專利名稱：一種渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及渦輪增壓器的部件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于渦輪增壓器的止推結(jié)構(gòu)，該止推結(jié)構(gòu)將廣泛用于增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在渦輪增壓器中，止推軸承的作用是承受增壓器轉(zhuǎn)子軸的軸向力，使渦輪轉(zhuǎn)子總成的渦端壓力與壓端壓力達(dá)到平衡。渦輪轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，其轉(zhuǎn)速隨發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷變化還變化，止推軸承在軸向方向不斷地被磨擦，所以增壓器在軸向承受的力為交變式負(fù)荷，并且轉(zhuǎn)速越高所承受的負(fù)荷越大；特別是目前增壓器的轉(zhuǎn)速不斷地提高，小型增壓器的轉(zhuǎn)速已超過了 260000r/min，甚至更高，因此如何提高止推軸承的耐磨極限和使渦、壓兩端受力平衡，提高增壓器的使用壽命，是現(xiàn)代高速增壓器急需要解決的問題。目前使用渦輪增壓器中的止推軸承的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3和圖4所示，其包括一個(gè)軸承本體10，在該軸承本體10的壓端面11和渦端面12、中心孔17的外緣分別四個(gè)壓端止推油楔面13和四個(gè)渦端止推油楔面14，每一壓端止推油楔面13與一渦端止推油楔面14 以軸承本體10的中心徑向面對(duì)稱設(shè)置，壓端止推油楔面13和渦端止推油楔面14的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)之間設(shè)置一高度差H1，用來存儲(chǔ)油量。在軸承本體10上還設(shè)置有進(jìn)油孔15和油槽16，油槽16將潤滑油輸送到壓端止推油楔面13和渦端止推油楔面14，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)， 潤滑油馬上建立起壓力，渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，潤滑油在壓端止推油楔面13和渦端止推油楔面 14的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間迅速建立起能承受壓力的油膜承受轉(zhuǎn)子軸軸向的力。目前使用的這種止推結(jié)構(gòu)的渦輪增壓器有如圖5所示，渦輪轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子軸21 裝配在軸承體30內(nèi)，止推片40裝配在渦輪轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子軸21與葉輪軸22的臺(tái)階處23 處，止推片40與軸承體30的端面31處保證一定的間隙，止推軸承10裝配在軸承體30的 32處，止推軸承10的進(jìn)油孔15與軸承體30的油孔33處正對(duì)，密封套50裝在封油蓋60與止推軸承10的孔內(nèi)，封油蓋60通過螺栓把止推軸承10 —起緊固在軸承體30上。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)子20的轉(zhuǎn)子軸21在軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過止推軸承10的壓端止推油楔面13與密封套50的外大圓51端面的摩擦和渦端止推油楔面14與止推片1 一側(cè)端面的摩擦，來平衡渦輪增壓器渦端、壓端的受力平衡。但是由于渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速不斷地提高，從現(xiàn)有大量失效的止推軸承分析來看，壓端面摩損量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于渦端面，因此渦端和壓端的受力兩邊是不一樣的，壓端面的受力大于渦端面的受力。由于壓端面的受力大于渦端面的受力，因此在現(xiàn)有的這種止推結(jié)構(gòu)很難解決渦、 壓端的受力平衡問題，因此采用新的止推結(jié)構(gòu)，來解決渦、壓端的受力平衡問題，是提高增壓器的整機(jī)壽命有效手段。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有渦輪增壓器的止推軸承所存在的問題而提供一種渦輪增壓器用新的止推結(jié)構(gòu)，該止推結(jié)構(gòu)能有效地解決渦、壓端的受力平衡問題。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，該止推結(jié)構(gòu)包括一封油蓋、密封套、止推片和止推軸承，其特征在于，所述止推軸承采用分體式結(jié)構(gòu)，由第一止推軸承部分和第二止推軸承部分構(gòu)成，其中所述止推片設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸與葉輪軸的臺(tái)階處，所述第一止推軸承部分和第二止推軸承部分分設(shè)于所述止推片的兩側(cè)，第一止推軸承部分的渦端面與所述止推片的壓端面之間留有一定的間隙，第二止推軸承部分的壓端面與所述止推片的渦端面之間留有一定的間隙，所述第二止推軸承部分的渦端面與軸承體的第一臺(tái)階面之間留有一定的間隙，第一止推軸承部分通過封油蓋緊固在軸承體上，同時(shí)密封套裝在封油蓋與第一止推軸承部分的中心孔內(nèi)，所述密封套的外大圓端面與第一止推軸承部分的壓端面之間留有一定的間隙。