專利名稱：旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及業(yè)務(wù)用和家庭用的冷凍空調(diào)中使用的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，輥在汽缸內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)，葉片插入葉片槽內(nèi)，并且保持為自由滑動，葉 片的前端部與輥的外周面滑動接觸。這里，葉片槽形成在汽缸內(nèi)半徑方向。
圖3為現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱截面圖，圖4為同一旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的橫截 面圖。該旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)具備汽缸110、輥112、葉片114。在此，輥112通過曲軸108在汽缸110 內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)。葉片114與輥112滑動接觸。貫通槽119形成在汽缸110的半徑方向。此外， 葉片114能夠出沒地插入貫通槽119。 目前，葉片114使用高速鋼(high-speed steel :SKH51)或高速鋼經(jīng)過氮化處理 得到的物質(zhì)，或由高速鋼(高速鋼)成分的粉末構(gòu)成的燒結(jié)部件。汽缸110使用砂型鑄造 (sand mold casting)的片狀石墨鑄鐵(flake graphite cast iron)、或者模具或砂型鑄 造制成的共晶石墨鑄鐵(eutectic gr即hite cast iron)。此外，輥112使用砂型鑄造制成 的合金鑄鐵(alloy cast iron)(例如，參照日本公開專利特開平11-013666號公報)。
近年來，在冷凍空調(diào)中使用的壓縮機(jī)，在比其使用環(huán)境更加嚴(yán)峻的條件下使用。此 外，制冷劑也因為臭氧層的破壞等的環(huán)境問題，從使用現(xiàn)有含有鹵素的物質(zhì)改用為分子內(nèi) 不含鹵素的物質(zhì)。因此，旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的機(jī)械的滑動條件變得更加嚴(yán)酷，希望機(jī)械材料的耐磨 損性的提高。

發(fā)明內(nèi)容
這樣，近年來，對葉片、輥、汽缸的滑動條件要求更加嚴(yán)格，此外，制冷劑也從 HCFC(Hydrochlorofluolocarbons)轉(zhuǎn)變?yōu)镠FC (Hydrof luorocarbons)代替制冷劑，要求更 加耐磨損性的材料組合?，F(xiàn)有的葉片中使用的包含SKH的特殊鋼、鐵類燒結(jié)材料等的單獨 材料耐磨損性不充分。 此外，現(xiàn)有的輥使用的特殊鑄鐵(special cast iron)、鐵類燒結(jié)(sintered iron)等的單獨材料也不能說耐磨損性很充分。再者，現(xiàn)有的汽缸使用的片狀石墨鑄鐵、或 者共晶石墨鑄鐵的耐磨損性也不充分。因此，旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)在更加嚴(yán)酷的運轉(zhuǎn)條件下，需要開 發(fā)具有充分的耐磨損性的葉片、輥、汽缸材料。 在此，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，具備汽缸；通過曲軸在汽缸內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)的輥；和葉 片，該葉片能夠出沒地插入形成于汽缸的半徑方向的汽缸槽、并且與輥滑動接觸，其中，葉 片的材料為高速鋼(SKH51)或合金工具鋼(alloy tool steel :SKD61)，葉片的表面經(jīng)過氣 體氮化或浸硫氮化處理(sulphur nitriding treatment)，輥的材料為在普通鑄鐵(gray cast iron)中加入鉻(Cr)O. 07 0. 20% 、鉬(Mo)O. 20 0. 40%、銅(Cu)O. 40 0. 80%、 硼(B)0. 10%以下的連鑄棒，實施淬火(quenching)、回火(tempering)處理，基體(matrix) 形成馬氏體，在基體中析出基于合金的碳化物，硬度為HRC(Rockwell Hardness)45以上55以下，汽缸的材料為添加有合金元素的片狀石墨、或由模具鑄造或砂型鑄造鑄造而成的共 晶石墨鑄鐵，在基體中析出有碳化物。 這樣的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，基體由比現(xiàn)有的未添加合金的部件耐磨損性高的部件構(gòu)成， 由此，即使葉片表面的硬度變高也能夠確保輥的充分的耐磨損性。


圖1為本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱截面圖。
圖2為同一旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的橫截面圖。
圖3為現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱截面圖。
