渦旋壓縮機及空調器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制冷領域，尤其涉及一種渦旋壓縮機及空調器。
【背景技術】
[0002]渦旋壓縮機是一種新型的容積式壓縮機，因其結構簡單、體積小、質量輕、噪聲低、機械效率高且運轉平穩等特點，被廣泛應用于空調和制冷機組中。一般來說，渦旋壓縮機主要有動渦旋盤(動渦盤)、靜旋渦盤(靜渦盤)、防自轉機構、機架等組成，它是依靠由渦旋齒相互嚙合形成封閉容積的周期變化實現氣體的吸入、壓縮和排氣。氣體由動、靜渦旋盤的外側進入吸氣腔，壓縮過程由外向內逐漸進行，最后由靜渦旋盤的排氣孔排出。
[0003]由于渦旋壓縮機本身結構的特點，壓縮機的內部有較多的摩擦副，比如曲軸與動渦旋盤軸承摩擦面、曲軸與機架軸承摩擦面、動靜渦旋齒側嚙合面、動靜渦旋齒頂嚙合面等。若零部件之間摩損嚴重，則摩擦功消耗使得輸入功率增大，壓縮機效率降低，且也將影響壓縮機的其他性能。
[0004]在普通渦旋壓縮機中，曲軸一般是采用45#鋼經過加工、熱處理的零件，該零件普遍存在硬度較差、加工精度不高、易磨損、可靠性差的缺點。渦旋壓縮機動渦旋盤軸承座或機架軸承座中一般采用復合材料的滑動軸承，它與動渦旋盤或上機架座孔過盈配合。復合材料的滑動軸承由基體、過渡層和涂層組成。基體以鋼質為主；過渡層是鉛青銅，由青銅粉末燒結而成，起到了固定(Polytetraf Iuoroethylene,簡稱PTFE,聚四氟乙烯)的作用；表面則是一層PTFE的混合物，又稱涂層。該復合材料滑動軸承具有耐高溫和自潤滑性能。若壓縮機存在制冷系統缺氟、缺油、過負荷、回液等問題，則曲軸和復合材料的滑動軸承容易出現磨損造成壓縮機損壞的情況。比如，在缺油的情況下，曲軸對應的摩擦副在高溫下線膨脹系數比較大，導致曲軸與軸承間隙變小，從而惡化軸承的使用環境。
【發明內容】
[0005]鑒于現有技術的現狀，本發明的目的在于提供一種渦旋壓縮機及空調器，渦旋壓縮機的曲軸、第一滑動軸承和第二滑動軸承中的至少一個構件包括陶瓷材料或陶瓷基復合材料，提高了曲軸與滑動軸承的耐磨性，提高了曲軸與滑動軸承的耐高溫性，解決曲軸與軸承易磨損的問題，提高渦旋壓縮機的機械效率。為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0006]一種渦旋壓縮機，包括殼體，位于所述殼體內的靜渦盤、動渦盤、曲軸和機架，所述動渦盤通過第一滑動軸承連接所述曲軸，所述第一滑動軸承固定在動渦盤上并與所述曲軸的頂部形成一對摩擦副，所述機架上還設置有第二滑動軸承，所述曲軸通過所述第二滑動軸承固定在所述機架上；所述曲軸、所述第一滑動軸承和所述第二滑動軸承中的至少一個構件包括陶瓷材料或陶瓷基復合材料。
[0007]在其中一個實施例中，所述曲軸包括由陶瓷材料或陶瓷基復合材料制成的耐磨涂層，所述耐磨涂層置于所述曲軸的與所述第一滑動軸承、所述第二滑動軸承的配合面處。
[0008]在其中一個實施例中，所述耐磨涂層的厚度為0.lmm-2.5mm。
[0009]在其中一個實施例中，所述耐磨涂層為氧化物陶瓷層、碳化物陶瓷層或氮化物陶瓷層。
[0010]在其中一個實施例中，陶瓷基復合材料制成的所述耐磨涂層為陶瓷與金屬復合制成的耐磨涂層或陶瓷與陶瓷復合制成的耐磨涂層。
