旋轉(zhuǎn)式壓縮機曲軸耐磨耗涂層處理技術(shù)_圖文

1、專題論述58家電科技(2005年12月號HTTP:/WWW.STHEA.COM技術(shù)研究 R E S E A R C H & D E V E L O P M E N T5結(jié)論從以上試驗結(jié)果可以看出:弧形限位器可以避免上述兩個問題;弧形限位器對冷量的影響比輸入功率的影響要大,導(dǎo)致C O P 降低;弧形限位器可以降低噪聲。參考文獻(xiàn)1郁永章.活塞式壓縮機.機械工業(yè)出版出版社.19872郁永章.容積式壓縮機技術(shù)手冊.機械工業(yè)出版出版社.20003FastlHandZwickerE,“Psychoacoustic,factsandmodels”,Springer Verlag,1999.4SoundQua

2、lityWorkshop,Brel&Kyaer,Norcross,1999.表新老限位器性能對比序號制冷量輸入功率C.O.P電流噪聲啟動振動(w(w(A(dB(v(m/s1163.7121.31.350.6640.151520.542177.6128.31.380.6639.31560.513179.6131.71.360.7141.021570.744169.3126.31.340.6640.51560.685177.9128.81.380.6938.111530.58弧形限位器平均值173.6127.31.360.6839.821550.61舊限位器平均值181.01311.380.814

3、1.791560.704實驗下表是采用弧形限位器用在GVT66AT (5臺的結(jié)果。旋轉(zhuǎn)式壓縮機曲軸耐磨耗涂層處理技術(shù)摘要:旋轉(zhuǎn)式壓縮機的曲軸傳遞電機扭矩與其上下軸承間的接觸壓力,摩擦阻力影響到壓縮機的起動性能與可靠性,本文通過理論分析、實驗數(shù)據(jù)充分闡述了這一有效降低摩擦阻力與磨耗的技術(shù)并通過在旋轉(zhuǎn)式壓縮機上的運用效果,說明其對壓縮機使用性能與可靠性的重要作用。關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn)式壓縮機磷酸錳膜耐磨性Abstract:Crankshaftinrotarycompressortransmitsthetorqueof motor,itscontactingpressureandfrictionalresi

4、stancewiththeupper andlowerbearinginfluencethestartingperformanceandliabilityof compressor.Thisarticleexpatiatesontheabovetechnologywhichwill effectivelydecreasethefrictionalresistanceandabrasionwearthrough theoreticalanalysisandexperimentaldata,andshowsthepractical effectonrotaryair-conditionercomp

5、ressortoexplainitsimportance tocompressorsworkingperformanceandliability.Keywords:Rotarycompressor,ManganesePhosphatemembrane,Wear-resistant旋轉(zhuǎn)式壓縮機(含高溫空調(diào)與低溫冷柜的曲軸傳遞電機扭矩,通過活塞壓縮制冷劑蒸氣,而蒸氣的反作用力則會將曲軸推向上下軸承形成很大的接觸壓力,為隔離金屬間的直接接觸避免運行中的咬死與燒傷,同時也為降低摩擦減小磨耗提高壓縮機的起動性能與可靠性。國內(nèi)外旋轉(zhuǎn)式壓縮機的制造商均對曲軸進(jìn)行錳鹽磷化處理,有的制造商為進(jìn)一步提高涂層應(yīng)用效

6、果,還在錳鹽磷化涂層拋光后增加一道m(xù)os 2浸漬工序。下面就磷酸錳膜涂層的作用原理、工藝以及在旋轉(zhuǎn)式壓縮機上的實際運用效果等做具體的闡述與分析。周德馨De-xin Zhou , 陳曾輝Zeng-hui ChenThe Processing Technology of Crankshaft Wear-resistant Coatfor Rotary Compressor1磷酸錳膜的特性與形成機理1.1特性在合格材料與合理工藝下形成的磷酸錳鹽涂層其化學(xué)性質(zhì)安定,為一種非導(dǎo)電性而又具有防銹性的覆膜。本身為微細(xì)結(jié)晶體組成,對各種潤滑油均具甚強的吸附性,從而形成為金屬間抗摩擦與耐磨耗用的助層。由于這層覆

