产品开发项目可行性分析.docx

产品开发项目可行性分析

文档编号：LD-XNY-DYSJ
密 级：内部使用
编 写：李凯信
日 期：2018/05/06

沧州利达新能源科技有限公司

目 录

第一章 项目概述 3
一、项目概述 3
二、项目背景 3
第二章 市场现状及前景分析 4
一、市场现状 4
二、市场前景分析 4
三、项目可行性 4
第三章 项目内容及目标 5
一、产品定位 5
二、遵循标准 5
三、产品主要功能及特色 5
第四章 项目计划 6
一、组织机构及人员配置 6
二、项目实施进度安排 7
第五章 目标市场及应用 8
第六章 投资估算 9

第一章 项目概述
一、项目概述
此分析报告旨在阐明电动空调压缩机项目可行性的大致分析，对于利达新能源科技没有自己的主打新能源产品的现状，经市场调查近几年新兴的电动空调压缩机确实为不错的立项选择，预期压缩机主机与控制器整套的研发与小批量周期在13个月左右，如产品质量过关，预期会出现供不应求的现象，收益也会每年翻倍增长。以下特经搜集与整理上交此报告交林总审阅。

二、项目背景
由于新能源汽车空调压缩机动力来源于电池，因此电动压缩机只能采用涡旋式技术，涡旋式压缩机是由一个固定的渐开线涡旋盘和一个呈偏心回旋平动的渐开线运动涡旋盘组成可压缩容积的压缩机。涡旋式压缩机是有两个双函数方程型线的动、静涡盘相互咬合而成，在吸气、压缩、排气的工作过程中，静盘固定在机架上，动盘由偏心轴驱动并由防自转机构制约，围绕静盘基圆中心，作很小半径的平面转动。气体通过空气滤芯吸入静盘的外围，随着偏心轴的旋转，气体在动静盘噬合所组成的若干个月牙形压缩腔内被逐步压缩，然后由静盘中心部件的轴向孔连续排出，涡旋压缩机的独特设计，使其成为当今世界节能压缩机。涡旋压缩机主要运行件涡盘只有龊合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。涡旋压缩机运行平稳、振动小、工作环境宁静，又被誉为‘超静压缩机’。 涡旋式压缩机结构新颖、精密，具有体积小、噪音低、重量轻、振动小、能耗小、寿命长、输气连续平稳、运行可靠、气源清洁等优点。
不过因为其压缩方式的不同，也面临着加工难度加大，其加工精度直接影响压缩机的能效比和使用寿命。其动、静涡盘均采用专用设备加工，沈阳国产专用机在6万/台，普通进口机13万/台，密封结构也需要高精度机床加工，现很多小厂家因投入不起和精度控制不住等原因，导致二级市场电动压缩机质量良莠不齐，都没有自己的品牌。
而我公司有多年的机加经验与结构设计经验，对于高精度产品的控制也有自己的一套控制方法，在同行业中也一定比别的厂家质量控制完善，对于后期市场口碑埋下良好伏笔。

