[发明专利]用于压缩机的泵体、压缩机及制冷设备

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，具体地，涉及用于压缩机的泵体、压缩机及制冷设备。

背景技术

压缩机泵体包含气缸、上下轴承、活塞、滑片及曲轴等组件，并由气缸、上下轴承、活塞及滑片构成压缩冷媒混合气体的腔体。气缸、上下轴承及活塞材料，压缩机行业相关技术一般采用灰口铸铁或灰口合金铸铁。但随着压缩机技术的发展，设计越来越趋于高能效，高压缩比及小型化方向，原有的灰口铸铁或灰口合金铸铁在新的设计结构尺寸及工作条件下出现了刚性不足，变形等问题，越来越不能满足压缩机设计对材料的要求，严重制约了压缩机的设计范围。

压缩机行业在解决上述问题的进程中也进行了各种各样的探索，包括以更高牌号的灰口铸铁或灰口合金铸铁进行替代，试用球墨铸铁等，但终因性能不能满足或铸造性、机械加工性无法解决而难以获得进展。使用灰口铸铁作为压缩机气缸、上下轴承及活塞的材料，在压缩机技术发展的新阶段，已严重制约了产品设计的空间。

因而，现阶段的用于压缩机的泵体仍有待改善。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种刚性好、抗磨损能力强的用于压缩机的泵体。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：现阶段，压缩机泵体组件气缸、上下轴承及活塞材料，一般采用灰口铸铁或灰口合金铸铁，但随着空调压缩机越来越趋于高能效，高压缩比及小型化方向，使用灰口铸铁或灰口合金铸铁存在以下问题：

1、气缸滑片槽变形：压缩机气缸滑片槽与滑片的配合间隙，对压缩机能效比影响显著，当滑片槽与滑片的配合间隙过大时，会造成能效比的下降，而间隙过小时，又会造成压缩机运转过程滑片卡死，所以，压缩机设计中会对滑片槽间隙给出一定的范围。但是，随着压缩机技术的发展，能效比要求的提升，气缸设计越来越扁平化，气缸的结构刚性随之下降，由此而来，在气缸的加工过程、装配过程均可能产生滑片槽变形，使得气缸滑片槽有效宽度减少，造成滑片与之的配合间隙过小甚至卡死。气缸滑片槽出现变形的过程可发生在气缸滑片槽加工过程，气缸与上下轴承及曲轴的调芯锁紧过程，吸气连接管的压入过程，泵体的固定过程，压缩机上下盖焊接及分液储液器的焊接过程。由于气缸使用灰口铸铁，其弹性模量即使在连铸工艺（包括水平连铸及垂直连铸）或金型铸造的条件下也不超过130GPa，在结构刚性一定的条件下材料刚性的影响特别显著。

2、气缸内径变形：气缸设计的扁平化，对气缸内径而言，也带来了滑片槽变形类似的问题：气缸内径变形。气缸内径变形一般产生于气缸与上下轴承及曲轴调芯锁紧的过程，内径变形将会影响压缩腔吸排气间隙的变化，进而导致压缩机运转卡死或能效比的降低。

3、压缩机运转产生间隙音：采用灰口铸铁或灰口合金铸铁，导致压缩机泵体刚性不足，运转过程会产生间隙音。而影响泵体刚性的，除曲轴自身刚性外，轴承的刚性也至关重要，其影响占到总体刚性的30%以上。解决压缩机运转间隙音，改善轴承刚性也很有必要。

4、磨耗过大：压缩机重载及恶劣条件运转时，旋转或滑动部件之间摩擦会加剧，磨损及磨耗情况也会恶化。由于灰口铸铁其石墨形态为片状，与基体的结合力不够紧密，零件加工完成后其表面的片状石墨容易脱落，造成其耐磨性下降；同时，由于片状石墨对基体的割裂作用，在交变重载荷的作用下可产生微裂纹。这些，都会加速压缩机摩擦部件的失效。

如前所述，采用灰口铸铁或灰口合金铸铁存在诸多问题，因而寻找一种更合适的材料作为灰口铸铁的替代材质，以更好地发挥压缩机的性能，成为一个刻不容缓的任务。

因而，在本发明的一个方面，本发明提供了一种用于压缩机的泵体。根据本发明的实施例，该用于压缩机的泵体包括：气缸组件，所述气缸组件包括至少一个气缸；上轴承和下轴承，所述上轴承和所述下轴承分别设在所述气缸组件的上面和下面；曲轴，所述曲轴贯穿所述上轴承、所述气缸组件和所述下轴承，其中，所述气缸组件、所述上轴承和所述下轴承限定出一个气缸腔，所述气缸腔内设置有一个活塞和滑片，所述气缸、所述上轴承、所述下轴承以及所述活塞的至少之一由蠕墨铸铁制成。发明人发现，采用蠕墨铸铁，能够有效增强泵体刚性和抗磨损性能，并且气缸内径、气缸滑片槽和轴承阀座位置的变形量显著降低，此外，采用蠕墨铸铁不仅具有良好的加工性，还可以大大降低压缩机泵体的成本。

根据本发明实施例的用于压缩机的泵体，还可以具有以下附加的技术特征：