[0011 ] 在其中一個實施例中，所述曲軸的主體作為基體，所述耐磨涂層的結合包括所述耐磨涂層與所述基體之間的結合和所述耐磨涂層內部的結合，所述耐磨涂層冶金結合在所述基體。
[0012]在其中一個實施例中，所述第一滑動軸承和所述第二滑動軸承均為采用PTFE復合材料制成的滑動軸承。
[0013]在其中一個實施例中，所述第一滑動軸承和所述第二滑動軸承均為采用陶瓷材料或陶瓷基復合材料制成的滑動軸承。
[0014]在其中一個實施例中，陶瓷基復合材料制成的所述滑動軸承為陶瓷與金屬復合制成的滑動軸承，或者陶瓷基復合材料制成的所述滑動軸承為陶瓷與陶瓷復合制成的滑動軸承。
[0015]在其中一個實施例中，陶瓷基復合材料制成的所述滑動軸承為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷制成的滑動軸承。
[0016]在其中一個實施例中，所述第一滑動軸承鑲嵌在所述動渦盤的軸承座孔中，所述第一滑動軸承與所述動渦盤形成陶瓷滑動軸承動盤，所述第一滑動軸承與所述動渦盤過盈配合；所述第二滑動軸承鑲嵌在所述機架中，所述第二滑動軸承與所述機架形成陶瓷滑動軸承機架，所述第二滑動軸承與所述機架過盈配合。
[0017]在其中一個實施例中，在所述動渦盤的用于容納所述第一滑動軸承的軸承座孔內壁設有由陶瓷材料或陶瓷基復合材料制成的耐磨涂層，在所述機架的與所述第二滑動軸承配合面也設有由陶瓷材料或陶瓷基復合材料制成的耐磨涂層。
[0018]還涉及一種空調器，包括上述任一技術方案的所述渦旋壓縮機。
[0019]本發明的有益效果是:
[0020]本發明的渦旋壓縮機及空調器，渦旋壓縮機的曲軸、第一滑動軸承和第二滑動軸承中的至少一個構件包括陶瓷材料或陶瓷基復合材料，提高了曲軸與滑動軸承的耐磨性，提高了曲軸與滑動軸承的耐高溫性，解決曲軸與軸承易磨損的問題，提高渦旋壓縮機的機械效率，提高了渦旋壓縮機在各種工況的可靠性，加工成本低，裝配方便。對曲軸和滑動軸承的優化，進一步提高其耐磨性和耐高溫性。由于空調器包括上述渦旋壓縮機，因此也具有相同的有益效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的渦旋壓縮機一實施例的結構示意圖；
[0022]圖2為曲軸、第一滑動軸承和動渦盤的配合示意圖；
[0023]圖3為陶瓷滑動軸承機架示意圖；
[0024]圖4為陶瓷滑動軸承動盤示意圖；
[0025]圖5為曲軸的結構示意圖；
[0026]圖6為第一滑動軸承的示意圖；
[0027]圖7為第二滑動軸承的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例對本發明的渦旋壓縮機及空調器進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0029]參照圖1，本發明一實施例的渦旋壓縮機為權全封閉式制冷渦旋壓縮機，其基本結構如圖1所示，潤旋壓縮機包括殼體23和置于殼體23內的泵體組件和電機,泵體組件包括機架12、靜渦盤8、動渦盤22、曲軸16和十字滑環21，機架12通過四點焊焊在殼體23上，靜渦盤8通過第一螺釘9和導柱10固定在機架12上，靜渦盤8的上部還設置有密封圈24。動渦盤22置于機架12和靜渦盤8之間，動渦盤22通過第一滑動軸承19連接曲軸16，所述第一滑動軸承19固定在動渦盤22上的軸承孔中并與所述曲軸16的頂部形成一對摩擦副。曲軸16的下端連接電機，曲軸16通過第二滑動軸承13固定在機架12上。電機包括定子14和轉子18。
