专利名称:涡旋机的制作方法
技术领域：
本公开主要涉及涡旋机。更具体地，本公开涉及一种用于与(X)2制冷剂一起使用的涡旋式压缩机。
背景技术：
本节说明仅提供涉及本公开的但可不构成现有技术的背景信息。
通常，涡旋机，具体地，涡旋式压缩机，常常设置在限定了腔室的气密壳体内，在腔室内设置工作流体。壳体内的隔离件通常将腔室分为排出压力区以及吸入压力区。在低压侧型布置中，涡旋组件位于用于压缩工作流体的吸入压力区内。通常，这些涡旋组件包括一对互相啮合的螺旋形涡卷，使所述一对螺旋形涡卷的其中之一或二者相对于另一个绕动以限定一个或更多个移动室，随着所述移动室从外部吸入口向中心排出口移动其尺寸逐渐减少。通常设有工作以引起这种相对绕动的电动马达。
壳体内的隔离件使从涡旋组件的中心排出口排出的压缩流体能够进入壳体内的排出压力区并同时保持排出压力区与吸入压力区之间的完整性。隔离件的这种功能通常由与隔离件以及与限定中心排出口的涡旋部件互相作用的密封件实现。
气密壳体的排出压力区通常设有与制冷回路或一些其它类型的流体回路连通的排出流体口。在封闭系统中，流体回路的相反端使用吸入流体口与气密壳体的吸入压力区连接，吸入流体口延伸穿过壳体进入到吸入压力区内。因此，涡旋机接收来自气密壳体的吸入压力区的工作流体，在由涡旋组件限定的一个或多个移动室中压缩该工作流体，并且随后将经压缩的工作流体排出到压缩机的排出压力区。经压缩的工作流体通过排出口引导穿过流体回路并通过吸入口返回到气密壳体的吸入压力区。
在具有涡旋机的制冷系统中已经使用各种制冷剂。当涡旋机在制冷、以及空气调节及热泵应用中作为压缩机使用时，在制冷剂及制冷系统的最佳压力下操作涡旋机是特别有利的。通常，由于不同制冷剂的不同溶解性质以及压力和工作温度的不同，设计用于一种制冷剂的涡旋机，与其它制冷剂一起使用时不能良好的工作。另外，气密式压缩机可能产生特别的设计难度，因为它们通常不可拆卸以对内部零件进行常规维护。因此，某些部件的失效或退化可能结束气密式压缩机的使用寿命。因此，本公开指向一种涡旋机，该涡旋机设计成当使用(X)2制冷剂来工作时有效工作并且具有改进的耐磨性。
实用新型内容
在不同的方面中，本教示涉及涡旋机。在某些方面中，涡旋机包括具有排出口及第一螺旋形涡卷的第一涡旋部件、以及具有第二螺旋形涡卷的第二涡旋部件。第一螺旋形涡卷及第二螺旋形涡卷彼此互相啮合。涡旋机还具有与第一涡旋部件的排出口流体连通的排出室。马达使第二涡旋部件相对于第一涡旋部件绕动，其中涡卷在由涡旋部件限定的外围吸入区与排出口之间创建体积渐进变化的至少一个封闭空间以产生加压流体。另外，涡旋机包括与第一涡旋部件及第二涡旋部件两者键联接以防止第二涡旋部件的转动的奥德姆联接件(Oldham coupling)。奥德姆联接件由包括铝并具有包括钝化层的阳极化表面的金属材料制成。在各方面中，具有这种奥德姆联接件的涡旋机能够使用至少1，000小时的(X)2 涡旋机工作时长。
在其它方面中，本公开提供了一种涡旋机，其包括壳体；具有第一螺旋形涡卷并设置在壳体内的第一涡旋部件；以及具有第二螺旋形涡卷并设置在壳体内的第二涡旋部件。第一螺旋形涡卷与第二螺旋形涡卷彼此互相啮合并且驱动机构使第一涡旋部件相对于第二涡旋部件绕动，由此，涡卷在由涡旋部件限定的外围吸入区与由第一涡旋部件限定的排出口之间创建体积渐进变化的至少一个封闭空间。设置在第一涡旋部件下方的轴承座限定了延伸穿过轴承座的圆筒形开口，并且轴承部件容纳在轴承座内并设置为直接抵靠轴。 轴承部件包括自润滑轴承材料。涡旋机还包括设置在第一涡旋部件与轴承座之间以防止所述第一涡旋部件的转动的奥德姆联接件。奥德姆、由包括铝并具有阳极化表面的金属材料制成，阳极化表面包括厚度大于或等于约5微米的钝化层。
