[发明专利]一种密封旋转压缩机用陶瓷滑片

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封旋转压缩机用陶瓷滑片，特别涉及一种具有更好耐磨性，适用于含氯和不含氯制冷工质密封旋转式压缩机，成本较低的氧化铝(Al₂O₃)复合陶瓷材料滑片。

背景技术

适用于空调等家用电器的密封旋转压缩机，由电机(6)带动旋转曲轴(7)的偏心部(8)外周面上装有自由转动的滚动活塞(3)绕气缸(4)偏心旋转，依靠弹簧(10)的顶推压力，使滑片(11)端部紧紧压在滚动活塞(3)外表面上始终保持与滚动活塞(3)外表面接触，将气缸(4)分为吸气腔和压缩腔。曲轴(7)回转带动滚动活塞(3)旋转运动，同时带动滑片(11)在滑片槽(12)内作往复运动，气缸(4)重复作吸气、压缩、排气及余隙膨胀等工作。

现有密封旋转压缩机气缸中的滑片是由含钨、钼、钒等稀有金属的工具钢材料制成，其密度是氧化铝(Al₂O₃)复合陶瓷滑片的2.3倍。随着人们对空调器的效能要求不断提高，通常采用变换器来连续驱动空调压缩机，在高速转动条件下，为保证滑片的跟随性势必要加大弹簧的顶推压力，从而使得滑片与活塞摩擦副法向载荷增加，加剧了滑片及滚动活塞以及气缸的磨损，这不仅使压缩机的效率降低，还将导致压缩机故障的产生，大大缩短压缩机的使用寿命。

尤其对于今后，空调压缩机中使用制冷剂R22将会破坏臭氧层，以不含氯的致冷剂HPC代替R22将是今后空调压缩机发展的必然趋势。然而由于新冷媒的应用，使用不含氯的致冷剂HPC将会使压缩机致冷剂的润滑特性变差，由此将导致滑片与活塞接触部位磨损加剧，工具钢滑片的耐磨性将也难以满足压缩机的可靠性要求。

因此为了解决上述问题，东芝株式会社提出一件关于陶瓷滑片的专利，专利号为93117039的名为“旋转式压缩机用叶片”的中国专利提供了“一种供密封旋转式压缩机使用的滑片，该滑片包括由占重量50～98.5％的氧化锆(ZrO₂)，占重量1～49.5％的氧化铝(Al₂O₃)，占重量0.5～10％的稳定剂组成的烧结体。该陶瓷滑片具有更高的耐磨性，同时由于滑片质量减轻，减少其与配合件如旋转式压缩机的缸体与滚子之间的摩擦，提高了压缩机的可靠性。

然而以氧化锆(ZrO₂)做基材的烧结体所制成的滑片，其主要存在问题在于：一方面，氧化锆(ZrO₂)复合陶瓷材料制成的陶瓷滑片生产成本相对较高，密度又约为氧化铝(Al₂O₃)的1.8倍；另一方面，氧化锆(ZrO₂)复合陶瓷材料在150～250℃保若干小时至数天，会发生由四方相到单斜相的相变(t→m)，产生体积膨胀从而引发微观或宏观裂纹的低温老化，最终导致材料强度严重下降。就目前有一些抗老化措施，但存在一定的局限性，由于低温老化的抑制是通过增加t相的稳定实现的，t相稳定性的提高往往带来相变增韧效应的失效，使材料力学性下降，因此目前尚未有理想的解决办法，而大大限制了它的应用。

发明内容

为了解决使用工具钢材料制成的空调压缩机滑片，在使用新的制冷工质(如，R134a)的情况下，使用的过程中被烧蚀或腐蚀磨损加大。磨损严重及生产成本高的问题，本发明提供一种陶瓷滑片具有更好耐磨性、质量更轻，可以减小其本身及与之相配密封旋转式压缩机气缸(滑槽)或滚动活塞之间的磨损，同时其具有良好耐腐蚀性能，可以适用于各种致冷工质(HPC)。

本发明采用技术方案为：一种密封旋转压缩机用陶瓷滑片，为一面呈圆弧面的立方体，在密封旋转式压缩机滑片槽内作往复运动，该密封旋转式压缩机滑片由陶瓷制成，主要由氧化铝(Al₂O₃)为基材组成的烧结体，该烧结体包括占重量85％～99.5％的氧化铝(Al₂O₃)，其余是占重量0.5～10％添加剂，添加剂包括稳定剂与增强剂的任一种，稳定剂包括以MgO、SiO₂、TiO₂、Cr₂O₃、Y₂O₃金属氧化物为主的氧化物、以金属Cr、Co、Mo、W、Ti和Ni为主的金属元素任一种；增强剂包括以WC、TiC、TaC、SiC和Cr₃C₂为主的碳化物、SiCw晶须的任一种，所述烧结体的粒度不大于20微米。