专利名称：一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车制造工艺及其装备的技术领域，涉及涡轮增压器的制造技
术，更具体地说，本实用新型涉及一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器。
背景技术：
涡轮增压技术用于提高发动机的动力性，降低有害物质的排放。 在涡轮增压器中，涡轮与主轴焊接在一起，涡轮位于涡壳内，在高温废气冲击下带
动主轴旋转；主轴位于中间壳内，通过机油进行润滑和冷却。为了防止中间壳内机油通过
主轴的安装间隙泄漏至涡壳内，以及防止涡壳内高温废气通过主轴的安装间隙窜入中间壳
内， 一般在主轴上靠近涡壳端设有一道环形槽，槽内安装一个开口活塞环。 在正常工作状态，活塞环径向外端卡在中间壳内保持不动，活塞环径向内端在主
轴的环形槽内，主轴相对活塞环转动；活塞环开口有一定间隙，活塞环内径、活塞环轴向两
个端面与主轴的环形槽都有一定的间隙。这种迷宫式密封结构能对中间壳内机油与涡壳内
废气进行有效隔离，同时各配合间隙可以保证活塞环和主轴得到充分润滑并避免活塞环和
主轴间卡死。 涡端的开口活塞环是涡轮增压器中一个非常重要的零部件，除了合理设计零部件 尺寸和公差、控制加工精度外，利用合适的装配工具进行装配是保证涡轮增压器质量的非 常重要的一个环节。涡端活塞环是具有较强刚度的弹性耐磨金属片，涡端活塞环和主轴环 形槽的结构尺寸一般都较小且公差控制严格，所以将涡端活塞环装配到主轴环形槽内的过 程不易操作、装配质量难以控制。在涡轮增压器涡端活塞环装配过程中、由于使用不当装配 工具和装配工艺而导致增压器在使用过程中涡端漏油、窜气、发动机机油消耗过多、主轴卡 死等现象时有发生。 自由状态下，涡端活塞环的孔径小于主轴环形槽外端的直径，所以安装活塞环时
首先需要将涡端活塞环沿开口张开。在安装过程中如果不借助适当的工具，容易造成涡端
活塞环开口张开幅度过大或者过小。如果涡端活塞环开口张开幅度过大，涡端活塞环将发 生塑性变形，这将导致后续装配时涡端活塞环脱离主轴环形槽；另外，塑性变形的涡端活塞
环在高温环境下会提前失效；如果涡端活塞环开口张开幅度过小，涡端活塞环可能装不上 或者涡端活塞环与主轴环形槽间产生划伤而影响间隙配合。这些都会导致增压器涡端漏油 漏气甚至增压器主轴卡死。 此外，由于涡端活塞环和主轴环形槽尺寸较小，涡端活塞环刚度较大，如果没有合 适的装配工具和装配工艺，涡端活塞环的装配过程将是一个费力、耗时、装配质量难以保证 的过程。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是提供一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其目的 是方便、快捷、高效地在涡轮轴上安装涡端活塞环，且装配质量能得到可靠保证。[0009] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为 本实用新型所提供的这种涡轮增压器的涡端活塞环安装器，用于将涡端活塞环装 配到涡轮增压器的主轴环形槽内，所述的涡端活塞环安装器为圆筒形结构，所述圆筒形的 内孔为圆柱孔与涡轮主轴上的主轴轴颈形成间隙配合，所述的圆筒形的外表面为导向圆锥 面，所述的圆柱孔与导向圆锥面同轴。 为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以
获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本实用新型的新颖性和创造性 所述的导向圆锥面大端的直径尺寸大于涡轮上环形槽外端的直径尺寸，所述的导
向圆锥面小端的直径尺寸小于涡端活塞环在自由状态下的内孔孔径尺寸。 所述的圆筒形的外表面锥度大端设有一段薄壁圆筒，其内孔为装配定位孔与涡轮
上环形槽外端为间隙配合，所述的薄壁圆筒的外表面为圆柱导引面，所述的装配定位孔与