在其它方面中，本公开提供了处理包括二氧化碳的制冷剂的二氧化碳涡旋机。该机械包括具有排出口及第一螺旋形涡卷的第一涡旋部件，以及具有第二螺旋形涡卷的第二涡旋部件。第一螺旋形涡卷与第二螺旋形涡卷彼此互相啮合。二氧化碳涡旋机还包括用于使第二涡旋部件相对于第一涡旋部件绕动的驱动机构，其中涡卷在由涡旋部件限定的外围吸入区与排出口之间创建体积渐进变化的至少一个封闭空间；所述驱动机构包括以驱动方式接合所述第二涡旋部件的曲柄轴。轴承组件与曲柄轴接合。轴承组件包括轴承座，所述轴承座限定延伸穿过其中的圆筒形开口 ；以及自润滑轴承部件，所述自润滑轴承部件容纳在轴承座内并设置为直接抵靠轴。在某些方面中，自润滑轴承部件能够使用至少1，000 小时的ω2涡旋机工作时长。在其它方面中，自润滑轴承部件能够使用至少2，000小时的 CO2涡旋机工作时长。
依据本文以下提供的详细描述，本公开的其它应用领域将变得明显。但是，应当理解，所述详细描述和具体示例尽管说明了本公开的优选实施方式，但仅仅意图出于说明的目的，因为对于那些本领域技术人员而言，依据这种详细描述，属于本公开的精神及范围内的各种变化及修改将变得明显。
从详细说明及附图中可更加充分地理解本公开，其中
图1是根据本公开原理的穿过涡旋式压缩机的中心的竖向剖视图；
图2是根据本公开原理的奥德姆联接环的俯视图；
图3是示出根据本公开原理的下轴承组件的横截面视图；
图4是根据本公开原理的下轴承的立体图；以及
图5是根据本公开的典型的上轴承及主轴承的剖视图。
具体实施方式
下文的描述在性质上仅是示例性的并不是试图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有附图中，相应的参考数字指代相似或相应的部件及特征。
本公开在于发现当在二氧化碳制冷剂压缩机中工作时，由如下金属材料构成的奥德姆联接环(Oldham coupling ring)提供了改进的耐磨性，所述金属材料通过阳极化过程进行表面处理以形成金属氧化物的钝化表面。本公开也在于进一步发现当在二氧化碳制冷剂压缩机中工作时，与曲柄轴接合的某些自润滑的下轴承(例如包括聚四氟乙烯/青铜材料的那些下轴承)提供了改进的耐磨性。尽管本公开的原理适于与许多不同类型的涡旋机相结合，但是出于示例说明目的，这里将结合具有如图1所示构造的处理包括二氧化碳(CO2)的制冷剂的涡旋机来进行描述。
现参考附图，具体地，参考图1，CO2制冷剂压缩机10示出为包括大体上为圆筒形的气密壳体12，气密壳体12在其上端处焊接有帽14。帽14设有制冷剂排出配件18，在该制冷剂排出配件18中可具有常见的排出阀。其它附接于壳体的主要元件包括入口配件(未示出)以及横向延伸的隔离件22，隔离件22绕其外围焊接在将帽14焊接于壳体12的相同的点处。排出室23由帽14和隔离件22限定。两件式主轴承座对以及具有一对径向向外延伸的腿部的下轴承支撑部件26各自固定于壳体12。包括马达定子30的马达观设置在主轴承座M与下轴承支撑部件沈之间。曲柄轴32以可转动的方式在轴颈处支撑在与设置在动涡旋盘58的圆筒形毂部61中的上轴承35邻接的驱动轴衬36以及位于下轴承支撑部件26中的下轴承组件38中，在该曲柄轴32上端具有偏心的曲柄销34。曲柄轴32穿过主轴承座M的孔41并在孔41内转动，在孔41内可包括圆筒形主轴承部件37。
在各方面中，主轴承部件37、动涡旋盘58的圆筒形毂部61内的上轴承35、和/或下轴承组件38能够包括用于磨损表面的自润滑轴承材料，如将在下面更加详细描述的。如图3及图4所示，下轴承组件38包括轴承座38a以及径向延伸的凸缘部分38b，轴承座38a 具有延伸穿过其中的圆筒形开口，在径向延伸的凸缘部分38b中具有使轴承座38a能够被安装于下轴承支撑部件26的多个安装开口 38c。自润滑的圆筒形轴承部件39容纳在轴承座38a中并且设置为直接抵靠于曲柄轴32。曲柄轴32在下端处具有直径相对较大的同心孔40，同心孔40与自该同心孔40向上延伸的径向向外的直径较小的孔42连通，孔42延伸自曲柄轴32的顶部。
