[發明專利]鋼曲軸制造方法、鋼曲軸和旋轉壓縮機

在審

• 申請號: 202110304198.2
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112833017A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 林少坤;郭永;劉銀虎;陳中貴;王海迪
• 申請（專利權）人: 廣東美芝精密制造有限公司
• 主分類號: F04C18/356
• 分類號: F04C18/356;F04C29/00
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙) 11343
• 代理人: 汪海屏

本申請提供了一種鋼曲軸制造方法、鋼曲軸和旋轉壓縮機。其中，鋼曲軸制造方法包括：對滲碳鋼材質的坯料進行加工，形成具有長軸部、偏心圓部和短軸部的空心軸體；對空心軸體進行表面滲碳淬火加工，滲碳層深度為0.2mm至0.5mm，表面硬度為HRC40±5；對空心軸體進行精磨加工，形成鋼曲軸。本申請的技術方案中，能夠制造空心結構的鋼曲軸，可有效降低鋼曲軸的重量和成本，且鋼曲軸為一體成型，簡化加工過程；制造工藝的生產批量性好，產品品質穩定，有利于批量性生產；所生產的鋼曲軸的剛性較強、表面硬度和耐磨性較高，適于與高功率密度的電機配合，包括高轉速及小氣隙、轉子冷套裝配等，符合旋轉壓縮機小型化的設計需求。

技術領域

本申請涉及旋轉壓縮機技術領域，具體而言，涉及一種鋼曲軸制造方法、一種鋼曲軸和一種旋轉壓縮機。

背景技術

曲軸是旋轉壓縮機的壓縮機泵體六部件之一，目前，常見的旋轉壓縮機所采用的曲軸多位實心鑄件，該型曲軸重量大，加工難度較大，且成本較高。此外，根據壓縮機小型化的設計需求，需要曲軸具有更高的剛性和表面硬度以配合高功率密度的電機，鑄件結構的材質無法滿足需求。現有技術中提供了采用鋼材制造鋼曲軸的方法，但該方法制造的曲軸為實心曲軸，仍然存在重量大、成本較高等問題，且需要多個分體部件連接成曲軸整體，無法制造一體結構的曲軸，同時該方法未對材質做具體說明，也無表面處理過程，所生產的曲軸的剛性、表面硬度、耐磨性等難以達到壓縮機小型化的設計需求。

發明內容

根據本申請的實施例，旨在至少改善現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，根據本申請的實施例的一個目的在于提供一種鋼曲軸制造方法。

根據本申請的實施例的另一個目的在于提供一種鋼曲軸。

根據本申請的實施例的再一個目的在于提供一種旋轉壓縮機。

為了實現上述目的，根據本申請的第一方面的實施例提供了一種鋼曲軸制造方法，用于制造旋轉壓縮機的鋼曲軸，包括以下步驟：S100：對滲碳鋼材質的坯料進行加工，形成具有長軸部、偏心圓部和短軸部的空心軸體；S200：對空心軸體進行表面滲碳淬火加工，滲碳層深度為0.2mm至0.5mm，表面硬度為HRC40±5；S300：對空心軸體進行精磨加工，形成鋼曲軸。

根據本申請第一方面的實施例，采用滲碳鋼材料作為鋼曲軸的坯料，可以利用滲碳鋼的低含碳量的特性，為后續表面滲碳處理提供條件，同時可以提高鋼曲軸的剛性。通過將坯料加工成具有長軸部、偏心圓部和短軸部的空心軸體，使得鋼曲軸能夠一體成型，無需通過多個分體零件裝配，有利于提高鋼曲軸的整體剛性，同時空心結構能夠降低鋼曲軸的重量。通過對空心軸體進行表面滲碳淬火，在空心軸體的表面增加滲碳層，以增加表面硬度和耐磨性。其中，滲碳層深度為0.2mm至0.5mm，為配合后續的研磨工藝，滲碳層深度可以為0.3mm至0.5mm；表面硬度為HRC40±5，以符合旋轉壓縮機的設計要求。通過對空心軸體進行進一步地精磨加工，包括對長軸部、偏心圓部和短軸部等的精磨加工，從而形成成品的鋼曲軸。

本方案中的鋼曲軸制造方法，能夠制造一體成型的空心結構的鋼曲軸，可有效降低鋼曲軸的重量和成本，簡化加工過程，有利于批量性生產，并能夠提高鋼曲軸的剛性、表面硬度和耐磨性，以與高功率密度的電機配合，包括高轉速及小氣隙、轉子冷套裝配等，符合旋轉壓縮機小型化的設計需求。

另外，根據本申請的實施例中提供的上述技術方案中的鋼曲軸制造方法還可以具有如下附加技術特征：

在上述技術方案中，坯料為20Cr滲碳鋼材質的厚壁鋼管；步驟S100包括：S101：將厚壁鋼管車削加工成具有長軸部、偏心圓部和短軸部的空心軸體；S103：對空心軸體進行半精加工，預留0.2mm的精磨余量。