一种带有泄油孔的浮动轴承的制作方法

本实用新型涉及涡轮增压器浮动轴承领域，尤其涉及一种带有泄油孔的浮动轴承。

背景技术：

涡轮增压器技术可以有效地提高发动机的功率密度、降低整车重量、改善燃油经济性，对汽车的节能减排起到重要作用。随着能源问题日益紧迫和排放法规的加严，涡轮增压器技术逐渐得到大规模普及。车用发动机在动力性、经济性、废气排放以及噪声等方面要求的不断提高，对涡轮增压器技术提出了更高的挑战。

由于涡轮增压器的转速极高，目前主要采用浮动轴承。现有的典型的轴承系统布置如图1所示，两个浮动轴承放置在中间体中，用于支撑整个转子。旋转的转子系统包括涡轮、压叶轮、主轴、以及其他用于轴向定位的辅助零件包括轴承体。图1中的箭头表示润滑油的流动方向，在增压器转动时，润滑油的动压力会在浮动轴承的内外侧间隙分别形成油膜，以支撑转子系统。

目前市场上大多的增压器使用的浮动轴承如图3、图4和图5所示，浮动轴承的上有几个径向油孔(图3、图4、图5例中为6个)，从中间体油孔流进来的润滑油沿径向油孔流入浮动轴承的内侧间隙，形成内油膜。润滑油的流动路径如图2中的箭头所示。

浮动轴承与主轴的配合如图6所示，A-A方向的视图如图7所示，B-B方向的剖视图如图8所示。浮动轴承与主轴之间的润滑油会形成油膜支撑转子系统。

当主轴旋转时(图7、图8中为逆时针旋转，实际情况也可能是顺时针旋转)，主轴的轴线与浮动轴承的轴线会产生一定程度的偏心。浮动轴承的内油膜存在一侧较小的间隙和一侧较大的间隙，由此主轴与浮动轴承之间的油膜分为两部分：沿旋转方向厚度逐渐减小的收敛楔(图7和图8左下侧)和沿旋转方向厚度逐渐增大的发散楔(图7和图8右上侧)。但在不同间隙处的润滑油周向的流动速度基本相同，因此通过油膜间隙较小一侧的截面的润滑油流量大于油膜间隙较大一侧的截面的润滑油流量。最终导致收敛楔区域的润滑油增多，发散楔区域的润滑油减少，推动主轴在沿主轴的轴线自转的同时，绕着浮动轴承的轴线公转，这种现象在滑动轴承中称为油膜涡动。油膜涡动问题会产生噪声问题，严重时甚至破坏轴承系统的稳定性。

由于浮动轴承系统的特性，其在工作时会产生油膜涡动，进而会引发噪声问题，严重时甚至破坏轴承系统的稳定性。

为了解决油膜涡动产生的振动和噪声问题，各厂家提出了不同的解决方案。

如专利号CN104583620A所述的技术方案一，通过改变主轴表面与轴承孔的间隙量，使转子在低转速产生定心效果并抑制高转速的摩擦阻力上升，从而降低噪声。

如专利号CN105940229A所述的技术方案二，在轴承外表面开周向蓄油槽，通过改变润滑油的静压分布，抑制转子的不稳定振动。

现有的技术，或者采用基本的轴承系统，不针对油膜涡动问题做出改进，或者采用上述的几个方案：如专利号CN104583620A所述的技术方案一，轴承内孔的轮廓控制在μm级别，势必大幅提高零件加工成本，同时其对振动的改进效果亦不明显；如专利号CN105940229A所述的技术方案二，没有直接改进油膜涡动产生的振动，转而抑制振动向轴承体的传导，虽然对传递到整车的振动和噪声有所改善，但没有从根本上解决转子系统的振动问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种带有泄油孔的浮动轴承，能够有效地降低轴承系统的振动，降低轴承系统振动产生的噪声，降低轴承系统运行时的温度，并提高浮动轴承寿命。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是从根本上解决转子系统的振动问题，并不带来其他副作用，既保持了浮动轴承内外油膜的完整性，又节约成本且易于实现。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种带有泄油孔的浮动轴承，包括泄油孔和径向油孔，所述泄油孔与浮动轴承轴线成一定角度设置，所述泄油孔一端通向所述浮动轴承端面，另一端通向所述浮动轴承内圆柱面，所述径向油孔沿径向设置且通向所述浮动轴承内表面，所述泄油孔与所述径向油孔不相通，所述泄油孔与所述浮动轴承外表面不相通。

进一步地，所述径向油孔采用圆柱形。

进一步地，所述泄油孔采用圆柱形或非圆柱形。

进一步地，所述圆柱形或所述非圆柱形泄油孔的内径大于0小于所述浮动轴承的内外径之差。

进一步地，所述泄油孔数量的变化范围为1到12。

进一步地，所述泄油孔在圆周方向可与所述径向油孔交错设置，所述泄油孔一端通向所述浮动轴承的端面，另一端通向所述浮动轴承内圆柱面。

进一步地，所述泄油孔与所述径向油孔不相通。

本实用新型通过在浮动轴承上添加倾斜的泄油孔，并使泄油孔一端与浮动轴承端面相通，另一端与浮动轴承内圆柱面相通，有效地降低了转子系统运行时的振动，进而降低了由此产生的噪声，同时有效降低了运行时的轴承温度，提高了浮动轴承寿命。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有的典型涡轮增压器轴承系统布置图；

