涡轮增压器轴承阻尼器组件的制作方法

文档序号:12171155阅读:355来源:国知局
涡轮增压器轴承阻尼器组件的制作方法与工艺
本文中所公开的主题总体上涉及涡轮增压器组件。
背景技术
:涡轮增压器中间壳体旋转组件(CHRA)可以包括涡轮叶轮和压缩机叶轮,该压缩机叶轮附接到由位于中间壳体的孔中的滚珠轴承组件可旋转支撑的轴。作为一个例子,滚珠轴承组件(例如,或者滚珠轴承盒)可以包括构造成接受轴的外环和内环,其中外环和内环被滚珠所分离。作为一个例子,轴可构造成内环,例如其中滚珠直接地与该轴接触。在涡轮增压器的操作期间可以产生轴向载荷,该轴线载荷将涡轮增压器轴及相关部件朝向涡轮增压器CHRA的压缩机端或涡轮端推挤。随时间的推移,这种载荷会导致滚珠轴承组件的一个或多个表面的磨损,这相应地会导致性能的下降、故障等。附图说明通过参考以下的详细说明并结合附图中所示出的实例,可获得对本文中所描述的各种方法、装置、组件、系统、布置等及其等同物的更全面的了解,在附图中:图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的图示;图2是涡轮增压器组件的一个实例的剖视图;图3是组件的一个实例的分解透视图;图4是图3的组件的一部分的分解透视图;图5是突出部的实例的一系列的透视图;图6是图3的组件的透视图及轴承壳体组件的一部分的端视图;图7是图6的组件的端视图;图8是图6的组件的剖视图;图9是图3的组件的分解平面视图;图10是系统的一个实例的视图;图11是图10的系统的剖视图;图12是图10的系统的一部分的一系列的剖视图;图13是图6的组件的剖视图,该剖视图图示说明了润滑剂通道的各实例。具体实施方式在涡轮增压器的操作期间,滚珠轴承组件可接触到不平衡力、推力等。这种力可以导致滚珠轴承组件的一个或多个表面发生磨损,这相应地会降低性能、导致故障等。可在涡轮增压器的各部件上执行目的是使不平衡最小化的一个或多个平衡过程。例如,可利用低转速过程使各单独部件平衡,同时可利用较高转速过程使各组件(例如,中间壳体旋转组件或CHRA)平衡。然而,在涡轮增压器的使用寿命中,各种现象会导致不平衡(例如,磨损、焦化等)。关于推力,可在操作瞬态(例如需求的变化、可变几何涡轮单元或压缩机单元的几何形状的变化,等)期间产生这些力。操作瞬态可产生轴向推力,当滚珠轴承组件中的各部件靠近到一起时该推力加速磨损,例如将在这种部件之间的润滑剂膜挤出或者使该润滑剂膜的厚度变薄。就大多数类型的机械装置而言,制造商会建议基于例如使用时间对涡轮增压器或者其中的一个或多个部件实施检查、维修、更换等。然而,有时即使这种建议已被采纳涡轮增压器也会发生故障。涡轮增压器的意外故障会导致依赖于涡轮增压器的设备的意外的停机时间,这会导致相关的费用。作为一个例子,轴承组件可形成润滑剂膜,该润滑剂膜可起挤压膜或挤压膜阻尼器(SFD)的作用。挤压膜阻尼器可提供在涡轮增压器中的粘性阻尼。作为一个例子,挤压膜阻尼器可提供结构隔离、减小由于不平衡所导致转子转动的振幅、协助抑制转子动力学不稳定性,等。在操作期间,流体动力学挤压膜的压力可以施加反作用力,该反作用力可以有助于减弱所传递的力并且减小部件的振幅。就一个特定用途而言,可形成目的在于提供期望量的阻尼的一个或多个SFD。阻尼可被确定为大的阻尼,例如其中SFD充当对转子轴承系统的刚性约束(例如,被传递输至支撑结构的力),或者确定为轻的,例如其中SFD可允许具有可能的次同步运动的振动的振幅。作为一个例子,SFD的特征在于是软的,例如其中SFD允许在支架位置的运动(例如,关于一个或多个感兴趣的振动模式)。SFD可用各种参数来表征,例如阻尼器几何(例如,长度、直径和间隙)、运转速度和流体物性(例如,密度和粘度)。会影响SFD性能的一些因素可以包括运动学(例如,与转子系统和作用力有关联)、润滑剂的等级/用于获得充分的流量和冷却的流体输配压力、供给和端部密封机构、流体惯性效应,等。作为一个例子,可利用数学阻尼模型给SFD建模。这种模型可包括与各元件相关的方程。例如,SFD可被建模为粘性元件,例如阻尼器。阻尼可被描述为影响一个振动系统,从而减小、限制、和/或防止振动。系统可具有阻尼的特征,例如考虑过阻尼、临界阻尼、欠阻尼、或者无阻尼。作为一个例子,系统可被建模为具有质量m和弹簧常数k的质量-弹簧阻尼器系统、及具有阻尼系数c的粘滞阻尼器。这种系统可经受振动力和/或阻尼力。作为一个例子,组件可以包括是弹簧或者起弹簧作用的各种元件。例如,元件可用一个或多个弹簧系数(例如,k或K)来表征。作为一个例子,组件可构造成形成一个或多个间隙,润滑剂可流动进入该间隙中,从而例如形成粘性元件。作为一个例子,组件可以包括可用参数K来表征的多个带突出部弹簧。例如,考虑用KA表征的第一类型的带突出部弹簧、和用KB表征的第二类型的突出部弹簧。在该实例中,参数CA可与通过一个或多个SFD而实现的阻尼相关。数学模型可包括用参数KA所表征的弹簧元件、和用参数KB和CA所表征的串联布置的一组平行的元件(例如,弹簧和阻尼器)。作为一个例子,弹簧可用若干突出部、一个或多个长度、一个或多个宽度、一个或多个厚度、一种或多种制造材料、一个或多个直径、质量等来表征。作为一个例子,弹簧可与一个或多个其它部件协作,从而例如至少部分地限定一个或多个间隙,该间隙可以是用于膜形成(例如,(一个或多个)SFD)的润滑剂间隙。作为一个例子,组件可被设置在壳体的孔内,并且被配合到一个或多个滚动元件轴承单元的外环。在该例子中,壳体可以是涡轮增压器的一部分,例如涡轮增压器的中间壳体或轴承壳体。作为一个例子,轴可至少部分地由一个组件所支撑,该组件包括弹簧并且构成SFD。在该实例中,可将轴可配合到一个或多个滚动元件轴承单元的一个或多个内环。这种轴可以是“轴与叶轮组件”(SWA)的一部分,其中叶轮是涡轮叶轮(例如,焊接到轴)并且其中可经由轴的自由端来安装压缩机叶轮。