專(zhuān)利名稱(chēng)：一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪增壓器的軸承體結(jié)構(gòu)，具體的說(shuō)涉及能 夠有效提升渦輪增壓器的壓氣機(jī)密封性能、減少潤(rùn)滑油泄漏的一種渦輪增壓器 分體軸向承載裝置，屬于內(nèi)燃機(jī)增壓領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓技術(shù)經(jīng)過(guò)近年來(lái)的快速發(fā)展，在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域得到了迅速普 及，越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)增壓技術(shù)提高了動(dòng)力性能，改善了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，減少 了尾氣排放，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音。隨著增壓技術(shù)的發(fā)展，渦輪增壓器在中重
型發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 100%的普及，目前小型卨速發(fā)動(dòng)機(jī)在國(guó)家排放法規(guī)和
提升發(fā)動(dòng)機(jī)升功率的需求下，也逐步采用增壓技術(shù)。
渦輪增壓器在使用過(guò)程中利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的兒白一度的高溫廢氣中的能量，
以每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)、十)L萬(wàn)轉(zhuǎn)甚至幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)，以滿(mǎn)足快速響應(yīng)和
提高進(jìn)氣壓力的目的。增壓器為了滿(mǎn)足高溫高速下運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，采用了雙環(huán) 浮動(dòng)軸承，軸承內(nèi)外由專(zhuān)門(mén)的供油系統(tǒng)提供潔凈的高壓潤(rùn)滑油，形成壓力潤(rùn)滑 油膜，起到支梓'渦輪轉(zhuǎn)子的目的。同時(shí)，從渦輪增壓器進(jìn)油口進(jìn)入的低溫潤(rùn)滑 機(jī)油帶走了轉(zhuǎn)子軸人量的熱量，提高了產(chǎn)品的可靠性。高壓潤(rùn)滑機(jī)油在完成了 上述油膜支撐和冷卻功能后，需要及時(shí)通過(guò)回油管道回到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱中。在 該過(guò)程中，閎為增壓器采用的與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞相似的剛性密封結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，勢(shì)必 存在增壓器的潤(rùn)滑機(jī)油泄漏問(wèn)題。隨著道路擁堵?tīng)顩r的日益嚴(yán)重，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí) 間在怠速工況下也容易出現(xiàn)渦輪增壓器壓氣機(jī)端短時(shí)間泄漏的現(xiàn)象。
渦輪增壓器的潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承體后，由專(zhuān)門(mén)的潤(rùn)滑油道進(jìn)入軸向推力軸承和徑向浮動(dòng)軸承，建立壓力潤(rùn)滑油膜，確保增壓器可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。具體結(jié)構(gòu)如圖1
所/P，壓力潤(rùn)滑機(jī)油從進(jìn)油UJ 13進(jìn)入渦輪增壓器內(nèi)部，然后通過(guò)橫向油道14 一部分進(jìn)入推力軸承1中，另一部分通過(guò)斜向汕道12進(jìn)入浮動(dòng)軸承10中。進(jìn) 入推力軸承1中的潤(rùn)滑油通過(guò)推力軸承橫向汕孔2在推力軸承1的兩側(cè)與軸封5 的配合面形成了壓端支撐油膜3、渦端支撐油膜9，實(shí)現(xiàn)增壓器的軸向定位和可 靠運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)入浮動(dòng)軸承10的潤(rùn)滑油，通過(guò)浮動(dòng)軸承徑向油孔11在浮動(dòng)軸承10 的內(nèi)外購(gòu)側(cè)形成徑向支掉汕股。推力軸承1在形成的壓端支撐油膜3完成潤(rùn)滑 支撐作用后，通過(guò)軸封5上的一系列迷宮結(jié)構(gòu)降低潤(rùn)滑油壓力，通過(guò)泄油孔6 引流和密封環(huán)4完成嵐后密封，防止向壓氣機(jī)端泄漏。潤(rùn)滑油完成支撐和冷卻 左右后，通過(guò)軸承休回汕腔8進(jìn)行收集然后經(jīng)過(guò)軸承體回油孔7問(wèn)到潤(rùn)滑油箱 中。
El前，進(jìn)入渦輪增壓器浮動(dòng)軸承的潤(rùn)滑油，因?yàn)镋i離增壓器兩端的密封環(huán) 較遠(yuǎn)，能夠很好的被收柒并進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱屮。然而，通過(guò)橫向油道進(jìn)入 推力軸承系統(tǒng)的潤(rùn)滑油，在推力軸承的兩端形成了兩個(gè)支撐油面，實(shí)現(xiàn)支撐功 能后，靠近壓氣機(jī)葉輪的潤(rùn)滑油通過(guò)軸封等部件很快靠近壓氣機(jī)端密封環(huán)，導(dǎo) 致潤(rùn)滑油泄漏。因此，需要設(shè)U—種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，代替原先 的雙面軸承結(jié)構(gòu)，在遠(yuǎn)離壓氣機(jī)葉輪的一面形成一個(gè)潤(rùn)滑支撐結(jié)構(gòu)，避免潤(rùn)滑 油從壓氣機(jī)端泄漏。 .
