CN102852976A

CN102852976A - 一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承

Info

Publication number: CN102852976A
Application number: CN 201210311409
Authority: CN
Inventors: 汤俊; 韩青; 曹红艳; 胡兵; 陆仁杰
Original assignee: CHANGZHOU SUOTE POWER ENGINEERING CO LTD
Current assignee: CHANGZHOU SUOTE POWER ENGINEERING CO LTD
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2013-01-02

Abstract

一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，包括轴承体、进油孔、外圆表面和配合内孔表面，进油孔沿周向均匀地设置在外圆表面上，在配合内孔上设有油膜槽，油膜槽的设置位置与进油孔相对应，且油膜槽与进油孔相通连，所述油膜槽的横截面形状为契块形，油膜槽的深度沿涡轮轴的旋转方向逐渐减小。高压润滑油从进油孔进入油膜槽中，既便于滑动轴承和涡轮轴之间快速形成支承涡轮轴的油膜层，使涡轮轴自动处于滑动轴承的内孔中，在运行时涡轮轴与滑动轴承之间实现无接触支承，降低了涡轮增压器的运行阻力；油膜槽的特定结构，有利于涡轮轴与滑动轴承之间在压力润滑油作用下实现辅助转动，进一步减少涡轮轴的旋转阻力，实现涡轮增压器的低阻尼运行。

Description

一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承

【技术领域】

本发明涉及一种排气式涡轮增压器，尤其涉及排气式涡轮增压器中用于支承涡轮轴的滑动轴承。

【背景技术】

排气式涡轮增压器是利用柴油机排出的压力高温废气作为动力源，柴油机排出的高温压力废气引入涡轮增压器中的涡轮机，利用废气所含有的能量推动涡轮机中的涡轮旋转，从而带动涡轮旋转，同时带动与之同轴的压气机叶轮转动，由压气机将吸入空气进行缩压升压后输送柴油机的进气系统，向柴油机气缸内充入高密度空气，可以提高每次柴油喷射量，既可以提高同型号柴油机的输出功率，也能提高显著改善柴油机的经济性，促使柴油充分燃烧，提高柴油机的热效率，降低燃油消耗率，减少有害气体排放，降低噪声，因此，车用柴油机和船用柴油机都需要匹配涡轮增压器，增压供氧是柴油机的发展方向。

目前使用最普遍的涡轮增压器是排气式涡轮增压器，它包括涡轮壳、涡轮、涡轮轴、中间体、滑动轴承、增压叶轮和压壳，涡轮和增压叶轮分别安装在涡轮轴的两端，涡轮位于涡轮壳中，增压叶轮位于压壳中，涡轮轴通过二只滑动轴承安装在中间体上，涡轮壳和压壳分别密封地固定安装在中间体的两侧，两只滑动轴承由带压润滑油进行润滑和冷却。在滑动轴承的周向均匀地设有进油孔，便于润滑油能进入涡轮轴与滑动轴承的接触面，满足充分润滑和冷却要求。

然而现有的排气式涡轮增压器的运行阻力还比较大，直接影响到涡轮增压器增压效果的进一步提高，经申请人长期的实践和分析，排气式涡轮增压器的运行阻力主要来自于如下二点：

①涡轮轴与中间体两端间的转动密封处磨擦力；

②涡轮轴与两只滑动轴承之间转动磨擦力；

其中，涡轮轴与中间体两端的密封结构之间转动动磨擦不可避免，否则就无法密封，而滑动轴承与涡轮轴之间配合转动磨擦力则有进一步改进的空间，对此配合结构进行改进和优化是减少排气式涡轮增压器运动阻力的有效途径。为了克服现有的排气式涡轮增压器的运行阻力比较大，进一步提高涡轮增压器增压效果，申请人研制出一种低阻尼柴油机涡轮增压器。其中油膜悬浮支承助转滑动轴承是核心零件。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承。

本发明采取的技术方案是：

一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，包括轴承体、进油孔、外圆表面和配合内孔，进油孔沿周向均匀地设置在滑动轴承的外圆表面上，在滑动轴承的配合内孔上设有油膜槽，油膜槽的设置位置与进油孔相对应，且油膜槽与进油孔相通连，所述油膜槽的横截面形状为契块形，油膜槽的深度沿涡轮轴的旋转方向逐渐减小。

