分体式涡轮增压器止推轴承的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于涡轮增压器领域，具体是一种分体式涡轮增压器止推轴承。它包括设于增压器压气机端的主止推轴承和靠近涡轮端的副止推轴承，主止推轴承与副止推轴承同心设于涡轮轴的端部并且贴合在轴封垫片两个端面设置，主止推轴承的端面上设有扇形油楔面，油楔面的端部设有贮油槽，油楔面径向由圆心向外形成增高的斜面，周向为递减或递增的斜面；油楔面径向的外缘与主止推轴承的端面齐平形成径向油封边，油楔面周向斜面的高起边与主止推轴承的端面齐平形成周向油封边。本实用新型的优点是提高了轴承承载力，使涡轮增压器轴承的机械损失减低约30%。以发动机增压压力的上升速率来衡量，涡轮迟滞可以缩短6%～10%。
【专利说明】分体式涡轮增压器止推轴承
【技术领域】
[0001]本实用新型属于涡轮增压器领域，具体是一种分体式涡轮增压器止推轴承。
【背景技术】
[0002]近年来，由于城市污染和噪声公害越来越严重，各国环境法规控制越来越严格，促进了小客车和乘用车等汽油发动机涡轮增压技术的不断发展。汽油机进气增压技术差不多已有半个多世纪的发展历史，但是它的发展却经历了一条漫长的道路。主要原因就是柴油机和汽油机各自的工作特点存在很大差别，特别是在混合气的形成和燃烧方式上对增压性能有极大的影响，使得汽油机进气增压在技术上要比柴油机增压困难很多。
[0003]对于汽油机来说，增压后提高了缸内混合气压缩和燃烧气体的温度和压力，增加了燃烧室受热零件的热负荷，很容易产生爆震，从而使发动机的机械性能、润滑性能等都受到影响。另外汽油机排气温度比柴油机高，汽油机的转速比柴油机高，空气流量变化更大。这些都对汽油机涡轮增压器及其部件的材料、设计、制造和加工提出了更高的要求。
[0004]车用涡轮增压器设计中，止推轴承的设计非常重要，它不仅直接影响增压器结构的可靠性和使用寿命，而且止推轴承占轴承功率损失的大部分，还会影响涡轮增压器的效率。据统计在增压器的所有故障中，由于轴承(止推轴承和浮动轴承)造成的故障约占40%左右。而在轴承故障中，止推轴承的故障率又高于浮动轴承。止推轴承一旦损坏，直接导致叶轮和壳体碰擦，转子卡死，增压器停止工作。因此，为了提高新一代汽油机涡轮增压器的可靠性，研制和开发新型止推轴承势在必行。
[0005]涡轮增压器的止推轴承正反两面均需要具有很高的承载能力，单片止推轴承需要在正反面形成两个油腔，从而消耗大量的润滑油，通常占整个涡轮增压器供油量的70%以上。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的问题是提供一种润滑油消耗少的分体式涡轮增压器止推轴承。
[0007]本实用新型采用了如下技术方案:
[0008]分体式涡轮增压器止推轴承，它包括设于增压器压气机端的主止推轴承和靠近涡轮端的副止推轴承，主止推轴承与副止推轴承同心设于涡轮轴的端部并且贴合在轴封垫片两个端面设置，主止推轴承的端面上设有扇形油楔面，油楔面的端部设有贮油槽，油楔面径向由圆心向外形成增高的斜面，周向为递减或递增的斜面；油楔面径向的外缘与主止推轴承的端面齐平形成径向油封边，油楔面周向斜面的高起边与主止推轴承的端面齐平形成周向油封边。
[0009]所述的副止推轴承的端面上设有空间曲面油楔面。
[0010]本实用新型的优点是提高了轴承承载力，两个轴承上各有一个油楔面，并且两个油楔面相向装配，形成一个润滑油腔，所以其供油量几乎可以减少一半，使涡轮增压器轴承的机械损失减低约30%。以发动机增压压力的上升速率来衡量，涡轮迟滞可以缩短6%?10%。同时，由于是分体式轴承，可以有效地根据增压器不同方向承载力的大小，分别精确地设计两个止推轴承的结构，以最大限度的减小磨损损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的安装结构示意图；
[0012]图2为主止推轴承的结构示意图；
