具有支持在兼容性气体轴承上的锥形轴的无油涡轮增压器轴承组件的制作方法_2

文档序号:8367169阅读:来源:国知局
进而具有一个对应于锥体底部的大端和一个对应于截顶锥体的平 截头的小端。这些锥形元件面向相反的方向,并且因此这些锥体的大端可以被布置在一起, 或者锥体的小端可以被布置在一起。这些锥形转子元件被支持在气体箔片轴承上。由于这 些转子元件的锥形形状,支持所有元件的轴承提供了径向和轴向的支持,并且进而该轴承 组件充当了轴颈轴承和推力轴承的作用。锥形轴承还允许实现将过量的热量容易地从空气 膜中移除,由此控制这些部件的热膨胀。这个特征允许更好的热管理以便防止轴承咬粘和 热不稳定性。
[0020] 附图的简要说明
[0021] 本发明的优点将是容易了解的,因为这些优点通过参照以下详细说明在结合附图 考虑时将变得更好理解,在附图中:
[0022] 图1展示出了一个带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴,其中这些锥体的小端 被布置在一起;
[0023] 图2展示出了一个带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴,其中这些锥体的大端 被布置在一起;
[0024] 图3展示出了组成该锥形转子元件的多个部件;
[0025] 图4A展示出了一个适合与锥形转子元件一起使用的轴承壳体内表面,其中这些 锥体的小端是在一起的(图3);
[0026] 图4B展示出了一个适合与锥形转子元件一起使用的轴承壳体内表面,其中这些 锥体的大端是在一起的(图2);
[0027] 图5展示出了波型箔片轴承中的一个垫片;
[0028] 图6展示出了一个带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴,其中这些锥体的小端 在具有用于冷却的水气通道的轴承壳体中被布置在一起;
[0029] 图7展示出了一个由箔片轴承支持的轴,该箔片轴承由金属网减震器支撑;
[0030] 图8展示出了一个由箔片轴承支持的轴,该箔片轴承由波型箔支撑;
[0031]图9展示出了一个由箔片轴承支持的轴,该箔片轴承由波型箔片支撑,其中四个 进气口允许空气进入到该轴承中。
[0032] 附图的详细说明
[0033] 图1展示出了带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴,这些锥形转子元件具有截 顶直圆锥的形状,其中锥体的小端被安装在一起。一个涡轮机叶轮(1)、一个压缩机叶轮 (2)、一个具有长度(5)的第一锥形转子元件(3)和一个具有长度(6)的第二锥形转子元件 (4)被安装在该涡轮增压器轴(7)上。
[0034] 图2展示出了一个带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴,其中锥体的大端被安 装在一起。一个涡轮机叶轮(8)、一个压缩机叶轮(9)、一个具有长度(12)的第一锥形转子 元件(10)和一个具有长度(13)的第二锥形转子元件(11)被安装在该涡轮增压器轴(14) 上。
[0035] 图3展示出了组成该锥形转子组件的多个部件。该涡轮增压器轴(18)具有一个 在其一端处安装的涡轮机叶轮(15)。该第一锥形转子元件(16)和第二锥形转子元件(17) 可以被压到该轴(18)上。当该第一锥形转子元件和该第二锥形转子元件被压到该轴(18) 上时,这些锥形转子元件可以通过一个抛油环套筒(19)而被紧固到该轴上。
[0036] 图4A展示出了一个适合与锥形转子元件一起使用的轴承壳体内表面(20),其中 这些锥体的小端是在一起的(图3)。
[0037] 图4B展示出了一个适合与锥形转子元件一起使用的轴承壳体内表面(20),其中 这些锥体的大端是在一起的(图2)。
[0038] 图5展示出了波型箔片轴承中的一个垫片。该箔片轴承处于轴承壳体(25)的顶 部。该箔片轴承的底层是底层箔片(21)。在该底层箔片(21)的顶部存在一个垫片箔片 (23) ,并且该垫片箔片(23)的顶部是波型箔片(22)。该箔片轴承的顶表面是是顶层箔片 (24) 。
