專利名稱：滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機。
背景技術(shù)：
滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機是空調(diào)器、電冰箱等利用制冷循環(huán)系統(tǒng)工作的家用電器的重要組成部件，其通過分別與電機轉(zhuǎn)子和氣缸內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子聯(lián)接的曲軸，將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為氣缸內(nèi)壓縮制冷劑部件的運動?，F(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，參見附圖1-附圖2，包括設(shè)置在密閉殼體1內(nèi)的壓縮組件和電機部件。壓縮部件設(shè)置在下部，電機部件設(shè)置的上部。電機部件由定子4和轉(zhuǎn)子5組成。轉(zhuǎn)子5為圓柱狀，被直接壓入曲軸6的上端并置入定子4的鐵芯的圓筒空腔內(nèi)，轉(zhuǎn)子5 與定子4之間通過空氣隙相隔。定子4上嵌放有漆包線繞成的定子繞組。定子繞組在外電源電流通過時產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子5在有電流通過時，與定子4的磁場相互作用，產(chǎn)生電磁扭矩并在定子4內(nèi)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子5帶動曲軸6轉(zhuǎn)動。曲軸6插入壓縮組件的氣缸8內(nèi)。壓縮組件包括主軸承7、氣缸8和副軸承9、放置在氣缸滑片槽內(nèi)的滑片12、曲軸6和套在曲軸6偏心軸63上的滾動轉(zhuǎn)子11。主軸承7和副軸承9由螺栓固定在氣缸8的上下兩側(cè)，在氣缸8 內(nèi)形成氣缸腔體。位于氣缸腔體內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子11套在插入氣缸8內(nèi)的曲軸6的下端的偏心軸63上?；捎诒巢砍惺芾涿胶突瑥椈?3的壓力，滑片先端始終與滾動轉(zhuǎn)子11接觸，將氣缸腔體分隔成壓縮腔Ha和吸氣腔14b。壓縮機運行時，轉(zhuǎn)子5帶動曲軸6轉(zhuǎn)動，曲軸6的轉(zhuǎn)動帶動滾動轉(zhuǎn)子11在氣缸8內(nèi)沿著氣缸壁面滾動，實現(xiàn)對進入氣缸腔體內(nèi)的制冷劑的壓縮和排氣。參見圖3，為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機在靜態(tài)時的曲軸裝配示意圖，參見圖4，為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機在運行時的曲軸受力變形示意圖。由于定子4上嵌放有漆包線繞成的定子繞組，定子繞組在外電源電流通過時產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子5在有電流通過時，與定子4的磁場相互作用，產(chǎn)生電磁扭矩并在定子4內(nèi)轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)動和磁場力的作用，曲軸6 受力發(fā)生彎曲，如果曲軸的剛性不夠，彎曲量較大，那么曲軸6會與主軸承7的上端接觸，造成曲軸磨耗增大，減少壓縮機的使用壽命。參見圖5，為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的曲軸的在顯微鏡下的金相組織圖。圖中的圓形黑色物質(zhì)為石墨，主要起潤滑作用。位于石墨周圍的白色物質(zhì)為鐵素體，其余的灰色組織為基體，基體為珠光體。由于現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機使用的曲軸大部分為珠光體基體的球墨鑄鐵，這類由球墨鑄鐵制作的曲軸的耐磨性較好，但是剛性不足，在高速旋轉(zhuǎn)時容易彎曲，導致曲軸磨耗增大。然而近年來，隨著冷凍系統(tǒng)或空調(diào)系統(tǒng)中使用的壓縮機的小型化和變頻化，壓縮機對曲軸的耐磨性和剛性的要求更加苛刻。特別是隨著變頻空調(diào)的發(fā)展，既要求曲軸在高速旋轉(zhuǎn)下能夠保持一定的剛性，又要求曲軸與軸承具有良好的耐磨性。因此，對于曲軸提出了更高的要求。