專利名稱：摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械設計領域，尤其是用于內(nèi)燃發(fā)動機配套使用的一 種摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器。
背景技術：
為了提高內(nèi)燃式發(fā)動機的效率和輸出功率，使缸內(nèi)燃燒充分，排 放更干凈，通常需要為發(fā)動機配置進氣增壓器以增加供氣量。目前發(fā)動機進氣增壓器大 致可分以下幾種1、廢氣渦輪增壓器，2、機械增壓器，3、電機增壓器(有渦輪和軸 流)。這三種增壓器功能各有優(yōu)劣，第1種廢氣增壓利用排放能源驅(qū)動，轉(zhuǎn)速高，增 壓效果理想，對發(fā)動機的功率提升，改善進氣，減少排放大有改善。但缺憾不少，如 廢氣渦輪增壓，該動力源為廢氣驅(qū)動，高速旋轉(zhuǎn)的軸主要靠發(fā)動機的油壓支撐懸浮工 作，而軸的高溫需要機油冷卻，因溫度高對機油品質(zhì)要求高、因高溫對機油油質(zhì)造成品 質(zhì)下降，從而造成磨損增加，機件使用壽命減少，加速遲滯，因雙渦輪連體影響進氣溫 度，對材料和加工精度要求高等。第2種機械增壓為發(fā)動機主軸動力驅(qū)動，因是機械 聯(lián)接，可聯(lián)動，因此跟隨性很好，沒有加速遲滯現(xiàn)象，一般都有獨立的潤滑系，對發(fā)動 機潤滑系統(tǒng)沒有負面影響，缺點；目前以美產(chǎn)的魯式增壓器而言，(雙螺旋結(jié)構(gòu))因受 機械另件體積制約，轉(zhuǎn)速不可能做的很高，因此體積大功耗也大，發(fā)動機高速段效果不 理想(如雙螺旋，機械式離心渦輪機等)。第3種電機增壓基本只能是低壓增壓，在 中高速段效果不明顯，而且在中高速會有進氣阻滯現(xiàn)象，主要原因是受電機的轉(zhuǎn)速限制 而造成。綜上分析，只要解決葉輪軸高轉(zhuǎn)速的問題，機械增壓模式最為理想，它可以克 服廢氣增壓帶來的蔽端，可減小體積和功耗。發(fā)揮發(fā)動機和增壓器從低速到高速的進氣 線性跟隨的優(yōu)勢。
㈢

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要解決現(xiàn)有三種形式的增壓器各自存在的上述 問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，體積小，功耗小，效率高的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器。
為了提高增壓器的轉(zhuǎn)速，必須解決高速旋轉(zhuǎn)軸的設計問題，一般軸的旋轉(zhuǎn)需要 軸承支撐來完成徑向和軸向限制，而一般的軸承設計難以完成上萬轉(zhuǎn)的軸的支撐，為此 必須要針對其特點來設計。
本發(fā)明是基于機械增壓器的改進。本發(fā)明的具體方案是它具有機座，配有罩 殼，在機座的一側(cè)裝有風機增壓裝置，該裝置包括有機殼，機殼上設有軸向進風口和風 道，以及徑向出風口和葉輪腔，其特征是在風機增壓裝置中穿裝有一懸浮主軸，在懸 浮主軸上安裝有離心風葉組位于葉輪腔中；所述懸浮主軸尾段延伸至機座內(nèi)腔，在機座 上圍繞懸浮主軸均布有三根傳動軸，在每根傳動軸上安裝有一對摩擦輪，三對摩擦輪分 前后兩組，每組中的三個摩擦輪布置在同一平面上對懸浮主軸形成前后兩處六點接觸摩 擦傳動，三根傳動軸的一端同向伸出機座外部安裝傳動輪。
為了增大進風量，本發(fā)明中在懸浮主軸的前端安裝有軸流風葉組位于進風道 中。
為了解決懸浮主軸的軸向串動問題，保證其穩(wěn)定高速旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明中在懸浮主 軸上位于兩組摩擦輪的接觸處設計有兩個定位臺階或?qū)虿邸?br> 為了解決摩擦輪傳動的散熱問題，本發(fā)明在罩殼上設計有至少一個進風管；且機座內(nèi)腔與風機增壓裝置的葉輪腔連通；還可以在機座上正對懸浮主軸的尾端開有進風 口，且機座內(nèi)腔與風機增壓裝置的葉輪腔連通。
為了保證摩擦輪的散熱效果，具有足夠的排風能力，本發(fā)明在懸浮主軸上位于 風機增壓裝置的葉輪腔中，并緊靠機座一側(cè)裝有冷卻風葉組，該冷卻風葉組與離心風葉 組采用隔板隔開。
為了減輕摩擦輪的噪音，同時補償磨損量，保證摩擦輪與懸浮主軸傳動接觸， 本發(fā)明所述裝在機座中的三對摩擦輪，每個摩擦輪的輪緣上嵌裝有彈性墊圈，彈性墊圈 外套耐磨輪套，每個摩擦輪的外端配有壓緊蓋。
