一种高可靠性的涡轮增压器转子系统的制作方法

本技术涉及涡轮增压器，特别是涉及一种高可靠性的涡轮增压器转子系统。

背景技术：

1、天燃气发动机的排气温度比柴油机高得多，在高升功率密度的天燃气发动机上，涡轮进口温度达到700℃～800℃，涡轮增压器在如此高的环境温度下工作，会导致其内浮动轴承处的润滑油因为温度过高而失去润滑和冷却的效果，进而造成增压器浮动轴承磨损，致使增压器可靠性下降，乃至损坏，特别是发动机频繁地在全速全负荷急速停车和从停车状况快速起动到全速全负荷的情况下，润滑油供油不足和冷却的效果不佳，会加剧浮动轴承磨损，更易导致涡轮增压器损坏。

2、此外，高的涡轮进口温度，还会造成涡轮增压器内的涡端密封环处的润滑油结焦，使得密封环发生积炭而失去弹性，进而造成增压器漏油等现象。

3、目前，为了使涡轮增压器随车用天燃气发动机能够安全可靠地工作，要求降低涡轮增压器内涡轮端的浮动轴承部位的温度(例如要求不超过150℃)，以及降低涡轮端密封环处的温度(例如要求不超过230℃)，且涡轮增压器转子系统具有更好的工作稳定性。

4、但是，目前还没有一种技术，能够满足以上需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种高可靠性的涡轮增压器转子系统。

2、为此，本实用新型提供了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其包括中空的水冷轴承体；

3、其中，水冷轴承体内，设置有横向分布的涡轮转轴；

4、涡轮转轴包括横向分布的传动轴；

5、涡轮转轴的传动轴的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮、轴封套和止推间隔套；

6、涡轮转轴的传动轴的中部和右端径向外壁，分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承和涡轮端全浮动轴承；

