蝸輪增壓器的止推軸承碎屑捕獲的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有渦輪增壓器的碎肩捕獲器的止推軸承組件。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)通常被用于以可靠的基礎(chǔ)產(chǎn)生長時(shí)間的大水平的動(dòng)力。許多這樣的ICE組件使用增壓裝置，例如排氣渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器，以讓氣流在進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管之前壓縮氣流，以便增加功率和效率。
[0003]具體說，渦輪增壓器是離心的氣體壓縮機(jī)，與通過周圍大氣壓力所獲得的空氣和氧氣相比，其使得更多空氣和更多氧氣進(jìn)入ICE的燃燒室。被迫進(jìn)入ICE的額外質(zhì)量的含有氧氣的空氣改善發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率，允許在給定循環(huán)中燃燒更多燃料，且由此產(chǎn)生更多功率。
[0004]典型的渦輪增壓器采用中心軸，其被一個(gè)或多個(gè)軸承支撐且在排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪和空氣壓縮機(jī)輪之間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。渦輪和壓縮機(jī)輪被固定到該軸，所述軸與各種軸承部件組合構(gòu)成渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)組件。因?yàn)樾D(zhuǎn)組件經(jīng)常在100000轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)的速度以上運(yùn)行，所以軸承部件的有效潤滑對渦輪增壓器的長期耐久性來說是很重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器。渦輪增壓器包括布置在軸承殼體中的軸承殼體和旋轉(zhuǎn)組件。旋轉(zhuǎn)組件包括軸，該軸具有安裝在其上的渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)輪。渦輪機(jī)葉輪配置為被來自發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒后氣體驅(qū)動(dòng)，且壓縮機(jī)輪配置為讓環(huán)境氣流增壓以用于輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪增壓器還包括止推軸承組件，其操作性地連接到所述軸、通過來自發(fā)動(dòng)機(jī)的加壓油潤滑，且配置為將通過渦輪機(jī)葉輪形成的推力傳遞到軸承殼體。止推軸承組件包括固定到軸承殼體且具有第一止推面的止推板和固定到所述軸且具有第二止推面的止推墊片；第二止推面配置為相對于第一止推面旋轉(zhuǎn)和將推力傳遞到軸承殼體。加壓油在第一和第二止推面之間產(chǎn)生油膜。止推板和止推墊片中的至少一個(gè)包括周向溝槽，所述周向溝槽配置為捕獲通過加壓油攜帶的碎肩和使得存在于油膜中的碎肩量最小化。
[0006]止推板可以通過外部第一直徑限定且止推墊片可以通過外部第二直徑限定。在這種實(shí)施例中，外部第一直徑大于外部第二直徑。第一止推面可以包括至少一個(gè)止推襯，且第二止推面可以包括至少一個(gè)止推表面。在這種實(shí)施例中，止推襯和止推表面每一個(gè)可以通過相等的內(nèi)部第三直徑和通過比外部第二直徑小的相等的外部第四直徑限定。另外，周向溝槽可以布置在比外部第二直徑小的第五直徑上。
