[发明专利]涡旋盘、涡旋盘的制备方法和使用该涡旋盘的涡旋压缩机

说明书

本发明涉及一种涡旋盘，涡旋盘包括动涡旋盘和静涡旋盘，动涡旋盘和所述静涡旋盘至少一个是采用金属基网络陶瓷骨架复合材质制得。本发明还涉及一种制备涡旋盘的方法，包括以下步骤：聚氨酯泡沫加工制成的浸蚀骨架后在陶瓷浆料中进行多次的挂浆并干燥；将经过挂浆和干燥后的浸蚀骨架在通有流动氮气气体的气氛炉中进行烧结制得三维网络结构的陶瓷骨架；将三维网络结构的陶瓷骨架进行金属化。本发明还涉及一种使用金属基网络陶瓷骨架复合材质涡旋盘的涡旋压缩机。

技术领域

本发明涉及压缩机领域，特别是涉及一种涡旋盘、涡旋盘的制备方法和使用该涡旋盘的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机作为一种新型、节能、省材和低噪的容积式压缩机在小型家用空调、大型商用空调和一些供气系统等领域中应用广泛。涡旋压缩机具有的无间断排气、容积效率高、运转可靠性高等优点，因此涡旋压缩机比较适用于变转速运动以及变频调速。现有的中央空调大部分使用的压缩机为涡旋压缩机。

涡旋压缩机在运行时，动涡旋盘在曲轴驱动和防自转机构的作用下，动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定旋转半径ρ做高速的无自转的回旋平动。动涡旋盘在高速运转下会受到一定的离心力，并且离心力的大小与涡旋盘的质量成正比。通常，离心力过大会使得涡旋压缩机产生振动。现有的涡旋盘材质为HT250，其密度为7.3g/cm³，重量较大，从而导致涡旋压缩机的振动较大。当振动严重时，可能会使动涡旋盘和静涡旋盘发生断裂，导致涡旋压缩机损坏而不能使用。同时，质量较大的涡旋盘在高速转动时，其产生的离心力也较大，使得电机转矩负载较大，导致电机的消耗功率增加，同时主轴与轴承部件的磨损加剧。因此，现有的涡旋压缩机的涡旋盘结构存在难以解决高速运转后压缩机振动较大的问题。

中国专利公告号 CN 101418791 A公开了一种新型涡旋压缩机及其制造方法，该新型涡旋压缩机的主要特征是动涡旋盘和静涡旋盘采用金属骨架再由陶瓷包裹，由于陶瓷完全把金属骨架包裹起来，未能做到交叉互融，因此在涡旋压缩机正常工作时，被包裹的金属基体不能很好的为陶瓷层提供支撑保护的作用，会造成陶瓷层开裂剥落。同时，这种结构设计也存在一定的缺陷，通常陶瓷材料具有较好的耐磨性，而金属材料具有较好的韧性，由陶瓷材料完全把金属包裹起来，无法充分发挥陶瓷和铸铁基金属两类材料各自的特性，材料配置不合理，无法同时发挥两类材料各自的优异性能。

中国专利公告号CN 101294564 A公开了一种球墨铸铁涡旋压缩机，该涡旋压缩机所使用的涡旋构件具有基座和通常螺旋型涡旋齿，其中涡旋齿从基座延伸到压缩腔中，且该涡旋构件主要由石墨球的微观结构的铸铁材料制成。但是考虑到涡旋构件在工作中主要由电机驱动，并且在工作过程中承受有一定的压力，为使得动涡旋盘、静涡旋盘满足一定的力学性能，通常会增加材料的质量以此来满足涡旋件对涡旋齿力学性能的要求，这必然会引起驱动电机的负载加大，进一步增加了压缩机能耗问题，不能有效起到节能减排的效果。

中国专利公告号CN 102921924 A公开了一种复合耐磨件及其制备方法，其技术方案主要是金属基体浇注过程中进行镶铸空心陶瓷，进而提高整体的耐磨性。但由于金属基体与陶瓷柱无法通过网络结构连接，造成基体对陶瓷无法起到很好的支撑作用，在使用过程中，由于陶瓷材料较硬缺乏一定的韧性，容易造成陶瓷折断破裂，影响压缩机的日常使用寿命。

中国专利公告号CN 101749233 A公开了一种新型涡旋压缩机及其制造方法，其技术方案主要是动涡盘和静涡盘采用金属骨架再由玻璃钢包裹，或者是金属骨架外部包裹塑料、树脂等，但是该结构存在一定的问题，即内部的金属骨架与外部包裹的玻璃钢及树脂的结合性问题，由于两者的热膨胀系数存在一定差异，而压缩机动、静涡盘均在高温高压下进行工作，因此往往可能因体系的膨胀系数差异而出现材料开裂的问题。

发明内容