第二章 市场现状与前景分析
一、市场现状
至2018年，国内当前业界生产电动空调压缩机的公司不在少数，主要集中在江西、浙江、山东、广东、大部分为小作坊式经营，买其他厂家样机进行仿制，无自己的技术核心力量，也未验证过是否符合国家制定的标准，主要配套市场新兴驻车空调市场，单套价格在600—900区间。
而在电动压缩机领域，南京奥特佳是国内最大的涡旋式压缩机供应商，目前已累计生产超过2000万台涡旋式压缩机，在涡旋式压缩机研发和质量控制方面都有极大的优势。南京奥特佳从2005年即开始研发电动压缩机，并已获得了多项电动压缩机的专利。奥特佳已与国内新能源汽车整车厂建立了战略合作关系，北汽新能源汽车公司、奇瑞、众泰、长安、比亚迪、吉利、一汽海马、金龙、福田等整车厂都是其客户，南京奥特佳在电动压缩机市场的份额接近90%。其中30%出口外国，国内单价在1900+/套。因价格较贵，国内驻车空调二级市场上还没有见到。
现行业内以南京奥特佳为龙头，主打国内整车配套和单机外贸出口，其他小厂家主打二级市场零售与驻车空调配套。
二、市场前景分析
自2012年以来，世界各国就环境污染大力发展扶持新能源产业，而我国更是居于领头羊的地位，对环境治理与新能源电动车领域大力支持与推进，而电动空调压缩机产业也应运而生，据统计，2014年我国新能源汽车生产7.85万辆，销售7.48万辆，分别比上一年增长3.5倍和3.2倍；其中纯电动汽车产销比上年分别增长2.4倍和2.1倍；插电式混合动力汽车产销比上年分别增长8.1倍和8.8倍。2015年以来我国新能源汽车的快速发展，将为电动压缩机的发展带来无限广阔的市场前景。
对于后期电动空调压缩机市场需求的爆发，如现在投入研发与市场销售，质量与销售渠道稳定后会出现供不应求的预期，新能源科技产值会出现翻倍增长。
二、项目可行性
经过多年发展，电动空调压缩机技术已趋于成熟稳定，各项验收标准与技术指标也日益完善，对于新步入行业的我们也会有不小的帮助，少走很多弯路和节省大部分额外开支。
而我公司原就是长城，北汽的供应商，与宇通、金龙、陕西重汽也有交际往来，不像其他大部分电动空调压缩机厂家那样毫无门路，对于电动空调压缩机的整车市场还是能分一杯羹的，除单独配套外，我司也可再添驻车空调项目，压缩机是空调的核心，对于二级市场占有份额的竞争也是很有信心的。
我司可先仿制业内先进的南京奥特佳产出口电动压缩机，慢慢锻炼培养一批自己的技术班底，待质量稳定后自求创新，算是走一条捷径。
对于我司现技术人员的配置，机械加工和结构设计是业内领先的。欠缺的是机电工程师或空调压缩机控制专业人员，项目立项后需聘请机电专业人员，以保证项目预期的效果。

具体项目难点见附页……

第三章 项目内容及目标
一、产品定位
我公司所要立项产品为电动涡旋式空调压缩机，主供新能源电动汽车整车配套和作为后期市场新兴驻车空调的核心部件。
所生产压缩机要主打自己的品牌概念，因刚步入压缩机行业，历史技术与工艺沉淀可以说没有，只能在技术力量上补齐，保证产品质量。品牌概念要最初就深入所有研发人员心中，可以销售量减少，也不能把不合格的产品投入市场，只有质量和品牌两条腿都健全才可走出以后的康庄大道。
现我司在汽车配套方面摸爬滚打这么多年，对于以后电动压缩机打入整车厂还是满怀信心的，另一部分就是抢占新兴的驻车空调市场，随着4月13日海尔发明的行业首款“驻车空调”在海尔胶州空调互联工厂的发布，移动出行空气领域的市场乱象有望在巨头影响力下得到快速修正，驻车空调的蓝海市场极可能迎来一次全面彻底的行业洗牌，说明其驻车空调市场需求还是很可观的。
对于此产品的上架，也填补了我利达新能源科技无符合项目的空白。
二、遵循标准
CJ/T 134-2001 城市公交空调客车空调系统技术条件
GB/T 22257-2008 移动式空调器通用技术要求
QCT 656-2000 汽车空调制冷装置 性能要求
QC/T 806-2008 汽车空调压缩机用电磁离合器技术条件
TB/T 1804-1986 客车空调机组技术条件
AQ 7004-2007 制冷空调作业安全技术规范
GB／T 21361-2008 汽车用空调器
GB／T 21360-2008_汽车空调用制冷压缩机
GB/T 21360-2008 汽车空调用制冷剂压缩机
QC/T 656-2000 汽车空调制冷装置性能要求
QC/T 657-2000 汽车空调制冷装置试验方法
QC/T 658-2000汽车空调整车降温性能试验方法
QC/T 660-2000 汽车空调(HFC-134a)用压缩机试验方法
三、产品主要功能及特色
因电动汽车没有发动机，因此应运而生了涡旋式电动压缩机，此压缩机将电机与压缩机泵体封闭在同一个密封壳体内，直接使用电动汽车上的电池供电，其结构紧凑，可靠性高，对节能降耗起到积极的推动作用。根据现在市场数据分析，我司生产电动压缩机必须具备以下几点：
1.封闭涡旋压缩机，高可靠性，防护等级IP67；
2.直流永磁无刷电机驱动，高效节能；
3.速可连续控制达到变排量效果，舒适性更高；
4.智能驱动控制器，提供驱动与保护功能，接口简单，重量轻，体积小，可根据客户需要增加CAN通信功能
现市场主营电动涡旋压缩机以下分类：
按排量
12CC、18CC、27CC、34CC、66CC
按使用电压
12V、24V、72V、360V、480V、640V
其冷媒主要为： HFC134a汽车空调专用冷媒。
以上分类均是改变涡旋盘函数线和控制器参数得以实现，整机结构与尺寸可统一。
第四章 项目计划
一、组织机构与人员配置
项目在起步阶段，许多需要总公司的配合，初期组织架构如下图：
副总经理
总经理
财务部
采购组（专员）
财会组
生产运营部
研发中心
市场部
生产管理员
生产技术员
方案设计组
项目开发组
市场拓展专员
整车厂商务专员
品管中心
质保组
实验中心

