本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，基本上所有柴油機(jī)全部都采用了增壓技術(shù)，汽油機(jī)應(yīng)用增壓技術(shù)的比例也越來越高，渦輪增壓器成為了增壓發(fā)動(dòng)機(jī)增壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，而渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)為其核心部件，它決定渦輪增壓器的可靠性和軸系機(jī)械效率。
渦輪增壓器軸承系統(tǒng)有三種類型：全浮動(dòng)軸承、半浮動(dòng)軸承和滾珠軸承。全浮動(dòng)軸承效率居中，可靠性好；半浮動(dòng)效率最低；滾珠軸承穩(wěn)定性最好，效率最高，但可靠性有待提升且成本很高。
一般的渦輪增壓器都是采用全浮動(dòng)軸承，現(xiàn)有的全浮動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)都是采用雙浮動(dòng)軸承加止推軸承的組合形式，其結(jié)構(gòu)如附圖7、附圖8所示，包括渦輪轉(zhuǎn)子18、渦端密封環(huán)19、渦端浮動(dòng)軸承20、軸承限位套21、壓端浮動(dòng)軸承22、止推片23、止推軸承24、封油蓋25、密封套27、壓端密封環(huán)28、封油蓋密封圈29、葉輪30及鎖母31。
渦端浮動(dòng)軸承20、軸承限位套21、壓端浮動(dòng)軸承22、止推片23、止推軸承24、密封套27及葉輪30依次安裝在渦輪轉(zhuǎn)子18的軸桿上，并通過鎖母31鎖緊，封油蓋25套裝在密封套27的外圓上，壓端密封環(huán)28安裝在密封套27外圓上的壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)，封油蓋密封圈29安裝在封油蓋25外圓上的封油蓋密封圈安裝槽內(nèi)，渦端密封環(huán)19安裝在渦輪轉(zhuǎn)子18上的渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)。
整個(gè)全浮動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)安裝在軸承體26的軸孔內(nèi)，軸承體26的渦端與渦輪箱17連接，軸承體26的壓端與蝸殼32連接，潤(rùn)滑油從軸承體26上的進(jìn)油孔26-1進(jìn)入，分別為渦端浮動(dòng)軸承20、壓端浮動(dòng)軸承22及止推軸承24提供潤(rùn)滑油。
在現(xiàn)有的全浮動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，渦端浮動(dòng)軸承20外側(cè)的軸向支撐距離由渦輪端密封結(jié)構(gòu)和渦輪軸向距離之和決定；壓端浮動(dòng)軸承22外側(cè)的軸向支撐距離由止推片23、止推軸承24、密封套27及葉輪30的軸向距離之和決定。這種結(jié)構(gòu)的全浮動(dòng)軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)其壓端浮動(dòng)軸承22外側(cè)的軸向支撐距離較長(zhǎng)，從而限制了軸系不能太小，同時(shí)也限制了軸系的機(jī)械效率。因此尋求縮短壓端浮動(dòng)軸承22外側(cè)支撐零件的軸向長(zhǎng)度成為高效小軸系設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種采用止推滑動(dòng)組合軸承的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，通過組合壓端浮動(dòng)軸承和止推軸承，從而減少壓端浮動(dòng)軸承外側(cè)渦輪轉(zhuǎn)子軸桿的長(zhǎng)度，從而達(dá)到減小軸系大小的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：采用止推滑動(dòng)組合軸承的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，包括渦輪轉(zhuǎn)子、渦端密封環(huán)、渦端浮動(dòng)軸承、軸承限位套、止推片、止推滑動(dòng)組合軸承、壓端浮動(dòng)軸承、封油蓋密封圈、封油蓋、壓端密封環(huán)、密封套、葉輪及鎖母。
渦端浮動(dòng)軸承、軸承限位套、止推片、壓端浮動(dòng)軸承、密封套及葉輪依次安裝在渦輪轉(zhuǎn)子的軸桿上，并通過鎖母鎖緊，封油蓋套裝在密封套的外圓上，壓端密封環(huán)安裝在密封套外圓上的壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)，封油蓋密封圈安裝在封油蓋外圓端部，渦端密封環(huán)安裝在渦輪轉(zhuǎn)子上的渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)，止推滑動(dòng)組合軸承作為壓端浮動(dòng)軸承的軸承座套裝在壓端浮動(dòng)軸承的外圓上。
