在閥收納槽20中的排氣孔23、開關其排氣孔的舌形閥11、控制舌形閥的上下行程的閥升程限位器12、把舌形閥11和閥升程限位器12同時固定的鉚釘13構成。另外，在閥收納槽20的先端配備傾斜槽22。
[0039]從導致體積效率降低的間隙容積(余隙容積)的最小化的觀點來看，通常，由于排氣孔23的高度約為2.0?2.5毫米，所以閥收納槽20的高度約為1.5?2.0毫米。另外，由于舌形閥11細長，所以閥收納槽20的面積變大。因此，閥收納槽20的剛性相對于主軸承法蘭52的剛性，閥收納槽20的全區域大幅降低。并且，存在閥收納槽20的50%以上的面積與壓縮腔41 (如虛線所示)的范圍重疊的問題。
[0040]例如，在空調的過負荷運轉條件(冷媒R410A)下，高壓(殼體內壓力)約為4.0Mpa，壓縮腔41的壓カ在約1.5?4.0Mpa中變動。因此，主軸承法蘭52的上下面產生的最大壓力差約為3.5Mpa。因此，閥收納槽20承受的負荷大概計算為70?lOOKg，閥收納槽20在朝向壓縮腔41的方向變形約5微米。
[0041]另ー方面，活塞45的上下端面的高度與壓縮腔41的高度之差，即:活塞高度間隙最容易影響到旋轉壓縮機效率的間隙，需要盡量縮小。但是，由于部品誤差與組立變形等的理由，通常，設定為壓縮腔41或者活塞高度的約0.05%。將其作為活塞高度設計間隙(ΛC)。當壓縮腔41的高度為30毫米吋，Δ C =15微米、活塞滑動中必要的單側間隙應為7.5微米。
[0042]如上述，當閥收納槽20底部的壓カ變形量為5微米吋，與活塞上端面的間隙單純計算的話是2.5微米。但是，壓縮腔41與活塞45等的形狀誤差與選配誤差、變形誤差總和是6微米以上。對上述間隙的影響，若是上述總和誤差的一半(3微米)，活塞41的上端面與變形最大的閥收納槽20底部之間會產生物理性金屬接觸。
[0043]圖4是在密封面53上沒實施磷酸鹽皮膜處理的狀態下的主軸承50的平面圖，由于閥收納槽20的變形，在其部分中偏心運轉的活塞45與密封面53之間的金屬接觸導致的局部的磨耗狀態稱為磨耗部分35。這部分的磨耗狀態，可分為類似被硬度大的活塞41的上端面切割后的光亮表面磨耗、切割形狀磨耗、伴隨著鍍銅現象的磨耗這3種狀態。
[0044]另ー方面，在如圖2所示的薄壁厚槽21的變形部分上，磷化膜被壓在活塞41的上端面。但是，若磷化膜受到摩擦力，由于磷化膜的流動擴散的性質和固體潤滑性良好，因此磷化膜的一部分會流動變薄，活塞41與密封面53不會發生金屬接觸。即判定為:薄槽21的凸狀變形部分通過磷化膜被矯正實現平面化，可與其他平面保持同一水平。
[0045]根據本發明的一個實施例，通過在密封面53上追加磷酸鹽皮膜，由于閥收納槽20的變形量可通過涂層的厚度來矯正實現平面化，可避免與活塞之間的金屬接觸、活塞制動現象。另外，由于實現了平面化，可以減少活塞端面出來的高壓氣體泄漏。因此，密封面53的磷酸鹽皮膜處理可發揮改善旋轉壓縮機的可靠性和容積效率的效果。
[0046]根據本發明的一個實施例，即使在密封面53上實施磷酸鹽皮膜處理，也無需變更上述的活塞高度設計間隙Λ C。另外，磷酸鹽皮膜處理可使用上述的磷酸錳、其他的磷酸鈣等多種的應用材料。并且，采用軸承的材料(粉末合金)時，微細的多孔質的燒結表面由于磷酸鹽的浸透導致封孔，可增加粉末合金與磷酸鹽的密封強度延長磷酸鹽皮膜處理的效果。
[0047]根據本發明的一個實施例，還可以對軸承在進行磷酸鹽皮膜處理后，追加進行ニ硫化鑰化處理，由于活塞的運轉摩擦系數降低，所以可降低旋轉壓縮機的啟動電壓。并且，由于ニ硫化鑰層與磷酸鹽皮膜處理層之間的親和性良好，由此可有效延長ニ硫化鑰層的壽命。
[0048]根據本發明的一個實施例，如圖5所示，當在主軸承50和副軸承55的兩側配備排氣裝置10時，只要在主軸承法蘭52和副軸承法蘭57的兩側密封面53上實施磷酸鹽皮膜處理即可。可以理解為在主軸承的下表面和副軸承的上表面進行磷酸鹽皮膜處理，以便形成磷酸鹽皮膜處理層。
[0049]在本發明的另一方面，本發明提出了ー種雙缸式旋轉壓縮機，下面參考圖6對該雙缸式旋轉壓縮機進行詳細描述。