作为一个例子,组件可构造成允许改变轴承壳体(例如涡轮增压器的中间壳体)的设计。例如,包括一个或多个弹簧(例如,弹簧元件)的组件可以减少置于孔壁、一部分孔壁上的结构性需求等的方式来分布力。在轴承壳体被铸造(例如,金属或合金)有一个或多个孔壁的情况下,可任选地实现轴承壳体的质量减小,其中组件可以有效地分布力。下面,对涡轮增压发动机系统的一个实例进行描述,然后对部件、组件、方法的各种实例等进行描述。涡轮增压器常常是用于增加内燃发动机的输出。参照图1,作为一个例子,系统100可以包括内燃发动机110和涡轮增压器120。如图1中所示,系统100可以是车辆101的一部分,其中系统100被设置在发动机舱中并且连接到排气导管103,该排气导管103将排气引导至排气出口109(例如位于乘客舱105后面)。在图1的实例中,可设置处理单元107,用于对排气进行处理(例如,通过分子的催化转化而减少排放,等)。如图1中所示,内燃发动机110包括发动机组118,该发动机组118容纳可操作地驱动轴112(例如,通过活塞)的一个或多个燃烧室。如图1中所示,进气口114提供用于空气流动到发动机组118的流路,同时排气口116提供用于来自发动机组118的排气的流路。涡轮增压器120的作用是从排气中汲取能量并且给进气提供能量,该进气可与燃料混合而形成燃烧气体。如图1中所示,涡轮增压器120包括空气进口134、轴122、用于压缩机叶轮125的压缩机壳体124、用于涡轮叶轮127的涡轮壳体126、另一个壳体128和排气出口136。壳体128可被称为中间壳体,因为它被设置在压缩机壳体124与涡轮壳体126之间。轴122可以是包括多种部件的轴组件。轴122可以由被设置在壳体128中(例如,由一个或多个孔壁所限定的孔)中的轴承系统(例如,(一个或多个)轴颈轴承、(一个或多个)滚动元件轴承,等)可旋转地支撑,使得涡轮叶轮127的旋转导致压缩机叶轮125(例如,由轴122可旋转地联接)的旋转。在图1的实例中,将可变几何组件129图示为部分地被设置在壳体128与壳体126之间。该组件可包括用于改变通到涡轮壳体126中的涡轮叶轮空间的通道的几何形状的叶片或其它部件。作为一个例子,可提供可变几何压缩机单元。在图1的实例中,废气门阀(或者简单地称为废气门)135位于靠近涡轮126的进气口的位置。可以对废气门阀135进行控制从而允许来自排气口116的排气绕过涡轮126。此外,排气再循环(EGR)导管115可具备任选地一个或多个阀117,从而例如允许排气流动到在压缩机叶轮125上游的位置。图1还示出了用于排气流动到排气涡轮壳体152的示例性布置150、和用于排气流动到排气涡轮壳体172的另一个示例性布置170。在布置150中,气缸盖154包括在其内部的通道,用于将来自气缸的排气引导至涡轮壳体152,同时在布置170中歧管176提供壳体172的安装,例如没有任何独立的、中间长度的排气管道。在示例性布置150和170中,涡轮壳体152和172可构造成用于可变几何组件(例如组件129)或者例如本文中所描述的其它组件。在图1中,控制器190的一个实例被图示为包括一个或多个处理器192、存储器194和一个或多个接口196。这种控制器可包括电路,例如发动机控制单元(ECU)的电路。如本文中所描述,可任选地结合控制器而执行各种方法或技术,例如通过控制逻辑。控制逻辑可取决于一个或多个发动机工况(例如,工作时间、涡轮每分钟转数、发动机每分钟转数、温度、载荷、润滑剂、冷却,等)。例如,传感器可将信息经由一个或多个接口196传输至控制器190。控制逻辑可依赖于这种信息,相应地控制器190可输出控制信号以控制发动机工作。控制器190可构造成控制润滑剂流量、温度、可变几何组件(例如,可变几何压缩机或涡轮)、废气门、电动机、或者与发动机相关的一个或多个其它部件、一个或多个涡轮增压器,等。作为一个例子,控制器190可构造成执行与滚动元件轴承单元/组件相关的方法,例如可以响应于所产生的噪声、振动、温度、润滑剂流量等而发出通知的方法。作为一个例子,系统可包括一个或多个致动器和/或一个或多个传感器198。在该例子中,控制器190的接口196可接收一个或多个传感器的信号并且/或者将信号传输至一个或多个致动器。控制器190可执行控制逻辑(例如至少部分地基于信号)从而输出控制信号(例如,输出至一个或多个致动器、通知机构等)。由排气驱动的涡轮增压器可以包括承载涡轮叶轮和压缩机叶轮的旋转轴,其中该旋转轴可被一个或多个润滑的轴承(例如,油润滑)可旋转地支撑在中间壳体(例如,中间压缩机和涡轮)的内部。在操作期间,可经由一个或多个导管、通道等引导来自内燃发动机的排气,从而驱动涡轮增压器的涡轮叶轮,该涡轮叶轮相应地驱动压缩机叶轮从而对流动到内燃发动机的增压空气进行增压。在操作期间,涡轮增压器的旋转组件可达到超过100,000转/分钟的转速(例如,一些可达到250,000转/分钟或更大)。为了控制这种高速,涡轮增压器的中间壳体旋转组件(CHRA)需要平衡和充分的润滑。各因素(例如噪声、振动和不平顺性(NVH)、以及效率)常常是相互关联的并且必须是在容许极限内。关于操作温度,考虑具有可处于大约860℃的排气的柴油发动机作为一个例子,并且考虑具有可处于大约1050℃的排气的汽油发动机作为一个例子。排气可以导致CHRA的各种部件(包括轴承等)的加热,并且热能会被传递至流动经过CHRA的润滑剂。作为相互关联性的一个例子,振动可以产生噪声并降低效率,同时热能(尤其是在循环方面)会导致磨损、一个或多个间隙的变化等。热能也可改变润滑剂的化学结构,例如基于滑剂的类型(例如,考虑烃焦化等)。在动态条件(例如排气流量的增加)下,轴向推力可以导致各种CHRA部件之间的接触。接触会导致磨损,这相应地会改变平衡,从而导致噪声、振动等的增加及效率的降低。