專利名稱：壓縮機(jī)曲軸的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)中把電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)構(gòu)部上的壓縮機(jī)曲軸
的制造方法。
背景技術(shù)：
通常密閉式壓縮機(jī)包括圍繞外部密閉殼體的內(nèi)側(cè)設(shè)置的用于產(chǎn)生動力的電動機(jī)
構(gòu)部，以及傳遞、接收電動機(jī)構(gòu)部的動力、對冷媒進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)構(gòu)部。此外，在電動機(jī)構(gòu)
部和壓縮機(jī)構(gòu)部之間結(jié)合有把電動機(jī)構(gòu)部的動力傳遞到壓縮機(jī)構(gòu)部上的曲軸。 上述密閉式壓縮機(jī)根據(jù)冷媒的壓縮方式的不同而有多種類型。其中，旋轉(zhuǎn)式壓縮
機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部設(shè)置在密閉殼體內(nèi)的內(nèi)側(cè)下部，所述的壓縮機(jī)構(gòu)部包括壓入固定在轉(zhuǎn)子
的內(nèi)周面上、下端形成有偏心部的曲軸；設(shè)置在曲軸的下部、容納曲軸的偏心部的氣缸；插
入安裝在曲軸的偏心部上、在曲軸的作用下旋轉(zhuǎn)并與氣缸的內(nèi)壁接觸的滾動活塞；設(shè)置在
氣缸的一側(cè)、與滾動活塞接觸地結(jié)合從而將氣缸內(nèi)部劃分為吸入檢和排出區(qū)的擋板。 如上的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)接通電流后轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而使?jié)L動活塞
在接觸氣缸內(nèi)周面的同時進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，使擋板在滾動活塞的軸向方向與氣缸壁線接觸并
進(jìn)行前后運動，使冷媒被吸入氣缸內(nèi)部并被壓縮，然后向密閉殼體的內(nèi)部空間排出。這里，
所述的曲軸是由含有碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、鎂(Mg)、錫(Sn)等成分的球
墨鑄鐵制造而成的。 但是，如上的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的曲軸雖然具有改善的軸向鋼性(Axial stiffness)或者表面硬度，能夠有效地支撐電動機(jī)構(gòu)部，但是制造壓縮機(jī)的材料費用較高， 從而增加了壓縮機(jī)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種在降低材料費的同時，能夠 在壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)的情況下維持良好的機(jī)械性能，從而穩(wěn)定地支撐電動機(jī)構(gòu)部、防止由 于磨損面而降低壓縮性能的壓縮機(jī)曲軸的制造方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種壓縮機(jī)曲軸的制造方法，包括用鋼材制造將電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞 到壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部上的曲軸；在制造過程中，按照普通熱處理方法依次進(jìn)行正火 (Normalizing)、淬火(Quenching)禾口回火(Tempering)后，進(jìn)行表面硬化熱處理。
在進(jìn)行所述的正火處理時，在92(TC條件下加熱1小時左右后進(jìn)行空冷。
—種壓縮機(jī)曲軸的制造方法，用鋼材制造將電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)構(gòu) 部的偏心部上的曲軸并在制造的過程中，在進(jìn)行淬火及回火處理后進(jìn)行表面硬化熱處理。