图2是简化的现有典型涡轮增压器轴承系统布置图；

图3是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承图；

图4是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承子午面剖视图；

图5是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承纵剖视图；

图6是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承与主轴装配子午面剖视图；

图7是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承与主轴装配A向视图；

图8是目前市场上典型的涡轮增压器浮动轴承与主轴装配B-B平面剖视图；

图9是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承图；

图10是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承子午面剖视图；

图11是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承纵剖视图；

图12是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配子午面剖视图；

图13是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配A向视图；

图14是本实用新型一个较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配B-B平面剖视图；

图15是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承图；

图16是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承过径向油孔的子午面剖视图；

图17是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承过泄油孔的子午面剖视图；

图18是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配子午面剖视图；

图19是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承过泄油孔的子午面剖视图；

图20是本实用新型另一较佳实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配子午面剖视图；

其中，1-浮动轴承，2-涡轮，3-轴承体，4-压叶轮，5-主轴，6-内层油膜，7-外层油膜，8-径向油孔，9-主轴轴线，10-浮动轴承轴线，11-收敛楔，12-发散楔，13-A截面，14-B截面，15-泄油孔。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图9所示，本实用新型的一种带有泄油孔15的浮动轴承1，包括泄油孔15和径向油孔8，所述泄油孔15与所述浮动轴承1的轴线成一定角度设置，所述径向油孔8沿径向设置且通向所述浮动轴承1内表面，所述泄油孔15与所述径向油孔8不相通。图10为本实用新型的一种实施例的带泄油孔的浮动轴承子午面剖视图；图11为本实用新型的一种实施例的带泄油孔的浮动轴承纵剖视图。泄油孔15可以采用圆柱形，也可采用非圆柱形，泄油孔15和径向油孔8的尺寸都是可变的，可以根据具体应用情况选取。径向油孔8设置在浮动轴承1的轴向中间位置。

图12为本实用新型的一种实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配子午面剖视图；图13是本实用新型的一种实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配A向视图；图14是本实用新型的一种实施例的带泄油孔的浮动轴承与主轴装配B-B平面剖视图；浮动轴承1与主轴5之间的润滑油会形成油膜支撑转子系统。

本实用新型的一种带有泄油孔15的浮动轴承适用于现有的典型的轴承系统布置如图1所示，两个浮动轴承1放置在中间体中，用于支撑整个转子。旋转的转子系统包括涡轮2、压叶轮4、主轴5、以及其他用于轴向定位的辅助零件包括轴承体3。图1中的箭头表示润滑油的流动方向，在增压器转动时，润滑油的动压力会在浮动轴承的内外侧间隙分别形成油膜，包括内层油膜6和外层油膜7，以支撑转子系统。

为了便于描述，将图1中的浮动轴承系统简化为图2，应当注意，图2仅包含了浮动轴承系统中的主要零部件，且其尺寸比例不反映真实状态。

当主轴5旋转时(图13、图14中为逆时针旋转，实际情况也可能是顺时针旋转)，主轴轴线9与浮动轴承轴线10会产生一定程度的偏心。浮动轴承的内层油膜6存在一侧较小的间隙和一侧较大的间隙，由此主轴5与浮动轴承1之间的油膜分为两部分：沿旋转方向厚度逐渐减小的收敛楔11(图13和图14左下侧)和沿旋转方向厚度逐渐增大的发散楔12(图13和图14右上侧)。但在不同间隙处的润滑油周向的流动速度基本相同，因此通过油膜间隙较小一侧的A截面13的润滑油流量大于油膜间隙较大一侧的B截面14的润滑油流量。最终导致收敛楔11区域的润滑油增多，发散楔12区域的润滑油减少，推动主轴5在沿主轴轴线9自转的同时，绕着浮动轴承轴线公10转，这种现象在滑动轴承中称为油膜涡动。油膜涡动问题会产生噪声问题，严重时甚至破坏轴承系统的稳定性。本实用新型通过在浮动轴承1上设置泄油孔15，将收敛楔11中一部分多余的润滑油排出如图12箭头所示，以达到降低油膜涡动问题的目的。进而有效地降低轴承系统的振动，降低轴承系统振动产生的噪声，降低轴承系统运行时的温度，提高浮动轴承寿命。

在本实用新型的另一实施例中，泄油孔15与径向油孔8在周向上交错布置。

在本实用新型的另一实施例中，如图15、图16、图17、图18所示，泄油孔15与径向油孔8在浮动轴承1的周向上交错布置，泄油孔15一端通向浮动轴承1的端面，另一端通向浮动轴承1内圆柱面，且泄油孔15与径向油孔8不相通，泄油孔15布置在径向油孔8的两侧，也可以布置在径向油孔8的单侧如图19和图20。泄油孔15的倾斜角度可以根据实际情况调整。泄油孔15的尺寸大小、数量多少可以根据实际情况调整。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。