[发明专利]一种滚子及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业机械技术领域，更具体的说，是涉及一种滚子及其加工方法。

背景技术

旋转压缩机因其结构简单、体积小、质量轻、效率高而得到极为广泛的应用。

其中，旋转压缩机的泵体组件主要包括曲轴、滚子、滑片、上法兰、下法兰、气缸或中间隔板组成(双缸)，气缸径向开槽放置滑片，滑片在气缸开槽内上下滑动，且滑片头部始终与滚子表面紧密接触，滑片将气缸、上法兰、下法兰、滚子形成的腔体分为两个部分，分别是排气腔和吸气腔，曲轴旋转带动滚子压缩制冷介质，不断地进行吸气-压缩-排气过程。

在恶劣工况下，滑片头部以较高载荷、较大速度与滚子表面滑动接触，而通常组成压缩腔组件的滚子均采用铸铁或合金铸铁材料加工而成，使得滑片头部与滚子表面极易被磨损。尤其是，当摩擦面出现磨屑后，滚子表面的磨损会急剧加快，呈现出较深的沟痕，磨粒磨损严重，造成压缩机性能下降及可靠性变差等问题。

由于陶瓷材料具有硬度高、耐磨性好、弹性模量高、抗压强度大，特别是热膨胀系数小、密度小等一般金属材料所不具备的优点，因此，现有技术中采用陶瓷滚子以提高其耐磨性，从而提高压缩机性能。

但是，由于陶瓷材料本身的弱电是脆性大，使得陶瓷滚子在使用过程中不能承受剧烈的冲击，而导致其缺乏可靠性，易破碎，增加了生产成本。

因此，如何提高陶瓷滚子的抗冲击性，以降低破碎率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种滚子，提高陶瓷滚子的抗冲击性，以降低破碎率。本发明还提供了一种上述滚子的加工方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种滚子，其中，所述滚子为加入能够增强陶瓷抗冲击性的增强基体后烧结的陶瓷滚子，且所述增强基体为纤维基体或/和晶须基体。

优选地，上述的滚子中，所述纤维基体为弹性模量不小于250Gpa的碳纤维基体或弹性模量不小于300Gpa的碳化硅纤维基体，所述晶须基体为弹性模量不小于400Gpa的碳化硅晶须。

优选地，上述的滚子中，所述纤维基体的长度不大于5μm，直径为0.5-1.5μm；所述晶须基体的长度不大于3μm，直径为0.5-1.5μm。

优选地，上述的滚子中，所述陶瓷滚子的材料还包括烧结助剂，且所述烧结助剂为硼、碳化硼、氧化镁、氧化硼或三氧化二钇。

优选地，上述的滚子中，所述增强基体质量分数占总质量分数的10％-25％，所述烧结助剂的质量分数占总质量分数的0.5％-2.0％。

优选地，上述的滚子中，所述陶瓷滚子为密度为3.5-4.0g/cm³的氧化铝陶瓷、密度为2.7～3.2g/cm³的碳化硅陶瓷或密度为3.1～3.4g/cm³的氮化硅陶瓷。

一种旋转式压缩机，包括滚子，其中，所述滚子为上述任一项所述的滚子。

一种滚子的加工方法，其用于加工上述任一项所述的滚子，包括步骤：

1)、在陶瓷基材中加入增强基材和无水乙醇，并混料直至形成混料均匀的材料；

2)、对混料均匀的材料进行干燥，并进行压制形成生坯；

3)、对所述生坯进行烧结，得到滚子。

优选地，上述的加工方法中，所述步骤1)中的通过行星球磨机进行混料。

优选地，上述的加工方法中，所述行星球磨机的球料比为7：1，所述行星球磨机的转速为250-300r/min。

优选地，上述的加工方法中，所述步骤3)中采用热等静压法对所述生坯进行烧结，且烧结温度为1800-2000℃，烧结压力为200-250Mpa，压力介质为氩气或氮气。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种滚子，其重点是该滚子为加入增强陶瓷抗冲击性的增强基体后烧结的陶瓷滚子，且该增强基体为纤维基体或/和晶须基体。通过在陶瓷滚子烧结前加入纤维基体或/和晶须基体等结构，以提高陶瓷基体的强度，同时提高陶瓷基体连接的韧性，即提高陶瓷抗冲击性，降低破碎率，从而降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种旋转式单缸空调系统压缩机剖面图；