各因素(例如噪声、振动、磨损等)会导致涡轮增压器的一个或多个部件的故障。涡轮增压器轴承系统可同时提供支撑和阻尼以便控制涡轮增压器轴的运动,从而例如有助于将振动与旋转部件隔离同时允许涡轮增压器轴旋转,例如以可大于最大发动机转速(例如,考虑柴油发动机)大约60倍的转速而旋转。涡轮增压器轴承系统可有助于通过将摩擦损失和NVH保持在低水平使得来自发动机排气的能量可被驱动涡轮增压器所利用而确保涡轮增压器的操作效率。在操作条件会变化的情况下,可对涡轮增压器轴承系统进行选择从而有助于使低压损失与通过改变机械负荷(例如,推力和其它力)而控制所施加力的能力相互平衡。关于涡轮增压器轴承系统流体动力学,流体(例如,油或其它润滑剂)可使部件润滑并且也影响涡轮增压器轴的运动。作为一个例子,“全浮式”轴承系统可以包括轴颈轴承,该轴颈轴承利用被设置在中间壳体的孔壁与轴颈轴承外表面之间的外膜和被设置在轴颈轴承内表面与轴的外表面之间的内膜来支撑轴。在该实例中,轴颈轴承可以轴转速的大约一半的转速而旋转(方位地)并且轴向地和径向地移动(即,轴颈轴承是全浮式的)。关于“半浮式”方法,防转机构的作用是可限制轴颈轴承或者例如转动元件轴承(REB)组件的外环的的旋转(方位角)。作为一个例子,半浮式轴颈轴承或半浮式REB组件可部分地利用设置在轴颈轴承的外表面或REB组件的外表面与中间壳体的孔壁之间的外膜来支撑轴,其中外膜充当挤压膜(SFD),用于例如减弱不期望的轴运动。作为一个例子,涡轮增压器可包括一个或多个滚动元件轴承(REB)组件或单元,该组件可以是例如一个或多个滚珠轴承组件。REB组件可以包括外环、内环和被设置在内环与外环之间的滚动元件(例如,在一个或多个滚道中)。例如,考虑包括与涡轮增压器轴(例如,轴与叶轮组件(SWA)配合的整体式外环和二件式内环的REB组件,其中滚动元件允许轴和二件式内环相对于外环的旋转)。在该实例中,REB组件的外环可“位于”壳体(如中间壳体,例如被设置在压缩机壳体与涡轮壳体之间)的孔中。作为一个例子,为了将外环轴向地定位在中间壳体的孔中,可将沉孔和平板定位于中间壳体的涡轮侧和压缩机侧,其中各自形成具有小于外环的外直径的直径的一个开口。在该实例中,可将REB组件(例如,一个或多个单元)置于孔中接着接受轴(例如,SWA),或者例如可将REB组件配合到该轴(例如,SWA)然后插入孔中(例如,作为包括REB组件和轴的单元)。此外,可设置通过限制外环的旋转(例如,方位角方向)而将外环定位在中间壳体的孔中的防转机构。在该例子中,REB组件可以是“半浮式”的,例如具有在径向方向上移动的能力,其中在外环的外表面与中间壳体的孔表面之间的径向间隙形成了挤压膜(例如,一个或多个润滑剂膜)。图2示出了涡轮增压器组件200的一个实例,该涡轮增压器组件200包括被设置于在压缩机组件240与涡轮组件260之间的壳体210的孔230(例如,由一个或多个孔壁所限定的通孔)中的滚珠轴承组件220(例如,滚珠轴承盒),其中滚珠轴承组件220支撑轴280。在图2的实例中,压缩机组件240包括压缩机壳体242,该压缩机壳体242限定涡壳246并且容纳压缩机叶轮244;涡轮组件260包括涡轮壳体262,该涡轮壳体262限定涡壳266并且容纳涡轮叶轮264。涡轮叶轮264可例如焊接或附接到轴280从而形成轴与叶轮组件(SWA),其中轴280的自由端允许压缩机叶轮244的附接。在图2的实例中,涡轮组件260还包括可变几何组件250(例如,VGT或VNT盒或单元),该几何组件250是利用被夹紧在壳体210与涡轮壳体262之间的凸缘270(例如,任选地被成形为阶梯形圆盘)而定位,例如利用螺栓293-1至293-N和隔热罩290(例如,任选地成形为阶梯形圆盘),其中的后者(隔热罩290)被设置在盒250与壳体280之间。关于排气流动,涡壳266中的较高压力排气经过盒250的通道而到达被设置在由盒250和涡轮壳体262所限定的涡轮叶轮空间中的涡轮叶轮264。在经过涡轮叶轮空间之后,排气沿由涡轮壳体262的壁所限定的通道268轴向地向外行进,该涡轮壳体262的壁也限定开口269(例如,排气出口)。然后排气可流动到排气系统,该排气系统可任选地包括一个或多个排放部件等,然后流动到外部环境(例如,在大气压下)。在涡轮增压器组件200的操作期间,对可变几何组件250的几何形状的调整可产生推力,该推力可例如导致在一个或多个部件之间的间隙的改变。作为一个例子,通过调整可变几何组件250的几何形状可执行测试方案,从而例如导致滚珠轴承组件220的一个或多个部件的间隙、位置等的改变。在该实例中,测试方案可对滚珠轴承组件220的通知机构进行测试。在图2中以及在其它附图中绘出了各种部件,例如关于分别具有径向、轴向和方位坐标r、z和Θ的柱面坐标系统。图3是组件300的一个实例的分解透视图。如图中所示,组件300包括混合元件阻尼器组件301及混合元件阻尼器组件301的各种部件可配合的滚动元件轴承单元310(例如,作为盒)。在图3的实例中,混合元件阻尼器组件301包括压缩机侧子组件320-1和涡轮侧子组件320-2,其中中部间隔件380至少部分地被轴向地设置在这两个子组件320-1和320-1之间。如图中所示,压缩机侧子组件320-1包括端盖330-1、第一带突出部的弹簧元件340-1、弹簧间隔件350-1、第二带突出部的弹簧元件360-1和SFD环元件370-1;并且子组件320-2包括端盖330-2、第一带突出部的弹簧元件340-2、弹簧间隔件350-2、第二带突出部的弹簧元件360-2和SFD环元件370-2。图3还示出了包括弹簧和阻尼器的一个实例的图示。如图中所示,第一带突出部的弹簧元件340可用参数KA表征,同时第二带突出部的弹簧元件360可用参数KB表征。