7、膜的存在還隔離開曲軸與軸承間金屬表面的直接接觸,防止高壓力下的咬合,強力摩擦下的燒傷,另外也因為這層覆膜的存在、消除了曲軸精加工后尚存的表面磨痕從而提高了與軸承間的初期磨合性,使壓縮機的起動性能大為改善。增加mos 2浸漬工序可進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)增進(jìn)抗磨耗效果。1.2形成機理Fe+2H 3PO 4Fe(H 2PO 4+H 2(1H 2O(2FePO 4+H 3PO 4+1/2H 2O(33Mn(H 2PO 4Mn(PO 42.4H 2O+4H 3PO 4(4Fe+2Mn(H 2PO 42Mn 2Fe(PO 42.4H 2O+2H 3PO 4(5曲軸(鋼鐵表面與化學(xué)處理液相接觸,發(fā)生溶解,表面附

8、近化學(xué)液中的H +離子減少,P H 值上升。其結(jié)果引起(4、(5式的化學(xué)反應(yīng),不溶性的磷酸錳的結(jié)晶在曲軸(鋼鐵表面析出形成覆膜M N 2(P O 424H 2O 。被處理物曲軸游離酸O (氧化劑O (氧化劑覆膜覆膜H 2OH 2OO59技術(shù)研究 RESEARCH & DEVELOPMENT專題論述SCIENCE TECHNOLOGY編輯:韓彬(bjb 2磷酸錳覆膜的性能2.1摩擦系數(shù)在專用的摩擦試驗機上對經(jīng)過磷酸錳膜處理的珠光體鑄鐵回轉(zhuǎn)部件進(jìn)行試驗,測試其動摩擦系數(shù),結(jié)果如表1。測試結(jié)果表明:摩擦條件:加載20kg 摩擦速度0.33m/s。試驗表明:磷酸錳膜可大幅降低動摩擦系數(shù)值,當(dāng)固定部與轉(zhuǎn)

9、動部均進(jìn)行了磷酸錳膜處理時,摩擦系數(shù)反而增大,這是因磷酸錳膜的多孔性引起覆膜間相互咬合的緣故。2.2耐磨性在耐磨耗試驗機上進(jìn)行耐磨試驗結(jié)果如表2。表1測試結(jié)果表2試驗結(jié)果固定部未處理未處理磷酸錳轉(zhuǎn)動部磷酸錳動摩擦系數(shù)0.950.220.35摩擦距離為1.875km 時的磨耗量(mg摩擦速度(m/s0.300.84處理壓力(kg固定部轉(zhuǎn)動部未處理1.01820磷酸錳2.54.05.0磷酸錳2.23.08.23.07.816.5369369試驗表明:當(dāng)靜止部未處理,轉(zhuǎn)動部進(jìn)行了處理時,壓力愈高,速度愈快的場合,效果愈顯著。當(dāng)靜止部與轉(zhuǎn)動部都進(jìn)行了處理時其在高負(fù)荷

10、下摩擦較顯著。未經(jīng)處理的部件中,其低負(fù)荷的磨耗最小,是因為轉(zhuǎn)動部表面生成的氧化物產(chǎn)生了保護(hù)效果。3磷酸錳膜處理工藝3.1典型工藝流程材質(zhì)(曲軸脫脂處理(50-60水洗(室溫表面調(diào)整(室溫化成(963水洗(室溫?zé)崴?60-80拋光+二硫化鉬浸漬。脫脂:去除零件表面油污,形成適合于處理的活性狀態(tài)。脫脂劑一般采用弱堿性不含磷無腐蝕性的清洗劑,這樣可以取得較為細(xì)密的覆膜。當(dāng)曲軸油污較重必須使用強堿性清洗劑時,將有產(chǎn)生粗糙疏松覆膜的風(fēng)險。表調(diào):經(jīng)表調(diào)處理的曲軸,表面生成許多結(jié)晶核以便磷酸鹽圍繞晶核均勻長大,獲得細(xì)而致密的覆膜。化成:經(jīng)化成槽處理、曲軸表面將生成磷酸錳覆膜。拋光:用細(xì)不銹鋼絲輪去除表面疏

