專利名稱：斜盤式壓縮機(jī)的斜盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車空調(diào)系統(tǒng)中的斜盤式壓縮機(jī)，尤其涉及斜盤式壓縮機(jī) 的斜盤。
背景技術(shù)：
如圖l所示， 一種斜盤式變排量壓縮機(jī)通常有一個(gè)與驅(qū)動(dòng)軸9連接為一體 的斜盤部件8。斜盤部件8與驅(qū)動(dòng)軸9整體旋轉(zhuǎn)，且相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸9呈傾斜狀 態(tài)?；钊?通過(guò)一對(duì)滑履6與斜盤部件8嚙合。驅(qū)動(dòng)軸9旋轉(zhuǎn)并通過(guò)帶斜盤部 件8和滑履6來(lái)使活塞3往復(fù)運(yùn)動(dòng)。壓縮機(jī)變排量是由斜盤部件8相對(duì)驅(qū)動(dòng)軸 9的X方向的傾斜角度的變化來(lái)調(diào)節(jié)的。
斜盤母體材料通常采用鐵系材料、銅合金、鋁合金或上述三者的復(fù)合材料
制造，而為了使 該零件與對(duì)應(yīng)的滑動(dòng)摩擦副配合工作時(shí)減少磨損， 一般在成形 加工后將采用一定的表面處理工藝。例如在中國(guó)專利公開文件CN1580533A中， 公開了一種斜盤，其基體采用Al-Si基鋁合金制成，其成分包含12-30%的Si， 余量為Al，覆蓋層為基體經(jīng)過(guò)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后在其表面上形成的一層氧化 膜。具有上述結(jié)構(gòu)的斜盤8可以有效減少斜盤8外表面與滑履6之間發(fā)生粘著 磨損和咬合的可能性，從而改善了斜盤8和滑履6的接觸面的滑動(dòng)性能，延長(zhǎng) 了斜盤式壓縮機(jī)的使用壽命。
但是該技術(shù)在表面處理工藝上有難點(diǎn)，容易造成零件表面粗糙度和平面度 等參數(shù)精度較低，且鋁合金由于本身易于粘結(jié)，當(dāng)氧化膜失效后容易導(dǎo)致斜盤 和滑履間發(fā)生卡滯現(xiàn)象，因此需要提出一種工藝穩(wěn)定，效果出色的新型的斜盤 來(lái)滿足壓縮機(jī)運(yùn)行的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，以改善斜盤與滑履間的滑動(dòng)性能。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種斜盤式壓縮機(jī) 的斜盤，包括一基體，基體兩面上分別具有表面層，其特征在于，各表面層的
材料是銅合金，其重量組分為78-82%的銅、9-11%的鉛、9-11%的錫。 在上述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤中，各表面層的厚度為0.3-0.5mm。 在上述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤中，各表面層是通過(guò)粉末冶金燒結(jié)方法形成
于基體表面上的。
在上述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤中，還在至少一表面層上覆蓋有減磨層，該 減磨層是由含磷三組份稀土化合物作為減磨劑滲透形成。其中，該稀土化合物 中稀土的成分包括鈥、鏑、镥。該減磨層的厚度例如在0.002-0.010mm之間， 且滲入表面層0.01-0.02mm。
在上述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤中，該基體的材料為45#鋼。 本發(fā)明所采用粉末冶金工藝的復(fù)合結(jié)構(gòu)斜盤的表面硬度較現(xiàn)有技術(shù)中硬 質(zhì)陽(yáng)極氧化鋁合金表面要低，更適合與鋼質(zhì)滑履配合形成滑動(dòng)摩擦副，再加上 銅合金本身優(yōu)秀的潤(rùn)滑性能，經(jīng)試驗(yàn)表明，本發(fā)明的效果要明顯優(yōu)于采用現(xiàn)有 技術(shù)中硬質(zhì)陽(yáng)極氧化鋁合金的斜盤組合。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1是一種斜盤式變排量壓縮機(jī)的內(nèi)部剖視圖。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的斜盤和滑履裝配示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D2所示，本實(shí)施例中的斜盤10是具有一個(gè)基體ll和兩表面層12a、 12b組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，基體11的材料例如為45#鋼，兩表面層12a、 12b的材料 為銅合金，其中銅合金主要成分以重量計(jì)，包含銅78-82%、鉛9-11%、錫9-11% 的組分。此復(fù)合結(jié)構(gòu)例如是采用粉末冶金燒結(jié)技術(shù)制成的，該技術(shù)具有成本低， 性能高的特點(diǎn)，而且制成的零件具有一定的孔隙率，常用于自潤(rùn)滑材料的制造中。粉末冶金燒結(jié)技術(shù)的主要工藝包括將已制粉的銅合金，采用"預(yù)燒一預(yù)壓