中國專利文獻號CN101737326A于2009年11月13日公開了一種旋轉(zhuǎn)壓縮機，該旋轉(zhuǎn)壓縮機提供了以馬氏體基體的球墨鑄鐵材料制作的曲軸，該球墨鑄鐵的硬度雖然比較高，但是韌性不足、脆性大、內(nèi)應(yīng)力也比較大，而且加工性能還不夠好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、曲軸的表面硬度高、曲軸的韌性和加工性均比較好、適用范圍廣的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的一種滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的電機和壓縮組件， 電機包括定子和轉(zhuǎn)子，壓縮組件包括氣缸、位于氣缸內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子、用于支撐曲軸的主軸承和副軸承設(shè)置在氣缸的兩側(cè)，轉(zhuǎn)子與曲軸相接，曲軸的偏心軸與滾動轉(zhuǎn)子相接，其特征是曲軸通過鑄造成形，在普通鑄件的鑄造過程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一種以上，鑄造過程經(jīng)奧氏體化正火處理和高溫回火處理后，基體形成索氏體組織或屈氏體組織。所述奧氏體化正火處理的溫度為800°C 900°C，高溫回火處理的溫度為500°C 600 "C。所述奧氏體化正火處理的溫度為800°C 900°C，高溫回火處理的溫度為300°C 500 "C。所述普通鑄件為FC200 FC600中的任意一種。所述Cu、Cr、Mo和Ni的加入量占鑄件總的質(zhì)量百分比為Cu 0.4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和 Ni 0 2%。所述鑄造過程中，采用硅鐵類孕育劑、稀土硅鐵類孕育劑、硅鈣類孕育劑、鋇硅鐵類孕育劑、鎂硅鐵類和鉍類孕育劑中的一種以上，進行孕育處理。所述曲軸的表面進行磷化處理或二硫化鉬涂層處理。本發(fā)明在保留現(xiàn)有曲軸的形狀和大小的前提下，通過熱處理改變曲軸基體的組織，既可以提高曲軸的硬度，又能保持良好的韌性和加工性，而且成本較低；其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、曲軸的表面硬度高、曲軸的韌性和加工性均比較好、適用范圍廣的特
點ο


圖1為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中的A-A向局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的曲軸在運行前的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的曲軸在運行中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為現(xiàn)有滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的曲軸的金相組織圖。圖6為本發(fā)明中的曲軸的金相組織圖。圖7為本發(fā)明中的曲軸的熱處理工藝圖。圖中1為殼體，4為定子，5為轉(zhuǎn)子，6為曲軸，7為主軸承，8為氣缸，9為副軸承， 11為滾動轉(zhuǎn)子，12為滑片，13為滑片彈簧，14a為壓縮腔，14b為吸氣腔，63為偏心軸，Pd為高壓，I3S為低壓。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。參見圖6-圖7，本滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，包括設(shè)置在殼體1內(nèi)的電機和壓縮組件，電機包括定子4和轉(zhuǎn)子5，壓縮組件包括氣缸8、位于氣缸8內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子11、用于支撐曲軸6 的主軸承7和副軸承9設(shè)置在氣缸8的兩側(cè)，轉(zhuǎn)子5與曲軸6相接，曲軸6的偏心軸63與滾動轉(zhuǎn)子11相接，其特征是曲軸6通過鑄造成形，在普通鑄件的鑄造過程中加入Cu、Cr、Mo 和Ni中的一種以上，鑄造過程經(jīng)奧氏體化正火處理和高溫回火處理后，基體形成索氏體組織或屈氏體組織。所述奧氏體化正火處理的溫度為800°C 900°C，高溫回火處理的溫度為500°C 600 °C?；蛘撸鰥W氏體化正火處理的溫度為800 V 900 V，高溫回火處理的溫度為 300°C 500°C。普通鑄件為FC200 FC600中的任意一種。Cu、Cr、Mo和Ni的加入量占鑄件總的的質(zhì)量百分比為Cu 0.4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和 Ni 0 2%。在鑄造過程中，采用硅鐵類孕育劑、稀土硅鐵類孕育劑、硅鈣類孕育劑、鋇硅鐵類孕育劑、鎂硅鐵類和鉍類孕育劑中的一種以上，進行孕育處理。曲軸6的表面進行磷化處理或二硫化鉬涂層處理。