压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器制造技术

本实用新型专利技术提供一种压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器。该压缩机用零部件，包括基材为铝合金、镁合金或钛合金的本体，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜包括打底层、结合层、过渡层和金刚石薄膜，所述打底层、结合层、过渡层和金刚石薄膜沿所述基材依次向外设置；所述结合层为金属单质层。这种涂覆的梯度功能薄膜，膜厚薄、粗糙度好、硬度高、与基体的结合力强，摩擦系数小、耐磨性优异。

Compressor components and scroll compressors and air conditioners

【技术实现步骤摘要】
压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器
本技术属于压缩机
，具体涉及一种压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器。
技术介绍
涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线静涡旋盘和一个呈偏心回旋平动渐开线运动的动涡旋盘组成的可压缩容积的压缩机，具有容积效率高、运转平稳、可靠性高、噪声低、振动小、体积小、重量轻，结构简单、零部件少等特点，基于以上特点，涡旋式压缩机被广泛的应用在车载空调上。与传统空调压缩机相比，节能20～30％，为整车节能4％～6％。为减轻整机重量，涡旋式压缩机的核心零件：动涡旋盘和静涡旋盘，均采用密度低的铝合金，但铝合金弹性模量、硬度和耐磨性均较传统的铁基材料低，并且涡旋盘均为铝合金时，由于具有相同的晶格类型、电子密度、电化学性能，两者极易发生严重的粘着磨损，必须对其中一个或两个涡旋盘做表面改性工作。车用空调的使用环境恶劣，要求降温迅速，可靠性高，也就是要求压缩机泵体初期磨合时间更短，动、静涡旋盘啮合精度高，泵体关键零部件动、静涡旋盘更耐磨。显然表面改性类型的摩擦磨损性能将会直接影响着整机的性能和可靠性。为提高压缩机涡旋盘运行的可靠性，减小功耗，亟需在涡旋盘表面发展强韧与润滑复合一体化处理技术，使其具有高承载强度、低摩擦系数和优异的抗磨损性能。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种压缩机用零部件及涡旋式压缩机和空调器，具有高承载强度、低摩擦系数和优异的抗磨损性能。为了解决上述问题，本技术提供一种压缩机用零部件，包括基材为铝合金、镁合金或钛合金的本体，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜包括打底层、结合层、过渡层和金刚石薄膜，所述打底层、结合层、过渡层和金刚石薄膜沿所述基材依次向外设置；所述结合层为金属单质层。优选地，所述打底层为Ni-P、Ni-B镀层、添加耐磨颗粒或润滑物质的化学复合镀层、阳极氧化层、硬质阳极氧化层、微弧氧化层中的一种。优选地，所述化学复合镀层中的耐磨颗粒或润滑颗粒占比5％～35％。优选地，所述耐磨颗粒的材质为碳化钨、氧化锆、碳化钛、氧化铝、碳化硅、氧化钛中的一种或多种；所述润滑颗粒的材质为石墨、PTFE、MoS2、WS2中一种或多种。优选地，所述金属单质为Al、Cr、Ti、Zr、W、Mo或Y。优选地，所述过渡层为金属碳化物、金属氮化物或金属碳氮化物薄膜中的一种或多种的交替堆叠。优选地，所述金属碳化物为AlC、CrC、TiC、ZrC、NC、MoC或YC；所述金属氮化物为AlN、CrN、TiN、ZrN、NW、MoN或YN；所述金属碳氮化物为TiCN或CrCN。优选地，所述金刚石薄膜包括类金刚石薄膜、金属/非金属掺杂类金刚石复合薄膜；所述金属掺杂类金刚石复合薄膜中，金属单质为Ti、Mo、Cr、W、Mo、Nb、Al中的至少一种或多种；所述非金属掺杂类金刚石复合薄膜中非金属单质为Si、N、F中的一种或多种。优选地，所述打底层的厚度为1～15μm，优选3～6μm；和/或，所述打底层的粗糙度Ra不大于0.5μm。优选地，所述结合层的厚度为0.1～5μm。优选地，所述零部件为动涡旋盘、静涡旋盘、十字滑环和活塞中的至少一种。根据本技术的另一方面，提供了一种涡旋式压缩机，包括如上任一所述的压缩机用零部件。根据本技术的再一方面，提供了一种空调器，包括如上所述的涡旋式压缩机。本技术提供的压缩机用零部件，包括基材为铝合金的本体，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜沿所述基材依次向外包括打底层、结合层、过渡层和金刚石薄膜。这种涂覆梯度功能薄膜，膜厚薄、粗糙度好、硬度高、与基体的结合力强，摩擦系数小、耐磨性优异。