一種新型的渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的渦輪增壓器，其包括轉(zhuǎn)軸和陶瓷渦輪，轉(zhuǎn)軸包括周向定位部、軸向定位部和轉(zhuǎn)軸主體，周向定位部的自由端沿軸向開設(shè)有中心凹孔，且自由端的端部為加工部，軸向定位部呈圓臺狀，軸向定位部的窄端與周向定位部連接且寬端與轉(zhuǎn)軸主體連接，陶瓷渦輪的中心通孔的尾部呈喇叭狀，陶瓷渦輪的首部沿軸向并繞中心通孔的周向均勻開設(shè)有多個齒槽；周向定位部穿過中心通孔后加工部伸出至中心通孔外，且軸向定位部的外周壁與中心通孔的尾部貼合實現(xiàn)軸向定位，加工部在鉚接工藝中變形并擠入每個齒槽中實現(xiàn)周向定位；優(yōu)點是不僅大幅度地降低了陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接難度和連接工時，且連接強度高，有效地保證了渦輪增壓器的工作可靠性。
【專利說明】一種新型的渦輪增壓器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種增壓系統(tǒng)，尤其是涉及一種新型的渦輪增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]在渦輪增壓器中，渦輪是非常關(guān)鍵和重要的部件，隨著渦輪增壓器的發(fā)展，渦輪的材料也在不斷更新。目前，渦輪常用的材料是高鎳合金，但是由高鎳合金制成的渦輪在使用時存在很大的局限性，因此業(yè)內(nèi)人員提出了使用陶瓷材料制作渦輪。由于陶瓷材料具有低密度與耐高溫低熱膨脹系數(shù)、材料價格低等特點，因此在渦輪增壓器上的運用相對于目前的高鎳合金是非常有優(yōu)勢的。然而，陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接是相當困難的，目前常見的連接工藝是采用摩擦焊，但是由于陶瓷材料的熔點太高，很難實現(xiàn)摩擦焊接，因此具體實施比較困難；日前也有采用螺紋連接陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸，但是在高溫條件下，陶瓷材料變形極小，而相對的轉(zhuǎn)軸變形量較大，這樣容易使連接強度下降，從而影響產(chǎn)品的工作可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的渦輪增壓器，其能夠大幅度地降低陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接難度，且連接強度高，能夠有效地保證工作可靠性。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種新型的渦輪增壓器，包括轉(zhuǎn)軸和陶瓷渦輪，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸包括依次連接的周向定位部、軸向定位部和轉(zhuǎn)軸主體，所述的周向定位部的自由端沿軸向開設(shè)有中心凹孔，所述的周向定位部的自由端的端部為加工部，所述的軸向定位部呈圓臺狀，所述的軸向定位部的窄端與所述的周向定位部連接，所述的軸向定位部的寬端與所述的轉(zhuǎn)軸主體連接，所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部呈向外擴張的喇叭狀，所述的陶瓷渦輪的首部沿軸向并繞所述的陶瓷渦輪的中心通孔的周向均勻開設(shè)有多個齒槽，所述的齒槽與所述的陶瓷渦輪的中心通孔相連通；所述的周向定位部穿過所述的陶瓷渦輪的中心通孔后所述的加工部伸出至所述的陶瓷渦輪的中心通孔外，且所述的軸向定位部的外周壁與所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部緊貼面接觸實現(xiàn)軸向定位，所述的加工部在鉚接工藝中變形并擠入每個所述的齒槽中實現(xiàn)周向定位。
[0005]所述的軸向定位部的中心軸線與所述的軸向定位部的側(cè)面之間的夾角的度數(shù)為15°?20°，所述的陶瓷渦輪的中心通孔的中心軸線與所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部的內(nèi)側(cè)壁之間的夾角的度數(shù)為15°?20° ;在此，通過限制夾角的度數(shù)既能夠保證轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪有足夠的接觸面積用于軸向的定位，又能夠保證陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接強度。
[0006]所述的陶瓷渦輪的首部沿軸向并繞所述的陶瓷渦輪的中心通孔的周向均勻開設(shè)有12個齒槽；在此，齒槽開設(shè)的個數(shù)直接關(guān)系到轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪的連接強度和鑄齒槽難度，通過大量實驗，表明設(shè)計12個齒槽不僅鑄齒槽的難度低，而且使得轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪的連接強度高。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過改變轉(zhuǎn)軸和陶瓷渦輪的結(jié)構(gòu)，即將轉(zhuǎn)軸分成轉(zhuǎn)軸主體、軸向定位部和周向定位部三部分，軸向定位部與陶瓷渦輪的中心通孔呈喇叭狀的尾部相配合實現(xiàn)軸向定位，周向定位部穿過陶瓷渦輪的中心通孔并使加工部伸出至中心通孔外，再用鉚接機對加工部進行鉚接，加工部發(fā)生變形材料被擠入陶瓷渦輪上開設(shè)的齒槽中實現(xiàn)周向定位，這種渦輪增壓器結(jié)構(gòu)不僅大幅度地降低了陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸的連接難度和連接工時，且連接強度高，有效地保證了渦輪增壓器的工作可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪在鉚接前的配合剖視示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明的渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪在鉚接前的配合側(cè)視示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明的渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪在鉚接后的配合剖視示意圖；