[0007]第五直徑可以大于內(nèi)部第三直徑和外部第四直徑每一個(gè)。
[0008]在具體構(gòu)造中，止推板可以包括周向溝槽，而止推襯可以包括通過相應(yīng)和分散的徑向槽道分開的多個(gè)獨(dú)立止推襯。目標(biāo)實(shí)施例的徑向槽道可以另外與周向溝槽流體連通。
[0009]加壓油可以經(jīng)由通過止推板限定且布置在徑向槽道中的一個(gè)處的進(jìn)給孔進(jìn)入止推軸承組件。
[0010]多個(gè)獨(dú)立止推襯中的一個(gè)可以具有通過外部第四直徑和大于內(nèi)部第三直徑的內(nèi)部第六直徑限定的徑向較短長度。一個(gè)止推襯的這種徑向較短長度目的是經(jīng)由徑向槽道將碎肩引導(dǎo)到周向溝槽和從其余多個(gè)獨(dú)立止推襯離開。
[0011]在替換的構(gòu)造中，止推墊片可以包括周向溝槽。
[0012]止推墊片可以隨軸一起繞繞軸線旋轉(zhuǎn)且周向溝槽可以中心定位在軸線上。
[0013]周向溝槽可以通過寬度和深度限定。寬度可以是0.25-0.75mm的范圍且深度可以是0.25-0.75mm的范圍。
[0014]止推板可以配置為用黃銅和青銅中的一種構(gòu)造且止推墊片可以配置為用鋼構(gòu)造。
[0015]渦輪增壓器可以另外包括配置為支撐所述軸的軸頸軸承。在這種情況下，止推軸承組件可以在軸頸軸承和壓縮機(jī)輪之間沿軸線定位在所述軸上。
[0016]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及具有如上所述的渦輪增壓器的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，其限定燃燒室，燃燒室接收空氣-燃料混合物以用于在其中燃燒且配置為從其排出燃燒后氣體，且油栗配置為供應(yīng)加壓油。
[0017]發(fā)動(dòng)機(jī)可以另外包括渦輪增壓器油管線。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體可以另外限定與油栗流體連通的發(fā)動(dòng)機(jī)油通道。在這種情況下，渦輪增壓器油管線與發(fā)動(dòng)機(jī)油通道流體連通，以由此將加壓油從油栗供應(yīng)到止推軸承組件。在這種發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪增壓器油管線特征在于可以是沒有同軸的油過濾器，所述同軸的油過濾器是用于捕獲通過加壓油攜帶的碎肩。
[0018]本發(fā)明一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，其限定燃燒室，所述燃燒室配置為接收空氣-燃料混合物以用于在其中燃燒和配置為從其排出燃燒后氣體；油栗，配置為供應(yīng)加壓油；和渦輪增壓器配置為從環(huán)境接收氣流和從燃燒室接收燃燒后氣體，該渦輪增壓器包括:軸承殼體；旋轉(zhuǎn)組件，布置在軸承殼體中且具有一軸，渦輪機(jī)葉輪配置為被燃燒后氣體驅(qū)動(dòng)且壓縮機(jī)輪配置為讓氣流增壓以用于輸送的燃燒室；和止推軸承組件，操作性地連接到所述軸、被加壓油潤滑、且配置為將通過渦輪機(jī)葉輪產(chǎn)生的推力傳遞到軸承殼體；其中:止推軸承組件，包括固定到軸承殼體且具有第一止推面的止推板和固定到所述軸且具有第二止推面的止推墊片；加壓油在第一和第二止推面之間產(chǎn)生油膜；第二止推面配置為相對于第一止推面旋轉(zhuǎn)和將推力傳遞到軸承殼體；和止推板和止推墊片中的至少一個(gè)包括周向溝槽，所述周向溝槽配置為捕獲通過加壓油攜帶的碎肩和使得存在于油膜中的碎肩量最小化。
[0019]進(jìn)一步地，推板通過外部第一直徑限定，且止推墊片通過外部第二直徑限定，其中第一止推面包括至少一個(gè)止推襯且第二止推面包括至少一個(gè)止推表面，其中止推襯和止推表面每一個(gè)通過相等的內(nèi)部第三直徑和通過比外部第二直徑小的相等的外部第四直徑限定，且其中周向溝槽布置在比外部第二直徑小的第五直徑上。