所述的止推滑動(dòng)組合軸承包括止推軸承本體，在止推軸承本體上設(shè)有用來安裝壓端浮動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承座孔及三個(gè)用來將止推滑動(dòng)組合軸承固定在渦輪增壓器軸承體上的定位孔。
在止推軸承本體的一個(gè)端面上分別設(shè)有主儲(chǔ)油溝、第一副儲(chǔ)油溝、第二副儲(chǔ)油溝、第一弧形油路、第二弧形油路、第一環(huán)形回油槽、第一止推斜面、第二止推斜面、第三止推斜面及第四止推斜面，第一弧形油路的一端與主儲(chǔ)油溝相通，第一弧形油路的另一端與第一副儲(chǔ)油溝相通，第二弧形油路的一端與主儲(chǔ)油溝相通，第二弧形油路的另一端與第二副儲(chǔ)油溝相通。
主儲(chǔ)油溝內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔相通的主徑向進(jìn)油孔，第一副儲(chǔ)油溝內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔相通的第一副徑向進(jìn)油孔，第二副儲(chǔ)油溝內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔相通的第二副徑向進(jìn)油孔。
第一止推斜面、第二止推斜面、第三止推斜面及第四止推斜面圍繞著滑動(dòng)軸承座孔均勻分布，在相隔的四個(gè)止推斜面之間分別設(shè)有四個(gè)第一徑向回油槽，第一徑向回油槽高于第一環(huán)形回油槽，低于止推斜面。
在止推軸承本體的另一個(gè)端面上對(duì)應(yīng)分別設(shè)有第二環(huán)形回油槽、四個(gè)第二徑向回油槽及第五止推斜面、第六止推斜面、第七止推斜面、第八止推斜面，在第一止推斜面與第七止推斜面上設(shè)有第二軸向油孔，第二軸向油孔與第二副徑向進(jìn)油孔相通，在第三止推斜面與第五止推斜面上設(shè)有第一軸向油孔，第一軸向油孔與第一副徑向進(jìn)油孔相通。
采用止推滑動(dòng)組合軸承的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)安裝在軸承體的軸孔內(nèi)，止推滑動(dòng)組合軸承通過其上的定位孔固定在渦輪增壓器軸承體上，軸承體的渦端與渦輪箱連接，軸承體的壓端與蝸殼連接。
工作時(shí)，潤(rùn)滑油從軸承體上的進(jìn)油孔進(jìn)入，一路為渦端浮動(dòng)軸承提供潤(rùn)滑油，另一路進(jìn)入止推滑動(dòng)組合軸承的主儲(chǔ)油溝，再?gòu)闹鲀?chǔ)油溝通過主徑向進(jìn)油孔、第一副徑向進(jìn)油孔及第二副徑向進(jìn)油孔對(duì)壓端浮動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，進(jìn)入第一軸向油孔及第二軸向油孔的潤(rùn)滑油對(duì)兩個(gè)端面上的止推斜面進(jìn)行潤(rùn)滑，將止推軸承由動(dòng)壓止推軸承變成靜壓止推軸承。以保證安裝在滑動(dòng)軸承座孔內(nèi)的壓端浮動(dòng)軸承及止推滑動(dòng)組合軸承兩個(gè)端面上的止推斜面能夠得到充分潤(rùn)滑，防止油溫升過高。再就是，進(jìn)入第一軸向油孔及第二軸向油孔的潤(rùn)滑油也將止推軸承由動(dòng)壓止推軸承變成動(dòng)靜止推軸承，提高了渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的機(jī)械效率。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：
1、止推滑動(dòng)組合軸承套裝在壓端浮動(dòng)軸承的外圓上，作為壓端浮動(dòng)軸承的軸承座，通過組合壓端浮動(dòng)軸承和止推滑動(dòng)組合軸承，從而減少壓端浮動(dòng)軸承外側(cè)渦輪轉(zhuǎn)子軸桿的長(zhǎng)度，使得渦輪增壓器軸系零部件更加緊湊，達(dá)到減小軸系大小的目的，從而降低軸系的摩擦損失，提高軸系機(jī)械效率。
2、壓端浮動(dòng)軸承與止推滑動(dòng)組合軸承的供油在同一方向，且止推滑動(dòng)組合軸承出口的潤(rùn)滑油能夠進(jìn)入壓端浮動(dòng)軸承潤(rùn)滑，同時(shí)壓端浮動(dòng)軸承出口潤(rùn)滑油可以進(jìn)入止推滑動(dòng)組合軸承的止推面進(jìn)行潤(rùn)滑，這樣兩者需要總的潤(rùn)滑油流量減少，減少了損失，進(jìn)一步提高了軸系的效率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
附圖說明
附圖1為本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)與渦輪箱、軸承體及蝸殼的裝配示意圖；
附圖2為附圖1中的I部放大圖；
附圖3為止推滑動(dòng)組合軸承結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為附圖3的后視圖；
附圖5為附圖3的A-A剖視圖；
附圖6為附圖3的B-B剖視圖；
附圖7為現(xiàn)有的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)與渦輪箱、軸承體及蝸殼的裝配示意圖；