圖6為本發(fā)明中的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機的曲軸在顯微鏡下的金相組織圖，圖6與圖5 中現(xiàn)有的曲軸的金相組織圖相比，原來包圍在石墨周圍的白色的鐵素體呈破碎狀分布在基體上，基體為比珠光體組織更加細密的索氏體。本發(fā)明提供的金相組織既有索氏體保證強度和硬度，又有分散的鐵素體保證塑性，因此較有較高的綜合力學性能。而且，石墨還是分散在基體中，能夠保證材料具有足夠的潤滑能力。當然，經(jīng)過對工藝的調(diào)整，曲軸的基體組織可以為屈氏體。屈氏體是比索氏體更細密的組織，擁有更高的強度和硬度。參見圖7，為本發(fā)明中的曲軸的熱處理工藝示意圖。其工藝過程為首先將鑄件加熱到600°C左右，保溫1小時，使鑄件受熱均勻；然后進行奧氏體化正火處理，見圖7中的A 階段，將溫度升至800°C 900°C，保溫2小時，目的是形成部分奧氏體以及分散分布的破碎狀鐵素體。接下來，將溫度升高到900°C 910°C，快速冷卻，如采用霧冷。冷卻后再將鑄件加熱，進行高溫回火處理，見圖7中的B階段，目的為改善材料韌性和消除應(yīng)力，并且通過控制不同的溫度得到不同的基體組織當溫度控制在500°C 600°C，可得到索氏體基體材料；當溫度控制在300°C 500°C，可得到屈氏體基體材料。
權(quán)利要求
1.一種滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，包括設(shè)置在殼體(1)內(nèi)的電機和壓縮組件，電機包括定子 (4)和轉(zhuǎn)子(5)，壓縮組件包括氣缸(8)、位于氣缸(8)內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子(11)、用于支撐曲軸 (6)的主軸承(7)和副軸承(9)設(shè)置在氣缸(8)的兩側(cè)，轉(zhuǎn)子(5)與曲軸(6)相接，曲軸(6) 的偏心軸(6 與滾動轉(zhuǎn)子(11)相接，其特征是曲軸(6)通過鑄造成形，在普通鑄件的鑄造過程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一種以上，鑄造過程經(jīng)奧氏體化正火處理和高溫回火處理后，基體形成索氏體組織或屈氏體組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述奧氏體化正火處理的溫度為800°C 900°C，高溫回火處理的溫度為500°C 600°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述奧氏體化正火處理的溫度為800°C 900°C，高溫回火處理的溫度為300°C 500°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述普通鑄件為 FC200 FC600中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述Cu、Cr、Mo和M的加入量占鑄件總的質(zhì)量百分比為Cu 0. 4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和Ni 0 2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述鑄造過程中，采用硅鐵類孕育劑、稀土硅鐵類孕育劑、硅鈣類孕育劑、鋇硅鐵類孕育劑、鎂硅鐵類和鉍類孕育劑中的一種以上，進行孕育處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，其特征是所述曲軸(6)的表面進行磷化處理或二硫化鉬涂層處理。
全文摘要
一種滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的電機和壓縮組件，電機包括定子和轉(zhuǎn)子，壓縮組件包括氣缸、位于氣缸內(nèi)的滾動轉(zhuǎn)子、用于支撐曲軸的主軸承和副軸承設(shè)置在氣缸的兩側(cè)，轉(zhuǎn)子與曲軸相接，曲軸的偏心軸與滾動轉(zhuǎn)子相接，其特征是曲軸通過鑄造成形，在普通鑄件的鑄造過程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一種以上，鑄造過程經(jīng)奧氏體化正火處理和高溫回火處理后，基體形成索氏體組織或屈氏體組織。奧氏體化正火處理的溫度為800℃～900℃，高溫回火處理的溫度為500℃～600℃。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、曲軸的表面硬度高、曲軸的韌性和加工性均比較好、適用范圍廣的特點。
文檔編號C22C37/06GK102536824SQ20101059389
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者龍春仙 申請人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司