进一步，在同一圆周上进油孔和油膜槽的数量为3~6个。

进一步，所述油膜槽的顶面为平面。

进一步，所述油膜槽的顶面为弧面。

由于在滑动轴承的外圆表面上开设了进油孔，在滑动轴承的配合内孔上开设有油膜槽，且进油孔与油膜槽处于同一圆周上，两者相互通连，当增压器中间体的高压润滑油从滑动轴承上的进油孔进入油膜槽中，既能在滑动轴承和涡轮轴配合面之间快速形成支承涡轮轴的油膜层，使涡轮轴自动处于滑动轴承内孔的中心，在运行时涡轮轴与滑动轴承之间实现无接触的油膜浮悬支承结构形式，最大限度地减小了涡轮增压器的运行阻力；将油膜槽的横截面形状设计成沿涡轮轴旋转方向逐渐减小的渐变结构有利于涡轮轴与滑动轴承之间在压力润滑油作用下实现辅助转动，进一步减少涡轮轴的旋转阻力，使得涡轮增压器的转子部件实现低磨擦、低阻尼运转，提高了涡轮增压器的增压效果。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明在排气式涡轮增压器中应用的结构示图。

图中，1-涡轮壳；2-涡轮；3-涡轮轴；4-滑动轴承；5-中间体；6-扩压板；7-增压叶轮；8-压壳；9-挡热板；41-轴承体；42-进油孔；43-油膜槽；44-外圆表面；45-配合内孔；46-顶面；51-润滑油路。

【具体实施方式】

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

实施例1：

一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，如图1、图2所示，它包括轴承体41、进油孔42、外圆表面44和配合内孔45，在滑动轴承的外圆表面44上沿周向均匀地设有四个进油孔42，在滑动轴承4的配合内孔45上对应进油孔42处设有油膜槽43，且油膜槽43与进油孔42相通连，所述油膜槽43的横截面形状为契块形，油膜槽43的深度沿涡轮轴3的旋转方向逐渐减小，所述油膜槽43的顶面46为平面或弧面。

图3是装有本发明的一种低阻尼柴油机涡轮增压器，它包括涡轮壳1、涡轮2、涡轮轴3、滑动轴承4、中间体5、扩压板6、增压叶轮7和压壳8，涡轮2和增压叶轮7分别安装在涡轮轴3的两端，涡轮2位于涡轮壳1中，增压叶轮7位于压壳8中，涡轮轴3通过二只滑动轴承4安装在中间体5上，涡轮壳1固定安装在中间体5的左侧，二者之间设有挡热板9，扩压板6的左侧与中间体5密封地连接成一体，扩压板6的右侧与压壳8密封连接成一体，中间体5上的润滑油路51与两只滑动轴承4相通连，在所述滑动轴承4的外圆表面上沿周向均匀地设有四个进油孔42，在滑动轴承4的配合内孔45上均匀地设有四个油膜槽43，油膜槽43的开设位置与进油孔42相对应并相通，所述油膜槽43的横截面形状为契块形，油膜槽43的深度沿涡轮轴3的旋转方向逐渐减小；所述油膜槽43的顶面46为弧面或平面。

实施例2：与实施例1不同之间在于：在滑动轴承4上沿轴向设有两组进油孔42和油膜槽43。

Claims

1.一种涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，包括轴承体（41）、进油孔（42）、外圆表面（44）和配合内孔（45），进油孔（42）沿周向均匀地设置在滑动轴承的外圆表面（44）上，其特征是：在滑动轴承（4）的配合内孔（45）上设有油膜槽（43），油膜槽（43）的设置位置与进油孔（42）相对应，且油膜槽（43）与进油孔（42）相通连，所述油膜槽（43）的横截面形状为契块形，油膜槽（43）的深度沿涡轮轴（3）的旋转方向逐渐减小。

2.根据权利要求1所述涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，其特征是：在同一圆周上进油孔（42）和油膜槽（43）的数量为3~6个。

3.根据权利要求1所述涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，其特征是：所述油膜槽（43）的顶面（46）为平面。

4.根据权利要求1所述涡轮增压器油膜悬浮滑动轴承，其特征是：所述油膜槽（43）的顶面（46）为弧面。