[實(shí)用新型]分體式渦輪增壓器止推軸承

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320881407.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN203756726U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐云冰;馬文朝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州環(huán)能渦輪動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): F16C17/08
• 分類號(hào): F16C17/08;F16C33/04
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 錢鎖方

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種分體式渦輪增壓器止推軸承。

背景技術(shù)

近年來，由于城市污染和噪聲公害越來越嚴(yán)重，各國環(huán)境法規(guī)控制越來越嚴(yán)格，促進(jìn)了小客車和乘用車等汽油發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓技術(shù)的不斷發(fā)展。汽油機(jī)進(jìn)氣增壓技術(shù)差不多已有半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展歷史，但是它的發(fā)展卻經(jīng)歷了一條漫長(zhǎng)的道路。主要原因就是柴油機(jī)和汽油機(jī)各自的工作特點(diǎn)存在很大差別，特別是在混合氣的形成和燃燒方式上對(duì)增壓性能有極大的影響，使得汽油機(jī)進(jìn)氣增壓在技術(shù)上要比柴油機(jī)增壓困難很多。

對(duì)于汽油機(jī)來說，增壓后提高了缸內(nèi)混合氣壓縮和燃燒氣體的溫度和壓力，增加了燃燒室受熱零件的熱負(fù)荷，很容易產(chǎn)生爆震，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械性能、潤滑性能等都受到影響。另外汽油機(jī)排氣溫度比柴油機(jī)高，汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高，空氣流量變化更大。這些都對(duì)汽油機(jī)渦輪增壓器及其部件的材料、設(shè)計(jì)、制造和加工提出了更高的要求。

車用渦輪增壓器設(shè)計(jì)中，止推軸承的設(shè)計(jì)非常重要，它不僅直接影響增壓器結(jié)構(gòu)的可靠性和使用壽命，而且止推軸承占軸承功率損失的大部分，還會(huì)影響渦輪增壓器的效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)在增壓器的所有故障中，由于軸承(止推軸承和浮動(dòng)軸承)造成的故障約占40％左右。而在軸承故障中，止推軸承的故障率又高于浮動(dòng)軸承。止推軸承一旦損壞，直接導(dǎo)致葉輪和殼體碰擦，轉(zhuǎn)子卡死，增壓器停止工作。因此，為了提高新一代汽油機(jī)渦輪增壓器的可靠性，研制和開發(fā)新型止推軸承勢(shì)在必行。

渦輪增壓器的止推軸承正反兩面均需要具有很高的承載能力，單片止推軸承需要在正反面形成兩個(gè)油腔，從而消耗大量的潤滑油，通常占整個(gè)渦輪增壓器供油量的70％以上。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種潤滑油消耗少的分體式渦輪增壓器止推軸承。

本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

分體式渦輪增壓器止推軸承，它包括設(shè)于增壓器壓氣機(jī)端的主止推軸承和靠近渦輪端的副止推軸承，主止推軸承與副止推軸承同心設(shè)于渦輪軸的端部并且貼合在軸封墊片兩個(gè)端面設(shè)置，主止推軸承的端面上設(shè)有扇形油楔面，油楔面的端部設(shè)有貯油槽，油楔面徑向由圓心向外形成增高的斜面，周向?yàn)檫f減或遞增的斜面；油楔面徑向的外緣與主止推軸承的端面齊平形成徑向油封邊，油楔面周向斜面的高起邊與主止推軸承的端面齊平形成周向油封邊。

所述的副止推軸承的端面上設(shè)有空間曲面油楔面。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是提高了軸承承載力，兩個(gè)軸承上各有一個(gè)油楔面，并且兩個(gè)油楔面相向裝配，形成一個(gè)潤滑油腔，所以其供油量幾乎可以減少一半，使渦輪增壓器軸承的機(jī)械損失減低約30％。以發(fā)動(dòng)機(jī)增壓壓力的上升速率來衡量，渦輪遲滯可以縮短6％～10％。同時(shí)，由于是分體式軸承，可以有效地根據(jù)增壓器不同方向承載力的大小，分別精確地設(shè)計(jì)兩個(gè)止推軸承的結(jié)構(gòu)，以最大限度的減小磨損損失。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為主止推軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為副止推軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為油楔面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為副止推軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5的A-A向視圖。

具體實(shí)施方式

如圖2、圖3、圖4所示，分體式渦輪增壓器止推軸承，它包括設(shè)于增壓器壓氣機(jī)端的主止推軸承和靠近渦輪端的副止推軸承，主止推軸2與副止推軸承4同心設(shè)于渦輪軸的端部并且貼合在軸封墊片兩個(gè)端面設(shè)置。

主止推軸承2的端面上設(shè)有扇形油楔面7，油楔面7的端部設(shè)有貯油槽3，油楔面7徑向由圓心向外形成增高的斜面，周向?yàn)檫f減或遞增的斜面；油楔面徑向的外緣與主止推軸承的端面齊平形成徑向油封邊7a，油楔面周向斜面的高起邊與主止推軸承的端面齊平形成周向油封邊7b。

主止推軸承采用了4片油楔面結(jié)構(gòu)。為了解決高速止推軸承由于離心力引起的瓦塊外緣端泄流量增大，造成軸承承載力降低的問題，設(shè)計(jì)了帶封油邊的斜-平面的油楔面結(jié)構(gòu)。該斜面具有空間結(jié)構(gòu)，在圓周和直徑方向均有厚度變化。斜面外緣部分和平面等高，形成徑向的封油邊；斜面?zhèn)冗吙拷矫娴牟糠趾推矫娴雀撸纬奢S向的單邊封油。在油楔面的外緣設(shè)計(jì)加工一條貯油槽，進(jìn)一步提高潤滑油的貯留性。

如圖5、圖6副止推軸承的端面上設(shè)有空間曲面油楔面4a。