在该示例性图示中,SFD环元件370可用参数CA表征(例如,关于至少部分地由这种元件的一个或多个表面所形成的一个或多个SFD)。在图3的实例中,粘性和机械弹簧阻尼可用于应付滚动元件轴承单元(例如,滚动元件轴承单元310)的运动。作为一个例子,可选择和/或确定这些参数的值,以获得期望水平的性能(例如,阻尼等)。作为一个例子,用于带突出部的弹簧元件340和360的参数值可不同。例如,KB可以是大于KA(例如,考虑其中KB大于KA大约10%的例子)。作为一个例子,参数CA可取决于温度。例如,因为参数CA从属于粘性机构,所以它可以取决于润滑剂粘度如何随着温度变化而变化。在该例子中,其中润滑剂粘度随着温度升高而降低,CA也可随着温度升高而减小。作为一个例子,SFD环元件370可与带突出部的弹簧元件360串联地起作用。在该实例中,带突出部的弹簧元件340可与串联元件360和370并联地起作用。图4示出了子组件320的透视图,该子组件320包括端盖330、第一带突出部的弹簧元件340、弹簧间隔件350、第二带突出部的弹簧元件360和SFD环元件370。关于端盖330,它可以包括配对特征物,例如一个或多个键槽332(例如,一个或多个缺口等)。作为一个例子,端盖330可包括一个或多个键和/或一个或多个键槽。一个或多个的这种配对特征物可以与相邻部件的一个或多个配对特征物(例如,带突出部的弹簧元件340)协作。关于第一带突出部的弹簧元件340,它可以包括多个径向地向外延伸的突出部344并且可以包括多个径向地向内延伸的突出部345。一些实例示于平面插图402、403、404和405中,每个平面插图示出了带突出部的弹簧元件,该弹簧元件具有多个径向地向外延伸的突出部和多个径向地向内延伸的突出部。例如,考虑包括朝向向内侧(例如,相互间隔大约180度)的两个突出部和朝向向外侧的两个突出部(例如,相互间隔大约180度并且与其它突出部偏离达大约90度)的实例402,考虑包括朝向向内侧的三个突出部(例如,相互间隔大约120度)和朝向向外侧的三个突出部(例如,相互间隔大约120度并且与其它突出部偏离达大约60度)的实例403,考虑包括朝向向内侧的四个突出部(例如,相互间隔大约90度)和朝向向外四个突出部侧(例如,相互间隔大约90度并且与其它突出部偏离达大约45度)的实例404,并且考虑包括朝向向内侧的五个突出部(例如,相互间隔大约72度)和朝向向外侧的五个突出部(例如,相互间隔大约72度并且与其它突出部偏离达大约36度)的实例405。如图中所示,间距可以决定带突出部的弹簧元件的弧长,其中至少一部分的弧长可以是有弹性的(例如,基于制造的材料、厚度、轴向宽度或长度、弧长等)。作为一个例子,突出部可位于接近在两个其它突出部之间的中间点的位置,这些突出部可以是面朝内或面朝外的突出部。这种布置可视为包括相对于例如向内和向外突出部的对称。作为一个例子,一个布置可偏离这种对称并且可被视为不对称。例如,考虑与突出部的间隔度数的一半所不同的一个或多个偏离(例如,外突出部的90度间隔,并且具有相对于内突出部与一侧的大约30度偏离、和相对于内突出部与另一侧的大约60度偏离)。作为一个例子,不对称可任选地由具有一个或多个弧长的特征物(例如,在突出部之间的弧跨度或桥连)所赋予。在图4的实例中,带突出部的弹簧元件340的多个径向地向外延伸的突出部344还形成轴向向外延伸的键,这些键例如是被各自的键槽所接受,这些键槽可以相对于一个或多个其它部件而决定带突出部的弹簧元件340的取向(例如,不管是否相邻,分别通过直接或间接联接)。作为一个例子,键可朝向压缩机侧方向轴向地延伸或者朝向涡轮侧方向轴向地延伸。作为一个例子,突出部可包括一个或多个键。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可包括一个或多个键和/或一个或多个键槽。关于一个或多个键的这种方法可扩大一个或多个突出部的表面积,并且/或者使一个或多个键稳定(例如,相对于键槽)。例如,在键是突出部的一部分并且突出部与孔壁接触的情况下,与有弹性的弧跨度(例如,可以径向地向内和/或向外移动,像弹簧)相比,突出部可以是相对地稳定。作为一个例子,键槽可以是可不包括突出部(例如,向外或向内延伸的突出部)的相对较“中性”的部件(例如,弹簧间隔件)的一部分。作为一个例子,弹簧间隔件可包括一个或多个突出部。关于弹簧间隔件350,如上所述,弹簧间隔件可以包括一个或多个配对特征物,例如一个或多个键槽352。作为一个例子,弹簧间隔件可包括一个或多个键和/或一个或多个键槽。一个或多个这种配对特征物可以与相邻的一个或多个部件的一个或多个配对特征物(例如,带突出部的弹簧元件340和带突出部的弹簧元件360)相配合。关于第二带突出部的弹簧元件360,它可以包括多个径向地向外延伸的突出部364并且可以包括多个径向地向内延伸的突出部365(也参见例如视图402、403、404和405)。在图4的实例中,带突出部的弹簧元件360的多个径向地向外延伸的突出部364还形成轴向地向外延伸的键,这些键例如被各自的键槽所接受,这些键槽可以相对于一个或多个其它部件而确定带突出部的弹簧元件360的取向(例如,无论是否相邻,分别通过直接或间接联接)。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可包括一个或多个键和/或一个或多个键槽。在图4的实例中,带突出部的弹簧元件360也包括一个或多个润滑剂孔363。作为一个例子,带突出部的弹簧元件360的径向地向内延伸的突出部365可包括经过其中的润滑剂孔,例如,润滑剂孔363中的一个润滑剂孔可穿过突出部365。关于SFD环元件370,它可以包括润滑剂孔373。如图4的实例中所示,SFD环元件370可以包括超过一个或多个其它部件的轴向长度的轴向长度(例如,沿z-轴)。