项目成立初期人员最初配置注释：
1. 采购专员由总厂采购部派遣，专职负责新能源项目的采购、询价、合同编制。
2. 生产运营部精机加工组与组装组各配置至少1名生产管理与1名技术员。
3. 研发中心方案设计组需配备结构工程师2名，机电工程2名，开发组配备机械工程师1名，编程师1名，机电工程师可由设计组机电工程师兼职。
4. 品管中心生产质保部配备机加件精密测量3人，组装质量QC2人。实验中心测试专员配备2人。
5. 市场部二级市场拓展专员配备2人，整车厂商务专员配备1人，可总厂人员兼职。

二、项目实施进度预期安排
项 目 预 期 计 划
项目名称
电动空调压缩机项目进度预期安排
负责部门
利达新能源科技有限公司
项目负责
待定
项 目 进 度 周 期
项目节点：
Ø 项目立项，确定目标产品方案、具体参数与组织架构确立。
订购预期样机，确认目标产品方案和相应具体参数，编制立项报告，确定组织架构具体安排，预计周期2个月。
Ø 人员招聘，选型购买设备（包括加工、组装、试验设备）。
可小批量采购，保证样机生产。订购、安装、调试，预计周期6-8个月。
Ø 样机制作、试验，测试是否符合国家相关标准。
样机生产与测试预计周期1-3个月。
Ø 小批量生产，通过相关认证工作，开展销售相关工作。
可小批量生产需要1-2个月生产调整。
Ø 稳定生产，确保产品质量，根据订单确保产能饱和。

备注
自立项到保证小批量生产预计周期13个月，具体项目进度需由资金、技术人员、设备到位情况得以保证。

第五章 目标市场及应用
电动汽车空调作为电动汽车上一个不可或缺的重要零部件，如今在我国乘用车上的应用率几乎已达到百分之百。随着电动汽车的普遍生产制造，消费者已逐步将电动汽车室内空气的舒适度、电动车的安全性和可靠性作为购车时的一项重要选择依据。拥有一套高效节能且性能良好的电动空调配置，无疑会为电动汽车开拓销售市场给予很大的帮助。
此项目产品适用于新能源电动汽车的电动涡旋式空调压缩机，主要面向各大新能源汽车整车厂家，我国大力促进新能源汽车的快速发展，将为电动压缩机的发展带来无限广阔的市场前景。现在已知南京奥特佳已与国内新能源汽车整车厂建立了战略合作关系，北汽新能源汽车公司、奇瑞、众泰、长安、比亚迪、吉利、一汽海马、金龙、福田等整车厂都是其客户。
其他厂家如山东金隆、菏泽众诚、青岛泰科伟业、江西鑫跃、法拉依、广东鼎立、四川天泉为代表的电动空调压缩机厂家所生产的产品主要配套二级市场（其中包括驻车空调）。
国内现有新注册公司如南京奥特佳新能源科技、湖南贝特新能源科技、邢台癸酉新能源科技、新余市益立新能源科技、烟台三和新能源科技、苏州中成新能源科技等已知公司，把电动空调压缩机最为本公司的主打产品。
我公司注册为新能源科技有限公司，电动空调项目正好填补主营项目空白，主要目标可选定本与我司有业务往来的北汽新能源与长城新能源汽车公司。关系稳固、距离近便于售后，这是其他公司所不具备的优势。

