CN103122775B - 涡轮增压器壳体及轴承定位销 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡轮增压器壳体及轴承定位销。具体地，一种涡轮增压器组件包括：包括通孔和交叉孔的壳体，所述交叉孔与所述通孔相交以限定所述交叉孔的上部和所述交叉孔的下部，所述交叉孔的上部包括第一直径，所述交叉孔的下部包括第二直径，其中，所述第一直径超过所述第二直径；设置在所述壳体的通孔内的轴承，其中，所述轴承包括被构造成支撑轴的通孔和与所述通孔相交的交叉孔；以及定位销，所述定位销包括超过所述壳体的交叉孔的下部的第二直径的直径，所述定位销被至少部分地压配合到所述壳体的交叉孔的下部中并且被至少部分地设置在所述轴承的交叉孔的下部中，以将所述轴承定位在所述壳体的通孔中。还公开了设备、组件、系统、方法等的各种其它示例。

Description

涡轮增压器壳体及轴承定位销
技术领域
本文公开的主题一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机械，并且具体地涉及壳体和轴承定位销以及用于安装定位销的组件。
背景技术
排气驱动的涡轮增压器包括旋转组，旋转组包括通过轴彼此连接的涡轮机轮和压缩机轮。在运行期间，取决于诸如各种涡轮增压器部件的尺寸之类的因素，轴可以被预期以超过200000rpm的速度旋转。为了确保合适的转子动力性能，旋转组应当被良好地平衡并被良好地支撑。
在许多常规布置中，涡轮增压器轴被一个或多个轴承(例如，油润滑的、空气轴承、球轴承、磁轴承等)可旋转地支撑在中间壳体内。在一些布置中，一个或多个轴承可通过一个或多个定位机构被定位在中间壳体的孔中。例如，可以采用定位销作为定位机构的一部分，以将半浮动轴承定位在壳体的孔中，其中，定位销被插入壳体的定位销孔中，并被压直到其延伸到壳体的孔中并延伸到半浮动轴承的开口中，定位销孔可经由壳体的润滑剂排口通达。在这样的布置中，一些间隙存在于定位销的外表面和半浮动轴承的开口的内表面之间，以允许轴承“漂浮”于设置在轴承的外表面和壳体孔的内表面之间的润滑剂膜上。这样的润滑膜可以称为例如挤压膜阻尼器(SFD)，其可能取决于几何形状(例如，长度、直径、径向间隙等)、润滑剂特性(例如，粘度、温度特性等)、润滑剂流速、润滑剂压力，等等。
除了润滑剂动力学之外，半浮动轴承的性能可能受各种机械因素影响。例如，关于定位销的外表面和半浮动轴承中的开口的内表面之间的间隙，诸如表面粗糙度、磨损、颗粒产生等的机械因素可能阻碍轴承的有益运动。进而，此类因素可降低挤压膜所提供的益处，例如，通过改变几何形状、压力响应，增加摩擦力或与轴承相对于定位销的运动相关联的其它力。取决于对运动的阻碍性质，涡轮增压器可能会遭受提高的噪声、振动、声振粗糙度、磨损等等，以及减弱的性能和使用寿命。
在本文的多个示例中所描述的技术、方法等能够降低与轴承定位机构相关联的涉及间隙的问题的风险。这些技术、方法等可以提高产品质量，提高性能，降低NVH，或为涡轮机械带来其他益处。
附图说明
通过参考下面的详细描述并且结合附图示出的示例，可以对本文所描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等等以及它们的等同物有更全面的理解，附图中：
图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的示意图；
图2是安装定位销的组件及组装过程的示例的一系列截面透视图；
图3是包括各种其他部件的图2的组件的截面侧视图；
图4是图3的示例的中间壳体的截面侧视图；
图5是用于安装定位销的自底向上的方法的示例以及自顶向下的方法的示例的一系列视图；
图6是用于安装定位销的部件的示例的一系列视图；
图7是力与位移的示例图以及组装参数的示例表的一系列视图；
图8是安装定位销的方法的示例的方框图；以及
图9是定位销的示例以及包括该定位销的组件的示例的一系列视图。
具体实施方式
在各种示例中，一种涡轮增压器组件可包括：包括通孔和交叉孔(cross-bore)的壳体，所述交叉孔与所述通孔相交以限定所述交叉孔的上部和所述交叉孔的下部，所述交叉孔的上部包括第一直径，所述交叉孔的下部包括第二直径，其中，所述第一直径超过所述第二直径；设置在所述壳体的通孔内的轴承，其中，所述轴承包括被构造成支撑轴的通孔和与所述通孔相交的交叉孔；以及定位销，所述定位销包括超过所述壳体的交叉孔的下部的第二直径的直径，所述定位销被至少部分地压配合到所述壳体的交叉孔的下部中并且被至少部分地设置在所述轴承的交叉孔的下部中，以将所述轴承定位在所述壳体的通孔中。
