一种滑片结构及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及压缩机技术领域，具体为一种滑片结构及其加工工艺。


背景技术：

2.传统的滑片在运行过程中与压缩机活塞转子之间的密封面属于滑动摩擦，阻力大损耗高，因此有技术人员对滑片进行了改进，在滑片外表面进行耐磨性复合涂层处理，以增加滑片的耐磨性的方式；也有部分压缩机生产企业采用滑片与滚柱的组合方式来解决此问题。但是这些解决方式和结构仍然存在摩擦系数较大的问题，使得滑片磨损程度大，同时导致压缩机在运行过程中密封性较差，最终影响压缩机的能效。


技术实现要素：

3.针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种滑片结构及其加工工艺，本发明提高了压缩机在运行过程中的密封性，同时还通过降低滑片与活塞滚子之间的摩擦系数、提高了压缩机使用寿命和能效比。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种滑片结构，包括滑片本体，滑片本体的侧壁上设置有c形槽，c形槽的圆心位于滑片本体的厚度线上，且c形槽开口朝向滑片本体的厚度中心线的一侧，c形槽包括槽体，槽体设置在滑片本体的一侧壁上，槽体开口两侧分别设置有左弧形延伸部和右弧形延伸部，左弧形延伸部的一端和右弧形延伸部的一端均固定设置在滑片本体上，左弧形延伸部的另一端至滑片本体的厚度中心线之间的夹角为第一夹角，右弧形延伸部的另一端至滑片本体的厚度中心线之间的夹角为第二夹角，且第一夹角与第二夹角之和小于180
°
。
5.优选地，所述槽体的长度方向与滑片本体的厚度中心线的长度方向相同，左弧形延伸部和右弧形延伸部的圆心均位于槽体的中心轴线上，左弧形延伸部和右弧形延伸部的弧形开口均朝向槽体的中心轴线方向。
6.优选地，所述左弧形延伸部的另一端至右弧形延伸部的另一端之间的距离为0.8～1.92mm。
7.优选地，所述第一夹角的角度为15
°
～46
°
，有利于满足第一夹角的加工条件。
8.优选地，所述滑片本体、槽体、左弧形延伸部和右弧形延伸部为一体成型结构，有利于加强整体结构的牢固性，提高加工效率。
9.一种滑片结构的加工工艺，包括以下步骤：
10.s1：滑片粗胚加工，加工后的滑片粗胚上t面和s面形成对立面、u面和v面形成对立面，且剩余的其中一个面上加工c形槽；
11.s2：加工滑片粗胚的c形槽的内表面和v面，
12.将滑片粗胚的c形槽的内表面使用加工刃具去除切削刀痕和多余的加工余量，并留有加工余量a1；
13.加工c形槽的内表面，将加工余量a1去除后并在原位光磨；
14.完成c形槽的内表面加工后，保持装夹不变对v面进行端面加工，使c形槽和v面的尺寸精度以及两者之间的垂直度均达到设计要求；
15.s3：以v面为基准加工u面，使u面和v面的高度尺寸和平行度均达到设计要求；
16.s4：清理t面、s面、u面、v面四个面的倒角、去除加工毛刺得到成品滑片，例如尼龙纤维毛刷，去除精磨后各面相交的棱边上残存毛刺并形成不大于0.1的细微圆角；
17.s5：分组，为使滑片与高置于气缸上的滑片安装槽高度与宽相匹配实现高压密封，对已加工完成的成品滑片的厚度尺寸进行测量，并按0.002mm的测量值为间隔标准进行筛选分组，以便结合气缸滑片槽的尺寸进行选配安装。
18.优选地，所述s1中的胚件制造包括以下步骤：
19.加工毛胚六面体，在平板基材毛胚的基础上，采用双工位双端面铣床机械加工去除基材所设加工余量后得到标准的六面体加工胚件或通过冲压裁切得到标准的整条六面体；
20.磨削四面，在六面体加工胚件的基础上，采用双工位双端面磨床将经过铣削加工后的六面体加工胚件的外周四面进行平整磨削；
21.铣削滚柱安装槽，将经过磨削加四面的六面体加工胚件若干片进行叠加装夹，使得每片经过铣削加工后的六面体加工胚件均经过进一步铣削加工得到成型的粗铣滚柱安装槽；
22.分片切割成型，将经过铣削加工后的整条六面体加工胚件采用分切工艺进行分切得到单个滑片粗胚；
23.加工t面4和s面5，使工件厚度尺寸和形位公差达到设计要求；
24.加工u面6和v面7，使工件厚度尺寸和加工余量达到设计要求。
25.优选地，所述s2中加工余量a1为0.005～0.03mm。
26.优选地，所述s2中去除切削刀痕和多余的加工余量的加工刃具采用球面铣刀或球面磨头中的任意一种或球面铣刀与球面磨头组合使用。