[0039]图6展示出了一个带有多个锥形转子元件的涡轮增压器轴(53),其中这些锥体的 小端在具有用于冷却的水通道的轴承壳体中被布置在一起。该涡轮增压器轴具有一个涡轮 机叶轮(26)和一个压缩机叶轮(27)。该涡轮增压器轴具有一个第一锥形转子元件(31) 和一个第二锥形转子元件(32)。该涡轮增压器轴(53)是由气体动压箔片轴承(30)支持 的。该轴承组件壳体(28)具有多个用于冷却水的通道(29)。存在一个用于冷却空气的入 口(33)。仅仅展示出了该轴承组件壳体(28)的一半。
[0040] 图7展示出了一个由箔片轴承支持的轴(38),该箔片轴承由多个金属网减震器 (36)支撑。每个金属网减震器(36)配合到该轴承壳体(34)中的一个凹座中。这些凹座的 边缘用虚线(51)示出。该轴(38)是由该箔片轴承(37)支持的。垫片箔片(35)被布置在 这些金属网减震器(36)的后面。
[0041] 图8展示出了轴承壳体(39)中的一个轴(43),该轴由一个四垫片波型箔片轴承支 持。每个垫片具有一个底层垫片(41)、一个波式箔片(40)和一个顶层箔片(42)。垫片箔 片(52)被布置在波式箔片(40)的后面。
[0042] 图9示出了轴承壳体(44)中的一个轴(49),该轴由一个四垫片波式箔片轴承支 持。每个垫片具有一个底层垫片(46)、一个波式箔片(45)和一个顶层箔片(47)。垫片箔 片(50)被布置在波式箔片(45)的后面。多个进气口(48)允许空气进入该轴承壳体中。
[0043] 本发明的空气箔片轴承组件具有多个被压到该涡轮增压器轴上的锥形转子元件 以及二至六个支持该轴的轴承。当这两个锥形转子元件被压配合到该可旋转轴上以被支持 时,锥体的末端是相接触的。在存在推力负载的情况下,这些锥形转子元件可以具有不同的 尺寸。锥形转子元件的轴向长度取决于轴承上由不同的叶轮重量和推力负载所产生的静负 载。尽管这两个锥形转子元件不需要是具有相同的尺寸,相接触的末端具有相同的尺寸。在 本发明的一个优选实施例中,这些锥形转子元件在该可旋转轴上被布置在一起以便在锥体 的小端是端对端的情况下被支持,因为这样可以容纳更大的转子锥形运动和/或失调。当 这些锥形转子元件由轴承支持时,该轴承的锥形形状对该轴提供轴向和侧向的支持。推力 负载可以通过具有不同尺寸的转子元件来应对。由于该涡轮机叶轮端轴承上的大的静负 载,该第一锥形转子的长度可以长于该第二锥形转子元件的长度。转子的动态性能和由空 气动力部件产生的轴向推力也决定了这些锥形转子元件的长度。这在图1中被展示出,其 中存在一个从涡轮机叶轮(1)到压缩机叶轮(2)的推力负载。因此,该第一转子元件(3) 具有一个更大的长度(5)并且转子元件(2)具有一个更短的长度(6)。
[0044] 在本发明的另一个实施例中,这些锥形转子元件的较大端是在一起的并且被压配 合到可旋转的轴上以便被支持。在这个安排中,当这些锥形转子元件由轴承支持时,该轴承 的锥形形状对该轴提供轴向和侧向的支持。同样地,推力负载可以通过具有不同尺寸的转 子元件来支持。这在图2中被展示出,图2展示出了一个带有多个锥形支承元件的涡轮增 压器轴,其中锥体的大端被安装在一起。确切地说,存在一个具有长度(12)的第一锥形转 子元件(10)和一个具有长度(13)的第二锥形转子元件(11)。
[0045] 如以上所阐述的,该锥形转子是由两个锥形转子元件组装而成。这在图3中被示 出,其中展示了在这些锥形转子元件(16)和(17)在涡轮增压器轴(18)上被端对端布置以 前的这些锥形转子元件。
[0046] 如以上所指出的,涡轮增压器的轴承壳体可以是一个高温环境。确保 适当的轴承间隙,这些轴承和该轴承壳体可以被冷却。这些锥形转子元件应 该由具有低热膨胀系数的材料制备。此类材料包括Invar?36、Kovar?、 Incoloy? 903、Incoioy? 907、Iricoloy? 909、和 Ti-6A1。
[0047] 这些锥形转子元件在一个轴承壳体内,其中内表面具有这些锥形转子元件的形 状。这在图4A和图4B中被展示
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1