—深燒一精壓一最終燒"的工藝燒結(jié)、壓制在45#鋼為材料的基體上，其中中 間深度燒結(jié)過(guò)程的溫度達(dá)600-800°C ，精壓最大壓力可達(dá)30kN。最后通過(guò)車 加工等工藝成形。表面層12a、 12b的厚度為0.3-0.5mm。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，該復(fù)合結(jié)構(gòu)斜盤10成形后，還在一個(gè)或兩個(gè)表面 層12a、 12b中滲透一種減磨劑，該減磨劑為一種含磷三組份稀土化合物，舉例 來(lái)說(shuō)，其中稀土的成分為鈥(Ho)、鏑(Dy)、镥(Lu)等。該減磨劑在滲透后的表 面覆蓋厚度在0.002-0.010mm之間，并滲入各表面層12a、 12b達(dá)到0.01-0.02mm， 形成減磨層13a、 13b。
當(dāng)合金粉末中錫或鉛含量均高于所選范圍時(shí)，在初期試驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng) 遇到極端工作環(huán)境，如無(wú)潤(rùn)滑劑時(shí)，零件表面滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量過(guò)大，使表 面溫度達(dá)到甚至超過(guò)錫或鉛的熔融溫度時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致錫或鉛滲出零件表面， 最終導(dǎo)致零件實(shí)效。而當(dāng)合金粉末中錫或鉛的含量均低于所選范圍時(shí)，則在初 階段試驗(yàn)中即可證明，合金粉末燒結(jié)壓制后的性能無(wú)法滿足試驗(yàn)設(shè)備的最低要 求。也就是說(shuō)，在上述范圍以外的配方可用于其它領(lǐng)域，但在本發(fā)明涉及的空 調(diào)壓縮機(jī)的滑履-斜盤配合中無(wú)法勝任。
而該表面層的厚度則是按照承受載荷和傳遞載荷最佳的原則來(lái)執(zhí)行的，高 于該范圍的系列傳遞能力較差，而低于該范圍的的系列則承載能力較差。表面 覆蓋的減磨層的厚度選擇同樣是基于以上原則。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，通過(guò)粉末冶金燒結(jié)技術(shù)，制造擁有復(fù)合結(jié)構(gòu)的 斜盤，在45#鋼的基體11兩面上燒結(jié)壓制銅合金材料的表面層12a、 12b，利用 銅合金本身優(yōu)秀的潤(rùn)滑性能和45#鋼的機(jī)械性能，使之在壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保 持和滑履6a、 6b的相對(duì)滑動(dòng)摩擦條件不變。此外，在銅合金層的表面覆蓋并在 內(nèi)部滲透一種減磨劑，起到抗腐蝕、耐磨損、絕熱的作用，有效減少了斜盤IO 的外表面與滑履6a、 6b之間發(fā)生粘著磨損和咬合的可能性，從而改善了斜盤和 滑履的接觸面的滑動(dòng)性能，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命。
對(duì)于描述的該實(shí)施例的實(shí)際效果，可通過(guò)下面的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)論來(lái)證明。試 驗(yàn)專用設(shè)備模擬了壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中滑履與斜盤的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。通過(guò)觀察運(yùn)行 后的斜盤磨損情況來(lái)說(shuō)明實(shí)施例的特性。該試驗(yàn)設(shè)備由一套用以固定斜盤的夾具， 一個(gè)用以將滑履固定在指定圓周固定位置的壓緊裝置，與一臺(tái)能同時(shí)提供 指定轉(zhuǎn)速和指定載荷的設(shè)備組成，并能在必要時(shí)對(duì)滑動(dòng)位置施加潤(rùn)滑措施。
試驗(yàn)采用的滑履(參照?qǐng)D2中6a、 6b)為鋼質(zhì)材料，如GCrl5等，表面 作滲硫梯度處理。各組對(duì)比采用同狀態(tài)的滑履。所有試樣按同一外形要求加工。 第一組試樣采用單一結(jié)構(gòu)，材料選擇為10-10鉛青銅； 第二組試樣采用Al-Si基鋁合金制成，表面經(jīng)過(guò)硬質(zhì)合金陽(yáng)極氧化； 第三組試樣采用本發(fā)明的實(shí)施例所用的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中，基體選擇45#鋼， 表面層選擇含銅78-82%、鉛9-11%、錫9-11%的合金粉末，表面層厚度 0.3-0.5mm。