在各种示例中，一种涡轮增压器组件可包括：具有通孔和交叉孔的壳体，其中，交叉孔包括被构造成将润滑剂传递到通孔的上部并包括下部；设置在壳体的通孔内的轴承，其中，轴承包括被构造成支撑轴的通孔并包括交叉孔，其中，轴承的交叉孔包括被构造成将润滑剂从壳体的交叉孔的上部传递到轴承的通孔的上部并包括下部；以及定位销，定位销包括被设置在壳体的交叉孔的下部中的压配合斑痕部分以及被至少部分地设置在轴承的交叉孔的下部中的无斑痕定位部分，以将轴承定位在壳体的通孔中。
至于定位销的压配合斑痕部分，这种斑痕可源于组装过程，组装过程包括使用插入壳体交叉孔的上部中的工具而将定位销压配合到壳体交叉孔的下部中。以这种方式，定位销的一部分不会遭受压配合斑痕，因为它不进入或通过壳体交叉孔的下部，并且因此能够作为无斑痕定位部分以将轴承定位在壳体的通孔中。当与常规的组装过程相比时，通常，这样的组装过程保持定位销的至少一部分的表面光洁度，这进而可以增强轴承和定位销之间发生的相互作用。
对于常规的组装过程(其中，经由润滑剂排口而进行定位销到壳体交叉孔中的压配合)，与轴承相互作用的定位销的那部分是有斑痕的，这可增加摩擦、磨损等。此外，在安装期间存在轴承和壳体交叉孔不对准以及定位销将接触轴承的风险。由于可能使用相当大的力安装定位销，定位销和轴承之间的任何接触都可能会损坏定位销、轴承、中间壳体的通孔(例如，通过从销到轴承以及到通孔的力的传递)，产生碎片等等。另外，由于施加到定位销的力可能相当大，定位销和轴承之间的不适当接触的迹象可能难以感测到，而且即使感测到，这样的感测也可能太迟(例如，在定位销、轴承、壳体等已经遭受一些损伤之后)。
在示例性的实施例中，组装过程可包括使定位销经由中间壳体中的润滑剂入口通道通过并进入轴承的润滑剂入口侧开口中。在润滑剂通道和轴承开口的尺寸超过定位销的直径的情况下，这样的过程需要极小的力，这允许容易地意识到轴承的润滑剂排口侧开口和中间壳体的下部交叉孔之间的任何失准。一旦被定位，可施加力以将定位销压配合到中间壳体的下部交叉孔中一定深度。在这样的过程中，压配合深度小于定位销的长度，使得定位销的一部分保持在轴承的润滑剂排口侧开口中以将轴承定位，使得定位销的该部分将不会被磨损，因为其没有暴露于任何类型的组装过程表面压配合相互作用。
在示例性的实施例中，安装过程可包括使用导杆来引导定位销，导杆经由润滑剂排口插入壳体的交叉孔中。在这样的示例中，导杆的运动可能被压杆抵抗，压杆经由润滑剂入口插入壳体的交叉孔中，其中，定位销位于两个杆之间。在力经由压杆施加到定位销的情况下，定位销可被压配合到一深度，该深度任选地由与导杆相关联的停止(stop)指示。例如，压配合的力可关于深度以相对线性的方式增加，然后一旦达到停止就显著增加。在这样的示例中，压配合可由一个斜率近似，并且停止可由另一个斜率近似，其中，可感测到拐点或交汇点以导致终止经由压杆施加到定位销的力。
下面描述涡轮增压的发动机系统的示例，然后描述部件、组件、方法等等的各种示例。
涡轮增压器经常被用于提高内燃发动机的输出。参见图1，常规系统100包括内燃发动机110和涡轮增压器120。内燃发动机110包括发动机缸体118，发动机缸体118容纳一个或多个燃烧室，其可操作地驱动轴112(例如经由活塞)。如图1所示，进气端口114为空气提供通向发动机缸体118的流动路径，而排气端口116为排气提供离开发动机缸体118的流动路径。
如图1所示，涡轮增压器120包括空气入口134、轴122、压缩机124、涡轮机126、壳体128和排气出口136。壳体128可以被称为中间壳体，因为它被设置在压缩机124和涡轮机126之间。轴122可以是包括各种部件的轴组件。在运行中，涡轮增压器120通过使排气流过涡轮机126而从内燃发动机110的排气中提取能量。如图所示，涡轮机126的涡轮机轮127的旋转引起轴122的旋转并且因此引起压缩机124的压缩机轮125(例如叶轮)旋转以压缩流向发动机100的入口空气并提高其密度。通过引入最优量的燃料，系统100能从发动机100提取出更多的比功率(例如与相同排量的没有涡轮增压的发动机比较)。关于排气流的控制，在图1的示例中，涡轮增压器120包括可变几何单元129以及废气门阀135。可变几何单元129可用于控制排气到涡轮机轮127的流动。废气门阀(或简单而言废气门)135定位在涡轮机126的入口附近，并且可被控制以允许来自排气端口116的排气绕过涡轮机轮127。
