一種壓縮機(jī)連桿及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓縮機(jī)連桿及其制造方法，所述壓縮機(jī)連桿，包括本體，所述本體的一端設(shè)有第一孔道，所述本體的另一端設(shè)有第二孔道，所述第一孔道的徑向尺寸大于所述第二孔道的徑向尺寸，所述第一孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有耐磨層。根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿，發(fā)藍(lán)層能夠提高表面硬度和耐磨性，使第一孔道得以強(qiáng)化，內(nèi)壁面的耐磨性能大大提高，減小了第一孔道的劃傷和磨損，同時第二孔道不會得到同步強(qiáng)化，避免了與第二孔道配合的活塞銷受到的磨損加劇，使壓縮機(jī)連桿的整體耐磨性提高，使用壽命延長，有效解決了連桿的兩個孔道不能實現(xiàn)不同硬度的問題。
【專利說明】
一種壓縮機(jī)連桿及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種壓縮機(jī)連桿以及壓縮機(jī)連桿的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]連桿具有大孔和小孔，連桿的大孔端與鑄鐵的曲軸副軸配合，連桿小端孔是和活塞銷相配合。壓縮機(jī)在運行過程中，連桿大孔相對曲軸副軸處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，連桿大孔的工作面容易產(chǎn)生劃傷和磨損，而連桿小孔端相對活塞銷處于扭擺狀態(tài)，小端孔硬度高則會導(dǎo)致活塞銷表面磨損。
[0003]在相關(guān)技術(shù)中，連桿的加工工藝方案為:粉末冶金連桿毛坯粗鏜兩孔、精鏜兩孔、絎磨兩孔、清洗、磷化以及刷光。此時，連桿的大孔和小孔的內(nèi)表面的硬度完全決定于毛坯，冰箱壓縮機(jī)粉末冶金連桿從毛坯(粉末冶金燒結(jié)件)加工到成品后，連桿上的大孔和小孔的硬度是一致的，硬度高容易導(dǎo)致磨損活塞銷，硬度低則導(dǎo)致自身大端內(nèi)孔工作面磨損和劃傷，這形成了一個難以協(xié)調(diào)的矛盾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識作出的:連桿大孔相對曲軸副軸處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，大孔端的硬度越高則越不容易磨損。連桿小孔端相對活塞銷處于扭擺狀態(tài)，小孔端的硬度越低活塞銷越不容易磨損。因此，當(dāng)大孔端的硬度較高，小孔端的硬度較低時，既可以減小大孔端的磨損，又可以減小小孔端對活塞銷的磨損，從而可以解決本體在硬度高或者硬度低時，其中必有一端造成嚴(yán)重磨損的問題。
[0005]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)明提出了一種壓縮機(jī)連桿，所述壓縮機(jī)連桿不易磨損，使用壽命較長。
[0006]本發(fā)明還提出了一種具有上述壓縮機(jī)連桿的制造方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿，包括本體，所述本體的一端設(shè)有第一孔道，所述本體的另一端設(shè)有第二孔道，所述第一孔道的內(nèi)徑尺寸大于所述第二孔道的內(nèi)徑尺寸，所述第一孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有耐磨層。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿，發(fā)藍(lán)層能夠提高表面硬度和耐磨性，使第一孔道得以強(qiáng)化，內(nèi)壁面的耐磨性能大大提高，減小了第一孔道的劃傷和磨損，同時第二孔道不會得到同步強(qiáng)化，避免了與第二孔道配合的活塞銷受到的磨損加劇，使壓縮機(jī)連桿的整體耐磨性提高，使用壽命延長，有效解決了連桿的兩個孔道不能實現(xiàn)不同硬度的問題。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的壓縮機(jī)連桿還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述耐磨層為發(fā)藍(lán)層、滲碳層或氮化層中的一種。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第二孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有磷化層。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述本體為冶金件。