圖4為同一旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的橫截面圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
(實施方式) 圖1為本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的縱截面圖，圖2為同一旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的壓縮 機(jī)構(gòu)的橫截面圖。旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)在密閉容器l內(nèi)部配置有電動機(jī)部2和壓縮機(jī)部3。電動機(jī) 部2由轉(zhuǎn)子2a和定子2b構(gòu)成。轉(zhuǎn)子2a通過曲軸8壓入等的方法被固定。在此，曲軸8由 主軸承9和副軸承11以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐。在汽缸IO內(nèi)配置有輥12。輥12貫通 與曲軸8的偏心部，進(jìn)行行星運動(planetary movement)。 葉片14將汽缸10分割為吸入室16和壓縮室17。在此，葉片14插入在汽缸10的 半徑方向形成的汽缸槽19。葉片14通過彈簧15和背壓(噴出壓)向輥12按壓。汽缸10 上開有吸入孔5，通過吸入管4與儲壓器(accumlator)(未圖示)連接。
接著，對本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的作用進(jìn)行說明。曲軸8由電動機(jī)部2驅(qū) 動。HFC等的制冷劑氣體通過輥12的行星運動(圖2中向左旋轉(zhuǎn))，從吸入管4經(jīng)由吸入 孔5，被吸入吸入室16。然后，制冷劑氣體，在壓縮室17中壓力上升，經(jīng)由噴出切口 18，從噴 出孔6向密閉容器1內(nèi)噴出，從噴出管7向冷凍循環(huán)內(nèi)循環(huán)。 此時，分割吸入室16和壓縮室17的葉片14，通過彈簧15和向葉片14的背部施 加的壓力向輥12的外周面13按壓。因此，葉片14的前端部與輥12的外周面13滑動，葉 片14的側(cè)面部與汽缸槽19的內(nèi)壁面滑動。葉片14與輥12和汽缸槽19的潤滑使用在穩(wěn) 定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下積存于密閉容器1的底部的潤滑油20進(jìn)行。進(jìn)入吸入管4的吸入氣體含有 制冷劑氣體和潤滑油20， 一起在冷凍循環(huán)中循環(huán)。 但是，當(dāng)起動時，滑動部不存在充分的潤滑油，在這種水平的量下，形成與金屬接 觸相近的邊界潤滑條件，特別是對于不期望滑動性的HFC制冷劑成為嚴(yán)格的滑動條件。
現(xiàn)有的葉片，使用高速鋼(SKH51)或高速鋼經(jīng)過氮化處理形成的物質(zhì)，或者由高 速鋼成分的粉末構(gòu)成的燒結(jié)部件。特別是高速鋼(SKH51)的表面處理的方法，使用氣體氮 化或浸硫氮化處理。在本發(fā)明的實施方式中，葉片14是對確保與SKH51的氮化處理同等的 表面硬度的合金工具鋼(SKD61)進(jìn)行氣體氮化處理或浸硫氮化處理而形成的。汽缸10為 了與葉片14的被氮化的側(cè)面滑動，添加Mo、 Cr、 Ni等的合金，在基體上析出碳化物來提高 耐磨損性的砂型鑄造制成的片狀石墨鑄鐵、或由模具鑄造制成的共晶石墨鑄鐵或FC250
4FC300的片狀石墨鑄鐵而形成。在此，F(xiàn)C250 FC300，是JIS G5501的灰鑄鐵(gray cast iron)的等級，意味著拉伸強(qiáng)度滿足250MPa或300MPa以上的等級。 輥12除了使用添加了現(xiàn)有的合金的片狀石墨鑄鐵之外，還使用添加了相同的合 金通過連續(xù)鑄造法(conti皿ous casting)制造的共晶石墨鑄鐵而形成。在此，輥12與經(jīng) 過氮化處理的葉片14、或前端經(jīng)過陶瓷涂層處理的葉片14在外周滑動接觸。輥12經(jīng)由淬 火、回火，確保HRC硬度為45 55。 這樣，本發(fā)明的實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)具備汽缸10 ;通過曲軸8在汽缸10內(nèi)偏 心旋轉(zhuǎn)的輥12 ;和在汽缸10的半徑方向形成的能夠出沒地插入汽缸槽19的與輥12滑動 接觸的葉片14。 葉片14，其材料為高速鋼(SKH51)或合金工具鋼(SKD61)，將葉片14的表面氣體 氮化或浸硫氮化處理。 輥12的材料為在普通鑄鐵中添加鉻(Cr)O. 07 0. 20% 、鉬(Mo)O. 20 0. 40%、 銅(Cu)0.40 0.80X、硼(B)O. 10%以下的連鑄棒。然后，實施淬火、回火處理，使基體成 為馬氏體，在基體中析出基于合金的碳化物，形成硬度HRC在45以上55以下的輥12。