優(yōu)選的是，進(jìn)行淬火及回火處理時，在85(TC條件下加熱1小時左右后進(jìn)行油冷， 之后重新在35(TC下加熱1小時左右。 優(yōu)選的是，所述的表面硬化熱處理是經(jīng)過純氮化、氣體氮化、軟氮化、離子氮化或侵硫氮化的氮化熱處理過程。 優(yōu)選的是，在通過熱鍛造加工偏心部后進(jìn)行所述的普通熱處理或表面硬化熱處 理；所述的曲軸由高速鋼、不銹鋼或氮化鋼中的任一材質(zhì)制造而成。 本發(fā)明的壓縮機(jī)曲軸的制造方法是在用鋼材制作曲軸時，對其鋼材進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒?處理，從而在使各部分的硬度達(dá)到均勻的同時，提高其軸向鋼性和耐磨性，從而能夠大的降 低壓縮機(jī)的生產(chǎn)費用。此外在壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)時或者在使用替代冷媒的情況下，也具有 充分的耐磨性，從而能夠提高壓縮機(jī)的性能和可靠性。


圖1是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱向剖面圖； 圖2是圖1中旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部的橫向剖面圖； 圖3中圖1中旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的曲軸的立體圖； 圖4是圖1中旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的曲軸的制造方法的流程圖； 圖5是圖4的曲軸制造方法中經(jīng)過普通熱處理后的曲軸的表面結(jié)構(gòu)圖； 圖6是圖4的曲軸制造方法中經(jīng)過表面硬化熱處理后的曲軸的表面結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的壓縮機(jī)曲軸的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1、圖2所示為具備由本發(fā)明的制造方法制造的曲軸的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，在其密閉 殼體10的內(nèi)部空間設(shè)置有電動機(jī)構(gòu)部20和壓縮機(jī)構(gòu)部30。 所述的電動機(jī)構(gòu)部20由纏繞有線圈并固定設(shè)置在密閉殼體10上的定子21和在 定子21的內(nèi)側(cè)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的轉(zhuǎn)子22以及壓入轉(zhuǎn)子22上一起旋轉(zhuǎn)的曲軸23構(gòu)成。
如圖1和圖3所示，所述的曲軸23由后面將要敘述的支撐在上部軸承32和下部 軸承33上的軸部23a和偏心地形成在軸部23a的下部的偏心部23b構(gòu)成。軸部23a的內(nèi) 部貫通形成有油流路23c，在油流路23c的下端設(shè)置有供油器(未圖示)。此外，在軸部23a 的下半部，即軸部23a插入到上部軸承32和下部軸承33的軸承孔32a內(nèi)的部位處，在偏心 部23b的上下兩側(cè)，各自形成在徑向進(jìn)行支撐的徑向面23d，在徑向面23d上與油流路23c 連通地形成有油槽(未圖示)。 另外，在位于偏心部23b上下兩側(cè)的徑向面23d、23d之間的曲軸23上形成有小于 偏心部23b的偏心程度并被支撐在上部軸承32和下部軸承33的推力面32b上的兩個推力 面23e。 此外，上述曲軸23由例如高速鋼、不銹鋼或氮化鋼制成。但是，上述鋼材的機(jī)械特 性不如以往的球墨鑄鐵所具有的機(jī)械特性，因此軸向鋼性或者表面硬度下降，從而會降低 壓縮機(jī)的可靠性。因此在本發(fā)明中，上述曲軸23由低廉的鋼材制造，另外為了提高鋼材的 機(jī)械特性，在制造過程中進(jìn)行了熱處理。 本發(fā)明中用鋼材制造曲軸23的過程如圖4所示，包括造管(Sl)、引拔(S2)、熱鍛 造(形成偏心部)(S3)、后加工(S4)、熱處理(S5)和磨光(S6)。其中，本發(fā)明的熱處理過程 (S5)由普通熱處理過程和表面硬化熱處理過程構(gòu)成，具體說明如下 首先，經(jīng)過上述的熱鍛造過程后，軸部23a的短軸(即下部軸承上支撐的軸部)、偏心部23b及軸部23a的長軸(即上部軸承上支撐的壓入轉(zhuǎn)子上的軸部)的硬度會變得不 同。為此，通過普通熱處理過程依次進(jìn)行正火、淬火和回火，使各部位的硬度達(dá)到均勻程度。 其中所述的正火是在92(TC條件下加熱1小時左右后進(jìn)行空冷，使整體硬度上升到230 240HmV程度。反面淬火(Quenching)及回火是在85(TC條件下加熱1小時左右進(jìn)行油冷 后，在35(TC條件下加熱1小時左右，從而使整體硬度達(dá)到一定的同時，整體組織變成馬氏 體(martensite)，在硬化的同時硬度急劇上升到640 670HmV。如上的一般熱處理過程是， 根據(jù)情況可以連續(xù)進(jìn)行正火、淬火和回火，也可以僅進(jìn)行淬火和回火。這樣，上述曲軸23與 使用球墨鑄鐵相比，軸彎曲量得到約15%左右的改善，拉伸強(qiáng)度能夠增強(qiáng)20%左右。圖5 顯示出對鋼材的實施一般熱處理后，曲軸的表面整體變?yōu)轳R氏體組織的狀態(tài)。
