球墨鑄鐵渦旋壓縮機制造技術

本發明專利技術涉及一種渦旋壓縮機，所述渦旋壓縮機包括渦旋構件，所述渦旋構件具有基座和通常螺旋型的渦旋齒，所述渦旋齒從所述基座延伸出以限定壓縮腔的一部分。所述渦旋構件由鑄鐵材料制成，所述鑄鐵材料包括具有石墨球的微觀結構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種渦旋壓縮機，并且尤其是涉及一種提高強度和耐 用性的渦旋壓縮機構件。
技術介紹
渦旋壓縮機廣泛地用于制冷劑壓縮系統。已知的， 一對渦旋構件 各具有基座，其中通常螺旋型的渦旋齒從所述基座延伸出。典型地， 一個渦旋體是非繞轉的，而另 一個渦旋體相對所述非繞轉渦旋體繞轉。 所述繞轉渦旋體接觸非繞轉渦旋體以密封及限定壓縮腔。當使所述繞 轉渦旋構件相對另一個渦旋構件進行繞轉時，壓縮腔的大小向排放口 減小，于是制冷劑被壓縮。一個制冷劑壓縮系統的實例包括空氣調節或其它環境調節系統。 如已知的，壓縮機壓縮制冷劑并將制冷劑傳送至下游的熱交換器，典 型地為冷凝器。從冷凝器開始，制冷劑被運送通過主膨脹裝置，隨后 至室內熱交換器，典型地為蒸發器。制冷劑從蒸發器返回壓縮機。通 常，所述系統的性能和效率至少部分地依賴于渦旋壓縮機的容量和效 率。因此，存在向高容量和高效率的渦旋壓縮機發展的趨勢。設計高容量渦旋壓縮機的困難在于渦旋構件的強度和耐用性。高 容量壓縮機在不斷苛刻的條件下(如渦旋構件之間較強的作用力以及 增大的磨損)進行操作。當前用于渦旋構件的材料在許多壓縮機中已 證實是成功的，但是不適合用于更苛刻的操作條件。例如，在極端的 操作條件下，所述渦旋構件可能會斷裂或過度磨損。因此，即使高容 量設計是可以實現的，也需要更高強度及更耐用的渦旋構件的材料以 能夠實現這種設計的容量優點。因此，為了增大壓縮機的容量需要提供能夠耐受更苛刻條件的渦旋構件。
技術實現思路
渦旋壓縮機的一個實施例包括渦旋構件，所述渦旋構件具有基座 和通常螺旋型的渦旋齒，所述渦旋齒從所述基座延伸出以限定壓縮腔 的至少一部分。所述渦旋構件包括具有石墨球的微觀結構?；诿训?潤滑劑對靠近所述渦旋構件的軸承的至少一部分進行潤滑。渦旋壓縮機的一個實施例包括一對渦旋構件，每個渦旋構件具有 基座和從所述基座延伸出的通常螺旋型的渦旋齒。所述渦旋齒互插裝 配以限定壓縮腔，并且所述渦旋構件中至少一個包括具有石墨球的微 觀結構。電動機驅動軸選擇性地驅動至少一個渦旋構件。三個滑動軸 承支撐所述軸，并且基于醚的潤滑劑對所述軸承潤滑。制造所述渦旋壓縮機方法的一個實施例包括以下步驟熔化鑄鐵 材料以產生熔融的材料，將球形成劑加入所述熔融的材料中，以及將 所述熔融的材料傳送至具有渦旋壓縮機構件形狀的模具中。在所描述的實例中，所述渦旋構件相對堅固且耐用。從而使所述 渦旋壓縮機結合高容量壓縮機的設計耐受更苛刻的操作條件。以上的實例并不旨在限制。在下文中將描述其它的實例。本專利技術 的這些和其它特性通過以下的文字說明和附圖可以更好地理解，其中 附圖之后是簡短的說明。附圖說明圖l是渦旋壓縮機實例的橫截面圖。 圖2是用于圖1的渦旋壓縮機非繞轉渦旋構件的立體圖。 圖3是用于圖1的渦旋壓縮機的繞轉渦旋構件的立體圖。 圖4是具有用于制造渦旋構件的鑄鐵材料的石墨球的微觀結構的 示意圖。圖5示意性地示出了具有石墨球的微觀結構的另 一種實例。 圖6示意性示出了鑄造過程的實例。具體實施例方式圖1示出了渦旋壓縮機20。如圖所示，壓縮機的泵裝置22安裝 在密封的外殼24中。吸入腔26接收來自管27的吸入制冷劑。應當理 解所述制冷劑可以在所述腔26中進行循環，并流經電動機28。所述 電動機28驅動限定用于壓縮機20的操作軸線A的軸30。壓縮機的泵 裝置22包括非繞轉渦旋體32和支撐在曲軸箱35上的繞轉渦旋體34。 如已知的，所述軸30驅動繞轉渦旋體34相對非繞轉渦旋體32繞轉以 壓縮制冷劑。在所述實例中，軸30通過三個不同軸承襯套支撐在壓縮機20中。 軸30的底部包括第一軸承襯套56 (或下部軸承襯套)，所述軸承襯套 60被接收于軸承轂58中。第二軸承襯套60 (或曲柄箱軸承襯套)位 于軸30和曲柄箱35之間更朝向壓縮機20頂部的位置。