一种制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制冷压缩机部件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]旋转式制冷压缩机，又称滚动转子式压缩机，其利用活塞旋转对制冷剂气体进行压缩，投放市场已经很多年了，它是目前最常用的压缩机之一。
[0003]滚动活塞是旋转式制冷压缩机套的重要零件，其设置在压缩机的偏心轴的偏心拐上，制冷时沿着气缸壁滚动，滑片在弹簧力的作用下与滚动转子的外圆壁面紧接触，组成动密封，随着旋转式压缩机采用新型环保制冷剂、高效率和节能等日趋多样化，对能适用于高负荷、高功率、高温、高压等严酷条件下的滚动活塞提出了更高的要求。
[0004]长期以来，滚动活塞的材料通常采用含有N1、Mo、Cr合金元素、珠光体含量大于70%的可淬硬的铸铁件，并通过淬火、回火后使其硬度为HRC52-55，这种材料具有局限性，其制得的滚动活塞的硬度、耐磨性和接触疲劳寿命也不是十分理想。滚动活塞的制造一般采用模铸或连铸管状的方法，先铸出管体，然后切料，再进行内孔、外圆车削、剥皮再磨削，因此铸后的管体需要留有较多余量，活塞材料的利用率只有60%左右，制造过程复杂、制造成本高；还由于滚动活塞采用铸造方法制造，铸铁过程会产生大量的“三废”，严重影响环境，造成污染，而且工作环境较差，也影响操作人员的身体健康。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种制冷压缩机用滚动活塞，使其易于制造并具有良好的耐磨性和较长的接触疲劳寿命。
[0006]本发明还提供了一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，使滚动活塞制造简单、成本低且不污染环境。
[0007]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，所述的滚动活塞材料为渗碳钢冷乳后的钢管。
[0008]上述渗碳钢的化学成分如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37 Mn0.90?1.20Cr0.90 ?1.20 Fe 余量。
[0009]上述渗碳钢的化学成分还可为如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37Mn0.80 ?1.10 Crl.00 ?1.30 Ti 0.04 ?0.10 Fe 余量。
[0010]上述活塞材料热处理后其硬度为56-63HRC。
[0011]上述活塞材料热处理后显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。
[0012]相应地提供了一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤:
(一)、选用渗碳钢，按要求冷乳成符合滚动活塞所需精度的钢管；
(二)、切割钢管至所需的滚动活塞圈料的尺寸；
(三)、渗碳淬火滚动活塞圈料； (四)、冷处理滚动活塞圈料；
(五)、回火处理滚动活塞圈料；
(六)、粗磨滚动活塞圈料各个面；
(七)、精磨(精加工)滚动活塞圈料各个面至达到规定要求。
[0013]按上述方法，就可制造出合格的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、渗碳钢货源更为充足，价格低，成本省。
[0015]2、由于渗碳钢有很好的加工性，零件表面可获得低的粗糙度，运转时摩擦阻力小、能耗低。
[0016]3、滚动活塞采用钢管形式加工，内孔和外圆都只需少量的车削剥皮，再留有少量磨削余量，钢管管料切割后即可进行热处理，切削加工工作量可减少50 %以上，钢材利用率可达90%以上，因此降低了制造成本。
[0017]4、本发明的制造方法其滚动活塞用料不采用铸铁，而采用常见的渗碳钢，省去了铸造方法，避免了对环境产生的污染和高耗能，是一种节能、环保的好方法。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例滚动活塞的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0020]一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，所述的活塞材料为渗碳钢冷乳后的钢管。
[0021]所述的滚动活塞材料为渗碳钢冷乳后的钢管。
[0022]本实施例中，渗碳钢的化学成分如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37Mn0.90 ?1.20 Cr0.90 ?1.20 Fe 余量。具体为:20CrMn。
[0023]另一实施例中，上述渗碳钢的化学成分为如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37 Mn0.80 ?1.10 Crl.00 ?1.30 Ti 0.04 ?0.10 Fe 余量。具体为:20CrMnTi。
[0024]旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤:
(一)、选用渗碳钢，按要求冷乳成符合滚动活塞所需精度的钢管；
(二)、用车削或铣削切割钢管至所需的滚动活塞圈料的尺寸；
(三)、渗碳淬火滚动活塞圈料；
(四)、低温回火处理滚动活塞圈料；