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是克服單體雙面推力軸承引起的壓氣機(jī)端密封 問(wèn)題，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠并大幅度提升了增壓器的密封性能的一種渦輪增壓
器分體軸向承載裝置。
為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，包括設(shè)置在渦輪增壓器軸承體內(nèi)的分 體主承載軸承和分休配合軸承，所述分休:t承載軸承的油楔面與分體配合軸承 的油楔面相對(duì)設(shè)置，兩者之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的支撐油腔。
以下是本實(shí)用新型專(zhuān)利對(duì)—h述方案的進(jìn)--步改進(jìn)
分體主承載軸承和分體配合軸承之間的支撐油腔內(nèi)設(shè)有與渦輪增壓器同步 旋轉(zhuǎn)的油楔面支撐套，潤(rùn)滑油在油楔面支撐套與分體主軸承之間配合的空腔內(nèi) 形成主承載支搾油膜，在油楔面支撐套與分體配合軸承之間配合的空腔內(nèi)形成
配合支掉:油股。 .
分體-衛(wèi)承載軸承和分體配合軸承之間設(shè)有分體軸承定距套，使分體主承載 軸承和分體配合軸承之間形成固定的軸向空間。
所述分體主承載軸承遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有p孔狀的主承載供油道，能夠 提供單面支撐潤(rùn)滑。
所述分休主承載軸承遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有主軸承油楔面，主承載支撐油 脫設(shè)肯:在—t軸承油極而與汕楔面支撐套之間配合形成的空腔內(nèi)。
所述分體丄承載軸承靠近壓氣機(jī)端的一側(cè)端面為主軸承無(wú)油端面，該主軸 承無(wú)油端面上設(shè)有軸向擋油槽。
所述軸向^汕槽與軸封配合形成0.15-0.4mm的間隙。
所述主軸承油楔面上設(shè)有主承載主軸承導(dǎo)油槽，軸承導(dǎo)油槽沿增壓器旋轉(zhuǎn) 方向成漸擴(kuò)形狀。
木實(shí)用新型有效改變了常規(guī)增壓器的推力軸承承載模式，將推力軸承承載 結(jié)構(gòu)調(diào)整到了一個(gè)相對(duì)密封的環(huán)境中進(jìn)行，解決了目前增壓器密封裝置失效、 密封能力差等問(wèn)題。本實(shí)用新型中的渦輪增壓器分體軸向承載裝置充分考慮到
了渦輪增壓器的使剛工況，在軸向承載力較大的 一 面設(shè)置r分體主承載軸承，
6充分確保支撐油膜的建立和潤(rùn)滑油的冋流〖在承載力小的--面，采用了分體配 合軸承進(jìn)行輔助支撐。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)的改變，從根本上解決了渦輪增壓器的壓
氣機(jī)端密対問(wèn)題，減小了壓氣機(jī)端后期結(jié)構(gòu)密封需求，進(jìn)入壓氣機(jī)端密封系統(tǒng)
的潤(rùn)滑油僅為原先結(jié)構(gòu)的10-20%，僅僅采用密封環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)理想的密封效果。
該實(shí)用新型可以在增壓器原先軸承體緊湊結(jié)構(gòu)小變的情況下，解決我們關(guān)心的 推力軸承支抒和密対問(wèn)題，簡(jiǎn)單可行，安仝系數(shù)高。
綜卜.，在目前交擁堵?tīng)顩r逐漸明顯及高原地區(qū)增壓需求日益迫切的關(guān)鍵時(shí) 刻，新型的渦輪增l—f、:器分體軸向承載裝置綜合考慮到了結(jié)構(gòu)功能和密封效果，，
可以根據(jù)需要廣泛應(yīng)用于各種類(lèi)刑的渦輪增壓器。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利作進(jìn)一步的說(shuō)明