為了提高摩擦輪與懸浮主軸傳動的穩(wěn)定性和可靠性，本發(fā)明在其中至少一對摩 擦輪的彈性墊圈和耐磨輪套之間夾裝有磁環(huán)。最好是在其中兩對摩擦輪的彈性圈和耐磨 輪套之間夾裝有磁環(huán)，且位于同一處相鄰的兩個摩擦輪上的磁環(huán)，磁極互為反向安裝。
本發(fā)明主要是利用摩擦輪的原理來設計完成高速軸的支撐和徑、軸向限制、動 力傳遞，本發(fā)明為高精度硬傳動，因為摩擦輪傳動單級速比大，噪音小，等優(yōu)點，但也 有缺點，如傳動能效低，易發(fā)熱，磨損大，高速旋轉(zhuǎn)噪音大，為了解決以上缺點，對摩 擦輪、軸、散熱、降噪進行了針對性的設計；為了解決摩擦輪在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的噪 音問題，本發(fā)明在每個摩擦外圈和輪基之間加裝緩沖橡膠圈，以減輕摩擦輪的自身噪 音，還可解決磨損補賞和輪、軸摩擦力，因此本發(fā)明實現(xiàn)了該增壓系統(tǒng)的高轉(zhuǎn)速(可達 13200-79000轉(zhuǎn)/分)、體積小，功耗低，噪音低，發(fā)動機外掛實驗效果良好。本發(fā)明 中摩擦輪設有六個，分兩組圍繞高速軸120度均布，每組三個，2組摩擦輪分布安裝在 懸浮主軸兩處，對懸浮主軸形成徑軸向支撐和摩擦傳動。動力從傳動輪輸入并進行第一 級增速，第二級增速由摩擦輪和懸浮主軸組成，傳動效率高。為了解決因摩擦傳動產(chǎn)生 的高溫，本發(fā)明在機座、罩殼上設計有進風口，通過進風管，冷空氣從空氣濾清器中吸 入，由風機離心葉輪通過機座懸浮主軸軸孔吸出，后經(jīng)出風口排出。本增壓器為干摩擦 傳動系統(tǒng)，不需要專門的潤滑系，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，維護方便，安裝匹配簡單，可在 不同容量的發(fā)動機上進行匹配安裝，因所需進氣量不同，因此需改變增壓器的變速比， 只要在第一級皮帶盤上改變皮帶盤的直徑，就可獲得與之匹配的進氣量。本發(fā)明增壓器 在內(nèi)然式發(fā)動機上使用，可增加進氣量安裝方便，對發(fā)動機沒有負面影響，因改善缸內(nèi) 燃燒，有利于節(jié)能降耗，減少排放，適合當前國際國內(nèi)大力提倡的節(jié)能減排的要求。
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圖1是本發(fā)明的主(剖)視圖； 圖2是本發(fā)明的右視圖； 圖3是本發(fā)明的左視圖。
圖中1-皮帶輪，2-軸承端蓋，3-軸承，4-罩殼，5-摩擦輪，6_傳動軸， 7-橡膠圈，8-鋼制輪套，9-壓緊端蓋，10-出風口，11-機殼，12-冷卻風葉組，13-隔 板，14-離心風葉組，15-軸流風葉組，16-進風口，17-懸浮主軸，18-葉輪腔，19-定 位臺階，20-磁環(huán)，21-機座，22-定位臺階，23-進風口，24-螺母，25、26-進風管。
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具體實施例方式參見圖1、2、3，本發(fā)明具有機座21，配有罩殼4，在機座21的一側(cè)裝有風機增壓裝 置(兩者也可制成一體)，該裝置包括有機殼11，機殼11上設有軸向進風口 16和風道，以及徑向出風口 10和葉輪腔18，特別是在風機增壓裝置中穿裝有一懸浮主軸17，在 懸浮主軸17的前端安裝有軸流風葉組15位于進風道中，在懸浮主軸17上緊接軸流風葉 組15之后安裝有離心風葉組14位于葉輪腔18中；所述懸浮主軸17尾段延伸至機座21 內(nèi)腔，在機座21上圍繞懸浮主軸17均布有三根傳動軸6 (傳動軸6與機座21采用軸承 3連接，并加裝軸承端蓋2)；在每根傳動軸6上安裝有一對摩擦輪5，三對摩擦輪5分 前后兩組，每組中的三個摩擦輪5布置在同一平面上對懸浮主軸17形成前后兩處六點接 觸摩擦傳動，并在懸浮主軸17上位于兩組摩擦輪5的接觸處設計有兩個定位臺階19、22 (或?qū)虿?，實現(xiàn)軸向定位傳動。三根傳動軸6的一端同向伸出機座21外部安裝皮帶 輪1并采用螺母M鎖緊。即構(gòu)成本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)選方案是在罩殼4上設計有兩個進風管25、26 (當然一個或更多 也是可行的)。在機座21上正對懸浮主軸17的尾端開設進風口 23，且將機座21內(nèi)腔與 風機增壓裝置的葉輪腔18通過懸浮主軸17的過渡處擴孔連通。并在懸浮主軸17上位于 風機增壓裝置的葉輪腔18中，并緊靠機座21—側(cè)裝有冷卻風葉組12，該冷卻風葉組12 與離心風葉組14制成一體并采用隔板13隔開，形成獨立排風區(qū)，增強排風冷卻效果。
