船用小功率渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種船用小功率渦輪增壓器。它包括中間殼體、渦輪轉(zhuǎn)子、浮動套、軸套、端蓋、壓輪，軸套設(shè)于中間殼體的中心孔內(nèi)，浮動套設(shè)于軸套的中心孔內(nèi)，浮動套套于渦輪轉(zhuǎn)子上并支撐渦輪轉(zhuǎn)子位于中間殼體內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子端部與壓輪固定，所述的軸套上設(shè)有潤滑油路。本發(fā)明的優(yōu)點是增強了潤滑效果，中間殼體采用鋁合金材料，大大降低了增壓器的重量，對于體積較大的船用渦輪增壓器來說，便于加工、裝配，維修、維護，另外，其浮動套的整體式結(jié)構(gòu)縮短了增壓器的整體長度，減少了零部件，簡化了結(jié)構(gòu)。
【專利說明】船用小功率渦輪増壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種船用小功率渦輪增壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器作為現(xiàn)代柴油機的重要組成部分，越來越多地得到了重視。渦輪增壓器有效地利用了柴油機排氣的能量，增大了進氣量，極大地提高了柴油機的工作效率，使得柴油機的動力性、經(jīng)濟性上了一個臺階，是柴油機發(fā)展的一次質(zhì)的飛躍，所以被廣泛地應(yīng)用于遠(yuǎn)洋船舶、內(nèi)河船舶等等。世界航運業(yè)與造船技術(shù)的發(fā)展，不斷對船舶推進裝置的性能、技術(shù)水平提出新的要求。作為船舶主要動力裝置的船用柴油機的重要部件，增壓器的技術(shù)水平直接影響船用柴油機的動力性、經(jīng)濟性、可靠性。
[0003]隨著車用渦輪增壓器技術(shù)的發(fā)展和日益成熟，其效率越來越高、體積和重量日益減小。相對于家用轎車和工程車輛，船舶的發(fā)動機功率要大得多，匹配的增壓器的功率、體積也相應(yīng)較大，特別是整機的重量很大，不利于加工、裝配，更不利于后期的維護、維修。例如BBC公司的VTR900型增壓器重達12.5噸，三菱重工的MET900型增壓器重達7.5噸。本專利的目的就是針對上述的弊端，推出的一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕巧、工作可靠的適用于小功率的船用渦輪增壓器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、重量輕巧、工作可靠的適用于小功率的船用渦輪增壓器。
[0005]采用了如下技術(shù)方案:
[0006]船用小功率渦輪增壓器，它包括中間殼體、渦輪轉(zhuǎn)子、浮動套、軸套、端蓋、壓輪，軸套設(shè)于中間殼體的中心孔內(nèi)，浮動套設(shè)于軸套的中心孔內(nèi)，浮動套套于渦輪轉(zhuǎn)子上并支撐渦輪轉(zhuǎn)子位于中間殼體內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子端部與壓輪固定，所述的軸套上設(shè)有潤滑油路，該潤滑油路包括位于軸套外周面的油槽、環(huán)槽、若干通道、若干端面油槽以及連通孔組成，環(huán)槽位于軸套兩端安裝浮動套的內(nèi)孔壁上；若干端面油槽位于軸套的兩個端面，該若干端面油槽相對軸線成圓形陣列排布；若干通道設(shè)于軸套兩端端部內(nèi)孔壁且分別連接著同端端面油槽與環(huán)槽，通道相對軸線成圓形陣列排布；連通孔位于油槽的兩個端部穿透連通環(huán)槽。
[0007]所述的油槽深度D3為軸套壁厚D2的60% ;所述環(huán)槽的深度Dl為軸套壁厚D2的50%。
[0008]所述的端面油槽的深度為0.5-0.8mm，其寬度B為軸套壁厚D2的50%。
[0009]所述的通道為圓弧型，深度為0.6-1_。
[0010]所述的渦輪轉(zhuǎn)子的輪轂根部設(shè)有密封環(huán)槽，該密封環(huán)槽內(nèi)設(shè)有密封環(huán)，該密封環(huán)為設(shè)有開口的彈性密封環(huán)。
[0011]所述的浮動套端面上設(shè)有相對于軸線圓形陣列的若干油楔面，該油楔面的深度從起始位置開始，由0_沿著逆時針方向逐步增大至終止邊，最深為0.4—0.6_。
