涡轮增压器的制作方法

专利名称：涡轮增压器的制作方法
技术领域：
木发明涉及一种涡轮增压器，尤其是采用永磁悬浮轴承的在无润滑的条件下 高速运转的涡轮增压器。
背景技术：
目前，公知的废气涡轮增压器是由滑动轴承或滚珠轴承支撑定位涡轮转子
轴，涡轮转了-轴总成处于75(TC左右高温，转速可达30万r/min的高速下高速旋转， 在高速旋转时产生摩擦和卨温，因此需要大量的机油来润滑冷却轴承系统，摩擦 力加剧—/涡轮的反应滞后，当润滑油屮混冇杂质和供油不足的情况下，涡轮增压 器极易损坏。密封系统靠活塞环来作双向密封，即封油又封气。对与发动机共用 |HJ-油道的汽车内燃机车用增压器来讲，当发动机曲轴箱废气化:力高、进气阻力 大、怠速时间K、 [Hj油不畅的情况卜 增压器产生漏油，即浪费资源，乂污染环 境。在废气压力较"吋，废气通过密封环的问隙M油道进入曲轴箱，造成润滑油 污染。增压器损坏后，严重影响设备运行，甚至造成发动机报废；增压器更换吋 必须更换机油、机油滤芯、清洗汕底壳、清洗润滑油路。增压器工作中需要大量 的机油冷却润滑，分流、降低了主机润滑系统压力；启动时必须怠速预润滑；只 能进汕孔朝上进排气口于地面平行安装。H前，国外也出现了电磁悬浮轴承废气 涡轮增压器技术，其制造成本高、价格昂贵、体积庞大、结构复杂。

发明内容
为了克服现有涡轮增压器易损和漏油及污染的不足，克服国外电磁悬浮轴 承废气涡轮增压器价格昂贵、体积庞大、结构复杂的缺点。本发明提供了一种无 摩擦的利用永磁磁环实现涡轮转子轴悬浮的涡轮增压器，该涡轮增压器不仅能解 决易损、漏油和污染的问题、还减少了涡轮的反应滞后，而且可以任意安装，不 受安装位置和方向的限制；即使损坏，除动力下降外也不会对发动机造成大的影 响。
本发明是通过如下技术措施实现的 一种涡轮增压器，它包括涡轮转子轴总 成、中间体、压壳、与压壳固定连接或一体制出的扩压板，在所述涡轮转子 轴总成上，涡轮和压气叶轮之间至少安装有一组相互配合的永磁磁环，所述的永磁磁环包括永磁动磁环和永磁静磁环，所述永磁动磁环和永磁静磁环配合使涡轮 转子轴总成的转子轴悬浮。
上述的相瓦配合的永磁磁环包括三组永磁磁环，其中两组永磁磁环包括n个 永磁静磁环和m永磁动磁环，其中，n》l， m》l，该两组永磁磁环分别位于涡轮转 子轴上的涡轮端和压气叶轮端，所述永磁静磁环装于永磁动磁环外围或其端部两 侧且两者之间有间隙，所述永磁动磁环固定安装在涡轮转子轴上，所述永磁静磁 环固定安装在中间体内壁上；另外一组永磁磁环位于扩压板和涡轮转子轴总成之 间或位于所述的两组相同的永磁磁环之间，它包括a个永磁静磁环和b永磁动磁 环，其屮，a^1， b》l，所述永磁动磁环固定安装在在转子轴上，所述永磁静磁 环固定安装在扩压板上或中间体上，所述永磁静磁环和永磁动磁环沿着转子轴的 轴向间隔排列，相邻永磁磁环之间有间隙。
上述的相互配合的永磁磁环包括至少一组轴向极性永磁磁环，所述的该组轴 向极性永磁磁环包括n个永磁静磁环和m个永磁动磁环，其中，n》l，m》1，所述永 磁动磁环固定安装在涡轮转了轴总成的转了-轴上，所述永磁静磁环固定安装在屮 间体内壁上，所述永磁静磁环和永磁动磁环沿着涡轮转子轴总成的轴向间隔排 列，相邻永磁磁环之间有间隙，且永磁动磁环在永磁静磁环的吸力下处于悬浮状 态，所述转了轴上的压气U卜轮端外侧或内侧安装《/机械轴承。