[0020]進(jìn)一步地，第五直徑大于內(nèi)部第三直徑和外部第四直徑每一個(gè)。
[0021]進(jìn)一步地，止推板包括周向溝槽。
[0022]進(jìn)一步地，止推襯包括通過相應(yīng)徑向槽道分開的多個(gè)獨(dú)立止推襯，且徑向槽道與周向溝槽流體連通。
[0023]進(jìn)一步地，止推板在徑向槽道中的一個(gè)處限定進(jìn)給孔，且其中加壓油經(jīng)由進(jìn)給孔進(jìn)入止推軸承組件。
[0024]進(jìn)一步地，多個(gè)獨(dú)立止推襯中的一個(gè)具有通過外部第四直徑和大于內(nèi)部第三直徑的內(nèi)部第六直徑限定的徑向較短長度，使得碎肩經(jīng)由徑向槽道引導(dǎo)到周向溝槽且離開其余多個(gè)獨(dú)立止推襯。
[0025]進(jìn)一步地，止推墊片包括周向溝槽。
[0026]進(jìn)一步地，止推墊片配置為隨所述軸繞軸線旋轉(zhuǎn)且周向溝槽中心定位在軸線上。
[0027]進(jìn)一步地，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括渦輪增壓器油管線，其中發(fā)動(dòng)機(jī)缸體另外限定與油栗流體連通的發(fā)動(dòng)機(jī)油通道，其中渦輪增壓器油管線與發(fā)動(dòng)機(jī)油通道流體連通，以由此將加壓油從油栗供應(yīng)到止推軸承組件，且其中渦輪增壓器油管線特征在于沒有配置為捕獲通過加壓油攜帶的碎肩的同軸油過濾器。
[0028]本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，所述渦輪增壓器包括:軸承殼體；旋轉(zhuǎn)組件，布置在軸承殼體中且具有帶渦輪機(jī)葉輪和壓縮機(jī)輪的軸，渦輪機(jī)葉輪配置為被從發(fā)動(dòng)機(jī)而來的燃燒后氣體驅(qū)動(dòng)，且壓縮機(jī)輪配置為讓環(huán)境氣流增壓以用于輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)；和止推軸承組件，操作性地連接到所述軸、通過來自發(fā)動(dòng)機(jī)的加壓油潤滑，且配置為將通過渦輪機(jī)葉輪形成的推力傳遞到軸承殼體；其中:止推軸承組件包括固定到軸承殼體且具有第一止推面的止推板和固定到所述軸且具有第二止推面的止推墊片；加壓油在第一和第二止推面之間產(chǎn)生油膜；第一止推面配置為相對于第二止推面旋轉(zhuǎn)和將推力傳遞到軸承殼體；和止推板和止推墊片中的至少一個(gè)包括周向溝槽，所述周向溝槽配置為捕獲通過加壓油攜帶的碎肩和使得存在于油膜中的碎肩量最小化。
[0029]進(jìn)一步地，止推板通過外部第一直徑限定，且止推墊片通過外部第二直徑限定，其中第一止推面包括至少一個(gè)止推襯且第二止推面包括至少一個(gè)止推表面，其中止推襯和止推表面每一個(gè)通過相等的內(nèi)部第三直徑和通過比外部第二直徑小的相等的外部第四直徑限定，且其中周向溝槽布置在比外部第二直徑小的第五直徑上。
[0030]進(jìn)一步地，第五直徑大于內(nèi)部第三直徑和外部第四直徑每一個(gè)。
[0031]進(jìn)一步地，止推板包括周向溝槽。
[0032]進(jìn)一步地，止推襯包括通過相應(yīng)徑向槽道分開的多個(gè)獨(dú)立止推襯，且徑向槽道與周向溝槽流體連通。
[0033]進(jìn)一步地，止推板在徑向槽道中的一個(gè)處限定進(jìn)給孔，且其中加壓油經(jīng)由進(jìn)給孔進(jìn)入止推軸承組件。
[0034]進(jìn)一步地，多個(gè)獨(dú)立止推襯中的一個(gè)具有通過外部第四直徑和大于內(nèi)部第三直徑的內(nèi)部第六直徑限定的徑向較短長度，使得碎肩經(jīng)由徑向槽道引導(dǎo)到周向溝槽且離開其余多個(gè)獨(dú)立