[發明專利]一種浮動軸承及內燃機渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201310186585.6
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103291753A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 畢克明
• 申請（專利權）人: 濰坊市明冠節能科技有限公司
• 主分類號: F16C33/04
• 分類號: F16C33/04
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發明涉及軸承技術領域，特別是指一種浮動軸承及應用該種浮動軸承的內燃機渦輪增壓器。

背景技術

渦輪增壓器是利用內燃機排氣能量驅動渦輪，帶動壓氣機來提高內燃機進氣壓力的裝置。其中，浮動軸承是內燃機渦輪增壓器轉子部分的支承體，不僅要承受轉子部件的重力、氣體對轉子的作用力、轉子不平衡質量引起的離心力和發動機振動帶來的外載荷，還要承受渦輪端傳來的熱負荷，因此要求浮動軸承要有較好的機械強度。另外，它不但要保證以高速旋轉的轉子可靠地工作，而且還要使轉子確定在準確的位置上。因此，要求浮動軸承要有良好的耐磨性能。總之，浮動軸承對渦輪增壓器工作的可靠性有著至關重要的作用。

如圖3所示，為內燃機渦輪增壓器的局部結構示意圖，其中，4為中間體，1為軸承本體，2為潤滑油孔，5為渦輪軸，工作時，軸承本體1和渦輪軸5之間，軸承本體1與中間體4之間都有一定間隙并充滿油膜，軸承本體1上開有潤滑油孔2使內外油膜相通。當渦輪軸5旋轉時，由于潤滑油的粘性而引起摩擦力，使軸承本體1轉動，其轉動的速度一般為渦輪軸5轉動速度的25%～30%，形成兩層油膜。由于軸承本體1內外都有間隙，可以增加潤滑油量，以降低軸承本體1和渦輪軸5的工作溫度。同時，由于軸承本體1內外都有油層存在，因而具有彈性，可以削減渦輪軸5轉動時的振動。由于軸承本體1的轉動還降低了相對于渦輪軸5的轉動速度，因而還減輕了渦輪軸5的磨損。

現有技術中，內燃機渦輪增壓器中常用的浮動軸承材料為ZCuPb10Sn10（鑄造銅合金），這種材質的浮動軸承缺點是不耐磨，耗油多，機械損失大，工作壽命較短，影響渦輪增壓器的正常工作。

發明內容

本發明提出一種浮動軸承，解決了現有技術浮動軸承不耐磨、耗油多、工作壽命短的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：浮動軸承，包括圓筒狀的軸承本體，所述軸承本體兩個端部的外徑大于其中間部位的外徑，所述軸承本體為氧化鋯陶瓷材質的軸承本體。

作為對上述技術方案的改進，所述軸承本體的中間部位開有貫穿其側壁的潤滑油孔。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述潤滑油孔的個數為兩個并以所述軸承本體的中心軸線對稱設置。

本發明還提出一種內燃機渦輪增壓器，解決了現有技術內燃機渦輪增壓器常因浮動軸承出現問題而影響其正常工作的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：內燃機渦輪增壓器，包括開有內腔的中間體，所述中間體內腔內設有以自身軸線為中心轉動的渦輪軸，還包括上述的浮動軸承，所述浮動軸承位于所述中間體內壁與所述渦輪軸之間的間隔內；所述中間體與所述浮動軸承之間形成外潤滑油膜，所述浮動軸承與所述渦輪軸之間形成內潤滑油膜。

采用了上述技術方案后，本發明的有益效果是：使用氧化鋯陶瓷材質制作的軸承本體能夠有效地增加浮動軸承的耐腐蝕性、耐磨損性和耐高溫性，使其在高溫且布滿腐蝕性介質的惡劣條件下能夠保持正常作業；氧化鋯陶瓷材質的浮動軸承具有較高的轉速和加速能力，可在DN值超過300萬的條件下運轉，且打滑、磨損和發熱均可降低；陶瓷受熱脹冷縮的影響比較小，因而可允許浮動軸承在溫差變化較為劇烈的環境中工作；所需潤滑極少，陶瓷材料的磨擦系數低，陶瓷軸承采用油潤滑，在潤滑油變稀或貧油的情況下，仍不影響其正常工作，且有較長的使用壽命。

在內燃機渦輪增壓器中，將較為常用的ZCuPb10Sn10材質的浮動軸承更換為氧化鋯陶瓷材質的浮動軸承，經實踐驗證后，能夠利用氧化鋯陶瓷材質浮動軸承自身的特性有效提高渦輪增壓器的工作性能，大大延長了渦輪增壓器的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明浮動軸承的外形結構示意圖；

圖2為本發明浮動軸承的剖視示意圖；

圖3為本發明內燃機渦輪增壓器的局部剖視示意圖；

圖中：1-軸承本體；2-潤滑油孔；3-倒圓錐形凹槽；4-中間體；5-渦輪軸。

具體實施方式