第六章 投资估算
以下是此项目前期投资预估：
编号
工程或费用名称
单位
数量
单价（元）
总价（元）
备注
1
加工组装设备成本
小计：786万
占比：62%
1.1
涡旋盘加工专机
台
5
120000
600000
沈阳巨浪(＜5um)
1.2
数控车铣复合中心
台
2
2200000
4400000
曲轴壳体加工（MAZAK）
1.3
精雕机
台
2
300000
600000
止动盘加工（SDSK）
1.4
数控磨床
台
2
200000
400000
曲轴、动静盘（国产）
1.5
二级转换工装
套
5
60000
300000
专机夹具
1.6
超声波清洗线
套
1
20000
20000
浙江博尔
1.7
智能组装线
套
1
1200000
1200000

1.8
刀具
套
5
8000
40000

1.9
组装自适应工装
套
5
60000
300000

2
试验测试设备成本
小计：108.6万
占比：8.6%
2.1
三坐标
台
1
500000
500000
海克斯康桥式
2.2
型线精度检查仪
台
1
9000
9000
日本东测
2.3
形状测量机
台
1
17000
17000
台湾产
2.4
压缩机性能测试仪
台
1
290000
290000
杭州天旭
2.5
焓差实验室
台
1
150000
150000
天津伟思
2.6
氦气检漏仪
台
1
20000
20000
国产
2.7
寿命试验台
台
1
100000
100000
国产
3
人员成本（年计）
小计：272万
占比：21.5%
3.1
管理成本
人
6
80000
480000