内部壳体12的下部限定了填充有润滑油的油槽46。对于与通常包括由带有酒精的酸的酯化形成的合成多元醇酯的(X)2制冷剂一起使用而言，润滑油被认为是可接受的。通过示例的方式，一种合适的二氧化碳制冷剂相容多元醇酯润滑油可从Croda hdustrialSpecialities/Uniqema(伦敦，英国)商购，商品名称为 EMKARATE RL68HB 或 ES32-178。另一种合适的二氧化碳相容多元醇酯油可通过由Fuchs (曼海姆，德国)售出的产品名称为RENIS0 -C85E获得。孔40用作为泵以强行使润滑流体向上到达曲柄轴32并进入到孔42中，并且最终到达所有需要润滑的压缩机的不同部分。曲柄轴32由电动马达 28以可转动的方式驱动，马达观包括马达定子30、从中穿过的绕组48、以及压配合在曲柄轴32上的马达转子50，并且分别具有上部配重52及下部配重M。
主轴承座M的上表面设有平坦的止推轴承表面66，在止推轴承表面66上设置有动涡旋盘58，在动涡旋盘58的上表面上具有常见的螺旋形叶片或涡卷60。圆筒形毂部61 从动涡旋盘58的下表面向下伸出，圆筒形毂部61具有自润滑上轴承35，在自润滑上轴承 35中容纳具有内孔66的驱动轴衬36，曲柄销34以驱动方式设置在内孔66中。曲柄销；34在一个表面上具有平坦部，其以驱动方式与形成在孔66的一部分中的平坦表面(未示出) 相接合以提供径向顺从的驱动装置，例如在受让人的美国专利No. 4，877，382中所示，在此通过参引而将该专利的公开内容并入本文。浮动密封件71由定涡旋盘70支撑并与安装于隔离件22的座部73接合以密封地分离进入室75和排出室23。
定涡旋盘部件70设置成具有涡卷72，涡卷72定位成与动涡旋盘58的涡卷60啮合地接合。定涡旋盘70具有由基板部分76限定的居中设置的排出通道74。定涡旋盘70 还包括围绕排出通道74的环形毂部77。在排出通道74中设置簧片阀组件78或其它已知的阀组件。
奥德姆联接件68设置在动涡旋盘58与轴承座M之间。奥德姆联接件68与动涡旋盘58及定涡旋盘70键联接以防止动涡旋盘部件58的转动。如图2所示，奥德姆联接件 68能够是公开于受让人的美国专利No. 5，320，506中的类型，在此通过参引而将该专利的公开内容并入本文。这种奥德姆联接件68在压缩机中经历特别苛刻的条件，因为它们持续地经受制冷剂材料、高温、以及高物理性应力，尤其是扭转应力，因此奥德姆联接件68由具有足以耐受这种环境中的疲劳以及应力的强度的耐磨材料制成。当制冷剂包括二氧化碳时，出现特别的困难。在某些工作状态下，二氧化碳制冷剂可能是亚临界的、跨临界的或在一些工作条件(例如高压条件)期间可能处于超临界状态，其中CO2对于某些材料特别具有侵蚀性和腐蚀性。在某些方面中，二氧化碳用作为溶剂或腐蚀剂并且可穿透材料的表面从而引起不期望的逆反应，导致腐蚀、脆化等。另外，包含卤素(尤其是氯化物)的常规制冷剂易于在零件之间提供更显著的润滑性。在某些二氧化碳涡旋机中，由常规铁基或铝基金属材料制成的奥德姆联接件在长期暴露于二氧化碳时过早地退化并且可能在压缩机内形成不利地污染某些轴承(特别是下轴承39)的微粒以及碎片，从而减少轴承及奥德姆联接件的使用寿命。因为奥德姆联接件或轴承的维护以及替换通常不是任选项，所以这在气密涡旋式设备中尤其是问题，气密涡旋式设备要求被气密地密封在外壳壳体12中的所有内部部件的长期的耐久性。
因此，在各方面中，奥德姆联接件68的一个或更多个部分由与包括二氧化碳的制冷剂相容的金属材料构成，意味着所述材料在存在二氧化碳的情况下不会经历过度的物理或化学退化从而过早地失效。另外，所选择用于奥德姆联接件68的材料具有合适的抗磨性、耐磨性以及耐受涡旋机中的工作条件的强度。在某些方面中，奥德姆联接件68的金属材料包括铝，包括铝合金。奥德姆联接件68的材料可以是以现有技术中公认的常规方式锻造、铸造或烧结的。应当理解，铝可以与其它常见的合金元素一起制成合金，所述合金元素包括硅(Si)、铜(Cu)、镁(Mg)、铁(Fe)Jl (Mn)、镍(Ni)、锡(Sn)及它们的组合。