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在所述第一止推軸承部分的壓端面、中心孔的外緣均布有多個(gè)壓端止推油楔面，并在第一止推軸承部分的本體上設(shè)置有進(jìn)油孔和油槽，所述進(jìn)油孔與軸承體的油孔處正對(duì)；所述第二止推軸承部分的壓端面為止推面，在第二止推軸承部分的壓端面、中心孔的外緣均布有多個(gè)壓端油楔面，第二止推軸承部分的渦端面為平面。在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第二止推軸承部分采用粉末冶金材料與鐵基材料燒結(jié)而成，其中第二止推軸承部分的壓端面為粉末冶金材料，第二止推軸承部分的渦端面為鐵基材料。所述粉末冶金材料為銅基粉末冶金材料或鐵基粉末冶金材料。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、其采用的止推結(jié)構(gòu)，無須對(duì)現(xiàn)有的渦輪增壓器的其它零件做很大的改動(dòng)，就可與現(xiàn)有的渦輪增壓器的其它零件行裝配。2、由于采用了上述止推結(jié)構(gòu)，第二止推軸承部分的壓端面采用銅基粉末冶金材料或鐵基粉末冶金材料制成，使其耐磨強(qiáng)度可以得到大大提高。3、另由于第二止推軸承部分的渦端面與軸承體的第一臺(tái)階面之間、第二止推軸承部分的壓端面與止推片的渦端面之間均存在一定的間隙，當(dāng)油腔充滿油后，第二止推軸承部分的渦端面與軸承體的第一臺(tái)階面之間會(huì)產(chǎn)生一層油膜，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)子受到向渦端方向的力時(shí)，這層油膜起到緩沖作用，減少第二止推軸承部分的壓端面上的壓端油楔面與止推片的渦端面之間的接觸力，從而使渦輪轉(zhuǎn)子的受力平衡。3、本實(shí)用新型的第一止推軸承部分上的壓端油楔面和第二止推軸承部分上的壓端油楔面能更好地建立油膜，有利于提高耐磨強(qiáng)度。

圖1為現(xiàn)有止推軸承渦端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A-剖視圖。圖3為圖1的I-I的展開示意圖。圖4為現(xiàn)有止推軸承壓端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為現(xiàn)有止推軸承裝配于渦輪增壓器中的示意圖。[0022]圖6為本實(shí)用新型的止推結(jié)構(gòu)應(yīng)用于渦輪增壓器的示意圖。圖7為本實(shí)用新型第一止推軸承部分渦端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7的A-A剖視圖。圖9為本實(shí)用新型第一止推軸承部分壓端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為圖9的I-I的展開示意圖。圖11為本實(shí)用新型第二止推軸承部分壓端面的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為圖11的A-A剖視圖。圖13為本實(shí)用新型第二止推軸承部分渦端面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參見圖6，圖中給出了本實(shí)用新型的止推結(jié)構(gòu)應(yīng)用于渦輪增壓器的一種實(shí)例。由圖中可以看出，該止推結(jié)構(gòu)包括一封油蓋100、密封套200、止推片300和止推軸承。其止推片 300的位置沒有什么變化，也設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子500的轉(zhuǎn)子軸510與葉輪軸520的臺(tái)階處。本實(shí)用新型的改進(jìn)之處在于止推軸承采用分體式結(jié)構(gòu)，由第一止推軸承部分410 和第二止推軸承部分420構(gòu)成，并將原先用以與止推片300接觸的軸承體600的臺(tái)階面610 向渦端方向延伸一段距離，以便于安放第二止推軸承部分420。而第一止推軸承部分410仍然采用通過封油蓋100緊固在軸承體600上，同時(shí)密封套200裝在封油蓋100與第一止推軸承部分410的中心孔內(nèi)，這樣第一止推軸承部分410和第二止推軸承部分420就分設(shè)于止推片300的兩側(cè)。在安裝時(shí)，第一止推軸承部分410的渦端面411與止推片300的壓端面310之間留有一定的間隙，第二止推軸承部分420的壓端面421與止推片300的渦端面320之間留有一定的間隙，第二止推軸承部分420的渦端面422與軸承體600的臺(tái)階面610之間留有一定的間隙，密封套200的外大圓端面210與第一止推軸承部分410的壓端面412之間留有一定的間隙。參見圖7至圖10，在第一止推軸承部分410的壓端面412、中心孔413的外緣均布有四個(gè)壓端止推油楔面414，并在第一止推軸承部分410的本體上設(shè)置有進(jìn)油孔415和油槽 416，進(jìn)油孔415的開口位于第一止推軸承部分410的渦端面411，與軸承體600的油孔620 處正對(duì)(參見圖6)。壓端止推油楔面414的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)之間設(shè)置一高度差H1，用來存
