CN105980687B - 包括衬里轴承表面的推力轴承组件 - Google Patents

包括衬里轴承表面的推力轴承组件 Download PDF

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Abstract

涡轮增压器(1)包括压缩机和涡轮机叶轮(4、5)以及将压缩机叶轮(5)连接到涡轮机叶轮(4)的轴(6)。轴(6)由推力轴承组件(20)支承，该推力轴承组件(20)包括安装在轴(6)上的一对推力垫圈(42a、42b)、设置在轴(6)上且位于推力垫圈(42a、42b)的第一面(44)之间且抵靠推力垫圈(42a、42b)的第一面(44)的中空圆柱形隔圈(80)，以及支承在隔圈(80)上且位于推力垫圈(42a、42b)之间的推力轴承(100)。推力轴承(100)或第一和第二推力垫圈(42a、42b)中的一个包括铜合金衬里(60)，其中衬里(60)设置在第一区域(58a)中和第二区域(58b)中，而推力轴承(100)或第一和第二推力垫圈(42a、42b)中的余下部分不包括衬里。

Description

包括衬里轴承表面的推力轴承组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年2月25日提交的题为“包括衬里轴承表面的推力轴承组件(Thrust Bearing Assembly Including Lined Bearing Surfaces)”美国临时申请号61/944,314的优先权以及所有权益，该临时申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种具有改进轴承组件的涡轮增压器，更具体地涉及一种包括与钢推力轴承结合的黄铜或青铜衬里推力垫圈的涡轮增压器推力轴承组件。
背景技术
排气涡轮增压器设置在发动机上，从而以比正常吸气配置下可能的密度更大的密度将空气输送到发动机进气口。这允许燃烧更多的燃料，从而提升发动机的马力而不会显著增加发动机的重量。
通常，排气涡轮增压器包括涡轮机段和压缩机段，并且利用来自发动机排气歧管的排气流来驱动位于涡轮机壳体中的涡轮机叶轮，该排气流在涡轮机入口处进入涡轮机段。涡轮机叶轮经由在段之间延伸的轴来驱动位于压缩机段中的压缩机叶轮。由压缩机段压缩的空气然后被提供至如上所述的发动机进气口。涡轮增压器的压缩机段包括压缩机叶轮及其相关联的压缩机壳体。过滤的空气被轴向吸入压缩机空气入口，该空气入口限定了轴向延伸至压缩机叶轮的通道。压缩机叶轮的旋转促使加压空气从压缩机叶轮径向向外流入压缩机蜗壳中而用于后续加压并且流至发动机。
沿轴向方向作用于压缩机叶轮和涡轮机叶轮的力具有不同的大小，并且在轴上设置推力轴承来为轴提供轴向支承。
发明内容
在一些方面，垫圈由第一材料形成，并且包括第一面、与第一面相对的第二面、沿垫圈的圆周在第一面与第二面之间延伸的外围边缘，以及被外围边缘包围且限定内边缘的贯通开口。第一面包括第二材料的衬里，第二材料不同于第一材料。第二面不包括第二材料的衬里。
垫圈可以包括以下特征中的一个或多个：衬里在外围边缘与邻接内边缘的环形无衬里区域之间延伸。外围边缘具有半径r1，无衬里区域具有半径r2，并且r2小于r1。此外，内边缘具有半径r3，r3小于r2，并且(r1-r2)约等于3*(r2-r3)。第二材料比第一材料更软，并且相比于第一材料具有较低的摩擦系数。第二材料为青铜。第二材料为黄铜。第二材料为铝锡合金。
