專利名稱：一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)渦輪增壓技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸 系機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著動(dòng)力技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)渦輪增壓器的性能提出了更高的要求?？傂?率是渦輪增壓器的一項(xiàng)重要參數(shù)，對(duì)匹配性能、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和加速性有重要影響，而軸 承的機(jī)械效率是影響總效率的三項(xiàng)因素之一。一般渦輪增壓器的軸承分為浮環(huán)軸承和滾動(dòng)軸承兩種。通常情況下，浮環(huán)軸承的 機(jī)械效率為0. 9左右，而滾珠軸承因其摩擦較浮環(huán)軸承小得多，其機(jī)械效率可達(dá)0. 95 0.99。顯然，采用滾珠軸承是提高渦輪增壓器效率和加速性能最行之有效的方案之一。配 有滾珠軸承式渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)加速響應(yīng)性能與滑動(dòng)軸承相比在相同的時(shí)間內(nèi)具有更 大的增壓壓力和扭矩。也就是說滾珠軸承的加速響應(yīng)性能更好，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、改 善排放。另外角接觸的滾珠軸承既能承受徑向載荷，又能承受軸向載荷，省去了止推軸承這 一環(huán)節(jié)，使得渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)更緊湊，提高了可靠性。但是滾珠軸承的應(yīng)用也存在著軸承 定位、潤(rùn)滑等難點(diǎn)。本發(fā)明針對(duì)滾珠軸承在渦輪增壓器上的應(yīng)用，發(fā)明設(shè)計(jì)了一種滾珠軸承增壓器轉(zhuǎn) 子軸系結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子軸系結(jié)構(gòu)利用碟形彈簧實(shí)現(xiàn)了軸承的定位以及預(yù)緊，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠， 很好地解決了分列式滾珠軸承增壓器軸承的定位、預(yù)緊、潤(rùn)滑等問題。根據(jù)國(guó)外、國(guó)內(nèi)有關(guān)資料報(bào)道及專利檢索，未找到與本發(fā)明相似的有關(guān)滾珠軸承 渦輪增壓器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的專利。經(jīng)檢索有一公開號(hào)為CN201420597Y，名為‘陶瓷滾珠球軸承渦 輪增壓器’的專利，其專利內(nèi)容側(cè)重強(qiáng)調(diào)軸承內(nèi)外間隙的設(shè)計(jì)，對(duì)軸承預(yù)緊等問題未涉及， 且該發(fā)明的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明不同；另檢索到有一公開號(hào)為1451078，名為‘整體滾珠軸承渦輪 增壓器轉(zhuǎn)子組件’的專利，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與本發(fā)明不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)，解決了分列式滾珠軸承增 壓器軸承的定位、預(yù)緊、潤(rùn)滑等問題。本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)，包括 渦輪轉(zhuǎn)軸1、隔熱罩2、水冷軸承體3、中間套筒4、進(jìn)油銷5、軸承定位套6、碟簧定位環(huán)7、軸 封套8、壓氣機(jī)葉輪9、軸端螺母10、壓氣機(jī)背盤11、碟形彈簧12、碟簧調(diào)整墊13、壓氣機(jī)端 滾珠軸承14、渦輪端滾珠軸承15，渦輪轉(zhuǎn)軸1上設(shè)有隔熱罩2、水冷軸承體3、中間套筒4、 軸承定位套6、軸封套8、壓氣機(jī)葉輪9、壓氣機(jī)端滾珠軸承14和渦輪端滾珠軸承15，末端由 軸端螺母10鎖緊，壓氣機(jī)端滾珠軸承14和渦輪端滾珠軸承15的內(nèi)圈與渦輪轉(zhuǎn)軸1過盈連 接，外圈與水冷軸承體3的軸承座連接，進(jìn)油銷5通過法蘭盤與水冷軸承體3固定，渦輪端 滾珠軸承15的一端固定在渦輪轉(zhuǎn)軸1的軸肩上，另一端與中間套筒4連接，壓氣機(jī)端滾珠
