CN100520074C

CN100520074C - 旋转式制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法

Info

Publication number: CN100520074C
Application number: CNB2007101564872A
Authority: CN
Inventors: 庄希平; 夏祖伟; 苏子法
Original assignee: NINGBO YONGWEI GROUP CO Ltd
Current assignee: NINGBO YONGWEI GROUP CO Ltd
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2027-11-02
Also published as: CN101158356A

Abstract

旋转式制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法，所述的滚动活塞材料为GCr15轴承钢冷轧后的精密钢管，其制造方法包括如下步骤：(一)选用GCr15轴承钢冷轧成符合滚动活塞内径、外径、厚度所需精度的钢管；(二)按滚动活塞料长度切割钢管；(三)用可控气体热处理切割后的钢管；(四)粗磨钢管各个面；(五)热稳定化处理钢管；(六)精磨钢管各个面。本发明的优点在于：制得的滚动活塞在耐磨性和高接触疲劳寿命上有明显优势。切削加工工作量可减少50%，钢材利用率可达90%以上，因此降低了制造成本。还省去了铸造方法，避免了对环境产生的污染和高耗能，是一种节能、环保的好方法。

Description

旋转式制冷压缩机用滚动活塞及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种旋转式制冷压缩机部件及其制造方法。

背景技术

旋转式制冷压缩机，又称滚动转子式压缩机，其利用活塞旋转对制冷剂气体进行压缩，投放市场已经二十多年了，它是目前最常用的压缩机之一。

滚动活塞是旋转式制冷压缩机套的重要零件，其设置在压缩机的偏心轴的偏心拐上，制冷时沿着气缸壁滚动，滑片在弹簧力的作用下与滚动转子的外圆壁面紧接触，组成动密封，随着旋转式压缩机采用新型环保制冷剂、高效率和节能等日趋多样化，对能适用于高负荷、高功率、高温、高压等严酷条件下的滚动活塞提出了更高的要求。

长期以来，滚动活塞的材料通常采用含有Ni、Mo、Cr合金元素、珠光体含量大于70％的可淬硬的铸铁件，并通过淬火、回火后使其硬度为HRC47-53，这种材料具有局限性，其制得的滚动活塞的硬度、耐磨性和接触疲劳寿命也不是十分理想。滚动活塞的制造一般采用模铸或连铸管状的方法，先铸出管体，然后切料，再进行内孔、外圆车削、剥皮再磨削，因此铸后的管体需要留有较多余量，活塞材料的利用率只有60％左右，制造过程复杂、制造成本高；还由于滚动活塞采用铸造方法制造，铸铁过程会产生大量的“三废”，严重影响环境，造成污染，而且工作环境较差，也影响操作人员的身体健康。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种滚动活塞，使其易于制造并具有良好的耐磨性和较长的接触疲劳寿命。

本发明还提供了一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，使滚动活塞制造简单、成本低且不污染环境。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，所述的滚动活塞材料为GCr15轴承钢冷轧后的精密钢管。

上述GCr15轴承钢的化学成分如下：C 0.95～1.05 Si 0.15～0.35 Mn 0.25～0.45Cr 1.40～1.65 Mo 0.10以下P 0.025以下S 0.025以下Ni 0.30以下Cu 0.25以下Cu+Ni 0.50以下Fe余量。

上述GCr15轴承钢具有良好的工艺特性，此钢材经冷轧工艺后成为有较高尺寸精度和几何形状的内外表面光洁的精密钢管，便可用于滚动活塞的制造。

旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤：

(一)、选用GCr15轴承钢冷轧成符合滚动活塞内径、外径、厚度所需精度的钢管；

(二)、按滚动活塞料长度切割钢管；

(三)、用可控气体热处理切割后的钢管；

(四)、粗磨钢管各个面；

(五)、热稳定化处理钢管；

(六)、精磨钢管各个面。

按上述方法，就可制造出合格的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、比较采用含Ni、Cr、Mo铸铁材料，轴承钢是一种非常成熟的用途十分广泛的钢种，其货源更为充足，价格适中，采用GCr15轴承钢制造旋转式压缩机滚动活塞，其耐磨性和高接触疲劳寿命有明显优势。