例如,SFD环元件370的轴向长度超过带突出部的弹簧元件360的轴向长度。在组装时,各种键槽可接受相应的键,并且例如SFD环元件370的润滑剂孔373可以与第二带突出部的弹簧元件360的润滑剂孔363大体上对准。例如,SFD环元件370的外直径可以小于第二带突出部的弹簧元件360的内直径,使得润滑剂孔363和373可充分地对准以便润滑剂经过其中而流动。在该实例中,径向地面向内的突出部365可与SFD环元件370的外表面接触。例如,带突出部的弹簧元件340可与滚动元件轴承单元的外环的外表面接触,同时带突出部的弹簧元件360可与SFD环元件370接触,因为SFD环元件370可径向地位于带突出部的弹簧元件360和滚动元件轴承单元的外环的外表面之间。关于配对特征物的形状和数量,这些可任选地改变。例如,一个部件可包括至少一个键槽、至少一个键或者至少一个键槽和至少一个键。作为一个例子,组件可以包括若干的键/键槽对。图5示出了带突出部的弹簧元件340的突出部345的透视图、带突出部的弹簧元件360的突出部365的透视图、带突出部的弹簧元件340的突出部344或带突出部的弹簧元件360的突出部364的透视图、及端盖330的键槽332或弹簧间隔件350的键槽352的透视图。图5中示出了各种尺寸,包括带突出部的弹簧元件的厚度(例如,径向厚度)、突出部的厚度(例如,径向厚度)、键的厚度(例如,径向厚度)、键槽的厚度(例如,径向厚度)、带突出部的弹簧元件的宽度(例如,轴向宽度)、突出部的宽度(例如,轴向宽度)、键的宽度(例如,轴向宽度)、键槽的宽度(例如,轴向宽度)、突出部的方位跨度(例如,作为角度和/或弧跨度)、键的方位跨度(例如,作为角度和/或弧跨度)、键槽的方位跨度(例如,作为角度和/或弧跨度)、过渡部曲率(例如,作为曲率半径),等。如图5的实例中所示,径向地向内延伸的突出部345可以不同于径向地向内延伸的突出部365,不同之处在于突出部345更厚(径向地)和更窄(方位地)。一个或多个的这种差异可适应被设置在突出部365与外环的外表面之间的SFD环元件370。作为一个例子,径向地向外延伸的突出部345与364在形状、尺寸等方面是可以是相同或不同的。如图中所示,突出部可以包括径向厚度,使得它在远离带突出部的弹簧元件的表面的方向上径向地延伸。在该实例中,突出部可以包括作为径向地面向外表面的接触表面,从而例如与孔壁的表面接触(例如,轴承壳体(如涡轮增压器中间壳体)的孔壁)。作为一个例子,径向地面向内的表面可例如与滚动元件轴承单元(例如,盒、组件等)的外环的外表面接触,或者与元件(例如SFD环元件370)的外表面接触。作为一个例子,带突出部的弹簧元件340和360的制造材料可以是不同的并且/或者可以是相同的。作为一个例子,接触表面可被称为垫,例如,如图5的实例中所示。作为一个例子,突出部(例如突出部344和364中的一个)可包括一个或多个键。例如,考虑径向地向外延伸的突出部以及在一端轴向延伸的键和任选地在另一相反端的另一个轴向延伸的键。在图5的实例中示出了突出部344或突出部364的两个透视图,其中突出部/键的径向厚度大于带突出部的弹簧元件340或360的相邻部分的径向厚度。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可包括至少一个键槽和/或至少一个键和至少一个径向地向外延伸的突出部。各种特征物可位于例如在带突出部的弹簧元件(例如,方位角)上的不同位置。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可以包括径向地向内延伸的突出部和径向地向外延伸的突出部。如图4中所示,这些突出部可在带突出部的弹簧元件(参见例如元件340和360)上彼此方位角地偏离。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可以包括两个或更多的径向地向内延伸的突出部和两个或更多的径向地向外延伸的突出部(参见,例如视图402、403、404和405)。在图4的实例中,四个径向地向内延伸的突出部是以大约90度的间隔而设置,并且四个径向地向外延伸的突出部是以大约90度的间隔而设置,这些向外延伸的突出部与四个径向地向内延伸的突出部偏离达大约45度。在该实例中,90度弧跨度包括接触到一侧的两个突出部和接触到对侧的一个突出部,其中由于通过接触所施加的力因而会发生弧跨度的屈挠。在该实例中,一种或多种制造材料的弹性可至少部分地用一个参数来表征,例如弹簧参数(例如,k或K)。这种参数可应用于带突出部的弹簧元件的数学表征,例如,应用于可包括至少一个弹簧元件和至少一个粘性元件的模型(例如,弹簧和阻尼器模型)。作为一个例子,组件可包括一个或多个带突出部的弹簧元件。在组件包括多个带突出部的弹簧元件的情况下,两个或更多的带突出部的弹簧元件可以是相同的或者全部可以是不同的。如上所述,可基于一个或多个因素队组件的各特征物进行选择,所述因素可包括一个或多个操作因素(例如,润滑剂、转速、质量、力,等)。图6示出了图3的组件300的透视图和轴承壳体组件600的一部分的端视图及具有修改的端部601的组件300的一个实例。在图6的实例中,滚动元件轴承单元310包括内环312、滚动元件笼314、和可以任选地包括定位特征物317的外环316,该定位特征物317可(例如作为键槽)连同键当被设置在孔中时限制滚动元件轴承单元310的外环的旋转。作为一个例子,外环能够方位角地旋转达若干度数。例如,定位特征物可限制顺时针和逆时针旋转达若干度数(例如,小于大约10度)。在该例子中,可允许部分的径向移动(例如,用于一个或多个挤压膜的目的,等)。在图6的实例中,带突出部的弹簧元件340-1、360-1、340-2和360-2可以经由它们各自的径向地向外延伸的突出部而径向地向外延伸。