附圖1是背景技術(shù)中渦輪增壓器單體雙面推力軸承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中渦輪增壓器分體軸向承載裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中分體主承載軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中分體主承載軸承右視圖； 附圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中分體配合軸承結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中各部分的名稱(chēng)l-推力軸承，2-推力軸承橫向油孔，3-壓端支撐油膜， 4_密封環(huán)，5_軸封，6-泄油孔，7-軸承體回油孔，8-軸承體回油腔，9-渦端支撐 油膜，10-浮動(dòng)軸承，11-浮動(dòng)軸承徑向油孔，12-斜向油道，13-進(jìn)油口， 14-橫向 油道，15-分體主承載軸承，16-主承載供油道，17-主承載支撐油膜，18-油楔 面承載套，19-分體配合軸承，20-分體軸承定距套，21-配合支撐油膜，22-配合 軸承油孔，23-配合軸承供油槽，24-配合軸承供油道，25-軸向擋油槽，26-主軸 承無(wú)油端面，27-主軸承泄油槽，28-主軸承油楔面，29-主軸承定距孔，30-主軸承^汕槽，31-配合軸承定距孔，32-配合軸承油楔面，33-渦輪增壓器軸承體。
具體實(shí)施方式

^f施例，如圖2所示， 一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，包括設(shè)置在渦 輪增壓器軸承體33內(nèi)的分體i承載軸承15和分體配合軸承19，所述分體主承 載軸承15的油楔面與分體配合軸承19的袖楔面相對(duì)設(shè)置，兩者之間形成一個(gè) 相對(duì)封閉的支撐油腔，分體主軸承15和分體配合軸承19之間設(shè)有分體軸承定 距S 20和與渦輪增壓器同歩旋轉(zhuǎn)的油楔面支捋套18，潤(rùn)滑油在油楔面支撐套 18與分體主軸承15之間配合的空腔內(nèi)形成主承載支撐油膜17，在油楔面支撐 套18與分體配合軸承19之間配合的空腔內(nèi)形成配合支撐油膜21，所述增壓器 潤(rùn)滑油通過(guò)增壓器進(jìn)油口 13、橫向油道14進(jìn)入分休主承載軸承15，在靠近油 楔面支撐套18的一側(cè)形成主承載支撐油膜17，完成面向壓氣機(jī)端的軸向主承載， 增壓器潤(rùn)滑油通過(guò)配合軸承油孔24進(jìn)入配合軸承油槽23，然后通過(guò)分體配合軸 承9上的配合軸承油孔22在靠近油楔而支撐套)8的一側(cè)形成配合支撐油膜21， 完成面向渦輪機(jī)端的軸向配合承載，潤(rùn)滑油結(jié)束油膜支撐作用后，通過(guò)軸承體 回油腔8收集后通過(guò)軸承體回油孔7回流到發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油箱中。
如圖3所示，所述分體主承載軸承15遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有盲孔狀的主承 載供油道16，進(jìn)入的潤(rùn)滑機(jī)油只能流向分體主承載軸承15遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一端， 所述分體t承載軸承15遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有主軸承油楔面28，主承載支撐油 膜17設(shè)置在牛:軸承油楔面28與油楔面支撐套18之間配合形成的空腔內(nèi)，主承 載支撐油膜17流出的潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)主軸承泄油槽27收集回流，分體主承載軸承 15靠近壓氣機(jī)端的端面為主軸承無(wú)油端面26，端部設(shè)有軸向擋油槽25，能夠與 軸封5配合形成0.15-0.4mm的間隙配合密封環(huán)4進(jìn)行軸向封油。
如圖4所示，所述主軸承油楔面28上設(shè)有主軸承導(dǎo)油槽30，所述分體主承載軸承上設(shè)有可通過(guò)緊固螺栓與分體軸承定距套20聯(lián)成一體的主軸承定距孔
29，潤(rùn)滑油完成支撐后進(jìn)入主軸承導(dǎo)油槽30進(jìn)入主軸承泄油槽27進(jìn)行回油， 豐-軸承3油槽30沿增壓器旋轉(zhuǎn)方向成漸擴(kuò)形狀，提高導(dǎo)油能力。
如圖5所tk,分休配合軸承t設(shè)有可通過(guò)緊固螺栓與分體軸承定距套20聯(lián) 成一體配合軸承定距孔31，所述分體配合軸承靠近壓氣機(jī)的一端面為配合軸承 油楔面32。
本實(shí)用新咽專(zhuān)利針對(duì)渦輪增壓器的密封需求，研發(fā)的渦輪增壓器分體軸向
承載裝置有效控制r潤(rùn)滑油支撐油膜的建立和引導(dǎo)，將壓力潤(rùn)滑油分區(qū)密封管