[0050]圖6上的壓縮機構部配備:分別具有壓縮機41的兩個氣缸、在兩氣缸之間配備的中隔板44、在各自的壓縮腔41上配備活塞45和滑片(圖中省略)。并且，配備:偏心運轉上述的兩個活塞的曲軸60、分別滑動支承曲軸60且具有密封壓縮腔41的主軸承法蘭52和副軸承法蘭57的主軸承50和副軸承55。另外，在主軸承50和副軸承55上配備排氣裝置10。
[0051]根據本發明的一個實施例，在主軸承法蘭52和副軸承法蘭57之間的密封面53上追加磷酸鹽皮膜處理。可以理解為在主軸承的下表面和副軸承的上表面進行磷酸鹽皮膜處理，以便形成磷酸鹽皮膜處理層。由于追加磷酸鹽皮膜處理能夠帶來的有益效果同上述的旋轉式壓縮機，再此不在贅述。
[0052]根據本發明的一個實施例，本發明的旋轉壓縮機或雙缸旋轉式壓縮機可應用于空調機、冷凍機、熱水器等。另外，本發明的排氣裝置容易制造，產業上利用價值大。
[0053]在本說明書的描述中，參考術語“ー個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“ー些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少ー個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0054]盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種旋轉式壓縮機，其特征在于，所述旋轉式壓縮機包括: 密封殼體、電動式電機部和壓縮機構部， 其中，所述壓縮機構部由以下部件構成:具有壓縮腔的氣缸、設置在所述壓縮腔內的活塞和滑片、偏心運轉所述活塞的曲軸、分別滑動支承所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、配備在所述主軸承的法蘭和所述副軸承的法蘭的ー邊或者兩邊上的在所述壓縮腔開孔的排氣裝置， 所述排氣裝置的法蘭的壓縮腔密封面上形成有磷酸鹽皮膜處理層。
2.根據權利要求1所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述磷酸鹽皮膜處理層的厚度為5?10微米。
3.根據權利要求1所述的旋轉壓縮機，其特征在于，所述主軸承和副軸承的至少ー個是由鑄鐵或者粉末合金形成。
4.根據權利要求的1所述的旋轉壓縮機，其特征在于，所述磷酸鹽皮膜處理層的上表面形成有ニ硫化鑰層。
5.根據權利要求4所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述ニ硫化鑰層的厚度為5?10微米。
6.ー種雙缸旋轉式壓縮機，其特征在于，所述雙缸旋轉式壓縮機包括: 密封殼體、電動式電機部和壓縮機構部， 其中，所述的壓縮機構部內由以下部件構成:具有壓縮腔的兩個氣缸、設置在所述兩個氣缸之間的隔板、分別設置在所述兩個壓縮腔內的兩個活塞、偏心運轉所述兩個活塞的曲軸、分別滑動支承所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、分別在所述法蘭上配置向所述壓縮腔開孔的排氣裝置， 所述排氣裝置的法蘭的壓縮腔密封面上形成有磷酸鹽皮膜處理層。
7.根據權利要求6所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述磷酸鹽皮膜處理層的厚度為5?10微米。
8.根據權利要求6所述的旋轉壓縮機，其特征在于，所述主軸承和副軸承的至少ー個是由鑄鐵或者粉末合金形成。
9.根據權利要求6所述的旋轉壓縮機，其特征在干，所述磷酸鹽皮膜處理層的上表面形成有ニ硫化鑰層。
10.根據權利要求9所述的旋轉式壓縮機，其特征在于，所述ニ硫化鑰層的厚度為5?10微米。
【文檔編號】F04C29/12GK103452854SQ201310363364
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】小津政雄, 曹小軍, 王玲 申請人:廣東美芝制冷設備有限公司