在该实例中,这些突出部可将组件300“支撑”在轴承壳体的孔中(例如,任选地施加载荷或一个或多个“预负荷”力)。基于所施加力的量,组件301当配合到滚动元件轴承单元310时可限制滚动元件轴承单元310的外环相对于轴承壳体的孔的方位角旋转。该方法还可阻止旋转(例如,施加对抗旋转力的力),由此可延长一个或多个定位特征物(例如,减小磨损等)的使用寿命。如图6的实例中所示,轴承组件620位于轴承壳体610的孔630中,其中该孔630沿孔轴线从压缩机端延伸至壳体10的涡轮端。壳体610包括各种通道,这些通道是用于润滑剂的传送以便使轴承组件620润滑,并且例如使可附接到壳体610的压缩机端或者位于与壳体610的压缩机端相邻位置的各种部件润滑。在压缩机端,壳体610包括:包围凹面614的环形面612,该凹面614包括用于将润滑剂传送至壳体610压缩机端的润滑剂孔613(例如,该润滑剂孔613可任选地在压缩机端被密封);用于螺栓或其它附接机构(例如,用于将压缩机背板或其它部件附接到壳体610)的开口615;及通到润滑剂排放口618的润滑剂排放槽617。如图中所示,孔630形成在凹面614中的开口,该开口沿下部延伸至润滑剂排放槽617。由于轴承组件620位于孔630中,因而润滑剂可在轴承组件620内部并且在轴承组件620和孔630周围流动,并且例如流动到润滑剂排放槽617和润滑剂排放口618。润滑剂可被加压并且被提供至壳体组件600,例如经由与润滑剂泵(例如,油泵)流体连通的导管。在图6的实例中,壳体610包括用于固定定位垫圈650的凹槽640,该定位垫圈650可以与位于壳体610的孔630中的轴承组件620的外环622相互作用,例如外环622可以包括定位特征物623(也参见例如外环316的定位特征物317)。作为一个例子,定位垫圈650可以是键并且定位特征物623可以是键槽。在图6的实例中,凹槽640位于孔630的一侧,其中凹槽640可与润滑剂排放槽617流体连通。作为一个例子,在操作期间,一些润滑剂可流动到凹槽640,并且使凹槽640的一个或多个表面和位于凹槽640中的定位垫圈650的一个或多个表面润滑。这样,定位垫圈650可在摩擦力减小(例如,相对于凹槽640的一个或多个表面)的情况下旋转。在图6的实例中,轴承组件620可以是一个组件(例如组件300),例如其中外环316的定位特征物317(例如,键槽)可以与定位垫圈650相互作用(例如,键)。例如,在修改的组件601中,可将各种特征物截短以便于键-键槽相互作用。如上所述,带突出部的弹簧元件可改变外环相对于轴承壳体(例如,中间壳体)的孔的旋转动力学。作为一个例子,可进入键槽以便于与定位特征物(如定位垫圈650)的相互作用。例如,端盖可被轴向地插入并且/或者包括开口部,以便定位特征物(例如键)可以与外环的键槽相互作用。图7示出了图6的组件300的一部分的端视图。在图7的视图中,示出了带突出部的弹簧元件340的四个径向地向内延伸的突出部345。图7中还示出了被设置在内环312与外环316之间的滚动元件313,其中滚动元件313被笼314所接受。如图7中所示,径向地向内延伸的突出部345可以与外环316接触,例如以大约0、90、180和270度直角地接触。例如,假设有x-平面、y-平面,两个突出部可以是沿y-轴并且两个突出部可以是沿x-轴。作为一个例子,当把涡轮增压器安装在车辆或其它设备中时,这些轴线中的一个轴线可任选地与重力对准。作为一个例子,带突出部的弹簧元件和/或其它部件相对于各方向可以是不对称的。例如,带突出部的弹簧元件可包括较大的突出部(例如,较大的垫)和较小的突出部(例如,较小的垫)。在该实例中,突出部尺寸的差异可导致带突出部的弹簧元件具有在一个方向(例如,x-方向)上的弹簧参数,该弹簧常数不同于在另一个方向(例如,y-方向)上的弹簧参数。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可包括沿一个或多个弧跨度的一个或多个径向厚度。例如,带突出部的弹簧元件可包括在两个突出部之间的较薄的弧跨度和在两个突出部之间的较厚的弧跨度。在该实例中,考虑具有四个径向地向内延伸突出部的带突出部的弹簧元件,这些径向地向内延伸突出部包括介于两个厚的弧跨度之间的两个薄的弧跨度(例如,以提供方向性对称)。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可任选地用两个或更多的弹簧参数来表征,例如基于突出部和/或弧刻度尺寸等。作为一个例子,带突出部的弹簧元件的一个或多个弧跨度的径向厚度和/或轴向长度(例如,或轴向宽度)的大小可被设计成实现对称或者被设计成实现部分量的不对称。例如,一个方法可减小在方位跨度上方的材料的量,这相应地可使方位跨度变得更加柔性(例如,与具有更多材料的跨度相比)。图7还示出了各种半径r1至r9和z-轴,例如用于限定柱面坐标系统(r、z、Θ),其中方位角可以限定突出部位置。如上所述,就带突出部的弹簧元件360而言,径向地向内延伸的突出部365可与元件(如SFD元件370)接触。在该实例中,突出部365可改变SFD元件370的动力学,这相应地可改变用于一个或多个挤压膜阻尼器(例如,由一个或多个间隙中的润滑剂所形成)的一个或多个间隙。作为一个例子,基于弹簧特性,重力的影响可以或者可以不被认为是可忽略的。例如,带突出部的弹簧元件的刚度和/或其取向可以或者可以不允许旋转组件在静止时的沉降(例如,没有用于形成一个或多个SFD的润滑剂压力)。作为一个例子,一个或多个带突出部的弹簧元件可减小旋转组件(例如,轴和叶轮)所发生的沉降(例如,在重力的方向上)的量。图8是沿如图7中所示直线A-A的图6的组件300的剖视图。如图8的实例中所示,内环312可以是多部件内环(例如,压缩机侧部件和涡轮侧部件)并且外环316可以是整体式外环(例如,单个的整体件)。