[发明专利]石墨轴套和具有该石墨轴套的电动压缩机和制冷设备

说明书

本发明公开了石墨轴套和具有该石墨轴套的电动压缩机和制冷设备，其中，用于制备石墨轴套的石墨材料包括：石墨载体；硅和金属，所述硅和金属负载在所述石墨载体上。由此，硅能够强烈地促使碳元素石墨化，并对基体起到固溶强化作用，通过将石墨载体浸渍硅，可以显著提高制备得到的石墨材料的强度和抗摩擦磨损性能。

技术领域

本发明涉及电动压缩机技术领域，具体而言，本发明涉及石墨轴套和具有该石墨轴套的电动压缩机和制冷设备。

背景技术

电动汽车由于其节能、环保而成为新能源汽车理想的选择，电动汽车内器件较多且自重又大，可供布置的空间较小，因此电动压缩机小型化、轻量化是需要解决的重要课题。目前电动压缩机多采用铝作为密封壳体，制冷工质采用R134a冷媒，由于R134a冷媒工作压力较小，铝壳体采用通用铸造就能满足密封要求。R134a冷媒属于氢氟烃类，对臭氧层破坏系数是0，但气候变暖潜能值很高，在《蒙特利尔议定书》没有规定使用期限，但在《联合国气候变化框架公约》京都书中定性为温室气体，欧盟将禁止使用GWP值高的氢氟烃类(HFCS)等相关制冷剂，因此汽车空调使用低的GWP值的制冷剂成为趋势和必然。

二氧化碳制冷剂是自然工质，ODP＝0，GWP＝1，来源广泛，成本低，蒸发潜热大，单位容积制冷量相当高，但二氧化碳制冷剂压缩机其工作压力高达15MPa，是常规冷媒5～10倍，在承受负荷大及润滑系统弱的条件下，其压缩机构造部件易出现严重磨损，从而影响压缩机设计寿命要求。

因而，现有的电动压缩机仍有待改进。

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石墨材料、由该石墨材料制备的石墨轴套和具有该石墨轴套的电动压缩机和制冷设备。该电动压缩机的压缩组件的内壁上具有高抗压强度和硬度的石墨轴套，因而该电动压缩机具有较高的可靠性和较长的设计寿命。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种用于电动压缩机的石墨材料，所述石墨材料包括：石墨载体；硅和金属，所述硅和金属负载在所述石墨载体上。由此，发明人发现，硅能够强烈地促使碳元素石墨化，并对基体起到固溶强化作用，通过将石墨载体浸渍硅，可以显著提高制备得到的石墨材料的强度和抗摩擦磨损性能。

在本发明的一些实施例中，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的锑；0～1.0wt％的铝；0～0.5wt％的硫；0～0.5wt％的铁；0～0.5wt％的钾；以及余量的碳。由此通过将石墨载体浸渍硅和金属，可以显著提高制备得到的石墨材料的强度和抗摩擦磨损性能。

在本发明的一些实施例中，所述石墨材料包含：0.1～2.0wt％的硅；0.1～6wt％的锑；0.05～1.0wt％的铝；0.05～0.5wt％的硫；0.05～0.5wt％的铁；0.02～0.5wt％的钾；以及余量的碳。由此，通过将石墨载体浸渍硅和金属，可以显著提高制备得到的石墨材料的强度和抗摩擦磨损性能。

在本发明的第二方面，本发明还提出了一种石墨轴套，所述石墨轴套由前面实施例所述的石墨材料制备得到。由此，该石墨轴套具有良好的自润滑功能，通过将该石墨轴套用于压缩组件上，例如设置在上轴承、下轴承和活塞中的内壁上，可以显著提高上轴承、下轴承和活塞的耐磨性。

在本发明的第三方面，本发明还提出了一种电动压缩机，包括：壳体，所述壳体内封装有润滑油和冷媒；电机，所述电机设置在所述壳体内；压缩组件，所述压缩组件设置在壳体内，且所述压缩组件包括气缸、上轴承、下轴承、活塞、滑片和曲轴，其中，所述上轴承、下轴承和活塞中的至少之一的内壁上具有前面实施例所述的石墨轴套。

由此，根据本发明的实施例，通过在电动压缩机上轴承、下轴承和活塞中的至少之一的内壁上设置高抗压强度和硬度的石墨轴套，从而可以降低压缩组件的磨损，使电动压缩机具有较高的可靠性，并显著延长电动压缩机的设计寿命。