本發(fā)明涉及電動壓縮機技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及石墨軸套和具有該石墨軸套的電動壓縮機和制冷設(shè)備。

背景技術(shù)：

電動汽車由于其節(jié)能、環(huán)保而成為新能源汽車?yán)硐氲倪x擇，電動汽車內(nèi)器件較多且自重又大，可供布置的空間較小，因此電動壓縮機小型化、輕量化是需要解決的重要課題。目前電動壓縮機多采用鋁作為密封殼體，制冷工質(zhì)采用R134a冷媒，由于R134a冷媒工作壓力較小，鋁殼體采用通用鑄造就能滿足密封要求。R134a冷媒屬于氫氟烴類，對臭氧層破壞系數(shù)是0，但氣候變暖潛能值很高，在《蒙特利爾議定書》沒有規(guī)定使用期限，但在《聯(lián)合國氣候變化框架公約》京都書中定性為溫室氣體，歐盟將禁止使用GWP值高的氫氟烴類(HFCS)等相關(guān)制冷劑，因此汽車空調(diào)使用低的GWP值的制冷劑成為趨勢和必然。

二氧化碳制冷劑是自然工質(zhì)，ODP＝0，GWP＝1，來源廣泛，成本低，蒸發(fā)潛熱大，單位容積制冷量相當(dāng)高，但二氧化碳制冷劑壓縮機其工作壓力高達(dá)15MPa，是常規(guī)冷媒5～10倍，在承受負(fù)荷大及潤滑系統(tǒng)弱的條件下，其壓縮機構(gòu)造部件易出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，從而影響壓縮機設(shè)計壽命要求。

因而，現(xiàn)有的電動壓縮機仍有待改進(jìn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出石墨材料、由該石墨材料制備的石墨軸套和具有該石墨軸套的電動壓縮機和制冷設(shè)備。該電動壓縮機的壓縮組件的內(nèi)壁上具有高抗壓強度和硬度的石墨軸套，因而該電動壓縮機具有較高的可靠性和較長的設(shè)計壽命。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種用于電動壓縮機的石墨材料，所述石墨材料包括：石墨載體；硅和金屬，所述硅和金屬負(fù)載在所述石墨載體上。由此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硅能夠強烈地促使碳元素石墨化，并對基體起到固溶強化作用，通過將石墨載體浸漬硅，可以顯著提高制備得到的石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的銻；0～1.0wt％的鋁；0～0.5wt％的硫；0～0.5wt％的鐵；0～0.5wt％的鉀；以及余量的碳。由此通過將石墨載體浸漬硅和金屬，可以顯著提高制備得到的石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的銻；0.05～1.0wt％的鋁；0.05～0.5wt％的硫；0.05～0.5wt％的鐵；0.02～0.5wt％的鉀；以及余量的碳。由此，通過將石墨載體浸漬硅和金屬，可以顯著提高制備得到的石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提出了一種石墨軸套，所述石墨軸套由前面實施例所述的石墨材料制備得到。由此，該石墨軸套具有良好的自潤滑功能，通過將該石墨軸套用于壓縮組件上，例如設(shè)置在上軸承、下軸承和活塞中的內(nèi)壁上，可以顯著提高上軸承、下軸承和活塞的耐磨性。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提出了一種電動壓縮機，包括：殼體，所述殼體內(nèi)封裝有潤滑油和冷媒；電機，所述電機設(shè)置在所述殼體內(nèi)；壓縮組件，所述壓縮組件設(shè)置在殼體內(nèi)，且所述壓縮組件包括氣缸、上軸承、下軸承、活塞、滑片和曲軸，其中，所述上軸承、下軸承和活塞中的至少之一的內(nèi)壁上具有前面實施例所述的石墨軸套。