3軸承14 一端固定在中間套筒4上，另一端由軸承定位套6連接，軸封套8與軸承定位套6 連接，壓氣機(jī)葉輪9與軸封套8連接，壓氣機(jī)端滾珠軸承14與碟簧調(diào)整墊13連接，碟簧調(diào) 整墊13與四片軸承專用碟形彈簧12連接，同時(shí)與碟簧定位環(huán)7連接，碟簧定位環(huán)7與壓氣 機(jī)背盤11連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠，通過采用碟形 彈簧定位滾珠軸承平衡軸向力，通過噴濺潤(rùn)滑滾珠軸承，保證整機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例進(jìn)一步詳述。一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)，包括輪轉(zhuǎn)軸1、隔熱罩2、水冷軸承體3、 中間套筒4、進(jìn)油銷5、軸承定位套6、碟簧定位環(huán)7、軸封套8、壓氣機(jī)葉輪9、軸端螺母10、壓 氣機(jī)背盤11、碟形彈簧12、碟簧調(diào)整墊13、壓氣機(jī)端滾珠軸承14、渦輪端滾珠軸承15，渦輪 轉(zhuǎn)軸1上設(shè)有隔熱罩2、水冷軸承體3、中間套筒4、軸承定位套6、軸封套8、壓氣機(jī)葉輪9、壓 氣機(jī)端滾珠軸承14和渦輪端滾珠軸承15，末端由軸端螺母10鎖緊，壓氣機(jī)端滾珠軸承14 和渦輪端滾珠軸承15的內(nèi)圈與渦輪轉(zhuǎn)軸1過盈配合，外圈與水冷軸承體3的軸承座間隙配 合，進(jìn)油銷5通過法蘭盤與水冷軸承體3固定，渦輪端滾珠軸承15內(nèi)圈的一端固定在渦輪 轉(zhuǎn)軸1的軸肩上，另一端與中間套筒4連接，壓氣機(jī)端滾珠軸承14內(nèi)圈的一端固定在中間 套筒4上，另一端由軸承定位套6連接，軸封套8與軸承定位套6連接，壓氣機(jī)葉輪9與軸 封套8連接，壓氣機(jī)端滾珠軸承14與碟簧調(diào)整墊13連接，碟簧調(diào)整墊13與四片軸承專用 碟形彈簧12連接，碟形彈簧12與碟簧定位環(huán)7連接，碟簧定位環(huán)7與壓氣機(jī)背盤11連接。工作過程渦輪轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)軸依次穿過隔熱罩2、水冷軸承體3、渦輪端滾珠軸承15、中間套筒 4、壓氣機(jī)端滾珠軸承14、軸承定位套6、軸封套8、壓氣機(jī)葉輪9，末端由軸端螺母10鎖緊， 這一組零件為滾珠渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子部分，工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其 它轉(zhuǎn)子零部件同步旋轉(zhuǎn)。采用水冷軸承體3是為了降低渦輪端滾珠軸承15處的溫度，以避 免高溫對(duì)軸承性能造成不良影響。滾珠軸承采取背靠背的方式配置，該種配置方式軸承的 負(fù)荷線朝軸承軸線發(fā)散，可以在兩個(gè)方向承載軸向負(fù)荷，而且該種配置方式相對(duì)剛度大，可 以承受傾覆力矩。對(duì)于滾珠軸承的配合，壓氣機(jī)端滾珠軸承14和渦輪端滾珠軸承15的內(nèi)圈與渦輪 轉(zhuǎn)軸1采用過盈配合，外圈與水冷軸承體3的軸承座采用間隙配合。其中，中間套筒4與渦 輪轉(zhuǎn)軸1也采取過盈配合的方式。兩滾珠軸承的定位采用四點(diǎn)交叉定位，即渦輪端滾珠軸 承15的內(nèi)圈一端頂在渦輪轉(zhuǎn)軸1的軸肩上，另一端由中間套筒4定位，壓氣機(jī)端滾珠軸承 14 一端頂在中間套筒4上，另一端由軸承定位套6定位，軸封套8壓緊軸承定位套6，壓氣 機(jī)葉輪9壓緊軸封套8，最后由軸端螺母將這些轉(zhuǎn)子零件鎖緊。渦輪端滾珠軸承15的外圈 一側(cè)頂在水冷軸承體3的臺(tái)階上，另一端自由，壓氣機(jī)端滾珠軸承14的外圈靠近渦輪端的 一側(cè)自由，另一端被碟簧調(diào)整墊13壓緊，碟簧調(diào)整墊13被四片軸承專用碟形彈簧12壓緊，碟形彈簧12由碟簧定位環(huán)7壓緊，最后由壓氣機(jī)背盤11將碟簧定位環(huán)7壓緊并鎖緊實(shí)現(xiàn) 滾珠軸承的交叉定位。 