卜.述的相互配合的永磁磁环包括至少i '组径向极性永磁磁环，所述的一组径 向极性永磁磁环包括至少-.个永磁动磁环和至少一个永磁静磁环，所述永磁静磁 环装于永磁动磁环外侧且两者之间冇间隙，且永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁 极相斥，所述永磁静磁环固定安装在中间体内壁J:.，永磁动磁环尚定安装在转子 轴上，转子轴上的压气叶轮端外侧或内侧安装有机械轴承。
上述机械轴承设置有润滑系统，所述润滑系统包括与轴承壳外端连接的集油 帽，轴承壳内的轴承与集油帽之问安装有导油装置，所述轴承壳、集油帽、导油 罩之间构成润滑油道。
上述的相互配合的永磁磁环包括两组径向极性永磁磁环和一组轴向极性永 磁磁环，两组径向极性永磁磁环分别位于转子轴的涡轮端和压气叶轮内端，所述 轴向极性永磁磁环位于两组径向极性永磁磁环之间；所述两组径向极性永磁磁环 屮的每组包括至少一个永磁动磁环和至少一个永磁静磁环，所述永磁静磁环装于 永磁动磁环外侧且两者之间有间隙，且永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁极相 斥，所述永磁静磁环固定安装在屮间体内壁上，永磁动磁环固定安装在涡轮转子 轴总成上；所述的轴向极性永磁磁环包括至少一个永磁静磁环和至少一个永磁动 磁环，所述永磁静磁环套装于永磁动磁环外侧且两者之间有间隙，所述永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁极相吸，所述永磁动磁环固定安装在在转子轴上，所述 永磁静磁环固定安装在中间体内壁上。
上述的相互配合的永磁磁环包括三组轴向极性永磁磁环，其中两组轴向极性 永磁磁环包括永磁静磁环和永磁动磁环，分别位于涡轮转子轴上的涡轮端和压气
叶轮端，它包括n个永磁静磁环和m永磁动磁环，其中，n》l， m》1，所述永磁静 磁环装于永磁动磁环外侧且两者之间有间隙，所述永磁动磁环固定安装在涡轮转 子轴上，所述永磁静磁环固定安装在中间体内壁上；另外一组轴向极性永磁磁环 位于扩压板和涡轮转子轴总成之间或位于所述的两组相同的轴向极性永磁磁环 之间，它包括a个永磁静磁环和b永磁动磁环，其中，a^1， b^l，所述永磁动磁 环固定安装在在转子轴上，所述永磁静磁环固定安装在扩压板上或中间体上，所 述永磁静磁环和永磁动磁环沿着转子轴的轴向间隔排列，相邻永磁磁环之间有间 隙，且永磁动磁环在永磁静磁环的作用力下处于悬浮状态。
卜.述永磁动磁环和/或永磁静磁环为由多个磁环套装连接构成，相邻套装的 磁坏之间设置冇隔磁套。隔磁套的作用在于，使j];形成多个磁场，提高磁轴承刚 度，增强悬浮效果。
上述的永磁动磁环外M)设置有防裂食。
上述的屮问体内轴承腔的涡轮端设置有空气冷却通近。
—匕述的轴向极忭永磁动磁环[古l定安装在非3磁轴食—匕,导磁轴套固定安装 在转子轴」-:■，轴向极性永磁静磁环固定安装在非导磁食上，非导磁套固定安装在 屮间体内壁上。