在一些方面，推力轴承由第一材料形成，并且包括第一面、与第一面相对的第二面、沿推力轴承的圆周在第一面与第二面之间延伸的外围边缘，以及被外围边缘包围且限定内边缘的贯通开口。第一面和第二面包括第二材料的衬里，第二材料不同于第一材料。
推力轴承可以包括以下特征中的一个或多个：第一面和第二面的一部分包括衬里，并且该部分在内边缘与邻接外围边缘的环形无衬里区域之间延伸。外围边缘具有最大半径r4，衬里260具有半径r5，并且r5小于r4。内边缘具有半径r6，r6小于r5，并且(r4-r5)约等于4*(r5-r6)。第二材料比第一材料更软，并且相比于第一材料具有较低的摩擦系数。第二材料为青铜。第二材料为黄铜。第二材料为铝锡合金。
在一些方面，涡轮增压器包括：压缩机叶轮；涡轮机叶轮；轴，其将压缩机叶轮连接至涡轮机叶轮；以及轴承壳体，其可旋转地支承轴并且包括推力轴承组件。推力轴承组件包括第一推力垫圈和第二推力垫圈。第一推力垫圈和第二推力垫圈中的每个被安装到轴上并且由第一材料形成。第一推力垫圈和第二推力垫圈中的每个包括第一面和与第一面相对的第二面。推力轴承组件包括中空圆柱形隔圈，其设置在轴上且位于第一推力垫圈和第二推力垫圈之间。该隔圈具有第一端和与第一端相对的第二端，第一端抵靠第一推力垫圈的第一面，第二端抵靠第二推力垫圈的第一面。推力轴承组件包括推力轴承，其由第一材料形成并且包括第一推力表面、与第一推力表面相对的第二推力表面以及中心贯通开口，该中心贯通开口的尺寸设定成对应于隔圈的外径。推力轴承将隔圈接纳在贯通开口内。第一推力表面和第一推力垫圈的第一面在第一区域中相抵靠，并且第二推力表面和第二推力垫圈的第一面在第二区域中相抵靠。此外，推力轴承与第一和第二推力垫圈中的一个包括由第二材料形成的衬里，其中该衬里设置在第一区域和第二区域中，而推力轴承或第一和第二推力垫圈的余下部分不包括衬里。
涡轮增压器可以包括以下特征中的一个或多个：第一推力垫圈和第二推力垫圈中的每个包括外围边缘和贯通开口，外围边缘沿推力垫圈的圆周在第一面与第二面之间延伸，贯通开口被外围边缘包围并且限定内边缘。衬里设置在第一面上，并且在外围边缘与邻接内边缘的环形无衬里区域之间延伸。外围边缘具有半径r1，无衬里区域具有半径r2，并且r2小于r1。内边缘具有半径r3，r3小于r2，并且(r1-r2)约等于3*(r2-r3)。隔圈第一端和隔圈第二端在无衬里区域内抵靠相应的第一面。推力轴承包括外围边缘，其沿推力轴承的圆周在第一推力表面与第二推力表面之间延伸，并且贯通开口被外围边缘包围且限定内边缘。衬里设置在第一推力表面和第二推力表面上，并且在内边缘与邻接外围边缘的环形无衬里区域之间延伸。外围边缘具有最大半径r4，对应于衬里的区域具有半径r5，并且r5小于r4。内边缘具有半径r6，r6小于r5，并且(r4-r5)约等于4*(r5-r6)。隔圈被固定至第一推力垫圈和第二推力垫圈中的每个，以便形成预先组装单元。第二材料比第一材料更软，并且相比于第一材料具有较低的摩擦系数。第二材料为青铜。第二材料为黄铜。第二材料为铝锡合金。
用于涡轮增压器的推力轴承组件包括与具有衬里的钢推力垫圈结合的钢推力轴承，形成该衬里的材料相对于用来形成推力垫圈的材料更软并具有更低摩擦系数。在某些实施例中，由于青铜合金对于钢的摩擦系数范围在0.08到0.14之间，材料为青铜(例如，由60％到90％的铜和10％到40％的锡构成的合金)。磨损过程中或当绝对没有润滑剂存在时，摩擦系数可在从约0.12到高至0.18到0.30的范围内。通过比较，磨损过程中铝在钢上的摩擦系数是0.32而钢在钢上的是1.00。用于衬里的替代材料可包括黄铜(例如，由约50％的铜和5％到40％的锌构成的合金)或铝锡合金。与其中推力轴承和/或推力垫圈全由铜形成的某些常规涡轮增压器推力轴承组件相比，为推力垫圈提供这样的衬里是有利的，这是由于铜的用量大大减少，从而推力轴承组件的成本也降低。另外，由于推力轴承由钢制成，其应当比常规铜推力轴承更具刚性，允许更大的推力承载能力，或者可选地允许推力轴承组件沿轴向的长度减少。