第三軸承襯套 62 (或繞轉渦旋體軸承襯套)位于繞轉渦旋體34和軸30之間靠近軸 30頂部的位置。從壓縮機20的操作應當理解，軸承襯套56、 60和62被潤滑以減 小所述軸承襯套56、 60和62的摩擦表面之間的磨損。為此，壓縮機 20的密封的外殼24包括潤滑劑儲槽64以容納醃基的潤滑劑66。在所 述實例中，儲槽64充裝有需要量的醚基潤滑劑66。在另一實例中，所述瞇基的潤滑劑66是聚乙烯醚。聚乙烯醚不受 影響以產生顯著的水解作用，但對于酯基潤滑劑會產生問題，當存在 水時，酯基潤滑劑降解以形成壓縮機操作所不期望的金屬皂、酸或其 它副產物。此外，不同粘度的聚乙烯醚具有相似的性質，如在制冷劑 中的混溶性，但這是酯基潤滑劑的另一個缺點，所述酯基潤滑劑的性 質根據粘度不同而顯著變化。而且，聚乙烯醚與酯基潤滑劑相比潤滑 能力增強。聚乙烯醚減小了摩擦表面的摩擦及磨損，特別是具有邊界 潤滑的摩擦表面。因此對比使用酯基潤滑劑的相似的壓縮機，產生了 降低壓縮機20能耗以及降低渦旋齒齒頂和渦旋體基座之間磨損的優 點。在另一實例中，聚乙烯醚產生的摩擦系數比酯基潤滑劑低20%-30%。可選擇地，聚乙烯醚包括一種或多種添加劑以增強其性能。在一 個實例中，在聚乙烯醚使用極壓("EP，，)添加劑以在高壓下減小磨損。 所述EP添加劑與壓縮機20的金屬表面反應以形成邊界膜，所述邊界 膜減小渦旋構件32和34中摩擦表面和軸承襯套56、 60和62的摩擦 表面之間的磨損。在一個實例中，所述EP添加劑包括有機硫、磷化 合物、或氯化合物的一種或多種。在另一實例中，EP添加劑包括磷酸 三甲苯酯。給予該說明書，本領域的普通技術人員將理解添加劑或添 加劑組以滿足特定的需要?？蛇x擇地，使用其它類型的添加劑(如抗磨損劑、潤滑劑、腐蝕 及氧化抑制劑、金屬表面減活劑、自由基清除劑、泡沫調節劑之類) 以進一步增強聚乙烯醚的性能。所述聚乙烯醚潤滑劑還具有關聯的粘度。在一個實例中，粘度介 于l厘沲(cSt) @40。0和140cSt⑥40'C之間。在另一實例中，粘度介 于大約10cSt⑥40。C和大約68cSt⑥40t:之間。在又一實例中，粘度為 大約32cSt@40°C,在該說明書中使用的術語"大約"指的是標稱粘度， 所述標稱粘度可以在由實驗粘度的幾個厘沲的公差范圍內變化。所選擇的粘度會影響壓縮機20的效率。例如，粘性越小的潤滑劑 在軸承襯套56、 60和62中的摩擦表面之間提供越小的剪切阻力。然 而，如果粘度太低，就不能產生需要的潤滑能力。使用先前的酯基潤 滑劑，與所示出的壓縮機20相似的渦旋壓縮機典型地使用粘度為32 或68 cSt⑥40'C的潤滑劑以產生需要的潤滑能力。為了提高效率而降 低這種酯基潤滑劑的粘度會導致由于潤滑能力降低而產生非期望的磨 損。然而，醚基潤滑劑66潤滑能力的增強允許使用比酯基潤滑劑更低 的粘度，而不用損失潤滑能力。在一個實例中，聚乙烯醚的粘度為22 cSt@40°C (即，低于典型 地使用的酯基潤滑劑的粘度32 cSt@40'C )以提高壓縮機20的效率。 相比現有的、典型的酯基潤滑劑，提供了潤滑能力及壓縮機20效率的 提高的所需的結合。給予該說明書，本領域的普通技術人員將理解適合的粘度以滿足特定的潤滑和效率的需要。在所示出的實例中，軸30起離心泵的作用以向各軸承襯套56、 60和62遞送醚基潤滑劑66本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種渦旋壓縮機，所述渦旋壓縮機包括：　　　　渦旋構件，所述渦旋構件具有基座和通常螺旋型的渦旋齒，所述渦旋齒從所述基座延伸出以限定壓縮腔的至少一部分，其中所述渦旋構件包括具有石墨球的微觀結構；以及　　　　醚基潤滑劑，所述醚基潤滑劑涂覆所述渦旋構件的至少一部分。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫自立，
申請(專利權)人：蝸卷技術公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]