3.2
生产技术
人
4
50000
200000

3.3
设计开发
人
8
70000
560000

3.4
质量人员
人
7
40000
280000

3.5
销售市场开发
人
3
100000
300000

3.6
操机人员
人
6
50000
300000

3.7
组装普工
人
20
30000
600000

4
其他费用
小计：98.328万
占比：7.8%
4.1
前期立项资金

50000

4.2
经营损耗

349980
总投资金3%
4.3
运营资金（预备费）

583300
总投资金5%
总计：
1264.928万
以上费用不包括厂房建设费、车间规划装修费、设备损耗、水电费。

附页：
涡旋压缩机大批量生产的几个关键技术问题

涡旋压缩机兼具往复式压缩机与旋转式压缩机的 优点 ,具有体积小 、重量轻 、噪声振动低及结构简单等 特点 ,被公认为是技术最先进的第三代压缩机 。
结合多年对涡旋压缩机的工艺研究 ,以及在日常大批量生产中遇到的问题 ,总结了涡旋压缩机大批量生产需要解决的一些关键技术问题 ,才能保证稳定的大批量生产质量 。
1、保证零件的主要加工精度
众所周知 ,涡旋压缩机零件精度一般要求微米级 (μm) ,因为它对压缩机性能影响较大 。其零件的主要 加工精度为 :
(1) 涡旋线的精度 涡旋线的精度是影响压缩机 制冷量的最主要因素 。它主要包括涡旋型线轮廓度即 实际值与理论渐开线涡线 ( 也有用其它线型构成涡旋 线) 的误差 ,型线端面 、型线底面的平面度及两者之间 的平行度 ,涡壁表面粗糙度 ,上下倒角值 ,涡壁垂直度(垂直度已由涡旋线的轮廓度包括了 ,在生产中一般不 再测量) 。涡旋线的轮廓度要保证在 10～15μm 以内 ,平面度和平行度一般应控制在 5μm 以内 。涡旋型线精度可用日本东京测试株式会社 ( To so k co rpo ratio n)的涡线精度生产线检测仪 。
(2) 键槽“三度” 键槽“三度”是指动盘 、机架上安 装十字滑环的键槽两侧面的平面度 、平行度 、垂直度 。 它是影响压缩机运转性能的关键 , 一般都应控制在715μm 以内 ,需要用三坐标测量机在计量室检测或用 意大利马波斯 ( MA R PO SS) 专用检查装置在生产线检测 。
(3) 曲轴的平行度和偏心量 曲轴除了要保证主 轴直径和偏心轴直径的尺寸公差 、各轴直径的圆柱度精度外 ,还要保证曲轴偏心部轴线与主轴线的平行度 、偏心量 ,可用生产线专用检测设备测试 ,保证涡旋线良好的啮合状态 。
(4) 机架的同轴度和垂直度 机架的主要形位精 度为主轴承孔与下轴承孔的同轴度以及两轴承孔对机 架端面的垂直度 ,需要用专用生产线检测设备测试 ,保 证主轴良好的运动性能 。
(5) 壳体内径的精度 不论高压腔还是低压腔涡 旋式空调压缩机 ,电动机的定子都是热套在管壳内的 。 为了保证转子气隙的均匀性 ,壳体的内径一般都需要 经过粗 、精整形才能达到要求的内径精度 。
2、涡旋盘加工专机及刀具
2.1 加工专机
(1) 机床的加工原理 通过大量的实践证明 :靠加 工中心的 X 、Y 轴圆弧插补很难加工出高精度涡旋壁(误差在微米级内) , 只适用于涡旋壁粗加工 。涡旋壁 半精加工可以采用高精度的加工中心带数控回转工作 台通过展成法完成 。而对于涡旋盘的精加工必须用专 机来实现 , 它的加工原理是采用 X 、Y 、Z 、C 轴四轴联 动和闭环控制 , 以展成法为基础的渐开线插补来完成 涡旋盘的加工 。
(2) 专机的主要精度要求
专机的静态精度是涡旋盘加工动态精度的基础 。其主要静态精度有 : 主轴轴向跳动 、径向跳动 , X 轴运动的直线度 , X 、Y 、Z 、C 轴的重复定位精度 , 工件夹具定位面的跳动 。动态精 度( 参照日本 kashif uji 株式会社提供 KY20 专机的技 术资料) :涡旋壁的外壁上 、下 ,内壁上 、下的渐开线曲 线误差 M IN 为-0.0075 mm , MAX为0.0075mm,FORM = MAX-MIN ≤0.0125mm,涡旋壁底面的平 面度为0.005 mm 。