圆柱导引面同轴。 所述的装配定位孔轴向的长度小于环形槽外端的轴向长度。圆柱导引面直径比环 形槽外端的直径大。 所述的导向圆锥面的锥角为5° 9° 。 所述的圆柱导引面的轴向长度大于装配定位孔的轴向长度。 本实用新型采用上述技术方案，能保证在安装涡端活塞环时，涡端活塞环开口的 张开幅度在合理的范围内，防止装配后的涡端活塞环发生变形，避免了活塞环与主轴环形 槽间产生划伤，减少了增压器涡端漏油、漏气甚至增压器主轴卡死现象的发生，有效保证了 涡端活塞环的装配质量；通过实施本实用新型，涡轮增压器涡端活塞环的安装过程将是一 个轻松、方便、快捷、高效的过程，大大提高装配效率；本实用新型体积小、结构简单、易于操 作；既适用于小批量样机试制中的装配，也适合于大批量规模生产中的装配；安装器采用 普通不锈钢加工并经过热处理而成，加工过程和表面处理过程简单，材料具备一定的强度， 表面光滑、耐磨，制造成本低。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明 图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型的安装状态示意图。
图中标记为 1、涡轮主轴，2、涡端活塞环，3、涡端活塞环安装器，4、导向圆锥面，5、圆柱导引面， 6、圆柱孔，7、装配定位孔，8、主轴轴颈，9、环形槽外端，10、主轴环形槽，11、涡轮。
具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式
如所涉及的 各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造 工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的 发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。 如图1、图2所表达的本实用新型的结构，为一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器，用于将涡端活塞环2装配到涡轮增压器的主轴环形槽10内。 为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺 陷，实现方便、快捷、高效地在涡轮轴上安装涡端活塞环，且装配质量能得到可靠保证的发 明目的，本实用新型采取的技术方案为 如图1所示，本实用新型所提供的这种涡轮增压器的涡端活塞环安装器3为圆筒
形结构，所述圆筒形的内孔为圆柱孔6与涡轮主轴1上的主轴轴颈8形成间隙配合，所述的
圆筒形的外表面为导向圆锥面4，所述的圆柱孔6与导向圆锥面4同轴。 图1表示涡端活塞环安装器3外表面由导向圆锥面4和圆柱导引面5组成，内
表面由圆柱孔6和装配定位孔7组成，在圆柱孔6和装配定位孔7之间进行倒角。圆柱孔
6在导向圆锥面4的内部，圆柱孔6的孔径大于主轴轴颈8的直径，小于环形槽外端9的直径。 使用时，将涡端活塞环2从涡端活塞环安装器3小端套入并向前推动，从大端推进 主轴环形槽10。上述结构能保证涡端活塞环2开口的张开幅度在合理的范围内，防止涡端 活塞环2发生塑性变形、避免涡端活塞环2将主轴环形槽间刮伤、划伤。通过使用本实用新 型提供的涡端活塞环安装器3，涡端活塞环2的安装过程将是一个轻松、方便、快捷、高效的 过程，而且装配质量可以得到有效保证。 在制造工艺的控制上，必须控制涡端活塞环安装器3上的导向圆锥面4和圆柱孔6 的表面硬度和表面粗糙度。表面硬度不能过低，否则涡端活塞环安装器3容易受磨损。表 面粗糙度值不可以过高，否则涡端活塞环2和涡端活塞环安装器3都容易磨损。 在材料选用上，应考虑到活塞环安装器外表面经常受摩擦，以及局部区域壁厚较 薄的特点。本实用新型选用合金结构钢，成品件表面硬度较高，导向圆锥面4和圆柱导引面 5的表面光滑。 以下是本实用新型的具体实施示例 —、导向圆锥面4大端、小端的尺寸控制 本实用新型所述的导向圆锥面4大端的直径尺寸大于涡轮上环形槽外端9的直径 尺寸，保证涡端活塞环2能滑入主轴环形槽10。所述的导向圆锥面4小端的直径尺寸小于 涡端活塞环2在自由状态下的内孔孔径尺寸。 二、安装器大端的结构 本实用新型所述的导向圆锥面4大端设有一段薄壁圆筒，其内孔为装配定位孔7， 装配定位孔7与涡轮上环形槽外端9为间隙配合，所述的薄壁圆筒的外表面为圆柱导引面 5，所述的装配定位孔7与圆柱导引面5同轴。 在导向圆锥面4的大端，设有一段圆柱导引面5。圆柱导引面5与导向锥面4同 轴，直径比环形槽外端9的直径大。 圆柱孔6在靠近圆柱导引面5的那端，设有一个装配定位孔7。装配定位孔7与圆 柱导引面5同轴，孔径比环形槽外端9的直径大，轴向长度比环形槽外端9的轴向长度短。 圆柱孔6和装配定位孔7的表面光滑。 合理确定装配定位孔直径大小直径过大， 一方面安装器无法准确定位在主轴环 形槽10外端，不利于活塞环安装，另一方面将导致活塞环安装器圆柱导引面壁厚太薄、强 度不够而导致变形；直径过小，则无法与环形槽外端贴合，活塞环安装器失效。[0040] 三、装配定位孔7轴向长度 本实用新型所述的装配定位孔7轴向的长度小于环形槽外端9的轴向长度。 合理确定装配定位孔轴向长度轴向长度过大或过小，活塞环都无法直接顺畅地 进入主轴环形槽10内。
