[實用新型]分離式高速滾動渦輪增壓器軸承體

有效

• 申請號: 201420338740.1
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN204082231U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 杜向峰
• 申請（專利權）人: 常州新瑞汽車配件制造有限公司
• 主分類號: F01D25/16
• 分類號: F01D25/16;F16C37/00;F16C33/44;F16C33/58
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 沈毅

技術領域

本實用新型涉及車輛配件技術領域，尤其是一種分離式高速滾動渦輪增壓器軸承體。

背景技術

汽車上渦輪增壓器包括壓氣機殼、渦輪殼、軸承體、密封套、渦輪、渦輪轉子軸及壓葉輪組成。要達到高轉速及長壽命關鍵在于軸承體的性能，軸承體的結構與材料直接關系到增壓器工作的性能與可靠性。

目前，渦輪增壓器軸承主要分為兩類，一類為浮動軸瓦軸承，即套在軸上的圓環，圓環與軸以及圓環與軸承座之間都有間隙，形成雙層油膜，圓環浮在渦輪轉子軸與軸承座之間，增壓器工作時，圓環也做高速轉動。浮動軸承一般內層間隙為0.05mm左右，外層間隙大約為0.1mm。軸承壁厚約3.0-4.5mm，用錫鉛青銅合金制造，軸承表面鍍一層厚度約為0.005-0.008mm的耐磨金屬層。浮動軸瓦軸承的缺點：渦輪軸啟動運轉阻力大，機油壓力和品質要求高，對渦輪軸的動態控制不能穩定；另一類則為整體式滾珠軸承，即雙列角接觸陶瓷球混合軸承，軸承的組合外套、組合內套材料用軸承鋼，滾動體用氮化硅球，增壓器工作時，軸承在渦輪轉子軸與軸承座之間作高速轉動。整體式滾珠軸承在渦輪轉子軸上安裝滾珠軸承，取代浮動軸承在渦輪增壓器中的位置。滾珠軸承的優勢與浮動軸承相比：摩擦力小，渦輪遲滯的效應低，可以有效地對渦輪軸的動態進行控制，機油壓力以及品質可以稍為降低。其缺點就是壽命不及浮動軸承，一般7萬到8萬公里就到壽命極限，而且工藝性差，加工成本高，維修困難。

實用新型內容

為了克服現有的渦輪增壓器軸承運轉阻力大，動態控制不能穩定，壽命短，成本高，維修困難的不足，本實用新型提供了一種分離式高速滾動渦輪增壓器軸承體。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種分離式高速滾動渦輪增壓器軸承體，包括渦輪轉子軸、角接觸球軸承、外隔套、內隔套和頭套，角接觸球軸承有兩只，分別套在渦輪轉子軸的兩端，外隔套和內隔套夾裝在兩只角接觸球軸承之間，頭套安裝在渦輪轉子軸的頂部。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括外隔套上設有出油孔和油道斜坡，嵌在渦輪殼孔內，兩端分別頂在兩只角接觸球軸承的外圈上。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括配在渦輪轉子軸上的內隔套的兩端分別頂在兩只角接觸球軸承的內圈上。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括外隔套較內隔套短。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括角接觸球軸承的外圈、內圈和球都是陶瓷材質，保持架為PEEK材質。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括角接觸球軸承的外圈和內圈均為雙斜面結構。

根據本實用新型的另一個實施例，進一步包括頭套上設有密封槽。

本實用新型的有益效果是，設計角接觸球軸承、外隔套、內隔套和頭套的分離式結構，通過渦輪轉子軸組合成一體，零件工藝性簡化，有利于角接觸球軸承采用加工性能差而機械性能優的陶瓷材料，使用時，發熱量少，溫升低，穩定性高，具有良好的抗接觸疲勞特性及耐磨性能，使用壽命長。角接觸球軸承采用雙斜面結構，可增加冷卻空間，冷卻液通路布置便利，有效降低軸承體的溫升。外隔套和內隔套位于兩只角接觸球軸承之間，在軸向上，分別對應頂緊在角接觸球軸承的外圈和內圈位置，確保軸承軸向的工作游隙，在徑向上，分別與渦輪殼孔和渦輪轉子軸配合，防止過松產生徑向跳動或過緊出現徑向的工作游隙過小，并可通過設置外隔套與內隔套的長度差來調節游隙，進而提高了角接觸球軸承的極限速度，延長了壽命極限，裝配簡單，加工成本降低，維修替換方便。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中1.?渦輪轉子軸，2.?角接觸球軸承，3.?外隔套，31.?出油孔，32.?油道斜坡，4.?內隔套，5.?頭套，51.?密封槽。

具體實施方式

如圖1是本實用新型的結構示意圖，一種分離式高速滾動渦輪增壓器軸承體，包括渦輪轉子軸1、角接觸球軸承2、外隔套3、內隔套4和頭套5，角接觸球軸承2有兩只，分別套在渦輪轉子軸1的兩端，外隔套3和內隔套4夾裝在兩只角接觸球軸承2之間，頭套5安裝在渦輪轉子軸1的頂部。外隔套3上設有出油孔31和油道斜坡32，嵌在渦輪殼孔內，兩端分別頂在兩只角接觸球軸承2的外圈上。配在渦輪轉子軸1上的內隔套4的兩端分別頂在兩只角接觸球軸承2的內圈上。外隔套3較內隔套4短。角接觸球軸承2的外圈、內圈和球都是陶瓷材質，保持架為PEEK材質。角接觸球軸承2的外圈和內圈均為雙斜面結構。頭套5上設有密封槽51。

設計角接觸球軸承2、外隔套3、內隔套4和頭套5的分離式軸承體結構，通過渦輪轉子軸1組合成一體。現有的整體式軸承體結構復雜，由于加工上的限制，軸承的外套和內套的材料僅僅局限于鋼材，而本實用新型的分離式軸承體的零件結構相對整體式簡單，有利于角接觸球軸承2采用加工性能差而機械性能優的陶瓷材料，使用時，發熱量少，溫升低，穩定性高，具有良好的抗接觸疲勞特性及耐磨性能，使用壽命長。另外，分離式軸承體加工性能優越，可采用雙斜面結構的角接觸球軸承，增加冷卻空間，冷卻液通路布置便利，有效降低軸承體的溫升。外隔套3和內隔套4位于兩只角接觸球軸承2之間，在軸向上，分別對應頂緊在角接觸球軸承2的外圈和內圈位置，確保角接觸球軸承2軸向的工作游隙，在徑向上，分別與渦輪殼孔和渦輪轉子軸1配合，防止過松產生徑向跳動或過緊出現徑向的工作游隙減小，并可通過設置外隔套3與內隔套4的長度差來調節游隙，進而提高了軸承體的極限速度，延長了壽命極限，裝配簡單，加工成本降低，維修替換方便。