(五)、冷处理滚动活塞圈料；
(六)、粗磨滚动活塞圈料各个面；
(七)、精磨或珩磨滚动活塞圈料各个面至达到规定要求。
[0025]通过上述方法便制得了符合要求的滚动活塞。
[0026]上述渗碳钢冷乳成钢管时，按滚动活塞内外径尺寸专门冷精乳，可留少量的加工余量，经车削及生碳淬火后可直接磨削。
[0027]由于上述滚动活塞需要在高温、高压、承受高接触条件下长期运转，为使其具备有耐腐蚀耐磨损性低的摩擦阻力，对滚动活塞处理按以下要求进行: 步骤(三)中滚动活塞渗碳淬火工艺为:介质为油，介质为油，渗碳温度为860-930°C，时间为120—240分钟，碳势cp%为0.3-1.2% ;淬火温度为850_890°C。
[0028]步骤(四)中冷处理滚动活塞圈料温度为-60——110°C，时间为60-150分钟。
[0029]步骤(五)中滚动活塞圈料回火温度为160_200°C，保温120-210分钟。
[0030]上述滚动活塞淬火、回火后硬度要求为-56-63HRC，回火稳定性检查硬度误差不大于 IHRC0
[0031]上述滚动活塞处理后显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。
[0032]为保证产品的精度和质量，上述粗磨钢管的各个面最好按以下次序进行:先粗磨U、V双端面，再粗磨外圆J面，最后粗磨内圆I面。
[0033]为保证产品的精度和质量，上述精磨或珩磨钢管各个面最好按以下次序进行:先精磨U、V双端面，再精磨外圆J面，精磨内圆I面，最后精珩内圆I面。
【主权项】
1.一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于:所述的活塞材料为渗碳钢冷乳后的钢管，渗碳钢的化学成分如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37 Mn0.90?1.20Cr0.90 ?1.20 Fe 余量。2.一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于:所述的活塞材料为渗碳钢冷乳后的钢管，渗碳钢的化学成分如下重量％:C0.17?0.23 S1.17?0.37 Mn0.80?1.10Crl.00 ?1.30 Ti 0.04 ?0.10 Fe 余量。3.如权利要求1或2所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于:所述的活塞材料热处理后其硬度为56-63HRC。4.如权利要求3所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于:所述的活塞材料热处理后显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。5.一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:其包括如下步骤: (一)、选用渗碳钢，按要求冷乳成符合滚动活塞所需精度的钢管； (二)、切割钢管至所需的滚动活塞圈料的尺寸； (三)、渗碳淬火滚动活塞圈料； (四)、冷处理滚动活塞圈料； (五)、回火处理滚动活塞圈料； (六)、粗磨滚动活塞圈料各个面； (七)、精磨(精加工)滚动活塞圈料各个面至达到规定要求。6.如权利要求5所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:步骤(三)所述渗碳淬火滚动活塞圈料工艺条件为:介质为油，渗碳温度为860-930 °C，时间为120—240分钟，碳势cp%为0.3-1.2% ;淬火温度为850_890°C。7.如权利要求5或6所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:步骤(四)中冷处理滚动活塞圈料温度为-60——110°C，时间为60-150分钟。8.如权利要求5或6所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:步骤(五)中滚动活塞圈料回火温度为160-200°C，保温120-210分钟。9.如权利要求5或6所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:所述的粗磨钢管各个面按以下次序进行:先粗磨U、V双端面，再粗磨外圆J面，最后粗磨内圆I面。10.如权利要求5或6所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于:所述的精磨钢管各个面按以下次序进行:先精磨U、V双端面，再精磨外圆J面，最后精研内圆I面。
【专利摘要】一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，所述的滚动活塞材料为渗碳钢冷轧后的钢管。渗碳钢的化学成分如下：C0.17～0.23；Si0.17～0.37；Mn0.80～1.10；Cr1.00～1.30；Ti？0.04～0.10？？；Fe余量。本发明具有货源更为充足、价格低、成本省、不污染环境的优点。
【IPC分类】F04C29/00, B23P15/10, F04C18/356
【公开号】CN105041658
【申请号】CN201510488197
【发明人】庄希平, 夏祖伟, 林国富
【申请人】宁波甬微集团有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月11日