四、导向圆锥面4的锥度 本实用新型所述的导向圆锥面4的锥角为5。 9° 。 导向锥面4的锥角取值范围为5° 9° 。控制导向圆锥面4的锥角在合理的范 围内锥角过大，在安装过程中要使用较大的力气推动活塞环，活塞环和导向圆锥面4摩擦 力大，容易磨损活塞环内径和导向圆锥面4;锥角过小，则活塞环安装器轴向尺寸过长，安 装过程将消耗大量的时间。 五、圆柱导引面5的轴向长度及直径 本实用新型所述的圆柱导引面5的轴向长度比装配定位孔7的轴向长度要长。 合理设计圆柱导引面5的直径直径过大，则活塞环开口张开幅度过大，活塞环发 生塑性变形；直径过小，则活塞环安装器圆柱导引面壁厚太薄、强度不够而导致变形。
六、安装涡端活塞环的工艺过程 涡端活塞环安装器3使用方法如附图2所示。安装涡端活塞环2时，将装配定位 孔7朝向环形槽外端9，让涡轮主轴1穿过圆柱孔6，使装配定位孔7与环形槽外端9对准 贴合。然后将涡端活塞环2穿涡轮主轴l，通过导向圆锥面4使涡端活塞环2逐渐张开，经 过圆柱导引面5并最终滑入主轴环形槽10内。 上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受 上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改 进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器，用于将涡端活塞环(2)装配到涡轮增压器的主轴环形槽(10)内，其特征在于所述的涡端活塞环安装器(3)为圆筒形结构，所述圆筒形的内孔为圆柱孔(6)与涡轮主轴(1)上的主轴轴颈(8)形成间隙配合，所述的圆筒形的外表面为导向圆锥面(4)，所述的圆柱孔(6)与导向圆锥面(4)同轴。
2. 按照权利要求1所述的涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其特征在于所述的导向 圆锥面(4)大端的直径尺寸大于涡轮上环形槽外端(9)的直径尺寸，所述的导向圆锥面(4) 小端的直径尺寸小于涡端活塞环(2)在自由状态下的内孔孔径尺寸。
3. 按照权利要求1所述的涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其特征在于所述的导向 圆锥面(4)的锥度大端设有一段薄壁圆筒，其内孔为装配定位孔(7)与涡轮上环形槽外端 (9)为间隙配合，所述的薄壁圆筒的外表面为圆柱导引面(5)，所述的装配定位孔(7)与圆 柱导引面(5)同轴。
4. 按照权利要求1所述的涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其特征在于所述的装配 定位孔(7)轴向的长度小于环形槽外端(9)的轴向长度。
5. 按照权利要求1所述的涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其特征在于所述的导向 圆锥面(4)的锥角为5。 9° 。
6. 按照权利要求1所述的涡轮增压器的涡端活塞环安装器，其特征在于所述的圆柱 导引面(5)的轴向长度大于装配定位孔(7)的轴向长度2.0mm或2.0mm以上。
专利摘要本实用新型公开了一种涡轮增压器的涡端活塞环安装器，为圆筒形结构，圆筒形的内孔为圆柱孔(6)与涡轮主轴(1)上的主轴轴颈(8)形成间隙配合，圆筒形的外表面为导向圆锥面(4)，圆柱孔(6)与导向圆锥面(4)同轴。采用上述技术方案，能保证在安装涡端活塞环时，涡端活塞环开口的张开幅度在合理的范围内，防止装配后的涡端活塞环发生变形，避免了活塞环与主轴环形槽间产生划伤，减少了增压器涡端漏油、漏气甚至增压器主轴卡死现象的发生，有效保证了涡端活塞环的装配质量。
文档编号B25B27/12GK201511339SQ20092018718
公开日2010年6月23日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者施法佳, 范礼, 项青新 申请人:芜湖杰锋汽车动力系统有限公司