11、松的處理膜,留下25m 厚的致密層。3.2槽液調(diào)整為確保磷酸錳覆膜處理質(zhì)量,糟液需按工藝要求定期調(diào)整,特別是化成槽必須經(jīng)常保證其全酸度,游離酸度,酸比、鐵分均在工藝規(guī)定的范圍內(nèi)。槽液可按表3規(guī)定的范圍管理。全酸度(TA、游離酸度(FA、鐵分(Fe的測定:全酸度(TA:取10mL 化成液加10滴酚酞指示劑用0.1N.NaOH 滴定至溶液從無色變?yōu)榉奂t顏色為止。耗用試液(0.1N.NaOH的mL 數(shù)即為全酸度的點數(shù)。游離酸度(FA:取10mL 化成液加10滴溴酚蘭指示劑用試液0.1N.NaOH 滴定到溶液從黃顏色變?yōu)樘m綠色(白光下或蘭紫色,耗用試液0.1N.NaOH 的m L 數(shù)即為游離酸度的點數(shù)

12、。鐵分:取10mL 化成液放入5mL 指示劑(50%H 2SO 4然后用0.08濃度的高錳酸鉀滴定,溶液變?yōu)榉奂t色,耗用試液(0.08高錳酸鉀1mL 相當(dāng)于鐵分1g/L。4壓縮機上的實際運用效果以下是某公司三臺壓縮機的實際試驗效果(平均值:在10kg 平衡壓力下(壓差小于0.5kg 時RH231型(1.5HP 機壓縮機在135138V 時即可順利起動。在RH145定速壓縮機(1HP 機上經(jīng)2000小時重負(fù)荷試驗(冷凝溫度68蒸發(fā)溫度12,吸入溫度22殼體溫度120,此時由于壓縮機阻力矩大整機負(fù)荷重,曲軸受力與摩擦均大后:制冷能力、效率(cop均未下降反而略有升高。其制冷能力平均上升了0.57%

13、,效率(cop平均上升了0.72%。在RHV207單缸變頻壓縮機上經(jīng)34Hz(速度慢上油少潤滑不充分,130Hz(速度高摩擦大易磨損各二臺經(jīng)2000小時重負(fù)荷可靠性試驗后復(fù)測性能:制冷量、能效比亦不僅沒有降低反而略有提高。參見表4。試驗后解體檢測四臺壓縮機長軸頸局部最大摩損均在2m 以內(nèi),短軸頸局部最大摩損在1.52m 之間。在雙缸變頻壓縮機SH130上的試驗結(jié)果顯示試驗后解體分析(二臺壓縮機的平均值:曲軸長軸局部最大摩損在3.5m以內(nèi),曲軸短軸局部最大摩損在2.5m 以內(nèi)。參見表5。4結(jié)論以上數(shù)據(jù)說明,經(jīng)磷酸錳處理的壓縮機曲軸其跑合性、耐磨性均好。由于減小了摩擦降低了損耗,壓縮機的起動性能顯著改善,可靠性大幅提高。參考文獻(xiàn)1朱利斌周德馨,“新型表面處理技術(shù)在空調(diào)壓縮機中的應(yīng)用”,制冷技術(shù)1997.8。試驗內(nèi)容試前數(shù)據(jù)(60Hz/122V試后數(shù)據(jù)(60Hz/122V備注能力(w入力(wcop(w/w能力(w入力(wcop(w/w重負(fù)荷4310.751386.13.1134Hz4288.851394.13.076(+5.1%(-5.7%(+0.034%重負(fù)荷4272130Hz4267.91376.13.101(+1%1376.13.104二臺壓縮機的平均值表4參數(shù)值試驗內(nèi)容試前數(shù)據(jù)(60Hz試后數(shù)據(jù)(60Hz備注能力(w入力(wcop(w/w能力(w入力