专利名称：滚动转子式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滚动转子式压缩机。
背景技术：
滚动转子式压缩机是空调器、电冰箱等利用制冷循环系统工作的家用电器的重要组成部件，其通过分别与电机转子和气缸内的滚动转子联接的曲轴，将电机的转动转化为气缸内压缩制冷剂部件的运动。现有滚动转子式压缩机，参见附图1-附图2，包括设置在密闭壳体1内的压缩组件和电机部件。压缩部件设置在下部，电机部件设置的上部。电机部件由定子4和转子5组成。转子5为圆柱状，被直接压入曲轴6的上端并置入定子4的铁芯的圆筒空腔内，转子5 与定子4之间通过空气隙相隔。定子4上嵌放有漆包线绕成的定子绕组。定子绕组在外电源电流通过时产生磁场。转子5在有电流通过时，与定子4的磁场相互作用，产生电磁扭矩并在定子4内转动，转子5带动曲轴6转动。曲轴6插入压缩组件的气缸8内。压缩组件包括主轴承7、气缸8和副轴承9、放置在气缸滑片槽内的滑片12、曲轴6和套在曲轴6偏心轴63上的滚动转子11。主轴承7和副轴承9由螺栓固定在气缸8的上下两侧，在气缸8 内形成气缸腔体。位于气缸腔体内的滚动转子11套在插入气缸8内的曲轴6的下端的偏心轴63上。滑片由于背部承受冷媒和滑片弹簧13的压力，滑片先端始终与滚动转子11接触，将气缸腔体分隔成压缩腔Ha和吸气腔14b。压缩机运行时，转子5带动曲轴6转动，曲轴6的转动带动滚动转子11在气缸8内沿着气缸壁面滚动，实现对进入气缸腔体内的制冷剂的压缩和排气。参见图3，为现有滚动转子式压缩机在静态时的曲轴装配示意图，参见图4，为现有滚动转子式压缩机在运行时的曲轴受力变形示意图。由于定子4上嵌放有漆包线绕成的定子绕组，定子绕组在外电源电流通过时产生磁场，转子5在有电流通过时，与定子4的磁场相互作用，产生电磁扭矩并在定子4内转动，由于转子5的转动和磁场力的作用，曲轴6 受力发生弯曲，如果曲轴的刚性不够，弯曲量较大，那么曲轴6会与主轴承7的上端接触，造成曲轴磨耗增大，减少压缩机的使用寿命。参见图5，为现有滚动转子式压缩机的曲轴的在显微镜下的金相组织图。图中的圆形黑色物质为石墨，主要起润滑作用。位于石墨周围的白色物质为铁素体，其余的灰色组织为基体，基体为珠光体。由于现有滚动转子式压缩机使用的曲轴大部分为珠光体基体的球墨铸铁，这类由球墨铸铁制作的曲轴的耐磨性较好，但是刚性不足，在高速旋转时容易弯曲，导致曲轴磨耗增大。然而近年来，随着冷冻系统或空调系统中使用的压缩机的小型化和变频化，压缩机对曲轴的耐磨性和刚性的要求更加苛刻。特别是随着变频空调的发展，既要求曲轴在高速旋转下能够保持一定的刚性，又要求曲轴与轴承具有良好的耐磨性。因此，对于曲轴提出了更高的要求。中国专利文献号CN101737326A于2009年11月13日公开了一种旋转压缩机，该旋转压缩机提供了以马氏体基体的球墨铸铁材料制作的曲轴，该球墨铸铁的硬度虽然比较高，但是韧性不足、脆性大、内应力也比较大，而且加工性能还不够好。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、制作成本低、曲轴的表面硬度高、曲轴的韧性和加工性均比较好、适用范围广的滚动转子式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种滚动转子式压缩机，包括设置在壳体内的电机和压缩组件， 电机包括定子和转子，压缩组件包括气缸、位于气缸内的滚动转子、用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的两侧，转子与曲轴相接，曲轴的偏心轴与滚动转子相接，其特征是曲轴通过铸造成形，在普通铸件的铸造过程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一种以上，铸造过程经奥氏体化正火处理和高温回火处理后，基体形成索氏体组织或屈氏体组织。所述奥氏体化正火处理的温度为800°C 900°C，高温回火处理的温度为500°C 600 "C。所述奥氏体化正火处理的温度为800°C 900°C，高温回火处理的温度为300°C 500 "C。所述普通铸件为FC200 FC600中的任意一种。所述Cu、Cr、Mo和Ni的加入量占铸件总的质量百分比为Cu 0.4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和 Ni 0 2%。所述铸造过程中，采用硅铁类孕育剂、稀土硅铁类孕育剂、硅钙类孕育剂、钡硅铁类孕育剂、镁硅铁类和铋类孕育剂中的一种以上，进行孕育处理。所述曲轴的表面进行磷化处理或二硫化钼涂层处理。本发明在保留现有曲轴的形状和大小的前提下，通过热处理改变曲轴基体的组织，既可以提高曲轴的硬度，又能保持良好的韧性和加工性，而且成本较低；其具有结构简单合理、制作成本低、曲轴的表面硬度高、曲轴的韧性和加工性均比较好、适用范围广的特
点ο