理，有效解決了的行業(yè)密封性難題。該類(lèi)型渦輪增Hi器分體軸向承載裝置是在 原先推力軸承基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)排布獲得，成木低，繼承性好。
權(quán)利要求1、一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，包括設(shè)置在渦輪增壓器軸承體(33)內(nèi)的分體主承載軸承(15)和分體配合軸承(19)，其特征是所述分體主承載軸承(15)的油楔面與分體配合軸承(19)的油楔面相對(duì)設(shè)置，兩者之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的支撐油腔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征是 所述支撐油腔內(nèi)設(shè)有與渦輪增壓器同步旋轉(zhuǎn)的油楔面支撐套(18)，潤(rùn)滑油在油 楔面支撐套(18)與分體主軸承(15)之間配合的空腔內(nèi)形成主承載支撐油膜(17)，在油楔面支梓'套(18)與分體配合軸承(19)之間配合的空腔內(nèi)形成配 合支撐油膜(21)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征是 分休i承載軸承(15)和分體配合軸承(19)之間設(shè)有分體軸承定距套(20)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3其中之一所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝 置，其特征是所述分體主承載軸承(15)遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有盲孔狀的主 承載供油道(16)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征是 所述分體主承載軸承(15)遠(yuǎn)離壓氣機(jī)的一側(cè)設(shè)有主軸承油楔面(28)，主承載 支撐油膜(17)設(shè)置在主軸承油楔面(28)與油楔面支撐套(18)之間配合形 成的空腔內(nèi)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征是 所述分體主承載軸承(15)靠近壓氣機(jī)端的一側(cè)端面為主軸承無(wú)油端面(26)， '皮主軸承無(wú)汕端面(26)上設(shè)有軸向擋油槽(25)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征是所述軸向擋油槽(25)與軸封(5)配合形成0.15-0.4mm的間隙。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，其特征 是所述i軸承油楔面(28)上設(shè)有主軸承導(dǎo)油槽(30)，主軸承導(dǎo)油槽(30) 沿增壓器旋轉(zhuǎn)方向成漸擴(kuò)形狀。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種渦輪增壓器分體軸向承載裝置，包括設(shè)置在渦輪增壓器軸承體內(nèi)的分體主承載軸承和分體配合軸承，所述分體主承載軸承的油楔面與分體配合軸承的油楔面相對(duì)設(shè)置，兩者之間形成一個(gè)相對(duì)封閉的支撐油腔，本實(shí)用新型有效改變了常規(guī)增壓器的推力軸承承載模式，將推力軸承承載結(jié)構(gòu)調(diào)整到了一個(gè)相對(duì)密封的環(huán)境中進(jìn)行，解決了目前增壓器密封裝置失效、密封能力差等問(wèn)題，分體主承載軸承充分確保支撐油膜的建立和潤(rùn)滑油的回流，從根本上解決了渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封問(wèn)題，減小了壓氣機(jī)端后期結(jié)構(gòu)密封需求，進(jìn)入壓氣機(jī)端密封系統(tǒng)的潤(rùn)滑油僅為原先結(jié)構(gòu)的10-20％，僅僅采用密封環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)理想的密封效果。
文檔編號(hào)F01D25/16GK201326420SQ20082022753
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者劉功利, 張?jiān)谏? 張建國(guó), 李延昭, 航 王, 郭曉偉, 郭錫祿 申請(qǐng)人:壽光市康躍增壓器有限公司