27.优选的，所述分切工艺为激光切割或水刀切割或高速线割中的一种。
28.本发明的有益效果在于：本发明通过对c形槽开口的宽度和开口角度范围的控制和限定，使得本滑片结构安装到压缩机气缸的滑片槽内后，能有效的提高压缩机能效比，同时也便于将压缩机的吸气腔内的润滑液带到c形槽内，提高润滑效果，降低摩擦系数和磨损、提高压缩机的使用寿命。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明实施例提供的一种滑片结构的立体结构示意图。
31.图2为本发明实施例提供的一种滑片结构的c形槽结构示意图。
32.图3为本发明实施例提供的一种滑片结构的第一夹角和第二夹角位置示意图。
33.图4为本发明实施例提供的一种滑片结构中t面和s面的位置示意图。
34.图5为本发明实施例提供的一种滑片结构中u面和v面的位置示意图。
35.图6为c形槽开口宽度的第一实施例示意图。
36.图7为c形槽开口宽度的第二实施例示意图。
37.图8为c形槽开口宽度的第三实施例示意图。
38.附图标记说明：1、滑片本体；2、c形槽；21、槽体；22、左弧形延伸部；23、右弧形延伸部；3、滑片本体的厚度中心线；4、t面；5、s面；6、u面；7、v面；a、第一夹角；b、第二夹角。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例一：
41.如图1-3所示，本发明提供了一种滑片结构，包括滑片本体1，滑片本体1与压缩机活塞(转轴偏心轴)相接触的侧壁上设置有c形槽2，c形槽2的圆心位于滑片本体1的厚度线上，且c形槽2开口朝向滑片本体1的厚度中心线的一侧，c形槽2包括槽体21，槽体21设置在滑片本体1的一侧壁上，槽体21开口两侧分别设置有左弧形延伸部22和右弧形延伸部23，左弧形延伸部22的一端和右弧形延伸部23的一端均固定设置在滑片本体1上，左弧形延伸部22的另一端至滑片本体1的厚度中心线之间的夹角为第一夹角a，右弧形延伸部23的另一端至滑片本体1的厚度中心线之间的夹角为第二夹角b，且第一夹角a与第二夹角b之和小于180
°
，从而可保证滑片结构上的滚柱安装槽为优弧，从而进一步的确保在压缩机运行过程中滚柱不能从滚柱安装槽中脱出；槽体21的长度方向与滑片本体1的厚度中心线的长度方向相同(即槽体21的轴心线与滑片本体1的厚度线相垂直)，左弧形延伸部22和右弧形延伸部23的圆心均位于槽体21的中心轴线上，左弧形延伸部22和右弧形延伸部23的弧形开口均朝向槽体21的中心轴线方向；当成品滑片的厚度是3.2mm时，左弧形延伸部22的另一端至右弧形延伸部23的另一端之间的距离为0.8～1.92mm；c形槽2开口朝向压缩机气缸的吸气腔方向，当将本滑片结构安装到压缩机气缸的滑片槽内时，如果将c形槽2的开口朝向气缸的吸气腔一侧(与压缩机工作旋转方向一致)可确保单次压缩的余隙最小，提高压缩机能效比；同时因转轴的旋转而带动滚柱的旋转方向由c形槽2开口朝c形槽2的槽内侧转动，能更有效的将吸气腔内的润滑带入到c形槽2的槽中，为滚柱转动提供润滑；反向安装侧增大余隙，不利于压缩机提升能效；第一夹角a的角度为15
°
～46
°
，有利于满足第一夹角a的加工条件。
42.实施例二：
43.在实施例一的基础上，如图2-4和6-8所示，以成品滑片的厚度是3.2mm时、第一夹角a的角度取值范围在15
°
～46
°
之间为例，第一夹角a以成品滑片总的厚度中心线为基准，根据转轴/曲轴偏心量es大小对应的进行角度大小的调整，其调整参考数值可用电子计算器仅输入arcsin(es/r+r的比值)计算，其中r为压缩机气缸中转轴/活塞的半径(单位：mm)；r为压缩机气缸中滚柱的半径(单位：mm)；es为(轴轴/曲轴偏心量，单位：mm)；
44.第二夹角b的取值需满足以下条件：第二夹角b的角度《180
°
减去第一夹角a的角
度，其目的是为了保证：第一夹角a的角度+第二夹角b的角度《180
°
，从而得到成品滑片上所剩余的滚柱安装槽为优弧，进一步的确保在压缩机运行过程中滚柱不能从滚柱安装槽中脱出；
45.在确保c形槽2的开口宽度尺寸在0.8～1.92mm宽度范围内的同时，且在确保第一夹角a的角度∠第二夹角b的角度的前提下(即c形槽2开口始终朝向槽体21中心轴线的一侧而非正中心)，根据压缩机转轴(曲轴)的偏心量(一般在1.0～6.5mm之间)可计算得出第一夹角a和第二夹角b角度的取值，如下(同时见图6-8中c形槽2开口的宽度、第一夹角a和第二夹角b的角度取值实施例图)：