特别合适的铝合金包括重量百分比为大于或等于约79%至小于或等于约84%的铝，并且任选地还包括重量百分比为大于或等于约7. 5%并且小于或等于约12%的硅；重量百分比为大于或等于约2%至小于或等于约4%的铜；重量百分比为大于或等于约并且小于或等于约2%的铁，可选地为重量百分比为约1.3%的铁；以及重量百分比为大于或等于约2. 5%并且小于或等于约3. 5%的锌，可选地为重量百分比为约3%的锌。
例如，一种用于奥德姆联接件68的特别合适的铝合金指定为A380型铝合金 (ANSI/AA标号为A380. 0)，其典型地包括重量百分比为大于或等于约7. 5%至小于或等于约9. 5%的硅(标称重量百分比为约8. 5%的Si)；重量百分比为大于或等于约3%至小于或等于约4%的铜(标称重量百分比为约3. 5%的Cu)；重量百分比为约3%的锌；重量百分比为约1. 3%的铁；重量百分比为约0. 5%的锰；重量百分比为约0. 的镁；重量百分比为约0. 5%的镍；重量百分比为约0. 35%的锡；其它杂质及稀释剂的重量百分比为小于或等于约0. 5%，其余为铝(重量百分比在从约80%至约83. 25%的范围内变化)。其它合适的铝合金包括383型(ANSI/AA标号为383. 0)以及384型(ANSI/AA 384. 0)。合金383 包括重量百分比为大于或等于约9. 5%至小于或等于约11. 5%的硅(标称重量百分比为约10. 5%的Si)；重量百分比为大于或等于约2%至小于或等于约3%的铜(标称重量百分比为约2. 5%的Cu)；重量百分比为约3%的锌；重量百分比为约1.3%的铁；重量百分比为约0. 5%的锰；重量百分比为约0. 的镁；重量百分比为约0. 3%的镍；重量百分比为约0. 15%的锡；其它杂质及稀释剂的重量百分比为小于或等于约0.5%，其余为铝(重量百分比在从约79. 5%至约82. 75%范围内变化)。384型包括重量百分比为大于或等于约10. 5%至小于或等于约12%的硅(标称重量百分比为约11%的Si)；重量百分比为大于或等于约3%至小于或等于约4. 5%的铜(标称重量百分比为约3. 8%的Cu)；重量百分比为约3%的锌；重量百分比为约1. 3%的铁；重量百分比为约0. 5%的锰；重量百分比为约 0. 的镁；重量百分比为约0. 5%的镍；重量百分比为约0. 35%的锡；其它杂质及稀释剂的重量百分比为小于或等于约0. 5%，其余为铝(重量百分比在从约77. 25%至约80. 25% 的范围内变化)。
尽管像A380型这样的铝合金特别适于形成奥德姆联接件68，但是因为它们具有相对较好的流动性、气密性、热强度以及高温强度，所以当被暴露于二氧化碳环境时，这些铝合金可能不呈现足够的耐腐蚀性和/或耐磨性。事实上，由铝金属材料制成的奥德姆联接件的显著退化可能在(X)2压缩机中发生导致压缩机失效。在某些方面中，奥德姆联接件68 的金属材料进一步通过阳极化过程或电解转换来进行表面处理从而产生钝化层，当在CO2 制冷剂压缩机中工作时该钝化层提供改进的耐磨性。然而，某些期望的铝合金，如A380型、 383型或384型已知为形成仅具有差到普通品质的阳极化表面覆层。尽管未将当前教示局限于任何特别理论，但是相信，具有特别高的硅含量的铝合金(通过非限制性示例的方式， 硅呈现为大于约7. 5%的重量百分比)在阳极化期间形成稳定的高质量钝化层方面可能潜在地产生问题。