同時，實施例中在機座21中的三對摩擦輪5，每個摩擦輪5的輪緣上嵌裝有 橡膠圈7，橡膠圈7外套鋼制輪套8，每個摩擦輪的外端還配有壓緊端蓋9。特別是在其 中兩對摩擦輪5的橡膠圈7和鋼制輪套8之間夾裝有磁環(huán)20，且位于同一處相鄰的兩個摩 擦輪5上的磁環(huán)20，磁極互為反向安裝。即構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選方案。
權利要求
1.摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，具有機座，配有罩殼，在機座的一側(cè)裝有風機 增壓裝置，該裝置包括有機殼，機殼上設有軸向進風口和風道，以及徑向出風口和葉輪 腔，其特征是在風機增壓裝置中穿裝有一懸浮主軸，在懸浮主軸上安裝有離心風葉組 位于葉輪腔中；所述懸浮主軸尾段延伸至機座內(nèi)腔，在機座上圍繞懸浮主軸均布有三根 傳動軸，在每根傳動軸上安裝有一對摩擦輪，三對摩擦輪分前后兩組，每組中的三個摩 擦輪布置在同一平面上，對懸浮主軸形成前后兩處六點接觸摩擦傳動，三根傳動軸的一 端同向伸出機座外部安裝傳動輪。
2.根據(jù)權利要求1所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在懸浮主軸的 前端安裝有軸流風葉組位于進風道中。
3.根據(jù)權利要求1所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在懸浮主軸上 位于兩組摩擦輪的接觸處設計有兩個定位臺階或?qū)虿邸?br> 4.根據(jù)權利要求1所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在罩殼上設計 有至少一個進風管；且機座內(nèi)腔與風機增壓裝置的葉輪腔連通。
5.根據(jù)權利要求1所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在機座上正對 懸浮主軸的尾端開有進風口，且機座內(nèi)腔與風機增壓裝置的葉輪腔連通。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在懸浮主軸 上位于風機增壓裝置的葉輪腔中，并緊靠機座一側(cè)裝有冷卻風葉組，該冷卻風葉組與離 心風葉組采用隔板隔開。
7.根據(jù)權利要求1所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是所述裝在機座 中的三對摩擦輪，每個摩擦輪的輪緣上嵌裝有彈性墊圈，彈性墊圈外套耐磨輪套，每個 摩擦輪的外端配有壓緊蓋。
8.根據(jù)權利要求7所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在其中至少一 對摩擦輪的彈性墊圈和耐磨輪套之間夾裝有磁環(huán)。
9.根據(jù)權利要求7所述的摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，其特征是在其中兩對摩 擦輪的彈性圈和耐磨輪套之間夾裝有磁環(huán)，且位于同一處相鄰的兩個摩擦輪上的磁環(huán)， 磁極互為反向安裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機配套裝置，是一種摩擦輪高速懸浮軸離心增壓器，它具有機座，配有罩殼，在機座的一側(cè)裝有風機增壓裝置，特別是在風機增壓裝置中穿裝有一懸浮主軸，在懸浮主軸上安裝有離心風葉組；所述懸浮主軸尾段延伸至機座內(nèi)腔，在機座上圍繞懸浮主軸均布有三根傳動軸，在每根傳動軸上安裝有一對摩擦輪，三對摩擦輪分前后兩組，每組中的三個摩擦輪布置在同一平面上，對懸浮主軸形成前后兩處六點接觸摩擦傳動，三根傳動軸的一端同向伸出機座外部安裝傳動輪；本發(fā)明解決了現(xiàn)有機械增壓器轉(zhuǎn)速難以做高，體積大功耗大，效率低的問題，主要用于內(nèi)燃發(fā)動機的配套使用。
文檔編號F02B39/04GK102022179SQ201010593788
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2010年12月17日
發(fā)明者王治方 申請人:王治方