关于外环316,它可以包括润滑剂孔315(例如,润滑剂排放口)及润滑剂井道318-1和318-2,这些润滑剂井道318-1和318-2可以是被设置进入外环316的外表面中的环形槽。这种井道可与润滑剂孔流体连通(参见例如图9)以便可形成润滑剂喷射,其中润滑剂可以从井道流动经过一个或多个开口并且朝向滚动元件(如滚动元件313)“喷射”到其润滑剂表面(例如,以及笼表面、内环表面和外环表面)。图8的剖视图示出了如何可以将各种部件轴向地和径向地相对于彼此定位。该方法可以包括限定间隙,这些间隙可相应地限定容纳可充当一个或多个挤压膜阻尼器(SFD)的一个或多个润滑剂膜的表面。作为一个例子,带突出部的弹簧元件340-1或340-2的突出部可被轴向地设置成至少部分地与外环316的滚道重叠,从而例如至少部分地与滚动元件313重叠。如图8的实例中所示,SFD环元件370-1的开口373-1至少部分地与带突出部的弹簧元件360-1的开口363-1对准并且SFD环元件370-2的开口373-2至少部分地与带突出部的弹簧元件360-2的开口363-2对准。这种对准可以允许润滑剂分别流动到润滑剂井道318-1和318-2。作为一个例子,可在外环316的外表面和SFD环元件370-1的内表面之间限定一个间隙,并且可在外环316的外表面与SFD环元件370-2的内表面之间限定一个间隙。这种间隙可接受润滑剂,通过施加分别经由至少部分对准的开口363-1和373-1和至少部分对准的开口363-2和373-2所传送的压力而对润滑剂进行加压。在图8的实例中,将这些间隙标示为SFDA,例如,挤压膜阻尼器类型A。图8还出了被标示为SFDB、SFDC和SFDD的其它间隙,这些间隙可形成挤压膜阻尼器(SFD)。类型SFDB至少部分地被弹簧间隔件350-1的内表面和SFD环元件370-1的外表面所限定,并且至少部分地被间隔件380的内表面和SFD环元件370-1的外表面所限定,并且至少部分地被弹簧间隔件350-2的内表面和SFD环元件370-2的外表面,并且至少部分地被间隔件380的内表面和SFD环元件370-2的外表面所限定。类型SFDC至少部分地是被外环316的外表面和端盖330-1的内表面所限定,并且至少部分地被外环316的外表面和端盖330-2的内表面所限定。类型SFDD是至少部分地被外环316的外表面(例如,任选地凹面,从外环316的最大外半径凹进)和间隔件380(例如,中部间隔件,也参见图9的间隔件380的剖视图)的内表面所限定。作为一个例子,各种表面可由各自的半径和/或轴向尺寸所限定。作为一个例子,就润滑剂油压力而言,SFDA类型可以具有比SFDB、SFDC和SFDD类型的润滑剂压力更大的压力(例如,SFDA类型可经由润滑剂孔363和373与各自的润滑剂供给口流体连通)。图9示出了图3的组件300的分解平面视图。在图9的实例中,示出了滚动元件轴承单元310的各种特征物,包括润滑剂孔315、任选的键槽317、润滑剂井道318-1和318-2、及被设置在井道318-1和318-2的表面中的润滑剂孔319-1和319-2。润滑剂孔319-1和319-2是延伸经过外环316(例如,从外环316的外表面到外环316的内表面)的通道。图9中还示出了间隔件380(例如,中部间隔件)的插入部381、键槽382和开口385。该开口可与滚动元件轴承单元310的润滑剂孔315对准。关于插入部381,它具有超过间隔件380端部的径向厚度的径向厚度。关于键槽382,这些键槽可接受带突出部的弹簧元件的各自的键,例如带突出部的弹簧元件360的键364。图中还示出了间隔件380的各种尺寸,这些尺寸包括半径或直径(例如,d1、d2和d3)和轴向尺寸(例如,z1、z2和z3)。图10是包括组件300、壳体1010和端板1040的系统1000的一个实例的视图。作为一个例子,端板1040可被成形为与壳体(如图6的壳体610)相配合(例如,通过经由开口615所接受的螺栓等)。在该实例中,端板1040可位于与凹面614相邻的位置,例如至少部分地覆盖一个定位特征物(例如定位垫圈650),其中可包括这种定位机构作为涡轮增压器的一部分。作为一个例子,端板1040可堵塞壳体的润滑剂通道,任选地利用一个或多个密封部件(例如,O形圈、插塞,等)。在图10的实例中,壳体1010(例如,轴承壳体或中间壳体)包括压缩机侧1012和涡轮侧1014、以及设置在压缩机侧1012与涡轮侧1014之间的润滑剂进口1013和润滑剂出口1019,其中进口1013和出口1019可任选地彼此相反。作为一个例子,至少出口1019可任选地与重力大体上对准,从而例如允许润滑剂至少部分地由于重力而从其中排放出。壳体1010还包括孔1011,该孔1011具有与通道1015和进口1013流体连通的端口1016-1和1016-2。该通道1015可类似于与图6的壳体610的润滑剂孔613相联的通道,并且该通道1015可任选地在压缩机侧1012被密封(例如,利用插塞、平板,等)。这种通道可钻孔或者形成于壳体中,例如,通过从压缩机侧钻孔进入壳体达到适当的轴向深度。在图10的实例中,孔1011至少部分地是由孔壁1018所限定,该孔壁1018具有在通道1015与孔1011之间的径向厚度、和在孔1011与排放室之间的径向厚度,该排放室与出口1019流体连通,其中孔壁1018中的开口1017允许润滑剂的通过并且其中润滑剂也可例如在孔壁1018的压缩机端和/或涡轮端通过。如图10的实例中所示,端口1016-1和1016-2是形成于孔壁1018中并且可至少部分地由方位跨度(例如,度数)和轴向尺寸所限定。例如,端口可跨越大约几度到大约10度或更大的弧。