由此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過在電動壓縮機上軸承、下軸承和活塞中的至少之一的內(nèi)壁上設(shè)置高抗壓強度和硬度的石墨軸套，從而可以降低壓縮組件的磨損，使電動壓縮機具有較高的可靠性，并顯著延長電動壓縮機的設(shè)計壽命。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述上軸承、下軸承和活塞的內(nèi)壁上分別具有石墨軸套。由于通過在上軸承、下軸承和活塞的內(nèi)壁上分別具有石墨軸套，可以進(jìn)一步提高電動壓縮機的可靠性和設(shè)計壽命。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述潤滑油的粘度為40～100mm²/s。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述潤滑油為烴類油和/或含氧合成油。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述潤滑油為選自POE、PVE和PAG中的至少一種。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述冷媒為選自CO₂冷媒和R290冷媒中的至少一種。

在本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明還提出了一種制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包含前面實施例所述的電動壓縮機。由于本發(fā)明上述實施例的電動壓縮機的上軸承、下軸承和活塞中的內(nèi)壁上設(shè)置高抗壓強度和硬度的石墨軸套，從而可以降低壓縮組件的磨損，使電動壓縮機具有較高的可靠性，并顯著延長電動壓縮機的設(shè)計壽命。因此采用本發(fā)明上述實施例的電動壓縮機，還可以進(jìn)一步提高制冷設(shè)備的可靠性和設(shè)計壽命。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電動壓縮機剖面圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的壓縮組件剖面圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的活塞截面圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的上軸承剖面圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種用于電動壓縮機的石墨材料，所述石墨材料包括：石墨載體；硅和金屬，所述硅和金屬負(fù)載在所述石墨載體上。由此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，硅能夠強烈地促使碳元素石墨化，并對基體起到固溶強化作用，通過將石墨載體浸漬硅，可以顯著提高制備得到的石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的銻；0～1.0wt％的鋁；0～0.5wt％的硫；0～0.5wt％的鐵；0～0.5wt％的鉀；以及余量的碳。由此通過將石墨載體浸漬硅和金屬，其中，硅能夠強烈地促使碳元素石墨化，并對基體起到固溶強化作用，另外浸漬上述金屬元素還可以進(jìn)一步提高石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的銻；0.05～1.0wt％的鋁；0.05～0.5wt％的硫；0.05～0.5wt％的鐵；0.02～0.5wt％的鉀；以及余量的碳。由此通過將石墨載體浸漬上述含量的硅以及上述各含量的銻、鋁、硫、鐵、鉀元素，可以進(jìn)一步提高石墨材料的自潤滑功能，并顯著提高制備得到的石墨材料的強度和抗摩擦磨損性能。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提出了一種石墨軸套，所述石墨軸套由前面實施例所述的石墨材料制備得到。由此，該石墨軸套具有良好的自潤滑功能，通過將該石墨軸套用于壓縮組件上，例如設(shè)置在上軸承、下軸承和活塞中的內(nèi)壁上，由此可以顯著提高上軸承、下軸承和活塞的耐磨性。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提出了一種電動壓縮機，包括：殼體、電機和壓縮組件，所述殼體內(nèi)封裝有潤滑油和冷媒；所述電機設(shè)置在所述殼體內(nèi)；所述壓縮組件設(shè)置在殼體內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述壓縮組件包括氣缸、上軸承10、下軸承20、活塞30、滑片和曲軸，其中，所述上軸承10、下軸承20、活塞30中的至少之一的內(nèi)壁上具有前面實施例所述的石墨軸套。