(3) 专机的主要生产厂家 国外从 80 年代就开始 涡旋压缩机制造技术的研究 ,经过了十多年的不懈努 力 ,其中最关键的技术之一 ———涡旋盘数控加工专机 , 已大大提高了加工精度及加快了制造节拍 ,从而增加了零件的互换性能并大幅度提高了其经济性 。国外生产涡旋盘加工专机的主要公司有德国的 Excello 公司 、日本的东洋公司 ( Toyoadvance ) 、日本精工 ( Hitachi seiki) 、坚藤公司 ( Kashif uji) 、三井精机 ( Mitsui seiki) 、美国的波士顿数字公司 (Boston Digital corporation) 、 瑞士的威力铭 ( Willemin) 等公司 。我国还刚刚开始此方面的研制 ,仅有青海第二机床厂一家生产了涡旋盘专机 。
(4) 涡旋盘专机的基本要求 对于空调压缩机铸 铁件 的 精 加 工 , 刀 具 主 轴 的 转 速 一 般 为 3000 ～10000r/ min ,而对于涡旋式汽车空调压缩机的动定盘 铝合金材料的精加工 , 如日本东洋的 T - 402SCY 专 机 , 3 个刀具主轴转速分别为20000、30000、40000 r/min ,3 个刀具主轴用于加工不同的部位 ,各轴的输 出功率分别为 11 、11 、715 kW ; 对于薄壁件的高速或超高速切削 ,容易保证零件的加工精度 ,但机床各运动部 件也应适合高速运动 , X 、Y 、Z 轴脉冲最小单位应为0.001 mm ,工件旋转 C 轴的最小旋转单位为 0.001°( 3 . 6″) ; 机床的控制系统必须带 R —Q 控制功能 ,可以实现展成法加工 ,具有渐开线插补功能 ,能用于手工编写涡旋线加工程序 ; 工件卡盘的外径要比工件法兰外 径小 0102 ～0 .04 mm ,卡盘工件定位面的平面度应为3μm 以内 , 夹具的夹紧力应有 2 级转换功能 , 最后一次精加工涡壁夹紧力应调低 ,减少夹持变形 ;机床要带恒温冷却装置和切削油雾收集装置 。
2.2 加工刀具
影响涡旋压缩机制造成本最主要的一项是涡旋盘 型线精铣铣刀。使用好这些高精度的铣刀 ,对于降低 涡旋压缩机制造成本至关重要 。
(1) 加工刀具材质及精度要求 材质为整体硬质 合金 (内含特殊成分 ,耐磨性较好) ,主要精度要求 : 刃 口直线度 < 3μm ;径向跳动 < 3μm ;底刃跳动 < 3μm ;刃 部锥度 < 2μm ;硬度 > 60 HRC ;右刃右旋 旋角 30°;刃口圆刃带表面粗糙度 Ra0.4μm ;短齿刃带表面粗糙度Ra0.4μm ;齿数 = 6。
(2) 刀具的使用 结合被加工材质 , 通过反复实 践 ,对于型线半精加工 、型线精加工 、底面顶面精加工的不同工步铣刀的切削参数 (转速和进给量) 应合理选择 ,使刀具的寿命500件换一次 ,重磨后再使用;另外,装刀的质量对铣刀的寿命影响较大 。铣刀柄应选择如日本 B I G 牌高精度刀柄 ,装铣刀的弹性夹头夹持精度 为 AA 级 ,即每次装夹铣刀后 ,在铣刀伸出量是铣刀直 径的 2 倍处测量铣刀的径向跳动应在 3μm 以内 。如果铣刀径向跳动大于 3μm ,刀具磨损加剧 ,寿命缩短 。
(3) 刀具的重磨 涡旋压缩机主要靠铣削加工 ,铣刀较贵 ,用量大 ,易磨损 。因此 ,不但要重磨 ,也要解决重磨精度的问题 。应进口一台高精度铣刀重磨机床 ,可选用瑞士 Schneeberger 公司的 5 轴数控工具磨床 。
(4) 技术难点 我们在使用日本专用铣刀的同时 , 为了降低成本也试图用其它国家进口的铣刀替代 ,使 用中存在的主要问题是刀具的精度不一致 ,磨损快 ,使 用寿命较短 。国内目前还不能解决此类刀具的精度问题 ,刀具材质发脆且易磨损 。
3、零件精度在机检测和离机检测
3.1 在机检测
(1) 涡旋线精度的在机检测 有些涡旋盘专机在 加工完型线后 , 可以自动检测出涡线精度 , 如日本东 洋 、坚藤的涡旋盘专机就带有此功能 。