上述的相丌配合的永磁磁环包括两组轴向或径向极性永磁磁环，两组轴向或 径向永磁磁环分别位于转子轴的涡轮端和压气叶轮内端，所述两组轴向或径向极 性永磁磁环中的每组包括一个永磁动磁环和两个永磁静磁环，所述其中一个永磁 静磁环位于永磁动磁环的内侧并与永磁动磁环轴向排列，另一个永磁静磁环套装 于永磁动磁环外侧，且三者之间有间隙，永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁极相 斥，所述永磁静磁环固定安装在屮间体内壁上，永磁动磁环固定安装在涡轮转子 轴总成上。永磁动磁环在永磁静磁环的斥力下产生悬浮，即能轴向定位又能径向 定位。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在增压器转子轴上装 有轴向极性和/径向极性永磁动磁环，于其对应的中间体上装有永磁轴向极性和/ 或径向极性永磁静磁环，利用磁性同极相斥、异极相吸的特性，使动磁环连同涡 轮转子轴悬浮于静磁环的中间。当增压器工作时，涡轮转子轴在旋转的向心力的 作用下沿磁环中心旋转，使磁环起到轴承的作用，实现无摩擦运转，提高了涡轮增压器的效率，提高了涡轮响应性，而且可以在涡轮转子轴总成的压气叶轮端可 选择地安装机械轴承这样可以更好地径向和轴向的支撑；永磁悬浮轴承理论上寿 命是无限的，不存在润滑和密封问题，也就不存在增压器的易损、漏油和污染。 即使增压器损坏，除动力下降外也不会对发动机造成大的影响。随着科技的发展， 技术的提高，新材料的应用，耐高温强磁材料的出现，涡轮增压器易损、漏油和 污染的问题才能够得以解决。
为防止磁环磁性的热衰减，防止密封环、涡轮转子轴总成热变形，使磁环、 密封环、涡轮转子轴总成维持在工作温度，进气口与中间体内腔之间设置有冷却 通道，在永磁磁环腔内设有空气冷却，靠惯性来自进气口的空气或压縮空气进入 轴承腔，通过磁环的气隙流动，气流经过导流套吹向涡轮转子轴总成的涡轮端根 部，对密封环、涡轮转子轴冷却。当然也可利用现有的进回油孔在中间体上涡轮 端设有与永磁磁环腔隔开的液体冷却道，增压器工作吋，流体进入冷却道，带走 了涡轮壳的传3热和隔热罩的辐射热，使密封环、永磁静磁环冷却。具休可以通 过如下方式实现1、扩m板与涡轮转了-轴总成间有通风间隙，涡轮转了-轴涡轮 端与11'间体问设置有密封环，压縮空气经冷却通道直联或通过导管将进气口和中 问体内腔连迎；2、进气口分别通过进风导管、出风^管将压气叶轮腔和中间体 内腔连通，构成冷却循环风道，涡轮转子轴总成的两端安装有密封环，将屮间体 内腔与压壳流道、讽轮腔隔开独立。
本发明的有益效果是，彻底解决废气涡轮增压器易损、漏油和污染的问题， 捉高效率，提高涡轮响应性。结构简申.，无机械摩擦，无需润滑，抗震性强，安 仝可靠；更换增压器吋无须换油、清洗；不影响主机润滑系统压力，任意安装； 无须怠速预润滑。


图l、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图ll、图12、图 13均为本发明具体实施方式
的结构不意图。
图8、 9、 10、 11、 12、 13为扩压板和中间体为分体结构吋，涡轮中间休总成 的结构示意图。
图中，1.永磁动磁环，2.永磁静磁环，3.永磁动磁环，4.永磁静磁环， 5.涡轮转子轴总成，6.中间体，7.非导磁套，8.扩压板，9.涡轮壳，IO.压壳， ll.密封环，12.隔热罩，13.冷却通道，14.导风板，15.轴承壳，16、冷却道， 17、压气叶轮，18、进气口， 19、非导磁轴套，20、防裂套，21、进风通道，22、 出风通道，23、集油帽，24、导油罩，25、机械轴承，26、隔磁套，27、导磁套。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过实施例，并结合其附图，对本方 案进行阐述。 实施例l:
- -种涡轮增压器，如附阁1所示，它包括涡轮转子轴总成5、中间体6、压气
叶轮17、涡轮乂￡9、压壳IO、进气口18、与压壳1一体制出的扩压板8，涡轮转子 轴总成5包括转子轴、安装在转子轴上的涡轮和压气叶轮17，在所述涡轮转子轴 总成5 l:，涡轮和压气叶轮17之间安装有一组相互配合的永磁磁环，所述的永磁 磁环包括两个永磁动磁环和两个永磁静磁环，两个永磁动磁环l相邻布置，两者 轴向之间安装有导磁套27，使两个永磁动磁环定位于非导磁套上，永磁动磁环的 两端分别设置有一个永磁静磁环，永磁动磁环和永磁静磁环之间有间隙且相邻磁 极相反，呈吸力使涡轮转子轴总成5悬浮。所述永磁动磁环l固定安装在非导磁轴 套19上，f.导磁轴套19固定套装在涡轮转子轴总成5上，所述永磁静磁环2固定安 装在非3磁套7上，非导磁套7固定安装有中间体6内壁上，当中间体为非导磁材 料制造吋，非3磁套可以为中间体的一部分，即不单独设置有非导磁套这--部件， 所述永磁静磁坏2和永磁动磁环1沿若涡轮转子轴总成5的轴向间隔排列，涡轮转 子轴总成5的压气叶轮17端外侧安装有机械轴承。所述机械轴承即承受涡轮转子 轴总成5的径向和/或轴向负载，机械轴承l古l定于带轴承売15的压壳10的进气口18 「卜心，机械轴承究十常温环境中，轴承旋转摩擦的热量被气流带走，机械轴承内 设置冇润滑系统，所述润滑系统包括与轴承壳15外端连接的集油帽23，轴承壳15 内的轴承与集油帽23之间安装有导油罩24，所述轴承壳15、集油帽23、导油罩24 之间构成润滑油道，所述转子轴和轴承壳之问设置有磁流体密封或机械密封，密 封方式完个可以通过现有技术实现，艽屮磁流体同时还起到了润滑的作用。涡轮 转子轴总成5高速旋转时，在向心力的作用下永磁动磁环1沿永磁静磁环2中心旋 转，使永磁磁环起到轴承的作用，实现无摩擦运转。
为了减少磁环磁性的热衰减和密封环、涡轮转子轴总成5的热变形，进气口 18与中间体6内腔之间设置有冷却通道13，冷却通道13设置在中间体6本体和压壳 IO内，冷却通道13直联进气口18，且冷却通道13和中间体6内腔连通，永磁静磁 环2外端与中间体6之间设置有导风板14，这样压壳10的进气口18、扩压板8与压 气叶轮17之间的间隙、中间体6内腔、永磁磁环间间隙、永磁磁环与导风板14之 间的间隙、及出风导管构成空气冷却通道13;该实施例中的增压器工作时，部分 压縮空气进入轴承腔，冷却磁环及密封环、转子轴，冷却后的空气经冷却通道13 流回进气口 18或经过冷却通道后直接排入大气中。当然也可以利用现有的进回油 孔在中间体上涡轮端设有与永磁磁环腔隔开的液体冷却道16，增压器工作时，流体进入冷却道16，带走了涡轮壳的传导热和隔热罩的辐射热，使密封环、静磁环 冷却。
涡轮转子轴总成5涡轮的另一端装有压气叶轮17，中间体6涡轮端设有隔热罩 12、涡轮壳9，另一端与扩压板8连为-体，扩压板8与带轴承壳15的压壳10连接。
为了防llr.永磁磁环在高速旋转屮受到离心力的作用导致磁环断裂，可以在永 磁动磁环外周设置有防裂套20。
实施例2:
如图2所示，本实施例与实施l的不同之处主要在于，在涡轮和压气叶轮17 之间安装的一组相互配合的永磁磁环为轴向极性永磁磁环，它包括一个永磁动磁 环1和两个永磁静磁环2，永磁动磁环1的两侧分别设置有一个永磁静磁环2，永磁 动磁环1和永磁静磁环2配合使涡轮转子轴总成5的涡轮端悬浮。艽冷却方式的具 体结构有所不同，主要在于，冷却通道13是通过导气管使进入到涡端轴承腔的压 缩空气流回进气口。
实施例3:
如图3所示，木实施例与实施l的不同之处主要在于，在涡轮和压气叶轮17 之问安装的一组相互配合的永磁磁环为轴向极性永磁磁环，它包括两个永磁动磁 环l和-个永磁静磁环2，永磁动磁环1位于永磁静磁环2的两侧，并沿若转子轴轴 向排列。
如图4所示，本实施例与实施l的不同之处主:要在于，在涡轮和压气叶轮17 之间安装的一组相互配合的永磁磁环为轴向极性永磁磁环，它包括四个永磁动磁 环1和四个永磁静磁环2，永磁动磁环径向由两个套装构成，套装的永磁动磁环之 间设置有隔磁套26，其相邻、相近极性相吸，由两个套装构成的永磁动磁环通过 隔磁套隔丌并轴向安装有由两个套装构成的永磁动磁环，永磁静磁环2也有两个 套装构成，两个套装的永磁静磁环之间设置有隔磁套，套装的永磁静磁环的相邻 相近极性相吸，套装的永磁静磁环2分别位于永磁动磁环1的两侧，永磁动磁环和 永磁静磁环之间有间隙，永磁动磁环1和永磁静磁环2的相邻相近极性相吸。
实施例5:
如图5、图6所示，本实施例与实施l的不同之处主要在于，在涡轮和压气叶 轮17之间安装的一组相互配合的永磁磁环为径向极性永磁磁环，它包括一个永磁 动磁环3和一个永磁静磁环4，永磁静磁环4套装在永磁静磁环的外部，其相邻磁 极相斥。永磁动磁环3和永磁静磁环4可以端面齐平，如图5所示，也可以稍微错 开安装，如图6所示。
9实施例6:
如图7所示，本实施例与实施l的不同之处主要在于，中间体和扩压板为分体 并通过螺钉等现有技术固定连接的，在涡轮和压气叶轮17之间安装的相互配合的 永磁磁环包括两组径向极性永磁磁环和一组轴向极性永磁磁环，两组径向极性永 磁磁环分别为压气叶轮和涡轮之问的转了-轴两端，单组径向极性永磁磁环包括一
个永磁静磁环4和一个永磁动磁环3，永磁静磁环套装在永磁动磁环外，其相邻磁
极相斥。轴向极性永磁磁环位于两者径向极性永磁磁环之间，它包括一个永磁动
磁环3和一个永磁静磁环4，永磁静磁环套装在永磁动磁环外，其相同磁极相吸。 该实施例中的冷却通道13采用的是通过两个导管将进气口 18和中间体6内腔 连通、分别形成进风通道21和出风通道22，进风通道21、出风通道22及轴承间的 间隙构成循环的冷却通道13。靠惯性来自进气口的空气或压縮空气进入轴承腔， 通过磁环的气隙流动，对磁环尤其足动磁环进行冷却，气流经过导流套吹向涡轮 转下轴总成的涡轮端根部，对密封环、涡轮转了轴总成冷却。 实施例7:
如图8所示，本实施例与实施6的不同之处主要在于，在涡轮和压气叶轮17 之M安装的相互配合的永磁磁环包括三组轴向极性永磁磁环，艽中两组是相同 的，每组分别由一个永磁静磁环2和--个永磁动磁环1套装构成，永磁动磁环l通 过非，磁轴套固定安装在转了-轴l:，永磁静磁环2通过非g磁套l古l定安装在中间 休内,上，套装的永磁动磁环和永磁静磁坏之间设置冇间隙；另外,L轴向极 性永磁磁环包括轴向安装的一个永磁动磁环1和两个永磁静磁环2，永磁静磁环分 别f/:于永磁动磁环的两侧，永磁动磁环和永磁静磁环的相邻磁极相斥，该组的永 磁动磁环W以通过非导磁轴套同定在转子轴上，也可以之间固定在非导磁材料制 造的压气叶轮轴背部凸出部位上，其作用为推力永磁轴承的作用，该组永磁磁环 位于压气叶轮的内侧，两组相同的永磁磁环分别位于转子轴上的推力永磁轴承的 永磁磁环的内侧和转子上的涡轮内侧。
实施例8:
如图9所示，本实施例与实施l的不同之处主要在于，中间体和压板为分体并 通过螺钉等现有技术固定连接的，在涡轮和压气叶轮17之间安装的相互配合的永 磁磁环包括三组轴向极性永磁磁环，其中两组是相同的，每组分别由四个永磁静 磁环2和两个永磁动磁环1套装构成，永磁静磁环位于永磁动磁环两端且两者之间 有间隙，每侧的永磁静磁环由两个套装构成，两个磁环内外之间设置有隔磁套， 其相邻相近磁极相吸，位于屮间的永磁动磁环也由两个套装构成，两个磁环内外 之间也设置有隔磁套相邻相近磁极相吸。永磁动磁环和永磁静磁环的相邻相近磁极相吸；另外一组轴向极性永磁磁环包括轴向安装的永磁动磁环l和永磁静磁环 2，永磁静磁环套装在永磁动磁环外，永磁动磁环和永磁静磁环的相邻磁极相吸， 且两者之间有间隙，永磁动磁环由三个轴向排列组成，其相邻相近磁极相吸，相 邻两个永磁动磁环轴向之间设置有隔磁套，对应的永磁静磁环由三个轴向排列组 成，其相邻相近磁极相吸，相邻的永磁静磁环轴向之间设置有隔磁套。该组的永 磁动磁环可以通过非导磁轴套固定在转子轴上，也可以之间固定在非导磁材料制 造的压气叶轮背部凸出部位上，其作用为推力轴承的作用，该组永磁磁环位于压 气叶轮的内侧，或为于两组相同的永磁磁环之间，两组相同的永磁磁环分别位于 转子轴上涡轮端和压气轮端。 实施例9:
本实施例与其它实施例的不同在于，如图IO、图11所示，永磁动磁环和永磁 静磁环均为L《圆柱状，永磁静磁环套装在永磁动磁环外且两者之问有间隙，永磁 动磁环长皮人于永磁静磁环，永磁静磁环安装定位在中间体上，永磁动磁环安装 定位在)t、气U卜轮和涡轮之间的转子轴.1:，永磁动磁环的长度与中间体内的压气叶 轮和涡轮之间的转子轴的长度相配合，永磁动磁环和永磁静磁环的相邻或相同磁 极相斥。
实施例10:
如图12、 13所不，木实施例与实施l的不同之处主要在于，屮间体和压板为 分休并通过螺钉等现有技术固定连接的，相互配合的永磁磁环包括两组轴向或径 向极性永磁磁环，两组轴向或径向永磁磁环分别位于转子轴的涡轮端和压气叶轮 内端，所述两组轴向或径向极性永磁磁环中的每组包括 一个永磁动磁环和两个永 磁静磁环，所述其屮 一个永磁静磁环位于永磁动磁环的内侧并与永磁动磁环轴向 排列，另一个永磁静磁环套装于永磁动磁环外侧，且三者之间有间隙，永磁静磁 环和永磁动磁环的相邻磁极相斥，永磁动磁环在永磁静磁环的斥力下产生悬浮， 即能轴向定位又能径向定位，所述永磁静磁环固定安装在中间体内壁上，永磁动 磁环固定安装在涡轮转子轴总成上。
本发明中永磁磁环的安装布置不限于上述实施例1 10中的结构方式，轴向
极性永磁磁环和径向极性永磁磁环可以根据装配需要选择使用，主要是利用磁性 同极相斥、异极相吸的原理，使动磁环连同涡轮转子轴悬浮于静磁环的中间。当 增压器工作时，涡轮转子轴在旋转的向心力的作用下沿磁环中心旋转，使磁环起
到轴承的作用，实现无摩擦运转，提高了涡轮增压器的效率，提高了涡轮响应性； 而且永磁悬浮轴承理论上寿命是无限的，不存在润滑和密封问题，也就不存在增 压器的易损、漏油和污染。即使增压器损坏，除了动力下降外也不会对发动机造成大的影响。随着科技的发展，技术的提高，新材料的应用，耐高温强磁材料的 出现，涡轮增压器易损、漏油和污染的问题能够得到更加彻底的解决。
其中，实施例l、 2和实施例6中的冷却方式可以交替，而且可以应用于实施
例3、 4、 5、 7、 8、 9、 10屮。
实施例1 10中的轴向极性永磁动磁环通过非导磁轴套固定在转子轴上，当 转子轴为非导磁材料如铝等材料制造时，非导磁轴套可以省略，或与转子轴一体 制出，同理，中间体为非导磁材料制造时，永磁静磁环也可以直接安装固定在中 间体内壁上，省略非导磁套，简化结构。
本发明未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然， 上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的 普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属 于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种涡轮增压器，它包括涡轮转子轴总成、中间体、压壳、与压壳固定连接或一体制出的扩压板，其特征是在所述涡轮转子轴总成上，涡轮和压气叶轮之间至少安装有一组相互配合的永磁磁环，所述的永磁磁环包括至少一个永磁动磁环和至少一个永磁静磁环，所述永磁动磁环和永磁静磁环配合使涡轮转子轴总成的转子轴悬浮。
2、 根据权利要求l所述的涡轮增压器，其特征是，所述的相互配合的永磁磁 环包括三组永磁磁环，其中两组永磁磁环包括n个永磁静磁环和m永磁动磁环，其 中，n》1， m^1，该两组永磁磁环分别位于涡轮转子轴上的涡轮端和压气叶轮端， 所述永磁静磁环装于永磁动磁环外围或其端部两侧且两者之间有间隙，所述永磁 动磁环固定安装在涡轮转子轴上，所述永磁静磁环固定安装在中间体内壁t;另 外一组永磁磁环位于扩压板和涡轮转子轴总成之间或位于所述的两组相同的永 磁磁环之间，它包括a个永磁静磁环和b永磁动磁环，所述相邻永磁磁环之间有间 隙，其中，a》1， b^l，所述永磁动磁环固定安装在在转子轴I— .，所述永磁静磁 环固定安装在扩fk板上或中|、uj体.I:。
3、 根据权利要求l所述的涡轮增压器，其特征是，所述的相互配合的永磁磁 环包括辛:少---组轴向极性永磁磁环，所述的该组轴向极性永磁磁环包括n个永磁 静磁环和m个永磁动磁环，其屮，n^l，m》1，所述永磁动磁环同定安装在涡轮转 子轴总成的转子轴上，所述永磁静磁环固定安装在中间体内壁上，所述永磁静磁 环和永磁动磁环沿着涡轮转了-轴总成的轴向间隔排列，相邻永磁磁环之间有间 隙，永磁动磁环在永磁静磁环的吸力下处于悬浮状态，所述转子轴上的压气叶轮 端外侧或内侧安装有机械轴承。
4、 根据权利要求l所述的涡轮增压器，其特征是，所述的相互配合的永磁磁 环包括至少一组径向极性永磁磁环，所述的一组径向极性永磁磁环包括至少一个 永磁动磁环和至少一个永磁静磁环，所述永磁静磁环装于永磁动磁环外侧且两者 之间有间隙，且永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁极相斥，所述永磁静磁环固定 安装在中间体内壁上，永磁动磁环固定安装在转子轴上，转子轴上的压气叶轮端 外侧或内侧安装有机械轴承。
5、 根据权利要求3或4所述的涡轮增压器，其特征是，所述机械轴承设置有 润滑系统，所述润滑系统包括与轴承壳外端连接的集油帽，轴承壳内的轴承与集 油帽之间安装有导油装置，所述轴承壳、集油帽、导油罩之间构成润滑油道。