阳极化或钝化通常指通过阳极氧化来处理金属以形成坚韧的、硬化的和/或比下层金属更具有电化学惰性的转换覆层或表面钝化层的转换过程。其中所述金属包括例如铝，形成由诸如氧化铝之类的金属氧化物构成的钝化表面层，其为比基底铝金属具有显著较小的电化学反应活性、更加耐久、并且更加耐磨的反应产物(与基底金属结合并且粘结)。现有技术中已公知铝阳极化的许多种不同方法。
选择阳极化过程取决于合金性质以及用于(X)2压缩机中的工作条件所需的保护层。在阳极化期间，通常将要钝化的材料表面暴露于电解质。电极与将要阳极化的材料电连通以形成阳极，而具有相反极性的电极与电解质接触，并且施加电流。最常见的常规阳极化电解质包括铬酸或硫酸的溶液。
所谓的“硬质阳极化”是形成增强了表面硬度以及抗磨性的钝化层的一种特殊阳极化类型。通过硬质阳极化形成的钝化层通常被称为III型阳极化硬覆层，其具有相对较高的耐磨性以及硬度，例如，具有在洛氏硬度计上的从约60C至约70C的范围内变化的硬度。在某些方面中，留下阳极化表面上的钝化层不密封以维持多孔性以及期望的耐磨性。硬质阳极化可能需要特定的阳极化条件，例如包括低温、高电流密度、和/或特殊的电解质以减少阳极覆层的可能更软且更多孔的外层的形成。根据本实用新型的某些方面，某些合适的铝合金(例如A380型或替代的383或384型)可根据本公开来处理以通过硬覆层阳极化技术形成高品质、持久耐磨的钝化层。
通过示例的方式，一种用于铝合金的合适的硬覆层阳极化处理在温度约为0°C至 10°C且电流密度约为2A/ft2 (安/平方英尺)至3. 6A/ft2的状态下使用包括磷酸的电解质(例如，重量百分比为从约10%至15%的酸溶液)。在另一种用于铝合金的特别合适的阳极化处理中，铝上的铬酸的电解质通过阳极化形成氧化铝，这在“Metals Handbook (金属材料手册)”第八版，卷2，621页(美国金属学会，1964)以及“Metal sHandbook Desk Edition (金属材料手册简装版)”pp. 29. 44-29. 45(美国金属学会，1985)中更详细地描述， 在此通过参引而将其分别并入本文。根据所使用的阳极化方法，形成钝化层的处理的持续时间从约5分钟变化至超过4小时。
因此，在某些方面中，阳极化过程提供厚度大于或等于约5微米且小于或等于约 15微米(μ m)的III型阳极化硬覆层；并且在某些方面中，可选地为大于或等于约5 μ m且小于或等于约ΙΟμπι。在各方面中，钝化层的厚度至少为5μπι厚，可选地为大于或等于约 5μπι至小于或等于约15 μ m，取决于所形成的钝化层的完整性及耐磨特性。根据本公开所形成的钝化层具有相对较高的耐磨性及硬度，例如，具有洛氏硬度值在从约60C至约70C的范围内变化的硬度并且在存在二氧化碳制冷剂的情况下更加稳定。钝化层覆层(例如，金属氧化物层)穿透铝合金大致等于所建立的表面的量，其中，厚度包括所建立的部分以及穿透部分。此外，在各方面中，阳极化表面由钝化层完全覆盖，不具有不均勻的覆层的积聚、 销孔或有缺口区。钝化层的厚度能够例如在作为基准面的示例性的奥德姆联接件的键表面上通过ASTM标准B244测量，其命名为"Measurement of Thickness ofAnodic Coating on Aluminum and of Other Nonconductive Coatings onNonmagnetic Basis Metals with Eddy-Current hstruments (使用涡流设备对铝上阳极覆层以及非磁性基底金属上的其它非传导性覆层的厚度的测量)”。在各方面中，包括钝化层的阳极化表面能够使用至少 1，000小时的涡旋机工作时长，可选地为至少约1，500小时的涡旋机工作时长，优选地为至少约2，000小时或更长的处理包括二氧化碳的制冷剂的涡旋机工作/服务时长。