所有試樣加工成型后均使用上述的減磨劑作表面減磨處理。 在無(wú)任何其他潤(rùn)滑措施的情況下，轉(zhuǎn)速800r/min，軸向等效力200N，數(shù) 據(jù)如表一所示
表一
組合種類咬合時(shí)間(秒)平均咬合時(shí)間(秒)
120373932
250817769. 3
3101132125119. 3
其結(jié)果顯示，在模擬壓縮機(jī)初始啟動(dòng)的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例所示的組 合要明顯優(yōu)于另兩組試樣。
在有油霧的半濕潤(rùn)潤(rùn)滑情況下，轉(zhuǎn)速2000r/min，軸向等效力200N，數(shù)據(jù) 如表二所示
表二
組合種類咬合時(shí)間(秒)平均咬合時(shí)間(秒)
180677975. 3
2272260256262. 6
3390387401392. 6
其結(jié)果顯示，在模擬壓縮機(jī)正常運(yùn)行的情況下，本實(shí)施例同樣明顯優(yōu)于另 兩組試樣。
經(jīng)分析后不難得出結(jié)論，由于本發(fā)明實(shí)施例中所述的減磨劑在如硬質(zhì)陽(yáng)極
6氧化和粉末冶金的多孔表面材料更容易滲透，因此第一組試樣要明顯劣于其他 兩組；而本發(fā)明所采用粉末冶金工藝的復(fù)合結(jié)構(gòu)斜盤的表面硬度較現(xiàn)有技術(shù)中 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化鋁合金表面要低，前者的硬度值范圍是Hvl60-255，較適合與鋼 質(zhì)滑履配合形成滑動(dòng)摩擦副，再加上銅合金本身優(yōu)秀的潤(rùn)滑性能，因此本發(fā)明 的實(shí)施例的效果要明顯優(yōu)于采用現(xiàn)有技術(shù)中硬質(zhì)陽(yáng)極氧化鋁合金的斜盤組合。
上面的描述僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理。另外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái) 說(shuō)，可很容易進(jìn)行各種的修改和變型，因此，也并不希望將本發(fā)明限制到圖示 和文字所描述的具體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)合中，所有適當(dāng)?shù)淖冃魏偷刃鎿Q都被認(rèn)為 落在本發(fā)明所附權(quán)利要求書和它們的等效實(shí)施方式范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，包括一基體，基體兩面上分別具有表面層，其特征在于，各表面層的材料是銅合金，其重量組分為78-82％的銅、9-11％的鉛、9-11％的錫。
2. 如權(quán)利要求1所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，各表面層的 厚度為0.3-0.5mm。
3. 如權(quán)利要求1所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，各表面層是 通過(guò)粉末冶金燒結(jié)方法形成于基體表面上的。
4. 如權(quán)利要求1所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，至少一表面 層上覆蓋有減磨層，該減磨層是由含磷三組份稀土化合物作為減磨劑滲透形 成。
5. 如權(quán)利要求4所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，該稀土化合 物中稀土的成分包括鈥、鏑、镥。
6. 如權(quán)利要求4所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，該減磨層的 厚度在0.002-0.010mm之間，且滲入表面層0.01-0.02mm。
7. 如權(quán)利要求1所述的斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，其特征在于，該基體的材 料為45#鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斜盤式壓縮機(jī)的斜盤，包括一基體，基體兩面上分別具有表面層，其中各表面層的材料是銅合金，其重量組分為78-82％的銅、9-11％的鉛、9-11％的錫。本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)斜盤的表面硬度較現(xiàn)有技術(shù)中硬質(zhì)陽(yáng)極氧化鋁合金表面要低，潤(rùn)滑性能更為優(yōu)秀，更適合與鋼質(zhì)滑履配合形成滑動(dòng)摩擦副。
文檔編號(hào)F04B27/08GK101469687SQ20071017282
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者楊念萱, 悅 黃 申請(qǐng)人:上海三電貝洱汽車空調(diào)有限公司