(2) 涡旋壁深度磨床的自动检测涡旋壁轴向间 隙引起的轴向泄漏要比径向间隙引起的切向泄漏大得多 。因此 ,在生产的控制过程中 ,涡旋壁深度要严格控 制在一定范围内 ,不论磨削定盘型线端面的数控平面 磨床 ,还是磨削动盘型线端面及端板面的数控旋转磨床都需要用测量探头自动测量型线的高度 ,并由测量数据决定是否还需要磨削以及磨削量 。
(3) 曲轴主轴颈 、偏心轴颈磨削的在机检测在机床行业 ,数控内外圆磨床利用 MARPOSS 在机测量技术已相当成熟 。涡旋压缩机曲轴主轴颈 、偏心轴颈的数控外圆磨床也都采用此技术 ,才能保证稳定的批质量 。
3.2 离机检测
(1) 主要精度测量仪器在生产线的使用 零件主 要最终精度的测试都需要用高精度快速检测仪器 ,如 气动 、电气测微仪等 ( 利用 MA R PO SS 测头) , 保证零件的主要尺寸公差要求 。
(2) 专用综合量仪在生产线的使用 由于测试技 术的发展 ,以前一些在实验室的检测项目也可以移到
生产现场进行快速检测 。如日本东测 ( Tosokcorpora2tion) 的动定涡旋盘型线精度检查仪 ,当作一台检测工序使用 。
(3) 三坐标测量机 、圆度仪的使用 利用计量室高 精度三坐标测量机 、圆度仪抽检零件的主要加工精度 , 并作为零件精度批合格的最终判断 。三坐标测量机还 特别用于检测涡旋线精度 ,也可作为操作者对涡旋线 加工专机补偿的依据 。
4、重要装配尺寸公差分组
为了降低加工成本 ,提高压缩机装配精度以及批 整机性能的一致性 ,与活塞式 、旋转式压缩机一样 ,涡 旋式压缩机也需要采用分组装配工艺 。
(1) 偏心套外径与滚针轴承内径选配在涡旋式
动盘轴 承孔里的 , 压入后的滚针轴承内径的公差范围很大 。为了得到良好的压缩机性能 ,将内径的公差分为六组 , 用偏心套外径与之配对 ,保证每组有相同的间隙值 。 (2) 型线深度配对分组 如果型线不采用端面密 封技术 ,动定盘型线深度就必须采用分组配对 ,每 3～5μm 为一组 ,共分 5～6 组 ,相同组别定盘型线深度比 动盘型线深度深 5μm 。大批量生产时也可以采用自 动测量分组机完成 。
(3) 动盘端板厚与机架分组涡旋压缩机机构部装配后 ,要求手动确认曲轴的轴向间隙 ,旋转要顺畅 , 轴向可微动 。因此 ,动盘装配后端板面要低于机架端面 ,一般为5 ～25μm 。由于动盘端板厚度较难控制 ,为了保证以上高度差 ,动盘端板厚与机架要分组装配 。
5、机构部装配时的自动定心装置
采用径向柔性机构的涡旋压缩机 ,其动 、定涡旋盘 最佳啮合位置可以通过粗略找心后再用定位销 ( 定位 精度也要达到允许值) 定位 ,运转时靠曲轴偏心量可以 微调的方式 (即径向柔性机构) ,在离心力的作用下保 证良好的啮合 ,因此 ,不需要高精度的自动定心装置 。 但对于恒定曲轴偏心量的涡旋压缩机 ,机构部装 配时必须准确找出动 、定涡旋盘最佳啮合位置 。其自 动找心装置的原理是 : 为使装在压缩机机架的机构部 零件之间顺畅运转 ,零件之间需跑合 ;首先用传感器检 测空运转时排气口的压力 ,再将曲轴加紧使之慢慢地 转动 ,压缩机一边转动 ,工件压板一边从上部轻轻地压 住定盘 ,定盘在动盘的啮合下产生微量移动 ,使定盘型 线中心对机架准确定位 ,然后再对称紧固螺栓 ;最后通 过扭矩检测仪检测定盘对机架定位是否准确 、压缩机 内部机构零件负荷是否正确 ,最终再用手感确认曲轴运转是否顺畅 、有无死点 。
6、倒角 、去毛刺工序对压缩机性能的影响
6.1 倒角
由于精铣涡旋壁及底面的铣刀会有一小刀尖半径 ,因此涡旋壁底部会留下倒角 , 一般要求R < 0 .2mm 或 C < 012 mm ; 动 、定涡旋壁上倒角与其配对的定 、动涡旋壁的下倒角相啮合 , 如果不铣涡旋壁上倒 角 ,压缩机功率会增大 100～150 W ,因此 ,涡旋壁精加工时 ,必须精铣上倒角 ,要求为0. 02～0.25 mm ,并需 要用形状测量机放大测量其倒角值 。
6.2 去毛刺