7、其中，轴封套的径向四周外侧，环绕地安装有封油盖；

8、止推间隔套的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板；

9、水冷轴承体内设置有冷却水水腔；

10、水冷轴承体，包括轴承体进油口、止推轴承板进油口、第一浮动轴承进油口和回油孔；

11、其中，轴承体进油口，垂直设置于水冷轴承体的上部；

12、轴承体进油口的底部，与润滑油路相连通；

13、润滑油路的左右两端，分别与止推轴承板进油口的右端和第一浮动轴承进油口的顶部相连通；

14、第一浮动轴承进油口的底部，与中空的第一浮动轴承安装孔段相连通；

15、第一浮动轴承安装孔段内，设置有涡轮端全浮动轴承；

16、水冷轴承体的底部，设置有回油孔；

17、水冷轴承体内在回油孔的上方，设置有中空的回油腔；

18、冷却水水腔，包括环绕分布的整水腔；

19、水冷轴承体内部在涡轮端全浮动轴承的径向外侧，间隔地环绕设置有整水腔。

20、优选地，轴封套的左侧与压气机叶轮的右侧相接触；

21、轴封套的右侧，与止推间隔套的左侧相接触；

22、涡轮转轴的传动轴左端部设置有轴端螺母；

23、轴端螺母的右侧与压气机叶轮的左侧相顶紧接触；

24、止推轴承板的左端面与封油盖的右侧面相接触。

25、优选地，轴封套的左端径向外侧面在与封油盖的配合处，环绕地设置了密封环安装凹槽；

26、密封环安装凹槽内，设置有压气机端密封环；

27、涡轮转轴的传动轴径向外壁在涡轮端全浮动轴承和压气机端全浮动轴承的左右两侧，均环绕地设置有两个浮动轴承环槽；

28、每个浮动轴承环槽内，分别设置有一个浮动轴承挡圈。

29、优选地，轮转轴的传动轴右端部，设置有环绕分布的涡轮叶轮；

30、涡轮转轴的传动轴右端径向外壁，环绕地设置有涡轮端密封环安装凹槽；

31、涡轮端密封环安装凹槽内，设置有涡轮端密封环；

32、涡轮端密封环，位于浮动轴承挡圈的右侧与涡轮叶轮的左侧之间的位置。

33、优选地，冷却水水腔还包括半环形水腔；

34、水冷轴承体内部在压气机端全浮动轴承径向外侧，设置有半环形水腔；

35、压气机端全浮动轴承，位于半环形水腔的内侧方向；

36、半环形水腔，与整水腔相连通。

37、优选地，润滑油路的左端，还与第二浮动轴承进油口的顶部相连通；

38、第二浮动轴承进油口的底部，与中空的第二浮动轴承安装孔段相连通；

39、第二浮动轴承安装孔段内，设置有压气机端全浮动轴承。

40、优选地，水冷轴承体的底部，设置有回油孔；

41、水冷轴承体内在回油孔的上方，设置有中空的回油腔；

42、水冷轴承体内部，在第一浮动轴承安装孔段和第二浮动轴承安装孔段之间的位置，设置有过油孔；

43、回油腔，通过过油孔与第一浮动轴承安装孔段和第二浮动轴承安装孔段相连通。

44、优选地，水冷轴承体的左端前侧上部和左端后侧下部，分别设置有一个排砂工艺孔；

45、每个排砂工艺孔中，分别设置有一个工艺孔螺纹堵头；

46、每个工艺孔螺纹堵头上，设置有一个密封o形圈。

47、优选地，水冷轴承体的左端前侧下部和左端后侧上部，分别设置有冷却水道进水口和冷却水道出水口；

48、冷却水道进水口和冷却水道出水口，与半环形水腔的两端相连通。

49、优选地，涡轮端全浮动轴承和压气机端全浮动轴承结构相同；

50、涡轮端全浮动轴承的中部，环绕地均匀设置有径向分布的多个进油孔；

51、涡轮端全浮动轴承的内部，设置有涡轮端全浮动轴承内孔；

52、进油孔的内侧端，与涡轮端全浮动轴承内孔相连通；

53、涡轮端全浮动轴承内孔的四周内侧壁，均匀地设置有多个油楔。

54、由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其结构设计科学，采取结构科学的新型全浮动轴承和具有冷却水水腔的水冷轴承体，能够有效降低轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度，从而降低轴承体的热负荷，显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性，具有重大的实践意义。

55、经过检验，本实用新型提供的涡轮增压器转子系统，能够在不改变增压器安装和不增加增压器制造成本的前提下，满足重型车用天燃气发动机的可靠工作，是适用于重型车用天燃气发动机的一种高可靠涡轮增压器转子系统。

技术特征：

1.一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，包括中空的水冷轴承体(5)；

2.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轴封套(9)的左侧与压气机叶轮(11)的右侧相接触；

3.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轴封套(9)的左端径向外侧面在与封油盖(13)的配合处，环绕地设置了密封环安装凹槽；

4.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轮转轴(1)的传动轴(101)右端部，设置有环绕分布的涡轮叶轮(102)；

5.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，冷却水水腔还包括半环形水腔(5-22)；

6.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，润滑油路(5-0)的左端，还与第二浮动轴承进油口(5-42)的顶部相连通；

7.如权利要求6所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的底部，设置有回油孔(5-5)；

8.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的左端前侧上部和左端后侧下部，分别设置有一个排砂工艺孔；

9.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的左端前侧下部和左端后侧上部，分别设置有冷却水道进水口(5-9)和冷却水道出水口(5-8)；

10.如权利要求1至9中任一项所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，涡轮端全浮动轴承(4)和压气机端全浮动轴承(6)结构相同；

技术总结
本技术公开了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，包括中空的水冷轴承体；水冷轴承体内设置有横向分布的涡轮转轴；涡轮转轴包括横向分布的传动轴；涡轮转轴的传动轴的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮、轴封套和止推间隔套；涡轮转轴的传动轴的中部和右端径向外壁分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承和涡轮端全浮动轴承；止推间隔套的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板；水冷轴承体内设置有冷却水水腔。本技术采取新型全浮动轴承和具有冷却水水腔的水冷轴承体，能够有效降低轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度，降低轴承体的热负荷，显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性。

技术研发人员：赵丕欢,冀翼,史丽媛,石海涛,庞少博,张斌,张卓沛
受保护的技术使用者：天津北方天力增压技术有限公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/12