[實用新型]連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820015352.4
• 申請日: 2008-08-30
• 公開（公告）號: CN201265586Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李瑜;李廷金
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車集團大連機車研究所有限公司
• 主分類號: F16B39/24
• 分類號: F16B39/24;F16B35/04;F02B37/00;F02B39/00
• 代理公司: 大連萬友專利事務(wù)所
• 代理人: 王 發(fā)

技術(shù)領(lǐng)域??本實用新型涉及一種連接渦輪增壓器支架與殼體用的柔性螺栓結(jié)構(gòu)，屬于渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)??在渦輪增壓器中，增壓器支架與殼體之間的連接方式主要有2種：兩者直接鑄造成整體或采用螺栓連接。增壓器支架與殼體整鑄，增加了鑄造難度，降低了鑄件成品率，并增加了鑄造成本。因此盡管這種結(jié)構(gòu)故障率較低，但國際上采用這種結(jié)構(gòu)的增壓器還很少。目前，國際上采用最多的增壓器支架和殼體連接方式仍是螺栓連接。

針對以螺栓連接增壓器支架與殼體這種結(jié)構(gòu)形式，在現(xiàn)有技術(shù)中，主要由高強度標準螺栓和標準彈簧墊圈組成，螺栓只起連接作用。這種標準螺栓連接結(jié)構(gòu)在柴油機振動幅度較小時，能滿足運用要求，故障率較低。但當柴油機的振動幅度較大時，例如16V280系列柴油機，由于沒有采取適當?shù)恼駝痈綦x措施，柴油機振動的一部分能量將通過支架傳遞給連接螺栓和渦輪增壓器殼體。在支架、連接螺栓和殼體之間，最薄弱的部件將首先產(chǎn)生疲勞裂紋，并最終發(fā)生疲勞斷裂故障。

由于16V280系列柴油機的振動問題很難解決，與其配套的渦輪增壓器支架和殼體之間的連接螺栓經(jīng)常發(fā)生疲勞斷裂故障，嚴重影響了柴油機的正常運行。

發(fā)明內(nèi)容??本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，為渦輪增壓器提供一種實用而可靠的柔性螺栓連接結(jié)構(gòu)，確保與16V280系列柴油機配套的渦輪增壓器連接螺栓的可靠性。

本實用新型是一種柔性螺栓連接結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)來吸收和隔離柴油機傳到增壓器上的振動能量。這種連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓，其特征在于：柔性螺栓連接渦輪增壓器支架與殼體，在柔性螺栓上套裝有碟形彈簧組及其兩端的墊片。碟形彈簧組之間正反相連，碟形彈簧片族構(gòu)成碟形彈簧組。螺桿中部圓弧過渡，螺栓頭部與螺桿之間圓弧過渡。

連接螺栓形式的改進，在本實用新型柔性螺栓結(jié)構(gòu)中，連接螺栓由普通螺栓改為柔性螺栓，降低了螺栓的剛性，減少了附加彎曲應(yīng)力，提高螺栓的總體可靠性。

柔性螺栓的改進，減小螺栓螺桿直徑，以增加螺栓系統(tǒng)的柔度，改善螺紋聯(lián)結(jié)的載荷分配，提高螺栓的抗疲勞強度；增大螺桿中間的過渡圓弧，降低應(yīng)力集中，提高螺紋聯(lián)接的抗疲勞強度；改進螺栓頭部形狀，加大螺栓頭部與螺桿之間的過渡圓角半徑，降低應(yīng)力集中，提高螺紋聯(lián)接的抗疲勞強度。

螺栓結(jié)構(gòu)的改進，以兩個墊片和數(shù)組碟形彈簧替代原結(jié)構(gòu)的標準彈簧墊圈。原結(jié)構(gòu)的標準彈簧墊圈主要是抑制連接螺栓松動。在新結(jié)構(gòu)中，兩個墊片和數(shù)組碟形彈簧組成了一個長20mm彈簧。由于柴油機的振動幅度是有限的，所以新結(jié)構(gòu)不但能夠抑制連接螺栓松動，還可以通過數(shù)組碟形彈簧之間應(yīng)變時間不一致，即形成較復(fù)雜的正弦波，而對振源進行隔離，大大減小柴油機傳遞給連接螺栓的能量。此外，通過碟型彈簧的應(yīng)變還能吸收一小部分從柴油機傳遞給連接螺栓的能量，進一步降低連接螺栓承受的振動載荷。

當16V280系列柴油機滿負荷運行時，柴油機振動非常劇烈，渦輪增壓器采用原螺栓結(jié)構(gòu)，則螺栓疲勞斷裂故障率非常高；采用本實用新型柔性螺栓連接結(jié)構(gòu)后，從計算、試驗和實際運用效果來看都很好，基本解決了渦輪增壓器支架和殼體連接螺栓疲勞斷裂的故障。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有渦輪增壓器支架和殼體的連接螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式??現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：參照圖1，現(xiàn)有的渦輪增壓器支架和殼體連接螺栓結(jié)構(gòu)，由螺栓4和彈簧墊圈3組成。螺栓4穿過彈簧墊圈3和支架2，擰緊在殼體1的螺孔中。參照圖2，本實用新型的柔性螺栓結(jié)構(gòu)：柔性螺栓8套上厚墊片7，套上6組碟形彈簧組6，各組之間正反相連，碟形彈簧3片一組，共有18片碟形彈簧片，再套上薄墊片5，穿過支架2，最后擰緊在殼體1的螺孔中。