[發明專利]一種無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿

無效

• 申請號: 200910201750.4
• 申請日: 2009-11-04
• 公開（公告）號: CN101705932A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 梁鵬飛;陳志林;金永星
• 申請（專利權）人: 上海齊耀動力技術有限公司
• 主分類號: F04B39/00
• 分類號: F04B39/00;C21D9/00;C21D1/18;C21D1/30;C23C8/38
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及活塞桿，尤其是一種無油潤滑氣體壓縮機用耐磨損活塞桿制造工藝。

背景技術

活塞桿是氣體壓縮機的重要部件，其功能是將作用在連桿上的作用力傳遞給活塞，進而推動活塞壓縮氣體，工作狀態下，活塞桿一直做高速的往復直線運動，特別是對于無油潤滑氣體壓縮機而言，其對密封性、耐磨性、可靠性提出了更高的要求。在無油潤滑氣體壓縮機中，活塞桿的密封主要采用組合密封來防止油、氣的沿活塞桿的泄漏問題。如專利號為03116104.9的中國發明專利“無油潤滑氣體壓縮機活塞桿防油密封組件”，公開了一種新型的防油密封組件，該組件包括自緊式的帽式密封和桿式密封，帽式密封采用的材料為碳纖維填充聚四氟乙烯，帽式密封通過自緊的方式壓緊在活塞桿上，防止氣體泄漏。考慮到強度，耐磨損性能，活塞桿通常選用牌號為38CrMoAl的鍛造鋼件加工。上述的活塞桿，密封效果較好。但上述的活塞桿，在使用一段時間后，運行時間較長時，特別是運行超過500h后，活塞桿與帽式密封配合部位出現嚴重的磨粒磨損，活塞桿工作表面和帽式密封磨損加劇，影響到了密封效果及密封組件的使用壽命，活塞桿工作壽命短，可靠性差，一般到500小時左右就需要更換活塞桿或/和密封組件。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，解決目前活塞桿工作表面耐磨性差，工作壽命短、可靠性差的技術問題。

本發明的目的是通過以下的技術方案來解決的：

一種無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，所述的活塞桿材料為38CrMoAl，加工工藝如下：

a)用鍛造方法加工出活塞桿毛坯，再對活塞桿毛坯進行粗加工；

b)活塞桿完成粗加工后進行調質處理，淬火溫度為800℃～900℃，回火溫度550℃～650℃；

c)活塞桿調質處理后，再按圖紙進行半精加工；

d)活塞桿半精加工后進行消除應力的退火處理，退火溫度為550℃～650℃；

e)活塞桿退火處理后，進行精加工；

f)對活塞桿進行離子氮化；

g)活塞桿離子氮化后，對工作表面進行拋光或超精磨加工。

上述的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，對活塞桿進行離子氮化時，氮化溫度為550℃～650℃，氮化層厚度為0.1～0.3mm。

上述的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，活塞桿退火處理后，進行精加工，將活塞桿工作表面粗糙度精加工至Ra0.4，工作表面單邊留余量0.01～0.03mm。

上述的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，在活塞桿離子氮化后，對工作表面進行拋光或超精磨加工處理，使工作表面粗糙度達到Ra0.2.

上述的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，活塞桿退火處理后，精加工所用工藝為精磨。

本發明的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，材料首次采用為38CrMoAl，并采用離子氮化工藝，制造了無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿，取得了顯著的效果。本發明的有益效果如下：

1、具有很好的耐磨性能，經過2000小時配機耐久考核試驗，未出現氣體泄漏故障，拆檢發現活塞桿表面狀態良好，未見明顯磨損，密封效果良好，使用壽命提高了數倍以上。

2、該發明不僅可以應用于無油潤滑氣體壓縮機上，還可以應用于其他存在無油潤滑密封要求的發動機上，如斯特林發動機。

附圖說明

圖1是本發明活塞桿的結構示意圖。

具體實施方式

如圖所示，活塞桿的中間部分為工作表面，需與密封組件配合，工作時，活塞桿往復運動，活塞桿與密封組件之間形成無油潤滑動態密封，因此，要求活塞桿具有很好的耐磨性，以及與密封組件之間良好的動密封效果。

本發明的無油潤滑氣體壓縮機用活塞桿采用38CrMoAl材料，并采用以下工藝加工：

a)用鍛造方法加工出活塞桿毛坯；

b)再對毛坯進行粗加工，主要是機加工；

c)粗加工后進行調質處理，淬火溫度為800℃～900℃，回火溫度550℃～650℃；

d)調質處理后進行半精加工；

e)半精加工后進行消除應力的退火處理，退火溫度為550℃～650℃；

f)并對工作表面進行精加工，將活塞桿工作表面精磨至粗糙度Ra0.4，工作表面單邊留余量0.01～0.03mm；

g)活塞桿精加工后，對工作表明進行離子氮化，氮化溫度為550℃～650℃，氮化層厚度為0.1～0.3mm；

h)離子氮化后需對工作表面進行超精加工，進行拋光或超精磨加工，使工作表面的粗糙度達到Ra0.2。