另外，为了提供排气再循环(EGR)，这种系统可以包括管道以将排气引导到进气路径。在图1的示例所示，排气出口136可包括分支115，其中，可经由阀门117来控制通过分支115到达空气入口路径134的流动。在这种布置中，排气可以被提供在压缩机124的上游。
在图1中，示出了控制器190的示例，其包括一个或多个处理器192、存储器194以及一个或多个接口196。这种控制器可包括电路，例如发动机控制单元的电路。如本文所述，可以任选地例如通过控制逻辑结合控制器来实施各种方法或技术。控制逻辑可取决于一个或多个发动机运行条件(例如涡轮rpm、发动机rpm、温度、负载、润滑剂、冷却等等)。例如，传感器可以经由一个或多个接口196向控制器190传递信息。控制逻辑可以依据这些信息，并且进而，控制器190可以输出控制信号以控制发动机运行。控制器190可被构造为控制润滑剂流动、温度、可变几何组件(例如可变几何压缩机或涡轮机)、废气门、排气再循环阀、电动机或者与发动机、涡轮增压器(或多个涡轮增压器)等相关联的一个或多个其他部件。
图2示出了组件200的示例的两个剖视图，该组件200包括轴承230、定位销250、中间壳体280以及用于相对于轴承230和中间壳体280安装定位销250的安装部件290和296。在图2中，上面的视图对应于预压配合状态，并且下面的视图对应于压配合后的状态。在图2中，关于与z轴线正交的x轴线示出了各种尺寸。x轴线对应于中间壳体280的交叉孔，而z轴线对应于中间壳体280的通孔285。在图2的示例中，交叉孔跨越润滑剂入口281和润滑剂排口289所限定的距离。在入口281和排口289之间，交叉孔包括润滑剂井部分282、上部284、下部286以及位于润滑剂排放井部分288处的开口287。如图所示，中间壳体的通孔285被设置在交叉孔的上部284和交叉孔的下部286之间。
沿着x轴线，提供了工具290的柄294的尺寸(XT)和定位销250的尺寸(XP)。在预压配合状态中，工具290的基座292被定位在润滑剂入口281上方的距离ΔX处并且工具296被定位成使得其端部延伸到交叉孔284的上部中以将轴承230在通孔285内对准，并接触定位销250的端部。为了从预压配合状态过渡到压配合后的状态，响应于施加到工具290的某个少量的向下力，工具296沿着x轴线向下移动，这导致定位销250进入轴承230的交叉孔并与壳体280的交叉孔的下部286对准。一旦在该中间状态实现可对准，则显著的向下力被施加到工具290以将定位销250压配合到壳体280的交叉孔的下部286中达到适当深度，使得定位销250的一部分保持在壳体280的通孔285中，使得该部分的至少一部分保持在轴承230的交叉孔中，以将轴承230定位在壳体280的通孔285中。
图3示出了组件300的示例的剖视图，其包括图2的组件200的各种部件。具体地，图3的示例进一步示出了轴220、压缩机轮240、涡轮机轮260以及各种其他部件(未标示)。
关于轴承230，交叉孔包括润滑剂入口侧部分234和润滑剂排出侧部分236。放大的剖视图示出了关于轴220、轴承230和定位销250的各种尺寸。这些尺寸包括壳体的交叉孔的下部286的长度(XL)和直径(DL)、定位销250的长度(XP)和直径(DP)、轴-轴承间隙(XSB)、轴-销间隙(XSP)、定位销延伸距离(XE)和定位销凹陷距离(XR)。为了压配合(例如，一种类型的干涉配合)的目的，定位销250沿其轴向长度的直径(DP(X))大于壳体280的交叉孔的下部286的直径DL。另外，为了安装定位销250，轴承230的交叉孔(例如，部分234和236)所具有的直径大于定位销250的最大直径(例如，以允许定位销250进入轴承230)。
至于定位销250的延伸到轴承230的开口236中的那部分的尺寸，它们之间的间隙可以是微米的量级，例如，从大约10μm到大约50μm的间隙范围中选择的间隙。这种间隙旨在允许轴承230沿x轴线运动以例如通过设置在轴承230的外表面和壳体280的通孔285的内表面之间的润滑剂膜(例如，SFD)而获益。
在图3的示例中，定位销250包括端部倒角，其中，一个倒角不同于另一个(例如，下端部倒角面大于相对的上端部倒角面)。如本文所述，定位销可包括一个或多个倒角端面，进一步，定位销可被对称地构造以便经由任一端进行安装，或者可被构造成沿特定方向安装(例如，润滑剂排放侧端部和轴承侧端部)。
