[发明专利]曲轴、配置有该曲轴的涡旋式压缩机及曲轴的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由中碳易切削钢构成的曲轴及配置有该曲轴的涡旋式压缩机。

背景技术

一般来说，压缩机包括：驱动电机，其在壳体(shell)的内部空间产生驱动力；压缩单元，其与该驱动电机结合，用于压缩制冷剂。可将这种压缩机根据压缩制冷剂的方式来划分为多种类型。例如，在涡旋式压缩机的情况下，作为机械连接电机和回旋涡卷的曲轴，其广泛使用低碳易切削钢(low carbon free cutting steel)。

低碳易切削钢可通过渗碳热处理来提高可切削性、耐磨性、结构强度等，因而其适合于枪孔钻加工或大口径加工较多并且轴承接触部上的表面摩擦较多的涡旋式压缩机的曲轴。

作为众所周知的低碳易切削钢的SUM32是除了铁Fe以外还包含0.12～0.20％的碳(C)、0.60～1.10％的锰(Mn)、0.1.～0.2.％的硫(S)的锰-硫化合物。当如SUM32那样碳含量低时，在渗碳热处理时有助于表面上的碳扩散，由此呈现出其表面被硬化而提高耐磨性的同时，其心部的韧性得以提高的特性。由此，在通过渗碳热处理利用如SUM32的低碳易切削钢来制作曲轴时，该曲轴的表面的硬度高而防止磨损的同时，其内部柔软而可容易地形成机油流路等。

但是，渗碳热处理所需的热处理时间相对较长，并会由此产生热变形而使后期加工时间变长，其结果将导致压缩机的生产成本上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由金属合金构成的曲轴及配置有该曲轴的涡旋式压缩机，所述曲轴由可进行高频热处理的中碳易切削钢制作而成，其中对于需要耐磨性的部位，通过适当地设计锰和硫的比率以可实施高频热处理，使得与现有的曲轴比较时，能够确保同等以上的可切削性，并且在高频热处理过程中不会发生破裂(crack)。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种曲轴，在该曲轴中，除了铁以外，还包含碳；该曲轴由所述碳的含量比为0.37～0.40％的金属合金构成。

并且，本发明提供一种曲轴，在该曲轴中，除了铁以外，还包含锰和硫；该曲轴由所述锰的含量比为1.25～1.35％、所述硫的含量比为0.10～0.12％的金属合金构成。

并且，本发明提供一种曲轴，在该曲轴中，除了铁以外，还包含碳、锰及硫；该曲轴由所述碳的含量比为0.37～0.40％、所述锰的含量比为1.25～1.35％、所述硫的含量比为0.10～0.12％、其余含量为所述铁的金属合金构成。

并且，本发明提供一种曲轴，在该曲轴中，除了铁以外，还包含锰和硫；该曲轴由所述锰的含量比为硫的含量比的10.4～13.5倍的金属合金构成。

并且，本发明提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机包括：机壳，具有封闭的内部空间，主框架及辅助框架，固定结合于所述机壳，并且分别具有轴受孔，定子，插入固定于所述机壳的内部空间，转子，可旋转地结合于所述定子的内侧，曲轴，支承于所述主框架的轴受孔和所述辅助框架的轴受孔，并与所述转子结合来传递旋转力，回旋涡卷，结合于所述曲轴，借助所述旋转力来进行回旋运动；以及固定涡卷，与所述回旋涡卷啮合，与所述回旋涡卷的回旋运动相对应地连续形成吸入室、中间压室、吐出室；所述曲轴由以上所述的曲轴中的任一个构成。

其中，所述曲轴包括：轴部，与所述转子结合，主轴承部，支承于所述主框架的轴受孔，辅助轴承部，支承于所述辅助框架的轴受孔，以及轴销部，结合于所述回旋涡卷；所述主轴承部的外周面硬度、所述辅助轴承部的外周面硬度、以及所述轴销部的外周面硬度大于所述轴部的外周面硬度。

此外，在所述曲轴的外周面形成有多个轴承面；所述轴承面包括：主轴承部的径向轴承面，支承于所述主框架的轴受孔，辅助轴承部的径向轴承面及轴向轴承面，支承于所述辅助框架的轴受孔，以及轴销部的径向轴承面，结合于所述回旋涡卷；所述各轴承面的硬度大于除所述轴承面以外部位的硬度。

并且，本发明提供一种曲轴的制造方法，所述曲轴用于将驱动电机的驱动力传递给压缩单元，所述曲轴的材料中除了铁以外还包含碳，通过对所述碳的含量比为0.37～0.40％的金属合金的至少一部分利用高频热处理进行加工来制造所述曲轴。

并且，本发明提供一种曲轴的制造方法，所述曲轴用于将驱动电机的驱动力传递给压缩单元，所述曲轴的材料中除了铁以外还包含锰和硫，通过对所述锰的含量比为1.25～1.35％、所述硫的含量比为0.10～0.12％的金属合金的至少一部分利用高频热处理进行加工来制造所述曲轴。