本發(fā)明的潤(rùn)滑方式采用噴濺式潤(rùn)滑，主要通過進(jìn)油銷5來實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為帶 有中空油道和法蘭盤，法蘭盤用以固定進(jìn)油銷5與水冷軸承體3的相對(duì)位置，使得進(jìn)油方向 準(zhǔn)確，潤(rùn)滑油通過進(jìn)油銷5的主油道再經(jīng)兩分油道將油噴射到兩列滾珠軸承的內(nèi)圈內(nèi)徑邊 緣上，由于潤(rùn)滑油有一定的進(jìn)油壓力，同時(shí)滾珠軸承的內(nèi)圈隨渦輪轉(zhuǎn)軸1高速旋轉(zhuǎn)，這就使 得潤(rùn)滑油飛濺起來并充斥到油腔之中和軸承的保持架以及滾道上。其中，進(jìn)油銷5分油道 的中心軸線分別與兩列滾珠軸承的內(nèi)圈內(nèi)徑邊緣在一條直線上，如圖1所示。該種潤(rùn)滑方 式既保證了兩列滾珠軸承獲得充足潤(rùn)滑，又避免的潤(rùn)滑油過量造成的機(jī)械損失、熱損失。
權(quán)利要求
1. 一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)，包括輪轉(zhuǎn)軸(1)、隔熱罩O)、水冷軸承體 (3)、中間套筒(4)、進(jìn)油銷(5)、軸承定位套(6)、碟簧定位環(huán)(7)、軸封套(8)、壓氣機(jī)葉輪 (9)、軸端螺母(10)、壓氣機(jī)背盤(11)、碟形彈簧(12)、碟簧調(diào)整墊(13)、壓氣機(jī)端滾珠軸 承(14)、渦輪端滾珠軸承(15)，其特征在于渦輪轉(zhuǎn)軸(1)上設(shè)有隔熱罩O)、水冷軸承體 (3)、中間套筒(4)、軸承定位套(6)、軸封套(8)、壓氣機(jī)葉輪(9)、壓氣機(jī)端滾珠軸承(14) 和渦輪端滾珠軸承(15)，末端由軸端螺母(10)鎖緊，壓氣機(jī)端滾珠軸承(14)和渦輪端滾珠 軸承(15)的內(nèi)圈與渦輪轉(zhuǎn)軸(1)過盈連接，外圈與水冷軸承體(3)的軸承座間隙配合，進(jìn) 油銷( 通過法蘭盤與水冷軸承體C3)固定，渦輪端滾珠軸承(1 內(nèi)圈的一端固定在渦輪 轉(zhuǎn)軸(1)的軸肩上，另一端與中間套筒(4)連接，壓氣機(jī)端滾珠軸承(14)內(nèi)圈的一端固定 在中間套筒(4)上，另一端由軸承定位套(6)連接，軸封套(8)與軸承定位套(6)連接，壓 氣機(jī)葉輪(9)與軸封套(8)連接，壓氣機(jī)端滾珠軸承(14)的外圈與碟簧調(diào)整墊(1 連接， 碟簧調(diào)整墊(1 與四片軸承專用碟形彈簧(1 連接，碟形彈簧(1 與碟簧定位環(huán)(7)連 接，碟簧定位環(huán)(7)與壓氣機(jī)背盤(11)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滾珠軸承渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸系機(jī)構(gòu)，包括輪轉(zhuǎn)軸(1)、隔熱罩(2)、水冷軸承體(3)、中間套筒(4)、進(jìn)油銷(5)、軸承定位套(6)、碟簧定位環(huán)(7)、軸封套(8)、壓氣機(jī)葉輪(9)、軸端螺母(10)、壓氣機(jī)背盤(11)、碟形彈簧(12)、碟簧調(diào)整墊(13)、壓氣機(jī)端滾珠軸承(14)、渦輪端滾珠軸承(15)，渦輪轉(zhuǎn)軸(1)上設(shè)有隔熱罩(2)、水冷軸承體(3)、中間套筒(4)、軸承定位套(6)、軸封套(8)、壓氣機(jī)葉輪(9)、壓氣機(jī)端滾珠軸承(14)和渦輪端滾珠軸承(15)，末端由軸端螺母(10)鎖緊，本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠，整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F01D25/16GK102128062SQ20101062214
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者何洪, 徐思友, 王秀娟 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第七○研究所