如图3的示例所示，定位销250的被压配合到壳体280的交叉孔的下部286中的那部分具有与壳体280的交叉孔的下部286的直径基本相同的直径。具体地，压配合的作用是使直径相等，例如响应于与硬材料的接触而使软材料放大或缩小。通常，定位销所具有的硬度超过中间壳体的硬度，然而，这样的硬度不能避免定位销250在压配合过程中产生斑痕。
图4示出了壳体280的各种剖视图。在与润滑剂入口281、润滑剂井282和交叉孔的上部284相关联的放大视图中，示出了各种未标记的尺寸。如图4的示例所示，x轴线与壳体280的交叉孔的中心轴线对准，其中，润滑剂井282被形成为具有偏离x轴线的中心轴线。在图4的示例中，润滑剂井282可包括螺纹部，以连接润滑剂导管的润滑剂连接器。被提供到井282的润滑剂可经由交叉孔的上部284流到壳体280的通孔285。在通孔285包括半浮动轴承的情况下，润滑剂可以形成润滑剂膜(SFD)以支撑半浮动轴承。
在与交叉孔的下部286、开口287、润滑剂排放井288和润滑剂排口289相关联的另一个放大图中，示出了各种未标记的尺寸。如图4的示例所示，润滑剂排口289具有偏离于x轴线的中心轴线。至于润滑剂的排出，各种通道可将润滑剂导向到润滑剂排放井288。如本文所述，定位销可形成与壳体的交叉孔的下部286的密封，使得润滑剂不能从通孔285流到交叉孔的下部286。替代地，定位销可任选地包括一个或多个通路或通道，其允许润滑剂例如从通孔285流到润滑剂排放井288。
如图4所示，交叉孔的上部284包括直径DU，而交叉孔的下部286包括直径DL。为了允许定位销从上部通到下部，DU大于DL。此外，为了压配合定位销，定位销的直径(DP)超过壳体交叉孔的下部286的直径。因此，可存在DU＞DP＞DL的关系。
如本文所述，一种涡轮增压器组件可包括：具有通孔和交叉孔的壳体，该交叉孔与通孔相交以限定交叉孔的上部和交叉孔的下部，其中，上部的直径大于下部的直径；设置在壳体的通孔内的轴承；以及定位销，定位销被至少部分地压配合到壳体的交叉孔的下部中并被至少部分地设置在轴承的交叉孔中以将轴承定位在壳体的通孔中。在这样的示例中，交叉孔的上部可以是润滑剂通道并且能够经由壳体的润滑剂入口通达。至于定位销的压配合，其可包括被压配合到壳体的交叉孔的下部中的压配合斑痕部分以及被至少部分地设置在轴承的交叉孔中的无斑痕定位部分，以将轴承定位在壳体的通孔中。至于壳体，其可包括被构造成将润滑剂传递到壳体的交叉孔的上部的润滑剂入口以及被构造成提供到达壳体交叉孔的下部的途径的润滑剂排口。
如本文所述，轴承可以是半浮动轴承，例如，其中，定位销提供间隙，该间隙允许半浮动轴承响应于挤压膜阻尼器动力学而运动。如本文所述，轴承可以是单体轴承或多件式轴承。例如，轴承可具有设置在两个轴颈件(例如，压缩机侧轴颈件和涡轮机侧轴颈件)之间并带有交叉孔的中间件，两个轴颈件可与中间件互锁。
图5示出了用于安装定位销的两种方法510和530的示例。在这些示例中示出了方法方框，其中，定位销的压配合斑痕由近似的图形表示；请注意，接收定位销的孔也可能会产生斑痕。
如本文所述，定位销可任选地包括一个或多个倒角面，并且孔可任选地包括一个或多个倒角面。这种表面可有助于引导定位销相对于孔的运动。如本文所述，定位销的压配合安装过程可任选地包括热膨胀、热收缩或热膨胀和热收缩二者(例如，或者收缩和膨胀)。这样的热效应(例如，通过加热、冷却或它们的组合而实现)可以是伴随着压配合过程的冷缩配合过程的一部分。通常，在压配合过程中发生的摩擦力产生一些热能，其可能导致定位销、孔、定位销和孔的热膨胀。可以使用尺寸、材料性质(例如热膨胀系数等)、过程参数等来量化膨胀、收缩或者膨胀和收缩。例如，热能的产生可取决于诸如压配合速度的因素，其中，较慢的速度可允许热能扩散以控制温度(例如，降低温度的最大值)。
通常，压配合过程旨在实现静摩擦力，其保持一个部件相对于另一个部件的位置。在压配合过程中，通过使一个部件相对于另一部件移动而产生的动摩擦力导致表面损伤(例如，压配合斑痕)，通常两个部件均产生表面损伤，其可以是镜像的。例如，通过参考被并入本文中的Lewis等的文章(“Measurement ofInterference Pressure in Interference Fits”，白玫瑰研究在线，http:∥eprints.whiterose.ac.uk/9180/，专业工程出版社，2005)示出了被压配合到套筒中的轴的表面损伤的照片，其中，表面损伤响应于压配合过程期间轴和套筒之间的表面相互作用而发生。如Lewis等所指出的，在单独使用冷缩配合的情况下，不会发生压配合类型的损伤(例如，热效应提供足够的间隙以避免滑动的表面相互作用)；然而，可能存在组件之间的接触最小的区域，并且这样的区域可能相对大。如Lewis等所指出的：“当压配合时，轴和套筒的表面推挤过彼此。表面塑性地变形，去除它们外形中的任何波动，导致均匀的接触。在冷缩配合中，表面随着轴膨胀而来到一起，而不是彼此抵靠着滑动。因此，当通过冷缩配合来进行干涉配合时，接触的表面在界面处不会同样地相顺应，导致接触的强度的变化”。