附圖8為附圖7中的II部放大圖。
具體實(shí)施方式
采用止推滑動(dòng)組合軸承的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)，包括渦輪轉(zhuǎn)子2、渦端密封環(huán)3、渦端浮動(dòng)軸承4、軸承限位套5、止推片7、止推滑動(dòng)組合軸承8、壓端浮動(dòng)軸承9、封油蓋密封圈10、封油蓋11、壓端密封環(huán)12、密封套13、葉輪14及鎖母15。
渦端浮動(dòng)軸承4、軸承限位套5、止推片7、壓端浮動(dòng)軸承9、密封套13及葉輪14依次安裝在渦輪轉(zhuǎn)子2的軸桿上，并通過鎖母15鎖緊，封油蓋11套裝在密封套13的外圓上，壓端密封環(huán)12安裝在密封套13外圓上的壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)，封油蓋密封圈10安裝在封油蓋11外圓端部，渦端密封環(huán)3安裝在渦輪轉(zhuǎn)子2上的渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)，止推滑動(dòng)組合軸承8作為壓端浮動(dòng)軸承9的軸承座套裝在壓端浮動(dòng)軸承9的外圓上。
所述的止推滑動(dòng)組合軸承8包括止推軸承本體8-1，在止推軸承本體8-1上設(shè)有用來安裝壓端浮動(dòng)軸承的滑動(dòng)軸承座孔8-3及三個(gè)用來將止推滑動(dòng)組合軸承固定在渦輪增壓器軸承體6上的定位孔8-9。
在止推軸承本體8-1的一個(gè)端面上分別設(shè)有主儲(chǔ)油溝8-5、第一副儲(chǔ)油溝8-12、第二副儲(chǔ)油溝8-13、第一弧形油路8-4、第二弧形油路8-16、第一環(huán)形回油槽8-6-1、第一止推斜面8-7-1、第二止推斜面8-7-2、第三止推斜面8-7-3及第四止推斜面8-7-4，第一弧形油路8-4的一端與主儲(chǔ)油溝8-5相通，第一弧形油路8-4的另一端與第一副儲(chǔ)油溝8-12相通，第二弧形油路8-16的一端與主儲(chǔ)油溝8-5相通，第二弧形油路8-16的另一端與第二副儲(chǔ)油溝8-13相通。
主儲(chǔ)油溝8-5內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔8-3相通的主徑向進(jìn)油孔8-2，第一副儲(chǔ)油溝8-12內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔8-3相通的第一副徑向進(jìn)油孔8-15，第二副儲(chǔ)油溝8-13內(nèi)設(shè)有與滑動(dòng)軸承座孔8-3相通的第二副徑向進(jìn)油孔8-11。
第一止推斜面8-7-1、第二止推斜面8-7-2、第三止推斜面8-7-3及第四止推斜面8-7-4圍繞著滑動(dòng)軸承座孔8-3均勻分布，在相隔的四個(gè)止推斜面之間分別設(shè)有四個(gè)第一徑向回油槽8-8-1，第一徑向回油槽8-8-1高于第一環(huán)形回油槽7-6-1，低于止推斜面。
在止推軸承本體8-1的另一個(gè)端面上對(duì)應(yīng)分別設(shè)有第二環(huán)形回油槽8-6-2、四個(gè)第二徑向回油槽8-8-2及第五止推斜面8-7-5、第六止推斜面8-7-6、第七止推斜面8-7-7、第八止推斜面8-7-8，在第一止推斜面8-7-1與第七止推斜面8-7-7上設(shè)有第二軸向油孔8-10，第二軸向油孔8-10與第二副徑向進(jìn)油孔8-11相通，在第三止推斜面8-7-3與第五止推斜面8-7-5上設(shè)有第一軸向油孔8-14，第一軸向油孔8-14與第一副徑向進(jìn)油孔8-15相通。
采用止推滑動(dòng)組合軸承的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)安裝在軸承體6的軸孔內(nèi)，止推滑動(dòng)組合軸承8通過其上的定位孔8-9固定在渦輪增壓器軸承體6上，軸承體6的渦端與渦輪箱1連接，軸承體6的壓端與蝸殼16連接。
工作時(shí)，潤(rùn)滑油從軸承體6上的進(jìn)油孔6-1進(jìn)入，一路為渦端浮動(dòng)軸承4提供潤(rùn)滑油，另一路進(jìn)入止推滑動(dòng)組合軸承8的主儲(chǔ)油溝8-5，再?gòu)闹鲀?chǔ)油溝8-5通過主徑向進(jìn)油孔8-2、第一副徑向進(jìn)油孔8-15及第二副徑向進(jìn)油孔8-11對(duì)壓端浮動(dòng)軸承9進(jìn)行潤(rùn)滑，進(jìn)入第一軸向油孔8-14及第二軸向油孔8-10的潤(rùn)滑油對(duì)兩個(gè)端面上的止推斜面進(jìn)行潤(rùn)滑，將止推軸承由動(dòng)壓止推軸承變成靜壓止推軸承。以保證安裝在滑動(dòng)軸承座孔8-3內(nèi)的壓端浮動(dòng)軸承9及止推滑動(dòng)組合軸承8兩個(gè)端面上的止推斜面能夠得到充分潤(rùn)滑，防止油溫升過高。再就是，進(jìn)入第一軸向油孔8-14及第二軸向油孔8-10的潤(rùn)滑油也將止推軸承由動(dòng)壓止推軸承變成動(dòng)靜止推軸承，提高了渦輪增壓器轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)的機(jī)械效率。