梯度功能薄膜可提升涡旋盘表面改性后与另一涡旋盘的啮合精度，减少压缩气体泄露；可大幅降低动涡旋盘和静涡旋盘初期磨合时的摩擦系数及磨合时间，使得车用空调系统实现降温迅速的目标；可大大减小表面改性后涡旋盘表面差的粗糙度与另一涡旋盘涡卷的间隙变大而导致的来自压缩腔内压缩气体的泄露的现象，进而提升压缩机性能。耐磨性优异能带来的极小的磨损量可提高涡旋盘的使用寿命，进而可大幅提升整个压缩机的使用寿命。附图说明图1为本技术实施例的涡旋式压缩机的剖视结构图；图2为本技术实施例的动涡旋盘的结构图；图3为本技术实施例的动涡旋盘上梯度功能薄膜的设置结构图；图4为本技术实施例的十字滑环立体结构图；图5为本技术实施例的活塞结构示意图。附图标记表示为：1、壳体上盖；2、静涡旋盘；3、压缩腔；4、动涡旋盘；5、壳体下盖；6、上支架；7、曲轴；8、打底层；9、结合层；10、过渡层；11、类金刚石薄膜或掺杂类金刚石薄膜；12、十字滑环；13、活塞。具体实施方式根据本技术的实施例，一种压缩机用零部件，包括基材为铝合金的本体，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜沿所述基材依次向外包括打底层8、结合层9、过渡层10和金刚石薄膜。通过对压缩机中铝质件的表面进行改进，局部或全部表面上涂覆梯度功能薄膜，尤其是沿所述基材依次向外包括打底层8、结合层9、过渡层10和金刚石薄膜。打底层8采用化学镀层或氧化铝层来提升铝制基材的硬度及弹性模量用来承载类金刚石薄膜。通过设置金属单质薄膜结合层9、金属碳/氮/碳氮化物的过渡层10等措施可达到使成分、组织从基材到表面呈现无界面连续变化，消除膜层间宏观界面，并且可明显降低膜层的内应力。如对涡旋式压缩机中动涡旋盘4和静涡旋盘2等铝合金零件进行表面处理，膜厚小、粗糙度好、硬度高、与基体的结合力强、耐磨性优异。上述操作可提升涡旋盘表面改性后与另一涡旋盘啮合精度差，减少压缩气体泄露。上述操作可大幅降低动涡旋盘4和静涡旋盘2初期磨合时的摩擦系数及磨合时间，使得车用空调系统实现降温迅速目标。其优异的耐磨性所带来的极小的磨损量可提高涡旋盘的使用寿命，进而可大幅提升整个压缩机的使用寿命。上述操作可大大减小表面改性后涡旋盘表面差的粗糙度与另一涡旋盘涡卷的间隙变大而导致的来自压缩腔3内压缩气体的泄露的现象，进而提升压缩机性能。所述的打底层8为Ni-P、Ni-B镀层、添加耐磨颗粒或润滑物质的化学复合镀层、阳极氧化、硬质阳极氧化、微弧氧化其中的一种。其中化学复合镀中耐磨颗粒或润滑颗粒占比5％～35％。添加的耐磨颗粒可以为碳化钨、氧化锆、碳化钛、氧化铝、碳化硅、氧化钛或它们的组合。润润滑颗粒可以为石墨、PTFE、MoS2、WS2或它们的组合。所述的结合层9为金属单质薄膜，金属单质可为Al或Cr或Ti或Zr或W或Mo或Y。所述的过渡层10为金属碳化物或金属氮化物或金属碳氮化物薄膜中的一种或一种以上的交替多层堆叠。其中，所述金属碳化物可以是AlN、CrN、TiN、ZrN、NW、MoN、YN。金属氮化物可以是AlC、CrC、TiC、ZrC、NC、MoC、YC。金属碳氮化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩机用零部件，包括基材为铝合金、镁合金或钛合金的本体，其特征在于，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜包括打底层(8)、结合层(9)、过渡层(10)和金刚石薄膜，所述打底层(8)、结合层(9)、过渡层(10)和金刚石薄膜沿所述基材依次向外设置；所述结合层(9)为金属单质层。/n

【技术特征摘要】
1.一种压缩机用零部件，包括基材为铝合金、镁合金或钛合金的本体，其特征在于，所述本体表面的全部或局部涂覆有梯度功能薄膜；所述梯度功能薄膜包括打底层(8)、结合层(9)、过渡层(10)和金刚石薄膜，所述打底层(8)、结合层(9)、过渡层(10)和金刚石薄膜沿所述基材依次向外设置；所述结合层(9)为金属单质层。


2.根据权利要求1所述的压缩机用零部件，其特征在于，所述打底层(8)为Ni-P、Ni-B镀层、添加耐磨颗粒或润滑物质的化学复合镀层、阳极氧化层、硬质阳极氧化层、微弧氧化层中的一种。


3.根据权利要求1所述的压缩机用零部件，其特征在于，所述金属单质为Al、Cr、Ti、Zr、W、Mo或Y。


4.根据权利要求1所述的压缩机用零部件，其特征在于，所述过渡层(10)为金属碳化物、金属氮化物或金属碳氮化物薄膜中的一种或多种的交替堆叠。


5.根据权利要求4所述的压缩机用零部件，其特征在于，所述金属碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓晓，魏会军，史正良，李业林，康小丽，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44