儲(chǔ)油量。參見圖11至圖13，第二止推軸承部分420的壓端面421為止推面，第二止推軸承部分420的渦端面422為平面，屬于非止推面。而且第二止推軸承部分420采用銅基粉末冶金材料或鐵基粉末冶金材料與鐵基材料燒結(jié)而成，其中第二止推軸承部分420的壓端面 421為銅基粉末冶金材料或鐵基粉末冶金材料，渦端面422為鐵基材料，當(dāng)然鐵基材料也可以采用其它相同性質(zhì)的材料替換。在第二止推軸承部分420的壓端面421、中心孔423的外緣均布有四個(gè)壓端油楔面424。壓端止推油楔面424的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)之間設(shè)置一高度差 H2，用來存儲(chǔ)油量。當(dāng)油腔充滿油后，第二止推軸承部分420的渦端面422與軸承體600的臺(tái)階面610
5之間會(huì)產(chǎn)生一層油膜，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)子500受到向渦端方向的力時(shí)，這層油膜起到緩沖作用，減少第二止推軸承部分420的壓端面421上的壓端油楔面似4與止推片300的渦端面320之間的接觸力，從而使渦輪轉(zhuǎn)子的受力平衡。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，潤滑油馬上建立起壓力，渦輪轉(zhuǎn)子500旋轉(zhuǎn)后，潤滑油在第一止推軸承部分410的壓端止推油楔面414的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間Hl和第二止推軸承部分420 的壓端油楔面似4的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間H2迅速建立起能承受壓力的油膜，承受渦輪轉(zhuǎn)子 500軸向的力。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，該止推結(jié)構(gòu)包括一封油蓋、密封套、止推片和止推軸承，其特征在于，所述止推軸承采用分體式結(jié)構(gòu)，由第一止推軸承部分和第二止推軸承部分構(gòu)成，其中所述止推片設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸與葉輪軸的臺(tái)階處，所述第一止推軸承部分和第二止推軸承部分分設(shè)于所述止推片的兩側(cè)，第一止推軸承部分的渦端面與所述止推片的壓端面之間留有一定的間隙，第二止推軸承部分的壓端面與所述止推片的渦端面之間留有一定的間隙，所述第二止推軸承部分的渦端面與軸承體的第一臺(tái)階面之間留有一定的間隙，第一止推軸承部分通過封油蓋緊固在軸承體上，同時(shí)密封套裝在封油蓋與第一止推軸承部分的中心孔內(nèi)，所述密封套的外大圓端面與第一止推軸承部分的壓端面之間留有一定的間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述第一止推軸承部分的壓端面、中心孔的外緣均布有多個(gè)壓端止推油楔面，并在第一止推軸承部分的本體上設(shè)置有進(jìn)油孔和油槽，所述進(jìn)油孔與軸承體的油孔處正對(duì)；所述第二止推軸承部分的壓端面為止推面，在第二止推軸承部分的壓端面、中心孔的外緣均布有多個(gè)壓端油楔面，第二止推軸承部分的渦端面為平面。
3.如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二止推軸承部分采用粉末冶金材料與鐵基材料燒結(jié)而成，其中第二止推軸承部分的壓端面為粉末冶金材料，第二止推軸承部分的渦端面為鐵基材料。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粉末冶金材料為銅基粉末冶金材料或鐵基粉末冶金材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開的一種渦輪增壓器用的止推結(jié)構(gòu)，該止推結(jié)構(gòu)包括一封油蓋、密封套、止推片和止推軸承，其止推軸承采用分體式結(jié)構(gòu)，由第一、第二止推軸承部分構(gòu)成，其中止推片設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸與葉輪軸的臺(tái)階處，第一、第二止推軸承部分分設(shè)于止推片的兩側(cè)，第一止推軸承部分的渦端面與止推片的壓端面之間留有間隙；第二止推軸承部分的壓端面與止推片的渦端面之間留有間隙，渦端面與軸承體的第一臺(tái)階面之間留有間隙，第一止推軸承部分通過封油蓋緊固在軸承體上，同時(shí)密封套裝在封油蓋與第一止推軸承部分的中心孔內(nèi)，密封套的外大圓端面與第一止推軸承部分的壓端面之間留有間隙。本實(shí)用新型能有效地解決渦、壓端的受力平衡問題。
文檔編號(hào)F16C17/08GK202325711SQ201120479289
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者劉石源, 劉麟, 周崢, 張愛明 申請(qǐng)人:湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司