在压配合过程期间，可能会发生局部抓取(seizure)，其可能导致表面损伤。此外，在圆柱体被一直按压通过紧孔的情况下，圆柱体经历压缩然后经历膨胀。对于这样的圆柱体，压缩之后膨胀的循环可改变材料的完整性，并且使圆柱体更容易磨损、断裂、片状剥落等。
方法510包括将定位销压配合到孔的一端512中并且使定位销平移，使得定位销的一部分延伸到孔的相对端部514之外。在这种方法中，可能会而产生损伤，如图515所示。具体地，压配合斑痕517可能沿着定位销的整个长度产生并且具体地在定位销的已经穿过孔的长度延伸到孔的端部之外的那部分上产生。该部分已经穿过定位销的最大孔长度，因此可以预期具有比定位销的其它部分更多的损伤。此外，该部分经历了压缩，然后经历了这种压缩的释放。方法510的压配合过程所引起的断裂、应力线等可能会导致失效、表面粗糙等。表面粗糙进而可使轴承的开口的内表面518留下斑痕。可在压配合时，在压配合之后或者在压配合时以及之后产生碎片519。这种碎片可对涡轮增压器的轴承系统的操作具有不利后果(例如，约束轴承的运动，使轴颈表面留下斑痕，经由润滑剂循环，等等)。
方法530包括将定位销压配合到孔的一端532中并且使定位销平移，使得定位销的一部分保持在孔534的外部。在这种方法中，定位销的一部分不会经历可能导致斑痕的表面相互作用，例如如图535所示，其示出了近似压配合表面斑痕537以及没有这样的表面斑痕的部分538。在这样的示例中，与通过方法510安装的定位销的类似定位的部分相比，定位销的能够与轴承开口的内表面相互作用的那部分具有更多的完整性。
图6示出了安装过程的示例以及安装工具的示例，其包括下部组件620、放置工具660以及施力工具680以安装定位销612，以将轴承613定位在壳体610(例如，涡轮增压器中间壳体)中。下部组件620可以是台座，用于在安装定位销612的安装过程中支撑壳体610。如图所示，下部组件620包括支撑构件630，以在支撑面632处支撑壳体610(参见例如图2的支撑块)并支撑可平移柱塞644，可平移柱塞644固定到被弹簧648偏压的柄646。对于柱塞644的手动平移，旋钮640被设置在柄646的端部处。如本文所述，可以提供其它特征用于自动操作或者用于手动和自动操作(例如，机器控制的操作)的组合。
如图6所示，安装过程可包括使用可平移柱塞644将轴承613的交叉孔相对于壳体610的交叉孔对准，使用放置工具660将定位销612放置到壳体610的交叉孔中，移除放置工具660，将施力工具680的轴684定位成接触工具680的端面682和定位销612，并使用施力工具680将力施加到定位销612以使定位销612移动并压配合到适当的深度，例如，如记录终止点的柱塞644所指示的，如接触壳体610表面的施力工具680的表面686所指示的，等等。在示例性的实施例中，表面686的接触以及柱塞644的最小位置(例如，在弹簧646在其线性力范围上被完全压缩时)二者均可对应于定位销612在组件610中的适当位置。例如，工具和壳体之间的接触、最小柱塞位置或二者都可以限定定位销在壳体中的适当位置。
关于放置工具660，这样的工具可避免或最小化定位销612的有害接触的发生。另外，这样的工具可用于使定位销在壳体的孔、润滑剂井等内的晃动最小化。放置工具660可包括旋转轮662(例如，橡胶或其它材料)和柱塞664，使得柱塞664的压下允许定位销612以最小摩擦(例如，表面损伤的最小风险)向下平移。例如，轮662可以响应于由柱塞664的压下引起的定位销612的平移运动而引导和旋转。工具660的柱塞664可允许定位销612与柱塞644的端面642接触。替代地，定位销612(例如，一旦没有轮662)可在重力作用下在交叉孔内滑动，以接触柱塞644的端面642。