[0011]圖4為本發(fā)明的渦輪增壓器中的轉(zhuǎn)軸與陶瓷渦輪在鉚接后的配合側(cè)視示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0013]本發(fā)明提出的一種新型的渦輪增壓器，如圖所示，其包括轉(zhuǎn)軸I和陶瓷渦輪2，轉(zhuǎn)軸I包括依次連接的周向定位部11、軸向定位部12和轉(zhuǎn)軸主體13，周向定位部11的自由端沿軸向開設(shè)有中心凹孔14，周向定位部11的自由端的端部為加工部111，軸向定位部12呈圓臺狀，軸向定位部12的窄端與周向定位部11連接，軸向定位部12的寬端與轉(zhuǎn)軸主體13連接，陶瓷渦輪2的中心通孔21的尾部呈向外擴張的喇叭狀，即將陶瓷渦輪2的中心通孔21的尾部設(shè)計成向外擴張的倒角結(jié)構(gòu)，陶瓷渦輪2的首部沿軸向并繞陶瓷渦輪2的中心通孔21的周向均勻開設(shè)(鑄)有12個齒槽22，齒槽22與陶瓷渦輪2的中心通孔21相連通；周向定位部11穿過陶瓷渦輪2的中心通孔21后加工部伸出至陶瓷渦輪2的中心通孔21夕卜，且軸向定位部12的外周壁與陶瓷渦輪2的中心通孔21的尾部緊貼面接觸實現(xiàn)軸向定位，加工部111在鉚接工藝中變形并擠入每個齒槽22中實現(xiàn)周向定位。
[0014]在本實施例中，軸向定位部12的中心軸線與軸向定位部12的側(cè)面之間的夾角的度數(shù)為15°?20°，陶瓷渦輪2的中心通孔21的中心軸線與陶瓷渦輪2的中心通孔21的尾部的內(nèi)側(cè)壁之間的夾角的度數(shù)為15°?20°，在具體設(shè)計過程中可將兩者的角度均設(shè)計為18°。對于一般的小型渦輪(直徑70_以下)可以將中心凹孔14的孔徑設(shè)計為周向定位部11的直徑的四分之三，將中心凹孔14的深度設(shè)計為15mm，將加工部111的長度設(shè)計為7mm?10mm，將齒槽22的深度設(shè)計為7mm ;對于大型渦輪，可根據(jù)實際情況調(diào)試，目的是既要便于轉(zhuǎn)軸的加工部發(fā)生變形擴展，與陶瓷渦輪充分接觸固定，又要不至于使轉(zhuǎn)軸發(fā)生彎曲變形。
[0015]本發(fā)明的渦輪增壓器在連接陶瓷渦輪與轉(zhuǎn)軸時，將轉(zhuǎn)軸的周向定位部穿入陶瓷渦輪的中心通孔內(nèi)，使轉(zhuǎn)軸的軸向定位部的外周壁與陶瓷渦輪的中心通孔的尾部的內(nèi)周壁貼合實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的軸向固定，此時轉(zhuǎn)軸的周向定位部的加工部伸出至陶瓷渦輪的中心通孔外，如圖1和圖2所示；然后固定好轉(zhuǎn)軸；再用鉚接機鉚接加工部，由于轉(zhuǎn)向的周向定位部開設(shè)有中心凹孔，因此鉚接加工部時，加工部變形材料往四周脹開，往外脹的材料擠入齒槽中實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸的周向固定，如圖3和圖4所示。
【權(quán)利要求】
1.一種新型的渦輪增壓器，包括轉(zhuǎn)軸和陶瓷渦輪，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸包括依次連接的周向定位部、軸向定位部和轉(zhuǎn)軸主體，所述的周向定位部的自由端沿軸向開設(shè)有中心凹孔，所述的周向定位部的自由端的端部為加工部，所述的軸向定位部呈圓臺狀，所述的軸向定位部的窄端與所述的周向定位部連接，所述的軸向定位部的寬端與所述的轉(zhuǎn)軸主體連接，所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部呈向外擴張的喇叭狀，所述的陶瓷渦輪的首部沿軸向并繞所述的陶瓷渦輪的中心通孔的周向均勻開設(shè)有多個齒槽，所述的齒槽與所述的陶瓷渦輪的中心通孔相連通；所述的周向定位部穿過所述的陶瓷渦輪的中心通孔后所述的加工部伸出至所述的陶瓷渦輪的中心通孔外，且所述的軸向定位部的外周壁與所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部緊貼面接觸實現(xiàn)軸向定位，所述的加工部在鉚接工藝中變形并擠入每個所述的齒槽中實現(xiàn)周向定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的渦輪增壓器，其特征在于所述的軸向定位部的中心軸線與所述的軸向定位部的側(cè)面之間的夾角的度數(shù)為15°?20°，所述的陶瓷渦輪的中心通孔的中心軸線與所述的陶瓷渦輪的中心通孔的尾部的內(nèi)側(cè)壁之間的夾角的度數(shù)為15。?20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種新型的渦輪增壓器，其特征在于所述的陶瓷渦輪的首部沿軸向并繞所述的陶瓷渦輪的中心邐孔的周向均勻開設(shè)有12個齒槽。
【文檔編號】F02B37/00GK103437883SQ201310410270
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】畢金光, 沃鳴杰 申請人:寧波威孚天力增壓技術(shù)有限公司