汽缸10的材料為添加有合金元素的片狀石墨、或者模具鑄造或砂型鑄造鑄造而 成的共晶石墨鑄鐵，在基體中析出碳化物。 現(xiàn)有的葉片，單獨由高速鋼(SKH51)或高速鋼類燒結(jié)品構(gòu)成，相對于輥和汽缸的 耐磨損性不充分。但是本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，即使葉片14表面的硬度變高，也能 夠確保輥12的充分的耐磨損性。 此外，本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，也可以在葉片14的前端部實施陶瓷涂層。 現(xiàn)有的葉片，為高速鋼(SKH51)或高速鋼類燒結(jié)品，通過淬火、回火提高硬度，與耐磨損性 更高的輥材料之間的滑動，容易產(chǎn)生受到對象輥材料的攻擊性而產(chǎn)生耐磨損性的問題。因 此，在本發(fā)明中，通過如上述那樣，能夠提高與對輥12之間的葉片14的耐磨損性。
此外，本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，汽缸10是，大部分基體為珠光體的片狀石 墨結(jié)晶析出而得到的相當(dāng)FC250 FC300的砂型鑄鐵、或者添加有NiO. 1 0. 4%、CrO. 4 1. 0%、 MoO. 1 0. 4%的合金元素的MoNiCr鑄鐵、或者添加有CrO. 4 1. 0%、 MoO. 1 0. 4X的合金元素的MoCr鑄鐵、或者添加有Cr0. 2 1.0%、 CuO. 5 1.0%的合金元素的 Cr鑄鐵的片狀石墨、或者由模具鑄造或砂型鑄造鑄造而成的共晶石墨鑄鐵。
這樣的汽缸IO，是作為砂型鑄鐵(sand mold cast iron)的FC250 FC300的所 謂的片狀石墨結(jié)晶析出得到的物質(zhì)，大部分基體由珠光體構(gòu)成。因此，作為現(xiàn)有的鐵素體基 體的共晶石墨鑄鐵由更能確保耐磨損性的材料構(gòu)成。此外，由氮化處理提高表面硬度的葉 片14和汽缸10，相對于現(xiàn)有的片狀石墨、或者共晶石墨制的鑄鐵，能夠在基體中通過添加 合金析出碳化物而實現(xiàn)基體強(qiáng)化。 此外，本發(fā)明實施方式的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，制冷劑使用HFC、冷凍機(jī)油使用酯油或醚油， 此外，也可以制冷劑使用HCFC、冷凍機(jī)油使用礦物油。
權(quán)利要求
一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，具備汽缸；通過曲軸在所述汽缸內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)的輥；和葉片，該葉片能夠出沒地插入形成于所述汽缸的半徑方向的汽缸槽、并且與所述輥滑動接觸，其中，所述葉片的材料為高速鋼(SKH51)或合金工具鋼(SKD61)，所述葉片的表面經(jīng)過氣體氮化或浸硫氮化處理，所述輥的材料為在普通鑄鐵中加入鉻(Cr)0.07～0.20％、鉬(Mo)0.20～0.40％、銅(Cu)0.40～0.80％、硼(B)0.10％以下的連鑄棒，實施淬火、回火處理，基體形成馬氏體，在所述基體中析出基于合金的碳化物，硬度為HRC45以上55以下，所述汽缸的材料為添加有合金元素的片狀石墨、或由模具鑄造或砂型鑄造鑄造而成的共晶石墨鑄鐵，在所述基體中析出有碳化物。
2. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于 對所述葉片前端部實施了陶瓷涂層。
3. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于所述汽缸是，所述基體為珠光體的片狀石墨結(jié)晶析出而得到的相當(dāng)FC250 FC300的 砂型鑄鐵、或者添加有Ni0. 1 0. 4%、CrO. 4 1. 0%、MoO. 1 0. 4%的合金元素的MoNiCr 鑄鐵、或者添加有Cr0. 4 1.0%、MoO. 1 0. 4%的合金元素的MoCr鑄鐵、或者添加有 CrO. 2 1. 0%、 CuO. 5 1. 0%的合金元素的Cr鑄鐵的片狀石墨、或者由模具鑄造或砂型 鑄造鑄造而成的共晶石墨鑄鐵，由在所述基體中析出有碳化物的部件形成。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項所述的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于制冷劑使用HFC、冷凍機(jī)油使用酯油或醚油，或者所述制冷劑使用HCFC、所述冷凍機(jī)油 使用礦物油。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，葉片的材料為高速鋼(SKH51)或合金工具鋼(SKD61)，葉片的表面經(jīng)過氣體氮化或浸硫氮化處理，輥的材料為在普通鑄鐵中加入鉻(Cr)0.07～0.20％、鉬(Mo)0.20～0.40％、銅(Cu)0.40～0.80％、硼(B)0.10％以下的連鑄棒，實施淬火、回火處理，基體形成馬氏體，在基體中析出基于合金的碳化物，硬度為HRC45以上55以下，汽缸的材料為添加有合金元素的片狀石墨、或由模具鑄造或砂型鑄造鑄造而成的共晶石墨鑄鐵，在基體中析出有碳化物。
文檔編號F04C18/356GK101737326SQ20091020645
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者中西博志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社