滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的曲軸傳遞電機(jī)扭矩，通過活塞壓縮制冷劑氣體，制冷劑氣體的反作用力則會(huì)將曲軸推向上、下軸承形成很大的接觸壓力。

　　為隔離金屬間的直接接觸，避免運(yùn)行中的咬死和燒傷，同時(shí)也為減小摩擦降低磨耗，提高壓縮機(jī)的可靠性與降低壓縮機(jī)的輸入功率，通常對(duì)曲軸進(jìn)行磷化處理11.但是由于曲軸是一個(gè)偏心部件，在實(shí)際運(yùn)行過程中的偏磨難以避免，所以事實(shí)上磷化處理后的曲軸也常發(fā)生嚴(yán)重的磨損。為了進(jìn)一步提高涂層的應(yīng)用效果，筆者介紹一種在磷化涂層拋光后增加一層MoS2干膜潤(rùn)滑劑涂膜的做法，以期改善曲軸的耐磨性。

　　1MO的潤(rùn)滑特性潤(rùn)滑的目的在于降低摩擦系數(shù)和減小磨損。

　　固體潤(rùn)滑的引入，突破了油膜潤(rùn)滑極限，在許多場(chǎng)合下，低摩擦系數(shù)固體潤(rùn)滑涂層以其自潤(rùn)滑功能，顯示出巨大的優(yōu)越性。MoS2由于具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)，所以其承載力高、摩擦系數(shù)小，是最常用的固體潤(rùn)滑劑之一。

　　廖熠：滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)曲軸表面干膜潤(rùn)滑劑涂層研究及應(yīng)用與層間的S原子結(jié)合力較弱，故其易于滑動(dòng)而表現(xiàn)出很好的減磨作用。另外，Mo原子與S原子間的離子鍵賦予M0S2潤(rùn)滑膜較高的強(qiáng)度，可防止?jié)櫥ぴ诮饘俦砻嫱怀霾课槐淮┩?；而且S原子暴露在M0S2晶體層的表面，對(duì)金屬產(chǎn)生很強(qiáng)的粘附作用121.由于物質(zhì)表面微觀都是凹凸不平的，直接接觸摩擦系數(shù)比較大，磨損嚴(yán)重，如所示。當(dāng)在零件表面涂覆固體潤(rùn)滑劑涂層后，在兩表面摩擦過程中因磨損而脫落的潤(rùn)滑劑顆?？赊D(zhuǎn)移到對(duì)偶件摩擦表面，進(jìn)而填充對(duì)偶件表面凹處甚至陷入對(duì)偶件基體并可及時(shí)填補(bǔ)損傷部位，具有自修復(fù)功能，使摩擦表面始終處于較為平整的狀態(tài)。在摩擦副兩表面間形成剪切強(qiáng)度較低的轉(zhuǎn)移膜，從而降低摩擦系數(shù)，減輕摩擦副表面損傷，如所示。

　　理劑。

　　金屬表面的MoS2處理方法包括濺射沉積法、熱噴鍍法、電沉積法、熱擴(kuò)散法、粘結(jié)法、微粒噴砂法等。

　　筆者所用干膜潤(rùn)滑劑是由固體潤(rùn)滑劑、粘合劑、添加劑及有機(jī)溶劑按一定比例配制而成。這種干膜潤(rùn)滑劑的處理方法主要有噴霧、浸漬、刷子涂層及滾筒涂層。最常用的噴霧方法能夠產(chǎn)生均勻的涂）膜涂膜后的剖面如所示。

　　干膜潤(rùn)滑劑剖面示意。1干膜潤(rùn)滑劑的選擇選用日本S社的CS和1900這2種MoS2干膜潤(rùn)滑劑進(jìn)行試驗(yàn)研究。它們的性質(zhì)比較如下：此膜比較硬、耐負(fù)荷能（LCC值）為13.4kN.在初期磨合時(shí)需要一定的時(shí)間（與CS相比）?？商峁﹥?yōu)異的耐磨性以保證較長(zhǎng)的使用壽命。

　　較柔軟、耐負(fù)荷能（LGC值）為8.9kN.對(duì)曲軸的初期磨合非常有利，可縮短初期磨合時(shí)間。

　　在短期的試運(yùn)行和裝配期間可有效使用。

　　2.2干膜潤(rùn)滑劑的涂膜工藝1900：磷化拋光后的曲軸?清洗?干燥?預(yù)熱（90°）?噴涂?30爪加熱干燥（80°）?60min燒結(jié)（80°C）?檢驗(yàn)?裝配。

　　CS：磷化拋光后的曲軸清洗※干燥噴涂?30min加熱干燥（0°C）檢驗(yàn)裝配。

　　由于1900噴涂后須加熱燒結(jié)，而曲軸材料加熱后易產(chǎn)生熱變形，影響零件精度，因此對(duì)3種燒結(jié)工藝進(jìn)行試驗(yàn)，分別測(cè)量燒結(jié)前后零件精度，選取對(duì)零件精度影響最小的工藝。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1.°C，60min燒結(jié)后精度變化最小，可控制在Wm范圍內(nèi)。因此最終確表1 3種燒結(jié)工藝對(duì)曲軸精度的影響試驗(yàn)對(duì)比長(zhǎng)軸短軸偏心圓長(zhǎng)短軸參數(shù)圓柱度同軸度前后對(duì)比前后對(duì)比前后對(duì)比平均值前后對(duì)比前后對(duì)比前后對(duì)比平均值前后對(duì)比前后對(duì)比前后對(duì)比平均值3試驗(yàn)過程及測(cè)試結(jié)果3.1初期磨合采用噴霧法將上述2種MoS2干膜潤(rùn)滑劑涂于曲軸泵體安裝部分，并用該曲軸裝配壓縮機(jī)。為考察干膜潤(rùn)滑劑的減磨潤(rùn)滑效果，曲軸與活塞、上下軸承間的間隙不大于3Pm，幾乎無法形成完整的油膜，曲軸處于干磨狀態(tài)。不同磨合時(shí)間的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。