压缩机部件寿命的另一种测量是对制冷系统中压缩机的性能系数(COP)进行量化，其通常指示压缩机的效率。随着内部部件在它们的性能方面的潜在退化，COP同样将减小。COP通常定义为压缩机/系统的发热容量Ok或进入系统的焓)与压缩机的功/电功率消耗(并且在一些情况下，也是风扇的功率消耗)的比率。因此，COP通常定义为系统的发热容量除以输入到系统的功率并且能够成为压缩机性能的有用量度。在各方面中，压
缩机的性能具有COP损失，所述COP损失定义为LCOP (%) =其
中COPinitial是在压缩机开始工作时测量的初始C0P，而COPfinal是在可靠性试验结束时的压缩机性能。在某些方面中，具有带有包括钝化层的阳极化表面的奥德姆联接件的压缩机的性能在1，000小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约5%的COP损失；可选地为在1，000小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约4%的COP变化；可选地为在1，000小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约3%的COP变化。在某些方面中，压缩机具有这样的COP损失在1，500小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约5%的COP变化；可选地为在1，500小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约4%的COP变化；可选地为在1，500小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约3%的COP变化。在某些方面中，压缩机具有这样的COP损失可选地为在2，000小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约5%的COP变化；可选地为在2，000小时的压缩机性能时长期间具有小于或等于约4%的 COP变化。
在某些方面中，在处理包括二氧化碳的制冷剂的压缩机中，选择如下金属材料能够提供显著的性能益处，该金属材料包括被阳极化以在奥德姆联接件上形成钝化层的铝。 在可替代的方面中，二氧化碳涡旋机可具有同样进一步改进压缩机性能的一种或更多种轴承材料，具体地，与阳极化的奥德姆(Oldham)表面实施方式组合。然而，使用阳极化的奥德姆联接件或自润滑的二氧化碳相容的轴承材料能够独立地提供显著的压缩机性能益处。
如上所述，在各方面中，下轴承组件38包括下轴承部件39，下轴承部件39包括自润滑轴承材料。动涡旋盘58的圆筒形毂部61内的主轴承部件37和/或上轴承35可同样可选地包括这种自润滑轴承材料。这种材料在避免了因暴露于二氧化碳制冷剂(具体地， 跨临界的或超临界的二氧化碳或亚临界二氧化碳的液体相)而造成的退化的同时必须满足某些性能标准。如上所述，二氧化碳可用作为有机溶剂和/或腐蚀剂，以使二氧化碳可渗透到材料中并引起物理或化学改变。因此，根据本公开，期望提供一种自润滑轴承材料，该自润滑轴承材料当在所有压缩机工作条件下暴露于二氧化碳制冷剂时始终是稳定的。具体地，气密压缩机需要具有长的使用寿命以及优良的长期耐磨性的轴承材料；因为这种材料通常不能通过维修被更换。