更有利地是，任何由于启动、嵌入和/或受污染的润滑剂造成的相对较软的衬里的磨损移除的是平面推力表面而不是推力接触表面的材料。结果，推力接触表面的流体动力学性能并没有减弱。
推力轴承组件包括设置于推力轴承的一侧上的第一推力垫圈，以及设置于推力轴承的相对一侧上的第二推力垫圈。有利地是，第一和第二推力垫圈是相同的，因而相同的部分可被用于推力轴承组件中的两个位置，进一步简化组件并减少制造成本。
在推力轴承组件中，第一和第二推力垫圈由推力轴承隔圈分隔并且邻接该推力轴承隔圈。在某些实施方式中，第一推力垫圈、推力轴承隔圈和第二推力垫圈预先组装成用于组装在涡轮增压器中的单一单元。这样做，可以确保推力垫圈以正确方位组装在涡轮增压器中，该推力垫圈包括位于面向推力轴承的表面的一部分上的衬里。
本发明及其变型的其它目标和目的在读过下面说明书和查看过附图后将变得显而易见。
附图说明
图1是排气涡轮增压器的侧面剖视图，该排气涡轮增压器包括推力轴承组件，该推力轴承组件包括与钢推力轴承结合的黄铜或青铜带衬里的推力垫圈。
图2是图1的一部分的侧视图，示出了推力轴承组件的放大视图。
图3是推力垫圈的透视图，示出了设置在垫圈推力面的一部分上的衬里。
图4是图1的推力轴承组件的侧面剖视图。
图5是推力垫圈子组件的分解透视图。
图6是已组装的推力垫圈子组件的透视图。
图7是另一实施例中的推力轴承组件的侧面剖视图。
具体实施方式
参照图1和图2，排气涡轮增压器1包括涡轮机段2、压缩机段3和设置在压缩机段3和涡轮机段2之间并连接它们的中心轴承壳体8。涡轮机段2包括涡轮机壳体11，其限定了排气入口13、排气出口10以及设置在排气入口13和排气出口10之间的流体路径中的涡轮机蜗壳9。涡轮机叶轮4设置在涡轮机壳体11中且位于涡轮机蜗壳9和排气出口10之间。
压缩机段3包括压缩机壳体12，其限定了空气入口16、空气出口18和压缩机蜗壳14。压缩机叶轮5设置在压缩机壳体12中且位于空气入口16和压缩机蜗壳14之间。压缩机叶轮5连接到轴6。
轴6将涡轮机叶轮4连接到压缩机叶轮5。轴6经由一对轴向间隔的轴颈轴承7支承以围绕旋转轴线R在轴承壳体8内旋转。例如，压缩机侧的轴颈轴承7a支承邻近压缩机段3的轴6，且涡轮机侧的轴颈轴承7b支承邻近涡轮机段2的轴6。压缩机侧的轴颈轴承7a与涡轮机侧的轴颈轴承7b之间的轴向间隔通过圆柱形轴颈轴承隔圈15得以保持。另外，推力轴承组件20设置在轴承壳体8中以便为轴6提供轴向支承，如下面进一步所讨论。
轴6在压缩机侧轴颈轴承7a的压缩机侧上直径减小。结果，在该位置处，轴6中形成了轴肩6a。推力轴承组件20和压缩机叶轮5支承在轴6的直径减小部分6b上。轴6的终端6c延伸超出压缩机叶轮5并且包含外螺纹。螺母21接合螺纹部分并用于将压缩机叶轮5夹紧在轴6上，并且将推力轴承组件20夹紧在压缩机叶轮5和轴肩6a之间。
在使用中，涡轮机壳体11中的涡轮机叶轮4由自发动机排气歧管供应的排气流可旋转驱动。由于轴6被可旋转支承在中心轴承壳体8中并且将涡轮机叶轮4连接到压缩机壳体12中的压缩机叶轮5，涡轮机叶轮4的旋转引起压缩机叶轮5的旋转。当压缩机叶轮5旋转时，其增加经由压缩机空气出口18的出气流输送到发动机气缸的空气质量流速、空气流密度和空气压力，该空气出口18被连接到发动机进气歧管(未示出)。