[0030]殼體23的頂部還設置有上蓋1，上蓋I與殼體23之間的腔體內設置高低壓分隔板5，高低壓分隔板5上設置止回閥，止回閥包括止回閥座3和止回閥片2，止回閥座3通過第二螺釘4固定在高低壓分隔板5上，止回閥片2置于止回閥座3內。上蓋I的頂部設置吊鉤25。殼體23的側部還設有用于連接電源的接線柱20。為了保證曲軸的平衡性，在曲軸16上設有主平衡塊18和副平衡塊15，主平衡塊18位于機架12和電機之間，副平衡塊15置于曲軸16的下端部。
[0031]動渦盤22和靜渦盤8作為渦旋壓縮機的核心構件,動渦盤22和靜渦盤8最常采用的型線是圓漸開線及其修正型線。動渦盤22和靜渦盤8上渦旋型線是參數相同，且相互錯開180°后偏心組裝在一起，兩條渦旋壁之間可以形成數對月牙形密閉容腔。
[0032]渦旋壓縮機運轉時，定子14的磁場驅動轉子17旋轉，轉子17與曲軸16是過盈配合，曲軸17帶動動渦盤22運動。在十字滑環21的防自轉限制下，動渦盤22圍繞曲軸16中心以固定的半徑做平動運動，從而動渦盤22和靜渦盤8的渦旋壁之間形成數對相互隔離且容積連續變化的壓縮腔。制冷劑由吸氣管11進入動渦盤22和靜渦盤8形成的月牙形吸氣腔，且不斷向渦盤中心靠近，隨著月牙形容腔逐漸縮小，容腔內的氣體壓力和溫度不斷得到提高，直至壓縮腔與靜渦盤8排氣孔相通。高溫高壓的氣體進入上蓋I與高低壓分隔板5形成的容腔內，然后通過排氣管6排出。
[0033]為了解決曲軸16與機架12、動渦盤22之間易磨損的問題，曲軸16、第一滑動軸承19和第二滑動軸承中的至少一個構件包括陶瓷材料或陶瓷基復合材料。
[0034]實施例一
[0035]如圖1和圖5所示，曲軸16包括由陶瓷材料或陶瓷基復合材料制成的耐磨涂層26，耐磨涂層26置于曲軸16的與第一滑動軸承19、第二滑動軸承13的配合面處。陶瓷基復合材料為陶瓷與金屬的復合材料或陶瓷與陶瓷的復合材料。
[0036]在曲軸16的與第一滑動軸承19、第二滑動軸承13配合部位分別加工一段一定厚度的陶瓷材料或金屬陶瓷復合材料耐磨涂層26。第一滑動軸承19和第二滑動軸承13均采用普通PTFE復合材料制成。曲軸16的主體所用材料為碳鋼、鑄鐵或其它合金鋼等，可通過激光溶覆技術或等離子熱噴涂技術等，在其與上述兩個滑動軸承相配合的配合面外圓表面上，加工出光滑平整、致密度高、無缺陷的耐磨涂層。耐磨涂層26可為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷涂層材料，優選為純的氧化物抗磨陶瓷、碳化物抗磨陶瓷或氮化物抗磨陶瓷材料，耐磨涂層26也可為金屬與陶瓷抗磨復合材料。
[0037]通過高能密度的激光束或高溫高速的等離子射流做為熱源，對曲軸16需提高耐磨性部位的基體表面進行輻照或噴涂時，耐磨涂層材料與基體材料形成冶金結合的耐磨涂層。耐磨涂層的結合包括涂層與基體之間的結合和涂層內部的結合，如上，耐磨涂層與基體之間的結合為冶金反應出現的高結合強度的冶金結合，通過適當的工藝參數