由于石墨軸套100具有較大抗壓強度和肖氏硬度，通過在上軸承10、下軸承20和活塞30中的至少之一的內(nèi)壁上設(shè)置石墨軸套100，可以避免上軸承10、下軸承20和活塞30直接與曲軸接觸，進(jìn)而避免了軸承10、下軸承20和活塞30的磨損，同時降低了曲軸磨損量。由此顯著提高了電動壓縮機的可靠性，并顯著延長電動壓縮機的設(shè)計壽命。由此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，通過在電動壓縮機上軸承、下軸承和活塞中的至少之一的內(nèi)壁上設(shè)置高抗壓強度和硬度的石墨軸套，從而可以降低壓縮組件的磨損。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有上述組分和含量的石墨軸套，其抗壓強度不低于200MPa，肖氏硬度不低于80。由此該石墨軸套具有較高的耐磨性，進(jìn)而可以有效降低上軸承、下軸承和曲軸的磨損量，進(jìn)而提高了電動壓縮機的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，上軸承10、下軸承20和活塞30的內(nèi)壁上分別具有石墨軸套100。由此，通過在上軸承10、下軸承20和活塞30的內(nèi)壁上均設(shè)置石墨軸套100，可以避免上軸承10、下軸承20和活塞30直接與曲軸接觸，進(jìn)而避免了軸承10、下軸承20和活塞30的磨損，同時降低了曲軸磨損量。由此顯著提高了電動壓縮機的可靠性。另外將上軸承10、下軸承20和活塞30的內(nèi)壁上設(shè)置石墨軸套100，可以顯著提高壓縮機的可靠性和品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以采用冷壓或熱壓的方式使石墨軸套100分別形成在上軸承10、下軸承20和活塞30的內(nèi)壁上。具體地，可以將上軸承10、下軸承20和活塞30分別固定在設(shè)定支撐架上，將軸套100通過特定治具分別壓入上軸承10、下軸承20和活塞30，得到組合件，并對組合件內(nèi)徑加工達(dá)到需要精度要求。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，石墨軸套100具體可以通過下列步驟制備得到：

1.將配置好粉體模壓成需要尺寸形狀軸套，對其進(jìn)行培燒；

2.將步驟1進(jìn)行樹脂或者金屬浸漬，進(jìn)行增加強度及韌性的封孔工序；

將步驟2工件進(jìn)行粗加工，達(dá)到所需部件尺寸要求。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，潤滑油的粘度可以為40～100mm²/s。由此，可以顯著提高電動壓縮機的制冷效果。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，潤滑油可以為烴類油和/或含氧合成油。由此，可以進(jìn)一步提高電動壓縮機的制冷效果。根據(jù)本發(fā)明的實施例，潤滑油可以為選自POE、PVE和PAG中的至少一種。由此，可以進(jìn)一步提高電動壓縮機的制冷效果。根據(jù)本發(fā)明的實施例，冷媒可以選擇為CO₂冷媒和R290冷媒中的至少一種。由此，可以進(jìn)一步提高電動壓縮機的制冷效果。

由此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該電動壓縮機通過在電動壓縮機上軸承、下軸承和活塞中的至少之一的內(nèi)壁上設(shè)置高抗壓強度和硬度的石墨軸套，從而可以降低壓縮組件的磨損，使電動壓縮機具有較高的可靠性，并顯著延長電動壓縮機的設(shè)計壽命。

在本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明還提出了一種制冷設(shè)備，該制冷設(shè)備包含前面實施例所述的電動壓縮機。由于本發(fā)明上述實施例的電動壓縮機的上軸承、下軸承和活塞中的內(nèi)壁上設(shè)置高抗壓強度和硬度的石墨軸套，從而可以降低壓縮組件的磨損，使電動壓縮機具有較高的可靠性，并顯著延長電動壓縮機的設(shè)計壽命。因此采用本發(fā)明上述實施例的電動壓縮機，還可以進(jìn)一步提高制冷設(shè)備的可靠性和設(shè)計壽命。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例1

石墨材料包含：2.2wt％的Sb、0.5twt％的Si、0.17wt％的Al、0.28wt％的S、0.28wt％的Fe、0.2wt％的K以及余量的C。

采用上述石墨軸套組合制備軸承和活塞，經(jīng)過1000H實驗后，其磨損量為0.1和0.3微米，滿足壓縮機設(shè)計壽命要求。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。