在图6的示例中所示，柱塞644将轴承613的交叉孔与壳体610的交叉孔对准，以使定位销612的端部和轴承613之间接触的风险最小化(例如，考虑由于交叉孔的失准而导致外表面接触)。这样的安装方法避免了在经由润滑剂排口安装润滑剂销(例如，没有交叉孔或交叉孔对准工具)的情况下可能发生的“盲”配合的情况。由于可施加相当大的力用于压配合，在盲配合的情况下，施加到定位销的力可能损坏该销或轴承，如果在这些部件之间存在失准的话。在图6的示例中，各种工具的作用是对准交叉孔并避免这种类型的接触。另外，当施加力以压配合定位销612时，其压配合端部已经穿过了轴承613，因此可避免这种损伤。此外，当施加力以压配合定位销612时，工具680的轴684被设置在轴承613的通孔(例如，轴向孔)内并在其向下运动中被限制或控制，以避免端面682和轴承613之间的接触。
图6的示例的安装方法也可以改善均衡(isostatism)(例如，提供更静态地确定的构造)。在润滑剂排口安装方法(参见例如图5的方法510)中，定位销和轴承之间可能存在差的均衡，例如，其中，定位销被沿着并垂直于旋转轴线错放，这可以导致在组装时或在运行期间出现干涉(例如，导致在平衡阶段或在运行期间的寄生噪声)。如本文所述，定位销可包括被轴承交叉孔接收的圆柱形以将轴承定位，其中，圆柱形在被相对于涡轮增压器轴的旋转轴线确保的定位销的对准和安装时被保持。
根据图6的示例，工具660允许定位销612插入到中间壳体610的适当位置，柱塞644使得能够将轴承保持在中间壳体中的适当的轴向和角位置(例如，在引入定位销之前)。此外，弹簧648可施加足够的力以克服其质量的重量以及定位销的质量的重力，以允许柱塞644将定位销保持在顶部位置(例如，适当的放置位置)。此外，随着工具680的轴684被向下推靠定位销，柱塞644帮助引导定位销通过轴承的交叉孔，将轴承保持在适当位置以避免损伤。随着轴644进入轴承的交叉孔，轴644和定位销帮助将轴承保持在适当位置，而同时定位销被压配合到壳体的下部交叉孔中。
图7示出了图710和730的示例以及参数的表760的示例，图710和730可分别对应于图5中的方法510和530。
图710示出了安装过程的力与位移，该安装过程将定位销自下向上压配合到壳体的孔中，例如，如关于图5的方法510所说明的。在图710中，定位销图形表示了在孔内处于特定位移的定位销的区域(例如参见定位销图形的黑色部分)。因此，定位销的端部经历压缩，然后经历膨胀。压缩可至少部分地由力位移曲线下的面积表征。此外，如沿位移轴线表示的，对于一些位移，存在销将会接触轴承的风险。根据力与位移的曲线，对应的力接近于为了压配合所施加的最大力。这种力可以如此之大，以至于销和轴承之间的接触被忽视或在仅仅发生损伤之后才被注意到。
图730示出了安装过程的力与位移，该安装过程将定位销自上向下压配合到壳体的孔中，例如，如关于图5的方法530所说明的。在图730中，定位销图形表示了在孔内处于特定位移的定位销的区域(例如参见定位销图形的黑色部分)。如所指出的，定位销的一个端部从未在孔中。此外，如放大图740所示，力与位移曲线内的拐点可被依赖作为定位销已到达适当位置的指示器。例如，参照图6的弹簧偏压柱塞644，拐点可以是弹簧646“触底”的结果。此外，不迟于施加力的时刻，定位销的端部已经穿过轴承的交叉孔(例如，在重力的作用下，其中，任何接触都是明显的)。
图730还示出了可由压配合常数CFP表征的相对线性的区域。在这样的示例中，将定位销压配合到孔中所需的力相对于定位销在孔中的深度近似线性地增加。通常，由于压配合的力可能是很可观的，压缩弹簧偏压柱塞所需的力的贡献沿弹簧的“线性”、正常操作范围可以是最小的。然而，一旦弹簧被完全地“正常”压缩，进一步压缩弹簧所需的力可大于进一步压配合定位销所需的力。因此，对于进一步的压配合位移，力与位移曲线的斜率增大。如所提到的，斜率增大时的点(例如，任选地在图740所示的一定范围内)可以被依赖作为定位销已到达其适当位置并且应当终止施加压配合力的指示器。如所提到的，机械停止可通过将施力工具和壳体接触而形成。在这样的示例中，力与位移曲线的斜率将增大，因为在工具和壳体响应于力的增加而接触时可发生很少的以至不发生进一步的位移。
至于表760，每个组件可具有诸如定位销直径、中间壳体交叉孔直径、表面积等的特定参数，其可被依赖以确定或估计压配合力与位移的常数CPF(例如，F～CPFx)。这样的常数可被依赖以确定压配合过程的速度(例如，柱塞速度)。例如，在产热可能成为问题的情况下，用于实现特定位移的总力可被计算并用于确定速度计划表，速度计划表用于在压配合过程期间控制温度。
