工程陶瓷制成的滚动活塞压缩机的制作方法

专利名称：工程陶瓷制成的滚动活塞压缩机的制作方法技术领域：本发明涉及家用冰箱与空调器制冷压缩机，滚动活塞压缩机，该压缩机是目前日渐扩大作用领域，因该滚动活塞压缩机正机结构简单而紧凑，正机另件少，单次排量大，适全批量生产，生产成本较低。本发明用工程陶瓷制成滚动活塞及密封块和单向排气密封阀，用工程陶瓷制成的结构件可解决机械运动存在的摩擦热、磨擦阻力、磨擦噪音等问题。用工程陶瓷制成的滚动活塞与密封块其重要特征是不必加注润滑剂，其次是降低驱动能耗，延长使用寿命，减少噪音，进一步减少正机另件。因为工程陶瓷物理特性是不热胀冷缩、磨擦系数低、高硬而耐磨、耐高温不腐蚀，上述优良性能，制成的滚动活塞和密封块可显著改善滚动活塞与前后端盖及定子周避以及曲拐轴颈和密封块磨擦阻力与磨擦热，因滚动活塞有两种运动轨迹，活塞自转与轴颈的磨擦、活塞公转与前后端盖侧面及定子周避的磨擦、滚动活塞与密封块附加轴向压力的磨擦，综合上述诸种磨擦，滚动活塞磨擦面积比其它泵类活塞均大。因此要改善滚动活塞压缩机性能是首先改善滚动活塞与密封块，内有用工程陶瓷制成的滚动活塞和密封块磨擦系数低，高硬而耐磨、不热胀冷缩，才能显著完善滚动活塞压缩机，滚动活塞整个运转中自转与公转与金属接触面积大，线速度高，特别是滚动活塞与密封块始终接触，并且密封块中设置压王具有轴向压力，由此，磨擦阻力和磨擦热集中在该处域，改用工程陶瓷结构件可显著改善滚动活塞运转中磨擦阻力和磨热，特别是滚动活塞与密封块的磨擦阻力和磨擦热，因为密封块中设置压王产生轴向压力，加激密封块与滚动活塞的磨擦系数，改用工程陶瓷低磨擦系数可进一步完善滚动活塞压缩机正机必能。工程陶瓷制成滚动活塞和密封块是不热胀冷缩，而且很高光洁度在金属形腔中高速运转不会产生卡死，对金属磨损微小。排气单向密封阀的工作状况，每分钟一千四百多次闭合与开启，处在高频往复运动中，改用工程陶瓷排气单向密封阀，因陶瓷质轻而高硬又耐磨，陶瓷与金属在高频闭合撞击声也较低，显著改善排气单向密封阀耐久性和噪音，提高正机完善性与可靠性。主轴前轴承与后轴承也改用工程陶瓷制成，主轴后端中心孔镶嵌R形陶瓷件其作用是替代轴向轴承，上述轴承改用工程陶瓷可在无润滑剂下运转。综合上述说明，用工程陶瓷替代金属另件的重要特征是，无润滑剂下，不增加驱动能耗，延长使用寿命，减低噪音，可适合未来新研制的制冷剂。以下结合正体结构示意图进一步说明图1全封闭卧式滚动活塞压缩机正体结构示意图。图2密封块构造示意图。图3滚动活塞构造示意图。图4单向密封阀构造示意图。图5主轴前轴承示意图。图6镶嵌主轴后端中心孔R形轴承。图7主轴后轴承示意图。图1至7再作进一步说明图1是冰箱制冷滚动活塞压缩机正机结构示意图，压缩机与主电机的隔离是泵体机架裙边中镶嵌O型聚胺脂橡胶密封环，主轴陶瓷轴承后端设置金属环，环内径镶嵌O型尼龙密封环，再加设压王组成压缩机与电机隔离机构，其目的是使制冷剂不能泄漏到电机中去，可降低电机绝缘等级，降低成本。图6的R型轴向轴承用氮化硅陶瓷制造其作用是承受密封压王产生的轴向力距，R型顶点与垫卷磨擦阻力其微小。用氮化硅陶瓷制成的主轴前后轴承可在无润滑剂运转。滚动活塞也用氮化硅陶瓷制造，密封块用碳化硅陶瓷制造，滚动活塞与密封块高速相对运动也无需润滑剂，其磨擦阻力也微小，因陶瓷磨擦系数只有0.01，综合上述的说明，用工程陶瓷制成的结构件的滚动活塞气体压缩机在无润滑剂运转下，驱动能耗较低，使用寿命增长，噪音显著减低，正机结构更为简单，可适合未来新研制的制冷剂。最后说明工程陶瓷结构件的制造工艺与加工工艺，工程陶瓷结构件是模压冷成形，分二次烧结，模压的素胚经检验，进行一次烧结，一次烧结的半成品，此时结构件变形大，硬度低，易加工，可经车削，磨削等加工修正，经加工后半成品再进行二次烧结，经二次烧结的成品还需用金刚占刀具精修到符合研磨尺寸，再进行研磨、抛光等工艺，达到高精度与高光洁度，然后与金属件胶粘组合，正机组装。权利要求1.滚动活塞气体压缩机改用工程陶瓷结构件替代金属摩擦部件，如(2)密封块，(3)滚动活塞，(4)排气单向密封阀，(5)主轴前，后园柱形支承轴承，(6)主轴后端镶嵌R形支承轴承等组成陶瓷滚动活塞气体压缩机，其正机特征是驱动功能低，使用寿命增长，噪音减少，重要的一项是不需加注润滑剂。2.根据权利要求1所述的装置，(2)碳化硅制成的密封块与(3)氮化硅制成的滚动活塞组合动态摩擦副，其特征是高速相对运动时，摩擦阻力与摩擦热低，无热胀冷缩，不需润滑剂。3.根据权利要求1所述的装置，(4)氮化硅陶瓷制成单向密封阀，其特征是陶瓷高硬耐磨而质轻，可延长使用期，降低阀与金属闭合撞击噪音。4.根据权利要求1所述的装置，(5)与(6)是主轴前，后园柱形支承轴承及主轴后镶嵌R形支承轴承，均用氮化硅陶瓷制成，其特征是降低主轴摩擦阻力，增长使用期，不需润滑剂。全文摘要本发明的工程陶瓷制成的滚动活塞气体压缩机、滚动活塞、密封块、主轴前后轴承、排气单向阀均用工程陶瓷制造。用工程陶瓷结构件组装压缩机，驱动能耗低，使用寿命长，噪音低，无润滑剂，正机结构更为简单。文档编号F04B15/00GK1063338SQ9110036公开日1992年8月5日 申请日期1991年1月16日 优先权日1991年1月16日发明者方明 申请人:方明