作为一个例子,可至少部分地考虑润滑剂孔(例如润滑剂孔363-1、363-2、373-1和373-2中的一个孔)来确定轴向尺寸,该润滑剂孔可以接受来自各自的端口1016-1和1016-2的润滑剂。各种特征物的尺寸可例如至少部分地基于润滑剂压力和/或一个或多个其它润滑剂特性(例如,粘度等)来确定。作为一个例子,各种特征物的尺寸可至少部分地基于对操作条件(例如,期望的阻尼的量、弹簧与粘性效果之间的平衡,等)的一个或多个分析来确定。图11是图10的系统1000的剖视图,其中例如利用一个或多个部件和/或特征物(如螺栓、螺纹、卡口,等)将平板1040安装到壳体1010。如图11的实例中所示,滚动元件轴承单元310和混合元件阻尼器组件301可轴向地位于平板1040与壳体1010的中心孔之间。例如,平板1040可限制在壳体1010的压缩机侧1012的轴向移动,并且沉孔可以是作用是限制朝向壳体1010涡轮侧1014的轴向移动的壳体1010的部分。作为一个例子,可存在一个间隙,其中在平板1040与沉孔的一个面之间的轴向尺寸超过滚动元件轴承单元310的外环316(例如,和/或端盖330-1和330-2的端面)的轴向尺寸。在图11的实例中示出了各种尺寸,包括孔半径rb、沉孔半径rcb、平板开口半径rp、孔长度zb、润滑剂通道长度zlb和下孔壁长度zbwl,这些尺寸的大小可被设计成在压缩机端形成相对于平板1040的至少一个轴向间隙,并且/或者可被设计成在涡轮侧与带突出部的弹簧元件的径向向外延伸突出部接触。图中还示出了重力的方向(G),其中壳体1010可任选地与重力的方向大体上对准,从而例如在适宜的情况下便于润滑剂的排放。图12示出了图10的系统的一部分的一系列的剖视图。图12示出了SFDA和SFDB类型的两种类型的挤压膜阻尼器(SFD),其中SFDA类型的压力可超过SFDB类型的压力。图12还示出了被设置在开口363-1和373-1中的套管390-1,例如用于提供对准、减少在SFD环元件370-1与带突出部的弹簧元件360-1之间的泄漏等。如图中所示,开口363-1穿过带突出部的弹簧元件360-1的径向地向内延伸的突出部365-1。图12还示出了各种尺寸或位置。例如,开口或通道的轴向位置被图示为zO,其中该通道可以包括截面尺寸dO并且其中套管可以包括径向高度ΔrO。图中还示出了在轴向方向和径向方向上的各种箭头,例如,对应于其中润滑剂可流动、形成膜等的间隙。图13示出了组件300(参见例如图6)的剖视图,该剖视图图示说明了润滑剂通道的实例。图中还示出了标示压力P1(例如,高或较高的压力范围)和压力P2(例如,低或较低的压力范围)的一个图例。图中还示出了SFDA、SFDB、SFDC和SFDD,这些类型的挤压膜阻尼器在柱面坐标系统中在由滚动元件轴承单元310的内环312所限定的轴线周围至少部分地方位角地延伸。表1.示例性组件中部间隔件不锈钢1弹簧间隔件不锈钢2端盖T不锈钢1端盖C不锈钢1带突出部的弹簧元件KA钛合金2带突出部的弹簧元件KB钛合金2SFD环元件不锈钢2如表1中所示,示例性的混合元件组件可以包括不同的制造材料。在该例子中,带突出部的弹簧元件的制造材料可不同于部件或SFD元件。例如,因为带突出部的弹簧元件可经历在一个或多个弧跨度上方的径向运动,所以可对制造材料进行选择从而提供这种“弹簧动作”(例如,循环等)的耐久性。作为一个例子,涡轮增压器系统可以包括:包括至少部分地由孔壁所限定的孔的壳体;包括外环的滚动元件轴承单元;和至少部分地被设置在外环与孔壁之间的混合元件阻尼器组件,其中该混合元件阻尼器组件包括带突出部的弹簧元件和挤压膜阻尼器元件。作为一个例子,带突出部的弹簧元件可以包括径向地向内延伸的突出部和/或径向地向外延伸的突出部。作为一个例子,可以将挤压膜阻尼器元件至少部分地设置在带突出部的弹簧元件的径向地向内延伸的突出部与外环(例如,外环的外表面)之间。作为一个例子,带突出部的弹簧元件的径向地向外延伸的突出部可以与壳体的孔壁接触。作为一个例子,涡轮增压器系统可以包括混合元件阻尼器组件,该阻尼器组件包括至少两个带突出部的弹簧元件。在该例子中,两个带突出部的弹簧元件中的至少两个的径向地向内延伸突出部的突出部形状可以不同。作为一个例子,挤压膜阻尼器元件可以是挤压膜阻尼器环元件(例如,包括至少一个连续的360度部分)。作为一个例子,挤压膜阻尼器元件可以包括润滑剂孔,从而例如允许润滑剂通过该润滑剂孔而流动到滚动元件轴承单元。作为一个例子,挤压膜阻尼器元件可以限定低压挤压膜空间和高压挤压膜空间。在该例子中,可将润滑剂提供至这种空间从而形成挤压膜阻尼器,这些阻尼器可在它们的阻尼中不同,至少部分地由于压力(例如,润滑剂压力)。作为一个例子,混合元件阻尼器组件可以包括键和键槽,这些键和键槽确定带突出部的弹簧元件相对于挤压膜阻尼器元件的取向。作为一个例子,混合元件阻尼器组件可以包括端盖,该端盖联接到带突出部的弹簧元件,该弹簧元件可联接到间隔件,该间隔件可联接到另一个带突出部的弹簧元件。在该例子中,可包括另一个间隔件,该间隔件联接到另一个带突出部的弹簧元件。作为一个例子,带突出部的弹簧元件和挤压膜阻尼器元件可以是压缩机侧元件,并且混合元件阻尼器组件可以包括另一个带突出部的弹簧元件和可以是涡轮侧元件的另一个挤压膜阻尼器元件。作为一个例子,混合元件阻尼器组件可以包括串联的带突出部的弹簧元件和挤压膜阻尼器元件(例如,作为串联的弹簧和阻尼器)。在该例子中,可以包括另一个带突出部的弹簧元件,该弹簧元件与这些串联元件并联(例如,与为串联的弹簧和阻尼器相并联的弹簧)。尽管已在附图中图示说明并且在前面的具体实施方式中描述了方法、装置、系统、布置等的一些实例,但应当理解的是所公开的示例性实施例并非是限制性的,但能够作出许多重新布置、修改和替换。当前第1页1 2 3 
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