[0013]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法，包括以下步驟:S1:提供所述連桿的本體;S2:對所述本體進(jìn)行鏜孔處理，得到所述本體的第一孔道和第二孔道，所述第一孔道的內(nèi)徑尺寸大于所述第二孔道的內(nèi)徑尺寸;S3:對所述第一孔道進(jìn)行珩磨，并對本體進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，形成耐磨層;S4:對所述第二孔道進(jìn)行珩磨。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟S2包括:S21:對所述本體進(jìn)行粗鏜處理，得到所述本體的第一孔道和第二孔道;S22:對所述第一孔道和第二孔道進(jìn)行精鏜處理。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述步驟S3中，所述發(fā)藍(lán)處理為熱處理。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述熱處理為水蒸氣處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟S3包括以下步驟:S31:在500°C-650°C下通入氮氣并且保持lh-3h; S32:通入水蒸氣進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理lh-3h。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括以下步驟:S5:清洗所述本體;S6:對所述本體進(jìn)行磷化處理;S7:對所述本體進(jìn)行刷光處理。
[0018]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】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法的流程圖。
[0021]附圖標(biāo)記:
[0022]壓縮機(jī)連桿10;第一孔道I;第二孔道2;本體3。
【具體實施方式】
[0023]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。
[0024]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿。
[0025]參照圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿10包括本體3，本體3的一端設(shè)有第一孔道I，本體3的另一端設(shè)有第二孔道2。第一孔道I的徑向尺寸大于第二孔道2的徑向尺寸。第一孔道I和第二孔道2比較而言，第一孔道I形成為大孔，第二孔道2形成為小孔。第一孔道I可與曲軸副軸配合，第二孔道2可與活塞銷配合。其中，第一孔道I的內(nèi)壁面上設(shè)有耐磨層。
[0026]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿10，通過在第一孔道I的內(nèi)壁面上設(shè)置發(fā)藍(lán)層，發(fā)藍(lán)層能夠提高表面硬度和耐磨性，使第一孔道I得以強(qiáng)化，內(nèi)壁面的耐磨性能大大提高，減小了第一孔道I的劃傷和磨損，同時第二孔道2不會得到同步強(qiáng)化，避免了與第二孔道2配合的活塞銷受到的磨損加劇，使壓縮機(jī)連桿10的整體耐磨性提高，使用壽命延長，有效解決了連桿的大孔和小孔不能實現(xiàn)不同硬度的問題。
[0027]可選地，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，耐磨層可以為發(fā)藍(lán)層、滲碳層或氮化層中的一種。第二孔道2的內(nèi)壁面上可以設(shè)置磷化層。磷化層能夠增強(qiáng)第二孔道2的內(nèi)壁面的潤滑性能，使第二孔道2與活塞銷的配合更順暢，耐磨損性進(jìn)一步提高。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，本體3可形成為冶金件。具體地，本體3可通過粉末冶金制造形成。由此形成的壓縮機(jī)連桿10強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)。
[0029]下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法，其中，根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿10可以采用該制造方法制造得到。
[0030]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法包括以下步驟:
[0031]S1:提供連桿的本體。
[0032]S2:對本體進(jìn)行鏜孔處理，得到本體的第一孔道和第二孔道，第一孔道的內(nèi)徑尺寸大于第二孔道的內(nèi)徑尺寸。
[0033]S3:對第一孔道進(jìn)行珩磨，并對本體進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，形成耐磨層。
