[發明專利]摩擦副組件、氣浮軸承組件和空氣壓縮機

有效

• 申請號: 202111115059.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113833745B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 鄭慧蕓;李亮;馬嘯昌;賈波;李業林;陳曉曉
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: F16C17/00
• 分類號: F16C17/00;F16C33/06;F16C33/10;F16C33/12;F04D29/057
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所 11522
• 代理人: 朱櫟;梁永芳

本申請提供一種摩擦副組件、氣浮軸承組件和空氣壓縮機。該摩擦副組件包括第一摩擦件，采用鎳基合金制作而成；第二摩擦件，采用鐵基合金制作而成；所述第一摩擦件和所述第二摩擦件構成摩擦副；所述鐵基合金強度與所述鎳基合金強度之比為：0.8～0.9。將摩擦副的兩個摩擦件分別采用鎳基合金和鐵基合金制成，可以解決同金屬基體間黏著磨損問題，避免摩擦副之間發生干摩擦的情形，可以進一步提高耐磨性，通過硬度差進行配合，降低轉子與箔片之間的摩擦系數。

技術領域

本申請屬于壓縮機技術領域，具體涉及一種摩擦副組件、氣浮軸承組件和空氣壓縮機。

背景技術

空壓機作為動力氣源而普遍應用于汽車、醫療器械、食品加工機械、建材及石油化工等行業，目前市面上空壓機的結構形式也不盡相同，較為常見的有離心式空壓機、螺桿式空壓機以及渦旋式空壓機等。作為近年來備受關注的氣懸浮離心空氣壓縮機，其以自身出口空氣無油、結構簡單易于實現小型、輕量化以及相較螺桿壓縮機、渦旋壓縮機具有更高的壓縮比等特點，而被一致認為是車用燃料電池空壓機的最優選擇。

然而，氣懸浮燃料電池空壓機作為超高速旋轉機械的代表，在工作過程中，其有超高的啟動速度以及極高的工作轉速，這對氣懸浮燃料電池空壓機所使用的氣懸浮氣體箔片軸承提出了較高的要求，尤其是氣懸浮氣體箔片軸承頂箔表面的涂層將經受巨大考驗。

這是由于為了滿足高速的工作轉速，現有轉子與箔片均采用的為高溫鎳基合金，可以保證在800℃工作下仍然具有較好的強度、耐磨性、抗氧化性等。同時，為了進一步提高基材耐磨可靠性，開發超高速空壓機，鎳基合金表面噴涂固體潤滑劑或者鍍層，來降低箔片與轉子之間的摩擦系數。但在超高啟動速度的工作條件下，轉子和氣體箔片軸承頂箔表面涂層在啟動瞬間將產生巨大的剪切效應，且在空壓機轉子起飛之前該剪切效應將一直存在，若不能妥善解決氣體箔片軸承頂箔表面涂層同轉子之間的干摩擦問題，其將直接導致頂箔表面涂層磨損嚴重甚至被磨破，一方面，這種情況將會影響軸承同轉子之間的配合精度使裝配尺寸發生改變，而影響空壓機效率；另一方面，涂層磨破的區域將會出現頂箔基材同轉子直接摩擦的情況，這樣金屬同金屬之間的直接配合旋轉極易出現嚴重的粘著磨損，從而導致運轉過程中轉子卡死，空壓機不能正常運轉。

發明內容

因此，本申請提供一種摩擦副組件、氣浮軸承組件和空氣壓縮機，能夠解決現有技術中箔片軸承頂箔表面涂層同轉子之間的干摩擦問題。

為了解決上述問題，本申請提供一種摩擦副組件，包括：

第一摩擦件，采用鎳基合金制作而成；

第二摩擦件，采用鐵基合金制作而成；

所述第一摩擦件和所述第二摩擦件構成摩擦副；所述鐵基合金強度小于所述鎳基合金強度。

可選地，所述鐵基合金強度與所述鎳基合金強度之比為：0.8～0.9。

可選地，所述鐵基合金強度為1100～1300MPa；和/或，所述鎳基合金強度為1300～1600MPa。

可選地，所述第一摩擦件的表面依次經酸洗、離子滲氮、氧化和涂覆涂層處理；和/或，所述第二摩擦件的表面經離子滲氮處理。

可選地，所述第一摩擦件表面的滲氮層厚度為20～30μm，氧化層的厚度為1～4μm，涂層厚度為15～20μm；和/或，所述第二摩擦件的滲氮層厚度為15～25μm。

可選地，所述第一摩擦件表面粗糙度為0.1～0.3μm；和/或，所述第二摩擦件的粗糙度小于0.3μm。

可選地，在離子滲氮處理后，所述第一摩擦件的表面硬度與所述第二摩擦件的表面硬度之比為：1.2～1.4。

可選地，所述第一摩擦件的表面硬度為260～300HB；和/或，所述第二摩擦件的表面硬度為220～240HB。