[0012]所述的中間殼體內(nèi)設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸的水冷型腔。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是增強了潤滑效果，中間殼體采用鋁合金材料，大大降低了增壓器的重量，對于體積較大的船用渦輪增壓器來說，便于加工、裝配，維修、維護，另外，其浮動套的整體式結(jié)構(gòu)縮短了增壓器的整體長度，減少了零部件，簡化了結(jié)構(gòu)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為軸套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖2的剖視圖；
[0017]圖4為渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為密封環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為中間殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7為浮動套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8為中間殼體冷卻型腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖9為壓輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖10為潤滑油路的工作示意圖。

【具體實施方式】
[0024]如圖1、如2、圖3所示，船用小功率渦輪增壓器，它包括中間殼體1、渦輪轉(zhuǎn)子2、浮動套3、軸套4、端蓋5、壓輪6以及軸封7，軸套4設(shè)于中間殼體I的中心孔內(nèi)，浮動套3設(shè)于軸套4的中心孔內(nèi)，浮動套3套于渦輪轉(zhuǎn)子2上并支撐渦輪轉(zhuǎn)子2位于中間殼體I內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子2端部與壓輪6固定，軸封7位于壓端的端蓋內(nèi)，所述的軸套4上設(shè)有潤滑油路，該潤滑油路包括位于軸套4外周面的油槽4a、環(huán)槽4b、若干通道4c、若干端面油槽4d以及連通孔4e組成，環(huán)槽4b位于軸套4兩端安裝浮動套3的內(nèi)孔壁上，兩個浮動套分別為渦端浮動套與壓端浮動套；若干端面油槽4d位于軸套4的兩個端面，該若干端面油槽4d相對軸線成圓形陣列排布，一般情況下會加工三個端面油槽；若干通道4c設(shè)于軸套4兩端端部內(nèi)孔壁且分別連接著同端的端面油槽4d與環(huán)槽4b，通道4c相對軸線成圓形陣列排布，一般會加工與端面油槽數(shù)量相同的三個通道4c ;連通孔4e位于油槽4a的兩個端部，并且從油槽4a穿透連通著環(huán)槽4b。
[0025]如圖3所示，油槽4a深度D3為軸3套4壁厚D2的60%;所述環(huán)槽4b的深度Dl為軸套4壁厚D2的50%，端面油，4d的深度為0.5-0.8mm，其寬度B為軸套壁厚D2的50%，通道4c為圓弧型，深度為0.6-lmm。
[0026]如圖4、圖5、圖6所不，禍輪轉(zhuǎn)子2的輪轂根部設(shè)有密封環(huán)槽2a，該密封環(huán)槽2a內(nèi)設(shè)有密封環(huán)2b，該密封環(huán)2b為設(shè)有開口的彈性密封環(huán)；軸封7的外圓表面設(shè)有環(huán)槽，該環(huán)槽內(nèi)同樣安裝有密封環(huán)；所述密封環(huán)2b具有彈性且開有缺口 2bl，其直徑dl略大于中間殼體I上的密封孔d2，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)子和軸封向中間殼體中裝配時，該密封環(huán)的缺口 I可以收縮，其直徑會變小，可以順利裝到中間殼體的密封孔Ia內(nèi)。因為該密封環(huán)有一定彈性，其外壁會緊密的貼合在孔壁當(dāng)中。為了保證孔壁具有足夠的硬度和耐磨性，本發(fā)明在中間殼體I的渦端和壓端設(shè)置了端蓋5，其配合為過盈，單邊過盈量0.025-0.045mm。該軸套采用合金鋼材料，熱處理之后硬度在HRC38-42，該硬度和其耐磨性超過了傳統(tǒng)增壓器中間殼體采用的鑄鐵材料，完全滿足工作需要。
[0027]如圖7所示，浮動套3為徑向軸承與推力軸承的整體式結(jié)構(gòu)，浮動套3外端面上設(shè)有相對于軸線圓形陣列的若干油楔面3a，一般設(shè)有六個油楔面，該油楔面的深度從起始位置3al開始，由Omm沿著逆時針方向逐步增大至終止邊3a2，終止邊3a2處最深為0.4—0.6_，該油楔面可承受軸向載荷，這樣就滿足了浮動套的端面作為止推軸承來承載軸向力的需求，從而實現(xiàn)增壓器結(jié)構(gòu)的簡單化、緊湊化。