在某些方面中，特别合适的自润滑轴承材料包括覆盖有滑动层的钢衬层、或者可替代地包括覆盖有滑动层的青铜衬层。在某些方面中，经烧结的多孔青铜金属层能够形成于钢衬层上，例如，包括重量百分比为约88%至约90%的铜以及重量百分比为约10%至约 12%的锡的青铜金属。这种青铜金属层可选地充满有树脂，所述树脂在暴露于二氧化碳时是稳定的，如含氟聚合物。充满经烧结的青铜材料的孔的聚合树脂形成滑动层。某些自润滑轴承部件材料还包括至少一种固体润滑剂，该固体润滑剂包括从铅、钼、碳、锡以及它们的组合中选择的元素。例如，能够分散在充满多孔青铜层的树脂中的固体润滑材料的合适的非限制性示例包括石墨颗粒、碳纤维、铅颗粒、二硫化钼颗粒、锡颗粒以及它们的组合。这些类型的合适的轴承被描述于以下美国专利McDonald(麦克唐纳)等人的No. 6，425，977， Davies (戴维斯)的No. 5,911, 514，以及McMeekin (麦克米金)等人的No. 6，461，679，在此通过参引而将这些专利中每一个的的相关部分并入本文。下面的表1通过示例的方式列出了用于本公开的涡旋机的多种合适的可商购的自润滑轴承材料。
表 1
权利要求
1.一种涡旋机，包括第一涡旋部件，所述第一涡旋部件具有排出口以及第一螺旋形涡卷； 第二涡旋部件，所述第二涡旋部件具有第二螺旋形涡卷，所述第一螺旋形涡卷与第二螺旋形涡卷彼此互相啮合；排出室，所述排出室与所述排出口流体连通；马达，所述马达用于使所述第二涡旋部件相对于所述第一涡旋部件绕动，由此，所述涡卷在由所述涡旋部件限定的外围吸入区与所述排出口之间创建体积渐进变化的至少一个封闭空间；其特征在于，所述涡旋机还包括奥德姆联接件，所述奥德姆联接件与所述第二涡旋部件和所述第一涡旋部件键联接以防止所述第二涡旋部件的转动，所述奥德姆联接件由具有阳极化表面的金属材料形成，所述阳极化表面包括钝化层。
2.如权利要求
1所述的涡旋机，其中，所述钝化层的厚度为大约5微米至大约15微米。
3.如权利要求
1所述的涡旋机，其中，所述阳极化表面形成洛氏硬度为大约60C至大约 70C的III型硬覆层阳极化钝化层。
4.如权利要求
1所述的涡旋机，其中，所述金属材料为A380型铝合金。
5.一种涡旋机，包括 壳体；第一涡旋部件，所述第一涡旋部件设置在所述壳体内并具有第一螺旋形涡卷； 第二涡旋部件，所述第二涡旋部件设置在所述壳体内并具有第二螺旋形涡卷，所述第一螺旋形涡卷与第二螺旋形涡卷彼此互相啮合；驱动机构，所述驱动机构用于使所述第一涡旋部件相对于所述第二涡旋部件绕动，由此，所述涡卷在由所述涡旋部件限定的外围吸入区与由所述第一涡旋部件限定的排出口之间创建体积渐进变化的至少一个封闭空间；轴承座，所述轴承座设置在所述第一涡旋部件下方并限定延伸穿过其中的圆筒形开Π ；其特征在于，所述涡旋机还包括自润滑轴承部件，所述自润滑轴承部件容纳在所述轴承座内并设置为直接抵靠轴； 奥德姆联接件，所述奥德姆联接件设置在所述第一涡旋部件与所述轴承座之间以防止所述第一涡旋部件的转动，所述奥德姆联接件由具有阳极化表面的金属材料形成，所述阳极化表面包括厚度大于或等于约5微米的钝化层。
6.如权利要求
5所述的涡旋机，其中，所述阳极化表面形成洛氏硬度为大约60C至大约 70C的III型硬覆层阳极化钝化层。
7.如权利要求
5所述的涡旋机，其中，所述金属材料为Α380铝合金。
8.如权利要求
5所述的涡旋机，其中，所述自润滑轴承部件包括覆盖有经烧结的青铜材料层的钢衬垫，所述经烧结的青铜材料层是多孔的，在所述经烧结的青铜材料层的孔中充满有形成滑动层的聚四氟乙烯。
9.如权利要求
5所述的涡旋机，其中，所述轴承座是设置在所述轴的末端处的下轴承座。
专利摘要
一种涡旋机，其具有耐磨性特征，当处理CO2制冷剂时为涡旋机提供改进的操作性。在某些方面，涡旋机具有包括铝的奥德姆联接件，其中铝具有阳极化表面，在阳极化表面上形成钝化层。涡旋机可选地还具有自润滑轴承，自润滑轴承能够在CO2涡旋机中使用至少1000小时的工作时长。
文档编号F04C18/02GKCN201972923SQ200890100171
公开日2011年9月14日 申请日期2008年10月24日
发明者安妮-弗朗斯·方丹, 柯克·E·库柏 申请人:艾默生环境优化技术有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan