船用小功率涡轮增压器的制造方法
【专利摘要】本发明属于涡轮增压器领域，具体是一种船用小功率涡轮增压器。它包括中间壳体、涡轮转子、浮动套、轴套、端盖、压轮，轴套设于中间壳体的中心孔内，浮动套设于轴套的中心孔内，浮动套套于涡轮转子上并支撑涡轮转子位于中间壳体内，涡轮转子端部与压轮固定，所述的轴套上设有润滑油路。本发明的优点是增强了润滑效果，中间壳体采用铝合金材料，大大降低了增压器的重量，对于体积较大的船用涡轮增压器来说，便于加工、装配，维修、维护，另外，其浮动套的整体式结构缩短了增压器的整体长度，减少了零部件，简化了结构。
【专利说明】船用小功率涡轮増压器
【技术领域】
[0001]本发明属于涡轮增压器领域，具体是一种船用小功率涡轮增压器。
【背景技术】
[0002]涡轮增压器作为现代柴油机的重要组成部分，越来越多地得到了重视。涡轮增压器有效地利用了柴油机排气的能量，增大了进气量，极大地提高了柴油机的工作效率，使得柴油机的动力性、经济性上了一个台阶，是柴油机发展的一次质的飞跃，所以被广泛地应用于远洋船舶、内河船舶等等。世界航运业与造船技术的发展，不断对船舶推进装置的性能、技术水平提出新的要求。作为船舶主要动力装置的船用柴油机的重要部件，增压器的技术水平直接影响船用柴油机的动力性、经济性、可靠性。
[0003]随着车用涡轮增压器技术的发展和日益成熟，其效率越来越高、体积和重量日益减小。相对于家用轿车和工程车辆，船舶的发动机功率要大得多，匹配的增压器的功率、体积也相应较大，特别是整机的重量很大，不利于加工、装配，更不利于后期的维护、维修。例如BBC公司的VTR900型增压器重达12.5吨，三菱重工的MET900型增压器重达7.5吨。本专利的目的就是针对上述的弊端，推出的一种结构简单紧凑、重量轻巧、工作可靠的适用于小功率的船用涡轮增压器。
【发明内容】
[0004]本发明要提供一种结构简单紧凑、重量轻巧、工作可靠的适用于小功率的船用涡轮增压器。
[0005]采用了如下技术方案:
[0006]船用小功率涡轮增压器，它包括中间壳体、涡轮转子、浮动套、轴套、端盖、压轮，轴套设于中间壳体的中心孔内，浮动套设于轴套的中心孔内，浮动套套于涡轮转子上并支撑涡轮转子位于中间壳体内，涡轮转子端部与压轮固定，所述的轴套上设有润滑油路，该润滑油路包括位于轴套外周面的油槽、环槽、若干通道、若干端面油槽以及连通孔组成，环槽位于轴套两端安装浮动套的内孔壁上；若干端面油槽位于轴套的两个端面，该若干端面油槽相对轴线成圆形阵列排布；若干通道设于轴套两端端部内孔壁且分别连接着同端端面油槽与环槽，通道相对轴线成圆形阵列排布；连通孔位于油槽的两个端部穿透连通环槽。
[0007]所述的油槽深度D3为轴套壁厚D2的60% ;所述环槽的深度Dl为轴套壁厚D2的50%。
[0008]所述的端面油槽的深度为0.5-0.8mm，其宽度B为轴套壁厚D2的50%。
[0009]所述的通道为圆弧型，深度为0.6-1_。
[0010]所述的涡轮转子的轮毂根部设有密封环槽，该密封环槽内设有密封环，该密封环为设有开口的弹性密封环。
[0011]所述的浮动套端面上设有相对于轴线圆形阵列的若干油楔面，该油楔面的深度从起始位置开始，由0_沿着逆时针方向逐步增大至终止边，最深为0.4—0.6_。
[0012]所述的中间壳体内设有环绕转子轴的水冷型腔。
[0013]本发明的优点是增强了润滑效果，中间壳体采用铝合金材料，大大降低了增压器的重量，对于体积较大的船用涡轮增压器来说，便于加工、装配，维修、维护，另外，其浮动套的整体式结构缩短了增压器的整体长度，减少了零部件，简化了结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图；
[0015]图2为轴套的结构示意图；
[0016]图3为图2的剖视图；
[0017]图4为涡轮转子结构示意图；
[0018]图5为密封环的结构示意图；
[0019]图6为中间壳体的结构示意图；
[0020]图7为浮动套的结构示意图；
[0021]图8为中间壳体冷却型腔的结构示意图；
[0022]图9为压轮的结构示意图；
[0023]图10为润滑油路的工作示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1、如2、图3所示，船用小功率涡轮增压器，它包括中间壳体1、涡轮转子2、浮动套3、轴套4、端盖5、压轮6以及轴封7，轴套4设于中间壳体I的中心孔内，浮动套3设于轴套4的中心孔内，浮动套3套于涡轮转子2上并支撑涡轮转子2位于中间壳体I内，涡轮转子2端部与压轮6固定，轴封7位于压端的端盖内，所述的轴套4上设有润滑油路，该润滑油路包括位于轴套4外周面的油槽4a、环槽4b、若干通道4c、若干端面油槽4d以及连通孔4e组成，环槽4b位于轴套4两端安装浮动套3的内孔壁上，两个浮动套分别为涡端浮动套与压端浮动套；若干端面油槽4d位于轴套4的两个端面，该若干端面油槽4d相对轴线成圆形阵列排布，一般情况下会加工三个端面油槽；若干通道4c设于轴套4两端端部内孔壁且分别连接着同端的端面油槽4d与环槽4b，通道4c相对轴线成圆形阵列排布，一般会加工与端面油槽数量相同的三个通道4c ;连通孔4e位于油槽4a的两个端部，并且从油槽4a穿透连通着环槽4b。
[0025]如图3所示，油槽4a深度D3为轴3套4壁厚D2的60%;所述环槽4b的深度Dl为轴套4壁厚D2的50%，端面油，4d的深度为0.5-0.8mm，其宽度B为轴套壁厚D2的50%，通道4c为圆弧型，深度为0.6-lmm。
[0026]如图4、图5、图6所不，祸轮转子2的轮毂根部设有密封环槽2a，该密封环槽2a内设有密封环2b，该密封环2b为设有开口的弹性密封环；轴封7的外圆表面设有环槽，该环槽内同样安装有密封环；所述密封环2b具有弹性且开有缺口 2bl，其直径dl略大于中间壳体I上的密封孔d2，当涡轮转子和轴封向中间壳体中装配时，该密封环的缺口 I可以收缩，其直径会变小，可以顺利装到中间壳体的密封孔Ia内。因为该密封环有一定弹性，其外壁会紧密的贴合在孔壁当中。为了保证孔壁具有足够的硬度和耐磨性，本发明在中间壳体I的涡端和压端设置了端盖5，其配合为过盈，单边过盈量0.025-0.045mm。该轴套采用合金钢材料，热处理之后硬度在HRC38-42，该硬度和其耐磨性超过了传统增压器中间壳体采用的铸铁材料，完全满足工作需要。
[0027]如图7所示，浮动套3为径向轴承与推力轴承的整体式结构，浮动套3外端面上设有相对于轴线圆形阵列的若干油楔面3a，一般设有六个油楔面，该油楔面的深度从起始位置3al开始，由Omm沿着逆时针方向逐步增大至终止边3a2，终止边3a2处最深为0.4—0.6_，该油楔面可承受轴向载荷，这样就满足了浮动套的端面作为止推轴承来承载轴向力的需求，从而实现增压器结构的简单化、紧凑化。
[0028]如图8所示，中间壳体I内设有环绕转子轴的水冷型腔lb，中间壳体I安装涡轮Ic的一端设有环绕转子轴的水冷型腔lb。涡轮增压器工作时，冷却水在水冷控制系统的压力下从进口 Id流入该型腔，并且环绕着中间壳体I涡轮端安装浮动套3的部位流动，随后从出口 Ie流出。在该流动过程中，冷却水带走了大量涡轮端的高热，防止浮动套及润滑系统温度过高，保证了增压器工作的稳定性和可靠性。
[0029]如图9所示，压轮6与涡轮转子2联结的孔6a设为花键型。该花键孔6a与涡轮转子2的花键联结组成转子总成。转子总成依靠该花键联结来传递来自涡轮的旋转扭力。
[0030]如图10所示，中间壳体I设有一个轴承系统的润滑油路，在中间壳体上设有一个进油口 ^、进油通道1@、储油腔111、通道11、出油口 I j，所述进油通道Ig与轴套外圆表面的油槽4a联通，油槽4a与轴套上的环槽4b联通。润滑油从进油口 If、进油通道Ig进入环槽4b后，会沿着转子轴与浮动套的间隙流动到达空腔11，这样润滑油就在转子轴的外圆表面与浮动套的内孔孔壁之间形成油膜，进而起到支撑转子的作用。同时，油槽4b内的润滑油会沿着轴套内孔孔壁上的孔壁油槽Im流动到浮动套的端面形成油膜，进而起到承受轴向载荷的作用，所述轴套上设有轴套出油口 lk，与中间壳体上的通道Ii联通，流动的润滑油从空腔11，沿着轴套出油口 lk、通道Ii到达储油腔lh，进而从中间壳体上的出油口 Ij排出。
【权利要求】
1.船用小功率涡轮增压器，它包括中间壳体、涡轮转子、浮动套、轴套、端盖、压轮，轴套设于中间壳体的中心孔内，浮动套设于轴套的中心孔内，浮动套套于涡轮转子上并支撑涡轮转子位于中间壳体内，涡轮转子端部与压轮固定，其特征在于:所述的轴套上设有润滑油路，该润滑油路包括位于轴套外周面的油槽、环槽、若干通道、若干端面油槽以及连通孔组成，环槽位于轴套两端安装浮动套的内孔壁上；若干端面油槽位于轴套的两个端面，该若干端面油槽相对轴线成圆形阵列排布；若干通道设于轴套两端端部内孔壁且分别连接着同端端面油槽与环槽，通道相对轴线成圆形阵列排布；连通孔位于油槽的两个端部穿透连通环槽。
2.根据权利要求1所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的油槽深度D3为轴套壁厚D2的60% ;所述环槽的深度Dl为轴套壁厚D2的50%。
3.根据权利要求1或2所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的端面油槽的深度为0.5-0.8mm，其宽度B为轴套壁厚D2的50%。
4.根据权利要求1或2所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的通道为圆弧型，深度为0.6-lmm。
5.根据权利要求1或2所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的涡轮转子的轮毂根部设有密封环槽，该密封环槽内设有密封环，该密封环为设有开口的弹性密封环。
6.根据权利要求1或2所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的浮动套端面上设有相对于轴线圆形阵列的若干油楔面，该油楔面的深度从起始位置开始，由Omm沿着逆时针方向逐步增大至终止边，最深为0.4—0.6_。
7.根据权利要求1或2所述的船用小功率涡轮增压器，其特征在于:所述的中间壳体内设有环绕转子轴的水冷型腔。
【文档编号】F02B39/14GK104481698SQ201410765891
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】何进, 吉秋菊, 唐云冰 申请人:常州环能涡轮动力股份有限公司