[0034]S4:對第二孔道進(jìn)行珩磨。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法，本體經(jīng)過鏜孔、第一孔道絎磨后，可以獲得較好的加工精度，本體經(jīng)過發(fā)藍(lán)處理后，第一孔道的內(nèi)壁面和第二孔道的內(nèi)壁面可形成發(fā)藍(lán)層，連桿第二孔道在水蒸氣處理后再進(jìn)行珩磨加工，可以去除表面的發(fā)藍(lán)層，第二孔道內(nèi)壁面硬度基本與水蒸氣處理前相當(dāng)，從而實現(xiàn)第一孔道強(qiáng)化表面硬度，同時第二孔道不至于過硬，使制得的壓縮機(jī)連桿的整體耐磨性高，使用壽命長。
[0036]該種方法加工簡便，便于實施，且加工得到的壓縮機(jī)連桿的耐磨性提高，使用壽命延長。
[0037]具體而言，在步驟SI中，提供的本體可以為粉末冶金連桿毛坯。連桿硬度可以為40HRB-50HRB。對粉末冶金連桿毛坯進(jìn)行鏜孔處理后可以在粉末冶金連桿毛坯的兩端分別得到第一孔道和第二孔道。
[0038]鏜孔處理可以包括以下步驟:
[0039]S21:對本體進(jìn)行粗鏜處理，得到本體的第一孔道和第二孔道。
[0040]S22:對第一孔道和第二孔道進(jìn)行精鏜處理。
[0041]由此，粉末冶金連桿毛坯依次經(jīng)過粗鏜和精鏜，可以得到精度較高的第一孔道和第二孔道。由于精鏜后第一孔道和第二孔道的尺寸會有所增加，因此在粗鏜時得到的第一孔道和第二孔道的尺寸應(yīng)小于最終設(shè)計的第一孔道和第二孔道的尺寸。第一孔道和第二孔道的尺寸可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。例如，在本發(fā)明的一個示例中，粉末冶金連桿毛坯經(jīng)過粗鏜后，第一孔道加工至直內(nèi)直徑Φ為13.900±0.010mm，第二孔道加工至內(nèi)直徑Φ為6.900±0.010臟。經(jīng)過精鏜后，第一孔道的內(nèi)直徑0變?yōu)?3.970±0.010111111，第二孔道的內(nèi)直徑0變?yōu)?Φ6.970±0.010πιπι。
[0042]在步驟S3中，第一孔道做絎磨處理后可獲得高精度(圓度2微米以內(nèi))。同時，經(jīng)過珩磨處理后，第一孔道尺寸經(jīng)進(jìn)一步增大，例如，在上面所描述的示例中，第一孔道的內(nèi)直徑Φ變?yōu)?4.021±0.002mm。發(fā)藍(lán)處理的方法可以為多種，例如，發(fā)藍(lán)處理可以采用熱處理。具體地，熱處理可以采用水蒸氣處理。采用水蒸氣處理的步驟為:
[0043]S31:在500°C-650°C下通入氮氣并且保持lh-3h。
[0044]S32:通入水蒸氣進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理lh_3h。
[0045]在上面所描述的實施例中，第一孔道經(jīng)過發(fā)藍(lán)處理后，內(nèi)直徑Φ變?yōu)棣?14.015 土
0.003mm。由此可見，在水蒸氣處理發(fā)藍(lán)后，連桿第一孔道的內(nèi)徑也會由于表面生成發(fā)藍(lán)層導(dǎo)致變小6um左右。所以在設(shè)定水蒸氣處理前的?行磨加工尺寸時，要預(yù)先對此作出補償，就是比最終成品目標(biāo)尺寸加大6um左右，由此保證了成品連桿的尺寸可以達(dá)到目標(biāo)值。
[0046]第一孔道內(nèi)壁面形成發(fā)藍(lán)層，可有效提升第一孔道內(nèi)壁面的硬度。例如，在上面所描述的實施例中，第二孔道的內(nèi)壁面的硬度從原來的40-50提升到60-70。此后再進(jìn)行步驟S4:第二孔道絎磨處理(絎磨加工余量40um)。該步驟可去除第二孔道的內(nèi)壁面的發(fā)藍(lán)層，獲得與第一孔道相比較低的表面硬度，實現(xiàn)了第一孔道和第二孔道的硬度不同，即壓縮機(jī)連桿的小孔和大孔硬度的不同。
[0047]其中，在發(fā)藍(lán)處理前可以對本體進(jìn)行清洗，以除去本體上附著的雜質(zhì)，提高發(fā)藍(lán)效果O
[0048]在本發(fā)明的一些實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿的制造方法還可以包括以下步驟:
[0049]S5:清洗本體。
[0050]S6:對本體進(jìn)行磷化處理。
[0051 ] S7:對本體進(jìn)行刷光處理。
[0052]具體而言，對本體進(jìn)行清洗處理可以去除本體的表面以及第一孔道和第二孔道上附著的雜質(zhì)。清洗方法可采用脫脂處理方法。對本體進(jìn)行磷化處理，可以使第二孔道的內(nèi)壁面上形成磷化層，使第二孔道的潤滑性能提高。其中，需要說明的是，由于第一孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有發(fā)藍(lán)層，發(fā)藍(lán)層能夠阻止第一孔道的內(nèi)壁面被磷化，此時第一孔道的內(nèi)壁面上不會出現(xiàn)磷化層，即原來形成的發(fā)藍(lán)層能夠繼續(xù)保持。最后可對本體進(jìn)行刷光處理，去除本體、第一孔道和第二孔道內(nèi)的磷化殘留渣滓。