46.如图6所示，当第一夹角a与第二夹角b之和为46.57
°
时，第一夹角a的角度为15
°
，第二夹角b的角度为31.57
°
，c形槽2开口的宽度为0.8mm；
47.如图7所示，当第一夹角a与第二夹角b之和为115.45
°
时，第一夹角a的角度为40.45
°
，第二夹角b的角度为75
°
，c形槽2开口的宽度为1.76mm；
48.如图8所示，当第一夹角a与第二夹角b之和为135.87
°
时，第一夹角a的角度为45.87
°
，第二夹角b的角度为90
°
，c形槽2开口的宽度为1.92mm。
49.实施例三：
50.如图1-5所示，在实施例一的基础上，一种滑片结构的加工工艺，包括以下步骤：
51.s1、滑片粗胚加工：加工毛胚六面体，加工后的滑片粗胚上t面4和s面5形成对立面、u面6和v面7形成对立面，且剩余的其中一个面上加工c形槽2，即在平板基材毛胚的基础上，采用双工位双端面铣床机械加工去除基材所设加工余量后得到标准的六面体加工胚件或通过冲压裁切得到标准的整条六面体。
52.粗磨四面，在六面体加工胚件的基础上，采用双工位双端面磨床将经过铣削加工后的六面体加工胚件的外周四面进行平整磨削，为后续加工提供精确的装夹基准。
53.粗铣滚柱安装槽加工，将经过粗磨四面的六面体加工胚件若干片进行叠加装夹，使得每片经过铣削加工后的六面体加工胚件均经过进一步铣削加工得到成型的粗铣滚柱安装槽。
54.分片切割成型，将经过铣削加工后的整条六面体加工胚件采用激光切割或水刀切割工艺(或其他此类分切工艺)进行分切得到单个滑片粗胚。
55.加工t面4和s面5：半精磨和精磨t面4和s面5，采用双端面磨床将t面4和s面5先经过半精磨，为精磨加工留有加工余量的前提下修整t面4和s面5，为后续精磨加工提供形位尺寸保障；再进行精磨，使工件厚度尺寸和形位公差达到设计要求。
56.加工u面6和v面7：半精磨u面6和v面7，采用双端面磨床，将已经过粗磨加工的滑片粗胚的u面6和v面7两端面进一步磨削修整，在为精磨加工留有加工余量的前提下修整u面6和v面7两端面，为后续精磨加工提供形位尺寸保障，以便后续将剩余的加工余量进行精磨。
57.s2、加工滑片粗胚的c形槽2的内表面和v面7：粗、精加工c形槽2的内表面和精加工滑片粗胚的v面7；采用多动力头配置的高速高精度磨床，分别安装有精密铣刀(例如球面铣刀或球面磨头等能加工出c形柱面的刀具均可)、cnb电镀磨头端面砂轮(仅加工v面7；将粗加工后的c形槽2采用粗磨或粗铣的加工方式去除切削刀痕和多余的加工余量为精磨加工确认好加工基础、并留有0.005～0.03mm精磨加工余量a1)，去除切削刀痕和多余的加工余量的加工刃具可采用铣刀或磨头，且铣刀为球面铣刀、磨头球面磨头中的任意一种，或球面
铣刀与球面磨头组合使用；将粗磨或粗铣留有的0.005～0.03mm加工余量1磨完后并在原位光磨，使c形槽2的尺寸、形位公差和表面粗糙度达到设计要求；完成c形槽2的精加工后保持装夹不变，利用端面砂轮对v面7进行端面精加工磨削，以此利用一台机床一次性装夹先后加工c形槽2圆柱面和v面7基础端面，从而可以保证c形槽2圆柱面与v面7端面的垂直度符合设计要求。
58.s3、加工u面6：精研磨u面6，采用高精度磨床以v面7为装夹基准，精密研磨u面6的加工余量，更一步保证加工精度、形位公差和表面粗糙度达到设计要求，即使得u面6和v面7的高度尺寸和平行度均达到设计要求。
59.s4、清理t面4、s面5、u面6、v面7四个面的倒角、去除加工毛刺得到成品滑片，采用加工毛刷，例如尼龙纤维涂层毛刷，去除精磨后各面相交的棱边上残存毛刺并形成不大于0.1的细微圆角。
60.s5、分组：为使滑片与高置于气缸上的滑片安装槽高度与宽相匹配实现高压密封，对已加工完成的成品滑片的厚度尺寸进行测量(可使用测微仪进行测量)，并按0.002mm的测量值为间隔标准进行筛选分组，以便结合气缸滑片槽的尺寸进行选配安装。
61.对已分组滑片进行形位公差、外观检验，合格品分组摆放。
62.对检验合格的滑片成品浸油后采用专用托盘逐个摆放。
63.将装有经防锈处理后滑片的托盘套装塑料袋后装入专用纸箱。
64.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。