[0028]如圖8所示，中間殼體I內(nèi)設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸的水冷型腔lb，中間殼體I安裝渦輪Ic的一端設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸的水冷型腔lb。渦輪增壓器工作時，冷卻水在水冷控制系統(tǒng)的壓力下從進口 Id流入該型腔，并且環(huán)繞著中間殼體I渦輪端安裝浮動套3的部位流動，隨后從出口 Ie流出。在該流動過程中，冷卻水帶走了大量渦輪端的高熱，防止浮動套及潤滑系統(tǒng)溫度過高，保證了增壓器工作的穩(wěn)定性和可靠性。
[0029]如圖9所示，壓輪6與渦輪轉(zhuǎn)子2聯(lián)結(jié)的孔6a設(shè)為花鍵型。該花鍵孔6a與渦輪轉(zhuǎn)子2的花鍵聯(lián)結(jié)組成轉(zhuǎn)子總成。轉(zhuǎn)子總成依靠該花鍵聯(lián)結(jié)來傳遞來自渦輪的旋轉(zhuǎn)扭力。
[0030]如圖10所示，中間殼體I設(shè)有一個軸承系統(tǒng)的潤滑油路，在中間殼體上設(shè)有一個進油口 ^、進油通道1@、儲油腔111、通道11、出油口 I j，所述進油通道Ig與軸套外圓表面的油槽4a聯(lián)通，油槽4a與軸套上的環(huán)槽4b聯(lián)通。潤滑油從進油口 If、進油通道Ig進入環(huán)槽4b后，會沿著轉(zhuǎn)子軸與浮動套的間隙流動到達空腔11，這樣潤滑油就在轉(zhuǎn)子軸的外圓表面與浮動套的內(nèi)孔孔壁之間形成油膜，進而起到支撐轉(zhuǎn)子的作用。同時，油槽4b內(nèi)的潤滑油會沿著軸套內(nèi)孔孔壁上的孔壁油槽Im流動到浮動套的端面形成油膜，進而起到承受軸向載荷的作用，所述軸套上設(shè)有軸套出油口 lk，與中間殼體上的通道Ii聯(lián)通，流動的潤滑油從空腔11，沿著軸套出油口 lk、通道Ii到達儲油腔lh，進而從中間殼體上的出油口 Ij排出。
【權(quán)利要求】
1.船用小功率渦輪增壓器，它包括中間殼體、渦輪轉(zhuǎn)子、浮動套、軸套、端蓋、壓輪，軸套設(shè)于中間殼體的中心孔內(nèi)，浮動套設(shè)于軸套的中心孔內(nèi)，浮動套套于渦輪轉(zhuǎn)子上并支撐渦輪轉(zhuǎn)子位于中間殼體內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子端部與壓輪固定，其特征在于:所述的軸套上設(shè)有潤滑油路，該潤滑油路包括位于軸套外周面的油槽、環(huán)槽、若干通道、若干端面油槽以及連通孔組成，環(huán)槽位于軸套兩端安裝浮動套的內(nèi)孔壁上；若干端面油槽位于軸套的兩個端面，該若干端面油槽相對軸線成圓形陣列排布；若干通道設(shè)于軸套兩端端部內(nèi)孔壁且分別連接著同端端面油槽與環(huán)槽，通道相對軸線成圓形陣列排布；連通孔位于油槽的兩個端部穿透連通環(huán)槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的油槽深度D3為軸套壁厚D2的60% ;所述環(huán)槽的深度Dl為軸套壁厚D2的50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的端面油槽的深度為0.5-0.8mm，其寬度B為軸套壁厚D2的50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的通道為圓弧型，深度為0.6-lmm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的渦輪轉(zhuǎn)子的輪轂根部設(shè)有密封環(huán)槽，該密封環(huán)槽內(nèi)設(shè)有密封環(huán)，該密封環(huán)為設(shè)有開口的彈性密封環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的浮動套端面上設(shè)有相對于軸線圓形陣列的若干油楔面，該油楔面的深度從起始位置開始，由Omm沿著逆時針方向逐步增大至終止邊，最深為0.4—0.6_。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的船用小功率渦輪增壓器，其特征在于:所述的中間殼體內(nèi)設(shè)有環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸的水冷型腔。
【文檔編號】F02B39/14GK104481698SQ201410765891
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】何進, 吉秋菊, 唐云冰 申請人:常州環(huán)能渦輪動力股份有限公司