[0053]實施例1
[0054]鐵粉原料經(jīng)過壓制和燒結(jié)得到粉末冶金連桿毛坯，連桿毛坯的硬度為44HRB。對連桿的兩端進(jìn)行粗鏜和精鏜得到大孔和小孔，大孔尺寸為13.970mm，小孔尺寸為6.970mm。對大孔進(jìn)行珩磨，然后進(jìn)行清洗，之后進(jìn)行水蒸氣處理。水蒸氣處理步驟為:首先在600 °C下通入氮氣并且保持2h，然后通入水蒸氣進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理2h。處理后大孔的尺寸為14.016mm。然后對小孔進(jìn)行珩磨，去除小孔內(nèi)壁面上的發(fā)藍(lán)層。珩磨后小孔的尺寸為7.003mm。處理完畢后清洗本體。然后本體進(jìn)行磷化處理，使小孔的內(nèi)壁面形成磷化層。最后對連桿進(jìn)行刷光處理得到大孔強(qiáng)化的粉末冶金連桿。
[0055]根據(jù)本發(fā)明實施例的壓縮機(jī)連桿以及壓縮機(jī)連桿的制造方法的其他操作步驟對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是可知的，在此不再詳細(xì)描述。
[0056]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0057]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0058]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”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。
[0059]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。
【主權(quán)項】
1.一種壓縮機(jī)連桿，其特征在于，包括本體，所述本體的一端設(shè)有第一孔道，所述本體的另一端設(shè)有第二孔道，所述第一孔道的內(nèi)徑尺寸大于所述第二孔道的內(nèi)徑尺寸，所述第一孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有耐磨層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)連桿，其特征在于，所述耐磨層為發(fā)藍(lán)層、滲碳層或氮化層中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)連桿，其特征在于，所述第二孔道的內(nèi)壁面上設(shè)有磷化層。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)連桿，其特征在于，所述本體為冶金件。5.—種根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)連桿的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:提供所述連桿的本體； 52:對所述本體進(jìn)行鏜孔處理，得到所述本體的第一孔道和第二孔道，所述第一孔道的內(nèi)徑尺寸大于所述第二孔道的內(nèi)徑尺寸； 53:對所述第一孔道進(jìn)行珩磨，并對本體進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理，形成耐磨層； 54:對所述第二孔道進(jìn)行珩磨。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步驟S2包括: S21:對所述本體進(jìn)行粗鏜處理，得到所述本體的第一孔道和第二孔道； S22:對所述第一孔道和第二孔道進(jìn)行精鏜處理。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述步驟S3中，所述發(fā)藍(lán)處理為熱處理。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述熱處理為水蒸氣處理。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下步驟: 531:在500 0C-650 V下通入氮氣并且保持lh_3h ； 532:通入水蒸氣進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理lh-3h。10.根據(jù)權(quán)利要求5?9中任一項所述的制造方法，其特征在于，還包括以下步驟: S5:清洗所述本體； 56:對所述本體進(jìn)行磷化處理； 57:對所述本體進(jìn)行刷光處理。
【文檔編號】F16C7/02GK106014919SQ201610473924
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張文瑞
【申請人】淮安市新盛壓縮機(jī)配件有限公司