[0013]图3为副止推轴承的结构示意图；
[0014]图4为油楔面结构示意图；
[0015]图5为副止推轴承的结构示意图；
[0016]图6为图5的A-A向视图。
【具体实施方式】
[0017]如图2、图3、图4所示，分体式涡轮增压器止推轴承，它包括设于增压器压气机端的主止推轴承和靠近涡轮端的副止推轴承，主止推轴2与副止推轴承4同心设于涡轮轴的端部并且贴合在轴封垫片两个端面设置。
[0018]主止推轴承2的端面上设有扇形油楔面7，油楔面7的端部设有贮油槽3，油楔面7径向由圆心向外形成增高的斜面，周向为递减或递增的斜面；油楔面径向的外缘与主止推轴承的端面齐平形成径向油封边7a，油楔面周向斜面的高起边与主止推轴承的端面齐平形成周向油封边7b。
[0019]主止推轴承采用了 4片油楔面结构。为了解决高速止推轴承由于离心力引起的瓦块外缘端泄流量增大，造成轴承承载力降低的问题，设计了带封油边的斜-平面的油楔面结构。该斜面具有空间结构，在圆周和直径方向均有厚度变化。斜面外缘部分和平面等高，形成径向的封油边；斜面侧边靠近平面的部分和平面等高，形成轴向的单边封油。在油楔面的外缘设计加工一条贮油槽，进一步提高润滑油的贮留性。
[0020]如图5、图6副止推轴承的端面上设有空间曲面油楔面4a。
[0021]副止推轴承依然采用了 4个具有空间曲面的油楔面结构，油楔面呈扇形。油楔面外缘直径应与封垫片的外径大小相当，这样能够尽可能增大油膜承载面积，增加油膜的路径，有效地提高副止推轴承的承载力。同时，由于中间体孔壁对油的反弹作用，可以在一定范围内形成封油边，以减弱机油的径向泄流量。
[0022]如图1所示，本实用新型安装在涡轮轴6端部与中间体I的安装台阶配合，主止推轴承2外侧固定有压盖11，主止推轴承2与涡轮轴6之间设有轴封14，主止推轴承2与副止推轴承4之间设有轴封垫片5，中间体I外侧的涡轮轴6端部通过螺母15固定着叶轮16，压盖11与轴封14之间设有密封圈17，中间体I上设有进油口 9以及与进油口连通的主油道8，主油道8与主止推轴承2上的油槽10连通，油槽与主止推轴承2内设置的油道12连通，油道12连通着主止推轴承2的油孔13，油孔13的出口在油楔面7上。
[0023]两个止推轴承的润滑油都由中间体一条油道，即主油道直接提供。润滑油依次经过:进油孔一主油道一油槽一油道一油孔一油楔面一贮油槽一排油孔。主止推轴承和副止推轴承的油楔面相向装配，与中间体的内孔形成一个润滑油腔。该润滑油腔的两个排油口设置在上端主油道的两侧，能够进一步提高油压。为了进一步增加主止推轴承的承载力，在四个油楔面上分别设专门的润滑油孔，由内孔向外供给，形成半静压轴承。
[0024]主止推轴承通过3个螺钉孔与中间体上的螺纹孔固定。副止推轴承通过盈配合与中间体上的装配孔直接固定。轴封垫片与副止推轴承厚度之和应比中间体上对应孔的深度小6?8丝，以确保轴封垫片和止推轴承之间可以形成单边3?4丝的油膜厚度。同时，轴封垫片与止推轴承的装配间隙需进行合理的设计，保证轴封垫片与止推轴承之间的间隙大于转子的轴向窜动量，以防止轴封垫片与止推轴承发生干摩擦。
【权利要求】
1.分体式涡轮增压器止推轴承，它包括设于增压器压气机端的主止推轴承和靠近涡轮端的副止推轴承，主止推轴承与副止推轴承同心设于涡轮轴的端部并且贴合在轴封垫片两个端面设置，其特征在于:主止推轴承的端面上设有扇形油楔面，油楔面的端部设有贮油槽，油楔面径向由圆心向外形成增高的斜面，周向为递减或递增的斜面；油楔面径向的外缘与主止推轴承的端面齐平形成径向油封边，油楔面周向斜面的高起边与主止推轴承的端面齐平形成周向油封边。
2.根据权利要求1所述的分体式涡轮增压器止推轴承，其特征在于:所述的副止推轴承的端面上设有空间曲面油楔面。
【文档编号】F16C33/04GK203756726SQ201320881407
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】唐云冰, 马文朝 申请人:常州环能涡轮动力股份有限公司