然后，在表面硬化熱處理過程中，使氮氣滲透到鋼材中使其表面硬化，可采用如下 氮化工藝中的其中一種把準(zhǔn)備好的鋼材在氨氣中在50(TC以上加熱18 19小時后自然 冷卻的純氮化法；由氨的熱分解所產(chǎn)生的氮元素和由滲碳性氣體提供的CO氣體而實現(xiàn)的 氣體氮化法；軟氮化法；利用放電能量使氮氣離子化生成的N+離子在(_)極鋼材表面上形 成氮化作用的離子氮化法；利用等離子的侵硫氮化法等。經(jīng)過這樣的處理后，上述曲軸23 的表面硬度可上升到1000HmV以上。從而顯著地減小了曲軸23和與之滑動接觸的軸承32、 33之間的磨損，提高了壓縮機(jī)的可靠性。圖6顯示出對鋼材進(jìn)行表面硬化熱處理后曲軸的 表面狀態(tài)。 在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的曲軸采用的是低價鋼材，通過對低價鋼材進(jìn)行如上 的處理，提高了其軸向鋼性和耐磨性，從而在大大降低壓縮機(jī)的生產(chǎn)成本的同時使其具備 充分的耐磨性，從而在長時間運轉(zhuǎn)或者使用替代冷媒的情況下也具良好的性能和可靠性。
雖然本發(fā)明以旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的曲軸為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的壓縮機(jī)曲軸的 制造方法同樣適用于活塞作直線運動的往復(fù)式壓縮機(jī)以及渦旋式壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
一種壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是用鋼材制造將電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部上的曲軸；在制造過程中，按照普通熱處理方法依次進(jìn)行正火、淬火和回火后，進(jìn)行表面硬化熱處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是進(jìn)行所述的正火處理時， 在92(TC條件下加熱1小時左右后進(jìn)行空冷。
3. —種壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是用鋼材制造將電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞到 壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部上的曲軸并在制造的過程中，在進(jìn)行淬火及回火處理后進(jìn)行表面硬化 熱處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是進(jìn)行淬火及回火處理時，在85(TC條件下加熱1小時左右后進(jìn)行油冷，之后重新在35(TC下加熱1小時左右。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是所述的表面硬化熱 處理是經(jīng)過純氮化、氣體氮化、軟氮化、離子氮化或侵硫氮化的氮化熱處理過程。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是在通過熱鍛造加工 偏心部后進(jìn)行所述的普通熱處理或表面硬化熱處理。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的壓縮機(jī)曲軸的制造方法，其特征是所述的曲軸由高速 鋼、不銹鋼或氮化鋼中的任一材質(zhì)制造而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓縮機(jī)曲軸的制造方法，包括用鋼材制造將電動機(jī)構(gòu)部的旋轉(zhuǎn)力傳遞到壓縮機(jī)構(gòu)部的偏心部上的曲軸；在制造過程中，按照普通熱處理方法依次進(jìn)行正火、淬火和回火后，進(jìn)行表面硬化熱處理，使各部分的硬度達(dá)到均勻的同時，提高軸向鋼性和耐磨性，從而能夠大的降低壓縮機(jī)的生產(chǎn)費用。此外，在壓縮機(jī)長時間運轉(zhuǎn)時或者在使用替代冷媒的情況下，也具有充分的耐磨性，從而能夠提高壓縮機(jī)的性能和可靠性。
文檔編號C21D1/18GK101724741SQ20081015239
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者反元圭 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司