2、由于高碳铬轴承钢有很好的工艺加工性，零件表面可获得低的粗糙度，运转时摩擦阻力小、能耗低。

3、滚动活塞采用精密钢管，内孔和外圆都不需车削剥皮，只留有少量磨削余量，钢管管料切割后即可进行热处理，切削加工工作量可减少50％，钢材利用率可达90％以上，因此降低了制造成本。

4、本发明的制造方法其滚动活塞用料不采用Ni、Mo、Cr淬硬铸铁，而采用更为成熟的轴承钢，省去了铸造方法，避免了对环境产生的污染和高耗能，是一种节能、环保的好方法。

附图说明

图1为本发明实施例滚动活塞的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞，所述的活塞材料为GCr15轴承钢冷轧后的精密钢管。

(一)、选用GCr15轴承钢，按要求冷轧成符合滚动活塞所需精度的精密钢管；

(二)、用车削或铣削切割钢管至所需的滚动活塞圈料长度；

(三)、用可控气体热处理滚动活塞圈料；

(四)、滚动活塞圈料滚光去毛刺；

(五)、粗磨滚动活塞圈料各个面；

(六)、热稳定化处理滚动活塞圈料：

(七)、精磨滚动活塞圈料各个面。

通过上述方法便制得了符合要求的滚动活塞。

上述冷轧成精密钢管时，按滚动活塞内外径尺寸专门冷精轧，最少可留0.2-0.3mm的磨削余量，因此不需车削。

上述滚动活塞是在高温、高压、承受高接触条件下长期运转，为使其具备有耐腐蚀耐磨损性低的摩擦阻力，对滚动活塞热处理按以下要求进行：

滚动活塞淬火温度为845±5℃，加温时间为40-50分钟，可控气体(如氮气保护)保护，滚动活塞回火温度为160-200℃，保温4小时。

上述滚动活塞淬火、回火后硬度要求为59-65HRC，回火稳定性检查硬度误差不大于1HRC。

上述滚动活塞处理后显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。

上述钢管粗磨后再进行热稳定化处理，温度为140-180℃，保温12小时，还可更长时间。

为保证产品的精度和质量，上述粗磨钢管的各个面最好按以下次序进行：先粗磨U、V双端面，再粗磨外圆J面，最后粗磨内圆I面。

为保证产品的精度和质量，上述精磨钢管各个面最好按以下次序进行：先精磨U、V双端面，再精磨外圆J面，最后精磨内圆I面。

Claims

1、一种旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(二)、按滚动活塞料长度切割钢管；

(三)、用可控气体热处理切割后的钢管；

(四)、粗磨钢管各个面；

(五)、热稳定化处理钢管；

(六)、精磨钢管各个面。

2、如权利要求1所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的可控气体热处理采用可控气体保护加热，淬火温度840-850℃，加热时间40—50分钟，回火温度160-200℃，保温4小时。

3、如权利要求1或2所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的粗磨后热稳定化处理的温度为140-180℃，保温12小时。

4、如权利要求1或2所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的粗磨钢管各个面按以下次序进行：先粗磨U、V双端面，再粗磨外圆J面，最后粗磨内圆I面。

5、如权利要求3所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的粗磨钢管各个面按以下次序进行：先粗磨U、V双端面，再粗磨外圆J面，最后粗磨内圆I面。

6、如权利要求1或2所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的精磨钢管各个面按以下次序进行：先精磨U、V双端面，再精磨外圆J面，最后精磨内圆I面。

7、如权利要求5所述的旋转式制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述的精磨钢管各个面按以下次序进行：先精磨U、V双端面，再精磨外圆J面，最后精磨内圆I面。

8、如权利要求1或2所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

9、如权利要求3所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

10、如权利要求4所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

11、如权利要求5所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

12、如权利要求6所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。

13、如权利要求7所述的制造方法制得的旋转式制冷压缩机用滚动活塞。