6、 根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征是，所述的相互配合的永 磁磁环包括两组径向极性永磁磁环和一组轴向极性永磁磁环，两组径向极性 永磁磁环分别位于转子轴的涡轮端和压气叶轮内端，所述轴向极性永磁磁环位于 两组径向极性永磁磁环之间；所述两组径向极性永磁磁环中的每组包括至少一个 永磁动磁环和:辛:少一个永磁静磁环，所述永磁静磁环装于永磁动磁环外侧且两者 之间有间隙，且永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁极相斥，所述永磁静磁环固定 安装在中间体内壁匕永磁动磁环固定安装在涡轮转子轴总成上；所述的轴向极 性永磁磁环包括至少一个永磁静磁环和至少一个永磁动磁环，所述永磁静磁环套 装于永磁动磁环外侧且两者之间有间隙，所述永磁静磁环和永磁动磁环的相邻磁 极相吸，所述永磁动磁环固定安装在转子轴上，所述永磁静磁环固定安装在中间 体内壁上。
7、 根据权利要求1或2所述的涡轮增压器，其特征是，所述的相互配合的永 磁磁环包括三组轴向极性永磁磁环，其中两组轴向极性永磁磁环包括永磁静磁环 和永磁动磁环，分别位于涡轮转下轴h的涡轮端和压气叶轮端，它包括n个永磁 静磁环和m永磁动磁环，其中，n^1， m》l，所述永磁静磁环装于永磁动磁环外侧 且两者之间有间隙，所述永磁动磁环固定安装在涡轮转7轴匕所述永磁静磁环 同定安装在『f'问体内壁h;另外--组轴向极性永磁磁环位于扩压板和涡轮转子轴 总成之间或位于所述的两组相同的轴向极性永磁磁环之间，它包括a个永磁静磁 环和b永磁动磁环，其中，a》1， b》l,所述永磁动磁环固定安装在在转子轴上， 所述永磁静磁环固定安装在扩压板上或中间体上，所述永磁静磁环和永磁动磁环 沿着转7轴的轴向间隔排列，相邻永磁磁环之间冇间隙，且永磁动磁环在永磁静 磁环的作用力下处于悬浮状态。
8、 根据权利要求1或2或3或4所述的涡轮增压器，其特征是，所述永磁动磁 环和/或永磁静磁环为由多个磁环套装连接构成，相邻套装的磁环之间设置有隔 磁套。
9、 根据权利要求1或2或3或4所述的涡轮增压器，其特征是，所述的永磁动 磁环外周设置有防裂套。
10、 根据权利要求1或2或3或4所述的涡轮增压器，其特征是，所述的中间体 内轴承腔的涡轮端设置有空气冷却通道。
11、 根据权利要求1或2或3或4所述的涡轮增压器，其特征是，所述的轴向极 性永磁动磁环固定安装在非导磁轴套上，非导磁轴套固定安装在转子轴上；轴向 极性永磁静磁环固定安装在非导磁套上，非导磁套固定安装在中间体内壁上。
全文摘要
一种涡轮增压器，其技术方案为它包括涡轮转子轴总成、中间体、压壳、与压壳固定连接或一体制出的扩压板，在所述涡轮转子轴总成上，涡轮和压气叶轮之间至少安装有一组相互配合的永磁磁环，所述的永磁磁环包括至少一个永磁动磁环和至少一个永磁静磁环，所述永磁动磁环和永磁静磁环配合使涡轮转子轴总成的转子轴悬浮。本发明提供了一种无摩擦的利用永磁磁环实现涡轮转子轴悬浮的涡轮增压器，该涡轮增压器不仅能解决易损、漏油和污染的问题、减少涡轮的反应滞后，即使损坏，除动力下降外也不会对发动机造成大的影响。本发明克服了现有涡轮增压器易损和漏油及污染的问题，克服了国外电磁悬浮轴承废气涡轮增压器价格昂贵、体积庞大、结构复杂的缺点。
文档编号F01D25/16GK101429878SQ20081023862
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者陈发谦 申请人:陈发谦