(1) 机架去毛刺工序
我们对机架去毛刺工序对压缩机性能的影响程度做过一次试验分析 。试验证明 :机架“花纹面”“( 花纹面”即铸造的油槽 ,动盘与机 架的接触面 、十字滑环与机架的接触面均称为“花纹 面”) 采用去毛刺工序后 ,压缩机平均输入功率会下降90 W ,制冷量会提高 33 W , 性能系数 ( CO P ) 会增加01062 W/ W , 噪声下降 01588dB ( A ) , 振 动 下 降01175 m/ s2 。另外 ,机构部装配有死点而下线的台数也 大大减少了 。去毛刺的方法 : 用带磨料的尼龙刷在台 式钻床上转动刷子刷机架花纹面油槽断续的切削边毛刺 。
(2) 定盘去毛刺工序 定盘端面由螺栓座面 、密封 面 、型线端面组成 ,它们之间用环形油槽隔开 。该油槽 由车 、铣加工后还需要精磨平面 ,必然会产生毛刺 ,如 果不除去毛刺会造成很大的隐患 ,因此 ,必须用带磨料 的尼龙刷在台式钻床上转动刷除定盘端面的毛刺 。
(3) 曲轴去毛刺工序 曲轴也要经过车 、磨工序 , 会造成棱边毛刺 ,制造时用专用去毛刺设备 (如日本新 东) 带磨料刷 、钢丝刷去除曲轴外表面 、吸油孔的毛刺 及高频淬火的氧化皮 。
7、动定盘磷化对压缩机可靠性的影响
(1) 磷化的目的 为了防止涡旋壁轴向的泄漏 ,动盘在平动时 ,通过动盘背面的中间压力被推到定盘侧(高压腔结构) ,或在背压腔压力的作用下使定盘被推 向动盘侧 (低压腔结构) ,摩擦力较大 。如果将动盘 、定 盘或动定盘均锰系磷化 ( 磷化膜一般在 3～12μm) ,由 于磷化膜具有存油作用 ,动 、定盘磷化处理后可使初期 适应性好 ,不会造成异常磨损 ,对启动性能也有利 。
(2) 磷化工艺参数与正交试验方法 磷化处理要 控制的工艺参数有 : 总酸度 、游离酸度 、铁分 、酸比 、磷 化温度和时间 。对于不同材质或材质相同但不同铸造 厂家的涡旋盘 ,在相同的磷化工艺参数下 ,磷化处理的 膜厚有可能不同 。因此 ,应根据不同的材质 ,利用统计 技术的正交试验方法 ,通过多组试验 ,才能寻找出适合不同材质的工艺参数 。
(3) 磷化膜的检查
①外观 :均匀 ,致密 ,呈灰色或黑色 ,表面不应有未磷化的残余空白或锈迹 ;
②膜厚 :3～12μm ,最多不超过 15μm ,用磁性测厚仪测量 ;
③耐 蚀性 :3 %的氯化钠溶液中 ,经 2 h 后取出 ,表面无锈迹为合格 。出现锈迹时间越迟 ,说明磷化膜的耐蚀性越 好 。
8、性能测试及寿命试验
(1) 性能测试
①综合反映压缩机制造的水平 。
在结构设计一定的前提下 ,测试每台压缩机的性能也不可能在同一数值上 ,它反映压缩机零件精度 、电动机的制造水平和装配质量的状况 。
②利用性能测试的数 据可分析发现问题 。通过测试压缩机的制冷量 、输入功率 、振动 、噪声及对电动机绕组温度进行数据分析 , 可以发现压缩机存在的问题 ,以便进一步改进设计 、改 进制造工艺 ,不断地提高压缩机性能指标 。
(2) 寿命试验 加速寿命试验是通过在最恶劣工 况下进行 500 h 或 1000 h 工作 ,来评判同一批压缩机的使用寿命是否达到设计的要求 。这属压缩机的持久性和可靠性试验内容 ,是评判压缩机设计 、制造工艺 、材 料改变时最有效的型式试验方法 。

通过八个方面的论述 ,说明在大批量生产中需要 解决好以上几个关键技术问题 ,才能保证生产出质量 稳定 、品质优良的涡旋压缩机 。主要总结如下 :
(1) 零件加工精度 ,特别是涡旋线精度 ,对压缩机性能影响至关重要
(2) 大批量生产涡旋压缩机的工艺装备技术已经 相当成熟 ;
(3) 零件精度测试和性能测试是确保压缩机质量 的必要手段 ;
(4) 未采用径向柔性机构的涡旋压缩机 ,机构部装 配的关键技术在于动 、定涡旋盘自动定心装置 ;
(5) 倒角 、去毛刺工序对涡旋压缩机性能一致性影 响较大 ,可以使性能得到较大的提高 ;
(6) 零件的表面处理是确保压缩机使用可靠性的 关键技术之一 。

整理： 李凯信
2018年5月8日星期二