[發明專利]渦輪增壓器軸承流體膜表面以及方法

在審

• 申請號: 201710176064.0
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107269329A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: K·R·比斯科夫;Z·S·阿什頓
• 申請（專利權）人: 博格華納公司
• 主分類號: F01D25/16
• 分類號: F01D25/16;F04D29/056;B23D79/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司11280
• 代理人: 徐舒

1.一種軸承系統，其包括：具有第一表面的軸承元件，具有面向所述第一表面的第二表面的配合元件，其中流體膜界面限定在所述第一表面和所述第二表面之間，所述配合元件可繞著軸線并相對于所述軸承元件旋轉，其中，限定軸向方向平行于所述軸線，其中限定圓周方向圍繞所述軸線，其中所述第一表面具有既在所述軸向方向上變化又在所述徑向方向上變化的輪廓，所述輪廓將在所述流體膜界面中存在的流體引導在所述軸向方向以及所述圓周方向上。

2.根據權利要求1所述的軸承系統，其中所述輪廓具有平滑且沒有邊緣臺階的形狀，不包括與所述輪廓相交的任何特征。

3.根據權利要求1所述的軸承系統，其中所述第一表面為所述軸承的內部圓周表面，其中所述輪廓包括沿著所述第一表面限定凹槽的多個波谷，以及沿著所述第一表面限定脊部的多個波峰，其中所述凹槽和脊部交替圍繞所述內部圓周表面。

4.根據權利要求3所述的軸承系統，其中所述軸承元件包括第一端部和在所述軸向方向與所述第一端部間隔開的相對的第二端部，其中所述凹槽和波谷中的每個從所述第一端部延伸至所述第二端部。

5.根據權利要求3所述的軸承系統，其中所述軸承元件包括第一端部和在所述軸向方向與所述第一端部間隔開的相對的第二端部，其中限定第一隔板在所述第一端部，且限定第二隔板在所述第二端部，所述第一隔板和所述第二隔板中的每個在所述徑向方向上向內延伸等于或者遠于所述內部圓周表面，其中所述凹槽和波谷中的每個從所述第一隔板延伸至所述第二隔板。

6.根據權利要求3所述的軸承系統，其中所述凹槽和波谷中的每個從第一端部延伸至第二端部，并且其中所述軸承元件成形為在所述中空圓筒形內部限定開口區域的中空圓筒形，且所述內部圓周表面面向所述開口區域，其中所述內部圓周表面圍繞所述開口區域延伸360度，其中沿著所述軸線在所述軸承的限定的軸向位置的每個所述脊部圍繞所述內部圓周表面從所述各自脊部上的所有的點偏置，所述點位于從所述中點向外朝向所述第一端部或第二端部的位置。

7.根據權利要求3所述的軸承系統，其中所述凹槽和波谷中的每個從第一端部延伸至第二端部，并且其中所述軸承元件成形為在所述中空圓筒形內部限定開口區域的中空圓筒形，且所述內部圓周表面面向所述開口區域，其中所述內部圓周表面圍繞所述開口區域延伸360度，其中在其第一端部的每個所述脊部圍繞所述內部圓周表面從所述各自脊部上的所有的點偏置，所述點位于從所述第一端部朝向所述第二端部的位置。

8.一種制造根據權利要求3所述的軸承系統的方法，其包括以下步驟：為機器設置轉子；設置所述轉子的磁懸浮；為所述轉子設置切割刀頭；使用所述磁懸浮來引導所述轉子至少通過徑向或軸向軌跡中的一個；使用所述切割刀頭在所述內部圓周表面中切割所述輪廓。

9.根據權利要求8所述的方法，其包括為所述切割刀頭設置半徑，以使得所述切割刀頭包括在切割區域接觸所述軸承的終端端部。

10.根據權利要求8所述的方法，其包括將所述切割刀頭定向在一個角度，所述角度或者垂直于或者不垂直于所述內部圓周表面。

11.根據權利要求8所述的方法，其包括在切割所述輪廓時，用所述切割刀頭間歇性地接觸所述內部圓周表面。

12.一種軸承系統，其包括采用中空圓筒形形狀帶有開口中心的軸承元件，且圓筒形壁限定內部圓周表面面向所述開口中心；通過所述開口中心并且繞著軸線且相對于所述軸承元件旋轉的軸，其中在所述軸相對于所述軸承元件旋轉時，限定徑向方向垂直于所述軸線，其中流體膜界面限定在所述內部圓周表面與所述軸之間，且在所述流體膜界面中具有流體，所述內部圓周表面具有輪廓，所述輪廓成形為在所述徑向方向上帶有第一變化并且在所述軸向方向上帶有第二變化，以提供所述流體的引導收斂，且至少在所述軸向方向或所述徑向方向中的一個上帶有一個或多個部件。

13.根據權利要求12所述的軸承系統，其中所述內部圓周表面具有完全延伸的圓周；圍繞所述軸線，其中所述輪廓包括沿著所述內部圓周表面限定凹槽的多個波谷以及沿著所述內部圓周表面限定脊部的多個波峰，并且其中所述凹槽和脊部交替圍繞所述內部圓周表面的圓周。

14.根據權利要求13所述的軸承系統，其中所述每個脊部以曲線形狀的弧形或者線性取向在所述軸向方向上延伸。

15.根據權利要求12所述的軸承系統，其中所述內部圓周表面在所述軸向和徑向方向變化，從每個波谷到相鄰波峰形成平滑斜坡類似結構，其中所述引導收斂的所述圓周和軸向部件從所述波谷到所述波峰處在上坡方向上。