　　表2性能測(cè)試結(jié)果編號(hào)磨合時(shí)間/h制冷量/W功率/W，電流/A樣機(jī)使用硬膜1900，未磨合時(shí)功率較高，經(jīng)過6h磨合后功率降低2. 6%再經(jīng)過24h磨合后功率再降低1.6%與未磨合時(shí)相比功率降低4.2.2樣機(jī)使用軟膜CS，未磨合時(shí)表現(xiàn)出良好的潤(rùn)滑效果，磨合6h后功率只降低0.76%再繼續(xù)磨合24h，功率沒有明顯降低。這2種干膜潤(rùn)滑劑初期磨合功率變化如所示。通過初期磨合試驗(yàn)可知，由于1900較硬，未經(jīng)磨合時(shí)無法表現(xiàn)出潤(rùn)滑效果，經(jīng)過初期磨合后潤(rùn)滑性能可明顯提高，即使在干磨狀態(tài)下依然表現(xiàn)突出。CS膜由于其本身較軟，所以幾乎不需要磨合就可在干磨狀3.2可靠性驗(yàn)證為驗(yàn)證上述2種M0S2干膜潤(rùn)滑劑的可靠性，采用這2種潤(rùn)滑劑涂膜的曲軸按正常工藝裝配壓縮機(jī)進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)。

　　3樣機(jī)（1900膜，試驗(yàn)運(yùn)行總時(shí)間為1003h）加速壽命試驗(yàn)前后壓縮機(jī)性能測(cè)試結(jié)果見表3.壽命試驗(yàn)后曲軸的磨損量見表4.表33樣機(jī)試驗(yàn)前后性能測(cè)試結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)前試驗(yàn)后試驗(yàn)前后比較制冷量/W'功率/電流/A表4 3樣機(jī)壽命試驗(yàn)后曲軸磨損量項(xiàng)目長(zhǎng)軸短軸偏心圓試驗(yàn)前/mm試驗(yàn)后/mm磨損量/m 4樣機(jī)（CS膜，試驗(yàn)運(yùn)行總時(shí)間為1 003h）加速壽命試驗(yàn)前后壓縮機(jī)性能測(cè)試結(jié)果見表5.壽命試驗(yàn)后曲軸的磨損量見表6.表54樣機(jī)試驗(yàn)前后性能測(cè)試結(jié)果試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)前試驗(yàn)后試驗(yàn)前后比較制冷量/W'功率/電流/A 3樣機(jī)壽命試驗(yàn)后曲軸照片表64樣機(jī)壽命試驗(yàn)后曲軸磨損量項(xiàng)目長(zhǎng)軸短軸偏心圓試驗(yàn)前/mm試驗(yàn)后/mm磨損量/Pm 4樣機(jī)壽命試驗(yàn)后曲軸照片由上述可靠性試驗(yàn)結(jié)果可知：這2種干膜潤(rùn)滑劑在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后均表現(xiàn)出優(yōu)良的潤(rùn)滑效果，對(duì)降低壓縮機(jī)功率，提高COP有明顯作用。其中1900膜耐久性更好，對(duì)曲軸有顯著的保護(hù)作用，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后曲軸磨損輕微；CS膜耐久性沒有1900膜好，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后曲軸磨損比1900膜嚴(yán)重，但與沒有使用干膜潤(rùn)滑劑相比，對(duì)曲軸依然有一定的保護(hù)作用。

　　4結(jié)論磨功能：其中1900膜初期表現(xiàn)不佳，不具備明顯優(yōu)勢(shì)，CS膜初期即表現(xiàn)出明顯的潤(rùn)滑效果，對(duì)降低壓縮機(jī)功耗、提高COP有顯著作用。

　　1900膜經(jīng)過初期磨合后，潤(rùn)滑性能逐漸顯現(xiàn)，并且耐久性較好，在壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)曲軸有良好的保護(hù)作用，適宜用于工況惡劣（如T3工況）及對(duì)壓縮機(jī)可靠性要求較高（如變頻壓縮機(jī)）的場(chǎng)合。

　　CS膜經(jīng)過初期磨合后，潤(rùn)滑性能可進(jìn)一步提高，但是耐久性不如1900，在壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)曲軸的保護(hù)作用也不如1900，但與沒有使用干膜潤(rùn)滑劑相比依然具有一定的保護(hù)作用，適宜用于工況較好（如T2工況），但對(duì)壓縮機(jī)初期配試性能要求較高的場(chǎng)合。

作者：佚名　　來源：中國(guó)潤(rùn)滑油網(wǎng)