图1为现有滚动转子式压缩机的局部剖视结构示意图。图2为图1中的A-A向局部剖视结构示意图。图3为现有滚动转子式压缩机的曲轴在运行前的结构示意图。图4为现有滚动转子式压缩机的曲轴在运行中的结构示意图。图5为现有滚动转子式压缩机的曲轴的金相组织图。图6为本发明中的曲轴的金相组织图。图7为本发明中的曲轴的热处理工艺图。图中1为壳体，4为定子，5为转子，6为曲轴，7为主轴承，8为气缸，9为副轴承， 11为滚动转子，12为滑片，13为滑片弹簧，14a为压缩腔，14b为吸气腔，63为偏心轴，Pd为高压，I3S为低压。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图6-图7，本滚动转子式压缩机，包括设置在壳体1内的电机和压缩组件，电机包括定子4和转子5，压缩组件包括气缸8、位于气缸8内的滚动转子11、用于支撑曲轴6 的主轴承7和副轴承9设置在气缸8的两侧，转子5与曲轴6相接，曲轴6的偏心轴63与滚动转子11相接，其特征是曲轴6通过铸造成形，在普通铸件的铸造过程中加入Cu、Cr、Mo 和Ni中的一种以上，铸造过程经奥氏体化正火处理和高温回火处理后，基体形成索氏体组织或屈氏体组织。所述奥氏体化正火处理的温度为800°C 900°C，高温回火处理的温度为500°C 600 °C。或者，所述奥氏体化正火处理的温度为800 V 900 V，高温回火处理的温度为 300°C 500°C。普通铸件为FC200 FC600中的任意一种。Cu、Cr、Mo和Ni的加入量占铸件总的的质量百分比为Cu 0.4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和 Ni 0 2%。在铸造过程中，采用硅铁类孕育剂、稀土硅铁类孕育剂、硅钙类孕育剂、钡硅铁类孕育剂、镁硅铁类和铋类孕育剂中的一种以上，进行孕育处理。曲轴6的表面进行磷化处理或二硫化钼涂层处理。图6为本发明中的滚动转子式压缩机的曲轴在显微镜下的金相组织图，图6与图5 中现有的曲轴的金相组织图相比，原来包围在石墨周围的白色的铁素体呈破碎状分布在基体上，基体为比珠光体组织更加细密的索氏体。本发明提供的金相组织既有索氏体保证强度和硬度，又有分散的铁素体保证塑性，因此较有较高的综合力学性能。而且，石墨还是分散在基体中，能够保证材料具有足够的润滑能力。当然，经过对工艺的调整，曲轴的基体组织可以为屈氏体。屈氏体是比索氏体更细密的组织，拥有更高的强度和硬度。参见图7，为本发明中的曲轴的热处理工艺示意图。其工艺过程为首先将铸件加热到600°C左右，保温1小时，使铸件受热均勻；然后进行奥氏体化正火处理，见图7中的A 阶段，将温度升至800°C 900°C，保温2小时，目的是形成部分奥氏体以及分散分布的破碎状铁素体。接下来，将温度升高到900°C 910°C，快速冷却，如采用雾冷。冷却后再将铸件加热，进行高温回火处理，见图7中的B阶段，目的为改善材料韧性和消除应力，并且通过控制不同的温度得到不同的基体组织当温度控制在500°C 600°C，可得到索氏体基体材料；当温度控制在300°C 500°C，可得到屈氏体基体材料。
权利要求
1.一种滚动转子式压缩机，包括设置在壳体(1)内的电机和压缩组件，电机包括定子 (4)和转子(5)，压缩组件包括气缸(8)、位于气缸(8)内的滚动转子(11)、用于支撑曲轴 (6)的主轴承(7)和副轴承(9)设置在气缸(8)的两侧，转子(5)与曲轴(6)相接，曲轴(6) 的偏心轴(6 与滚动转子(11)相接，其特征是曲轴(6)通过铸造成形，在普通铸件的铸造过程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一种以上，铸造过程经奥氏体化正火处理和高温回火处理后，基体形成索氏体组织或屈氏体组织。
2.根据权利要求1所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述奥氏体化正火处理的温度为800°C 900°C，高温回火处理的温度为500°C 600°C。
3.根据权利要求1所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述奥氏体化正火处理的温度为800°C 900°C，高温回火处理的温度为300°C 500°C。
4.根据权利要求1至3任一所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述普通铸件为 FC200 FC600中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述Cu、Cr、Mo和M的加入量占铸件总的质量百分比为Cu 0. 4% 1.2%、Cr 0. 05% 0. 2%、Mo 0.2% 1.0%和Ni 0 2%。
6.根据权利要求5所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述铸造过程中，采用硅铁类孕育剂、稀土硅铁类孕育剂、硅钙类孕育剂、钡硅铁类孕育剂、镁硅铁类和铋类孕育剂中的一种以上，进行孕育处理。
7.根据权利要求6所述的滚动转子式压缩机，其特征是所述曲轴(6)的表面进行磷化处理或二硫化钼涂层处理。
全文摘要
一种滚动转子式压缩机，包括设置在壳体内的电机和压缩组件，电机包括定子和转子，压缩组件包括气缸、位于气缸内的滚动转子、用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的两侧，转子与曲轴相接，曲轴的偏心轴与滚动转子相接，其特征是曲轴通过铸造成形，在普通铸件的铸造过程中加入Cu、Cr、Mo和Ni中的一种以上，铸造过程经奥氏体化正火处理和高温回火处理后，基体形成索氏体组织或屈氏体组织。奥氏体化正火处理的温度为800℃～900℃，高温回火处理的温度为500℃～600℃。本发明具有结构简单合理、制作成本低、曲轴的表面硬度高、曲轴的韧性和加工性均比较好、适用范围广的特点。
文档编号C22C37/06GK102536824SQ20101059389
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者龙春仙 申请人:广东美芝制冷设备有限公司