图8示出了用于安装定位销的方法800的示例。方法800包括插入方框810、插入方框820、插入方框830、施加方框840以及终止方框850，插入方框810用于经由壳体的交叉孔的下部(例如，经由壳体的润滑剂排口)插入对准工具，插入方框820用于经由壳体的交叉孔的上部(例如，经由壳体的润滑剂入口)插入定位销，插入方框830用于经由壳体的交叉孔的上部插入施力工具，施加方框840用于经由施力工具向定位销施加力以将定位销压配合到壳体的交叉孔的下部中，并且终止方框850用于终止力的施加并且例如用于取出工具。
图9示出了包括头部912和柄部914的定位销910的示例以及相对于组件911的部件的定位销910的示例。在图9的示例中，定位销910可经由壳体的交叉孔的上部而安装，使得柄部914被压配合到壳体的交叉孔的下部中，由此，头部912被设置在轴承的开口(例如，轴承的交叉孔的一部分)中以将轴承定位在壳体中。
如本文所述，定位销安装组件可包括施力工具和弹簧偏压柱塞，施力工具包括轴，弹簧偏压柱塞具有足够的弹簧常数以克服柱塞质量和设置在柱塞端部处的定位销质量的重力，并且弹簧偏压柱塞允许施加足够的力以将定位销压配合到涡轮增压器壳体的孔中。至于施力工具，其可包括表面，该表面被构造为形成与壳体的接触以指示定位销在涡轮增压器壳体的孔中的预定位移。如本文所述，弹簧偏压柱塞可包括由作为力与位移的线性关系的弹簧常数所表征的位移范围。在这样的示例中，超过位移范围的最大位移的弹簧偏压柱塞的位移可改变该线性关系，并指示定位销在涡轮增压器壳体的孔中的预定位移(例如，出于终止施加压配合定位销的力的目的)。
如本文所述，一种方法可包括：将轴承定位在涡轮增压器壳体的通孔以将轴承的交叉孔和涡轮增压器壳体的交叉孔对准，其中，涡轮增压器壳体的交叉孔与通孔相交并且包括位于通孔一侧上的大直径部分和位于通孔相对侧上的小直径部分；将定位销放置在涡轮增压器壳体的交叉孔的大直径部分中；以及将定位销的一部分压配合到涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分中。在这种方法中，定位可通过将柱塞插入涡轮增压器壳体的交叉孔中并且插入轴承的交叉孔中而实现，例如，其中，经由涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分而插入柱塞。
至于施加力以便压配合定位销，一种方法可包括将轴设置到涡轮增压器壳体的交叉孔的大直径部分中，将定位销和轴接触，以及向轴施加力以将定位销压配合到涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分中。在使用大直径和小直径的情况下，可以理解的是，这些相对性术语充分地表明大直径大于小直径。至于压配合，如所解释的，这样的过程可将压配合斑痕赋予到定位销的一部分，例如，仅仅赋予到被压配合(例如，被孔接收)的部分。如本文所述，例如可响应于关于定位销位移的力的增加而终止压配合过程或压配合。可以采用一种或多种技术来指示关于位移的这种力的增加(例如传感器、停止等)。
如本文所述，控制器(参见例如图1的控制器190)可以执行各种动作，该控制器可以是根据指令来运行的可编程控制器。如本文所述，一个或多个计算机可读介质可包括处理器可执行的指令以命令计算机(例如控制器或其他计算设备)执行本文所述的一个或多个动作。计算机可读介质可以是存储介质(例如，诸如存储芯片、存储卡、存储盘等等的设备)。控制器能够访问这种存储介质(例如通过有线或无线接口)并将信息(例如指令和/或其他信息)装入存储器(参见例如图1的存储器194)。如本文所述，控制器可以是发动机控制单元(ECU)或者其他控制单元。这种控制器任选地可以被编程以控制流向涡轮增压器的润滑剂流、润滑剂温度、润滑剂压力、润滑剂过滤、排气再循环等等。这种控制器任选地可以被编程以执行压配合过程、监视压配合过程，等等。例如，这种控制器可被编程以监视力，控制施力工具等等。这种控制器任选地可以被编程以执行关于本文所述示例方法或其他方法而描述的一个或多个动作。
虽然已经在附图中示出并在前面的详细描述中描述了方法、设备、系统、布置等等的一些示例，但是应当明白，所公开的示例性实施例不是限制性的，而是在不脱离所附权利要求阐述和限定的精神的情况下能够具有多种再布置、修改和替换。

Claims (20)

1.一种涡轮增压器组件，包括：
包括通孔和交叉孔的壳体，所述交叉孔与所述通孔相交以限定所述交叉孔的上部和所述交叉孔的下部，所述交叉孔的上部包括第一直径，所述交叉孔的下部包括第二直径，其中，所述第一直径超过所述第二直径；
设置在所述壳体的通孔内的轴承，其中，所述轴承包括被构造成支撑轴的通孔和与所述通孔相交的交叉孔；以及
定位销，所述定位销包括超过所述壳体的交叉孔的下部的第二直径的直径，所述定位销被至少部分地压配合到所述壳体的交叉孔的下部中并且被至少部分地设置在所述轴承的交叉孔的下部中，以将所述轴承定位在所述壳体的通孔中。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述交叉孔的上部包括润滑剂通道。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述定位销包括被压配合到所述壳体的交叉孔的下部中的压配合斑痕部分以及被至少部分地设置在所述轴承的交叉孔的下部中的无斑痕定位部分，以将所述轴承定位在所述壳体的通孔中。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器组件，其中，所述压配合斑痕部分包括压配合斑痕，所述压配合斑痕来自所述定位销到所述壳体的交叉孔的下部中的压配合。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述轴承的交叉孔的下部的直径超过所述定位销的直径。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述壳体包括润滑剂入口和润滑剂排口，所述润滑剂入口被构造成将润滑剂传递到所述壳体的交叉孔的上部，所述润滑剂排口被构造成提供到达所述壳体的交叉孔的下部的途径。
7.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述壳体的交叉孔的轴线、所述轴承的交叉孔的轴线以及所述定位销的轴线大致对准。
8.根据权利要求7所述的涡轮增压器组件，其中，所述轴承的交叉孔的轴线与所述壳体的通孔的轴线相交。
9.根据权利要求1所述的涡轮增压器组件，其中，所述轴承包括半浮动轴承。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压器组件，其中，所述定位销提供间隙，所述间隙允许所述半浮动轴承响应于挤压膜阻尼器动力学而运动。
11.一种用于根据权利要求1所述的涡轮增压器组件的定位销安装组件，包括：
包括轴的施力工具；以及
弹簧偏压柱塞，所述弹簧偏压柱塞包括足够的弹簧常数以克服所述柱塞的质量和设置在所述柱塞的端部的定位销的质量的重力，并且所述弹簧偏压柱塞允许施加足够的力以将所述定位销压配合到所述涡轮增压器壳体的孔中。
12.根据权利要求11所述的定位销安装组件，其中，所述施力工具包括表面，所述表面被构造为形成与壳体的接触以指示定位销在涡轮增压器壳体的孔中的预定位移。
13.根据权利要求11所述的定位销安装组件，其中，所述弹簧偏压柱塞包括由所述弹簧常数表征的位移范围，所述弹簧常数作为力和位移的线性关系。
14.根据权利要求13所述的定位销安装组件，其中，所述弹簧偏压柱塞超过所述位移范围的最大位移的位移改变所述线性关系，并且指示定位销在涡轮增压器壳体的孔中的预定位移。
15.一种用于安装定位销的方法，包括：
将轴承定位在涡轮增压器壳体的通孔中以将所述轴承的交叉孔和所述涡轮增压器壳体的交叉孔对准，其中，所述涡轮增压器壳体的交叉孔与所述通孔相交并且包括位于所述通孔一侧上的大直径部分和位于所述通孔相对侧上的小直径部分；
将定位销放置在所述涡轮增压器壳体的交叉孔的大直径部分中；以及
将所述定位销的一部分压配合到所述涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分中。
16.根据权利要求15所述的用于安装定位销的方法，其中，所述定位包括将柱塞插入所述涡轮增压器壳体的交叉孔中并插入所述轴承的交叉孔中。
17.根据权利要求16所述的用于安装定位销的方法，其中，所述定位包括经由所述涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分而插入所述柱塞。
18.根据权利要求15所述的用于安装定位销的方法，其中，所述压配合包括将轴设置到所述涡轮增压器壳体的交叉孔的大直径部分中，将所述定位销和所述轴接触，以及向所述轴施加力以将所述定位销压配合到所述涡轮增压器壳体的交叉孔的小直径部分中。
19.根据权利要求15所述的用于安装定位销的方法，其中，所述压配合包括将压配合斑痕赋予到所述定位销的仅仅一部分。
20.根据权利要求15所述的用于安装定位销的方法，进一步包括响应于关于所述定位销的位移的力的增加而终止所述压配合。
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