轴承壳体盖19和推力轴承组件20在位于压缩机叶轮5和压缩机侧轴颈轴承7a之间的位置处包围轴6。推力轴承组件20包括抛油环套筒22、推力垫圈子组件40和推力轴承100。
轴承壳体盖19可牢固地密封至轴承壳体8，并与抛油环套筒22相协作以密封来自压缩机叶轮5的油并防止压缩空气泄漏进轴承壳体8。
抛油环套筒22被轴承壳体盖19包围并在压缩机叶轮5和推力垫圈子组件40之间提供预定轴向间隔。抛油环套筒22是中空圆柱，其限定接纳轴6的内部通道。抛油环套筒22(例如通过沿轴向方向在压缩机叶轮5和推力轴承组件20之间夹紧)固定至轴6。抛油环套筒22的第一端24抵靠压缩机叶轮5的毂，并且抛油环套筒22的相对第二端26抵靠推力垫圈子组件40。第二端26的外表面包括径向向外的突出凸缘30，其将包围轴6的活塞环的油甩离清除，从而减少了油的泄漏。
另外参照图3至图5，推力垫圈子组件40将轴的轴向负载传递给推力轴承100。推力垫圈子组件40包括第一推力垫圈42a、第二推力垫圈42b和圆柱形推力轴承隔圈80。第一推力垫圈42a和第二推力垫圈42b中的每个均是具有中心贯通开口52和限定圆形轮廓的外围边缘54的薄平板。每个推力垫圈42a、42b的一个侧面44限定了向内面或“推力面”，其抵靠推力轴承隔圈80和推力轴承100。相对于推力面44的每个推力垫圈42a、42b的侧面46限定了向外面。第一推力垫圈42a的向外面46抵靠抛油环套筒22，并且第二推力垫圈42b的向外面46抵靠轴6的轴肩6a。
第一和第二推力垫圈42a、42b由第一材料形成，并且推力面44的一部分设置有由第二材料形成的衬里60(图5)。如本文所用，术语“衬里”是指覆盖或被用于覆盖物体表面的材料。术语“衬里”可与术语“涂层”和“镀层”互换，并且可使用常规技术(包括但不限于辊压接合)在推力面44上形成。
仅在第一和第二推力垫圈42a、42b中的每个的推力面44的一部分上设置衬里60。具体地，衬里60设置在每个推力垫圈42a、42b的推力面44和推力轴承100之间的界面处，从而衬里60在外围边缘54和邻接中心贯通开口52的环形无衬里区域56之间延伸。更具体地，外围边缘54具有半径r1，无衬里区域56具有半径r2，其中无衬里区域半径r2小于外围边缘半径r1，且中心贯通开口52具有半径r3，其中中心贯通开口半径r3小于无衬里区域半径r2。衬里区域58(例如，外围边缘54和无衬里区域56之间的区域)相对于无衬里区域56较大。例如，在所示实施例中，(r1-r2)约等于3*(r2-r3)。
在所示实施例中，第一材料(例如，用来形成推力垫圈42a、42b的材料)是钢，例如AISI 4140或其它硬化钢。第二材料(例如，用来形成衬里的材料)是青铜(例如，60％至90％铜和10％至40％锡构成的合金)、黄铜(例如，约50％的铜和5％至40％的锌构成的合金)、或其它材料(例如，铝和锡组成的合金)，其相对于第一材料具有适于轴承表面的特性，该特性包括硬度、强度和低的金属对金属摩擦系数。
推力轴承隔圈80由钢形成，且具有内径(该内径尺寸设定为以最小间隙将轴6接纳在其中)，和外径(该外径等于或小于无衬里区域56的半径r2)。推力轴承隔圈80也包括相对的轴向端面82、84。推力轴承隔圈80插入在第一和第二推力垫圈42a、42b之间，并用于保持第一和第二推力垫圈42a、42b之间的预定轴向间隔。具体地，轴向端面82、84在无衬里区域56内抵靠每个第一和第二推力垫圈42a、42b的相应的推力面44。因此，由于经由螺母21使压缩机叶轮5紧靠轴肩6a而夹紧，轴向负载在无衬里区域56中从推力轴承隔圈80传递到相应的推力垫圈42a、42b。由于无衬里插入在推力轴承隔圈80的轴向端面82、84和推力垫圈42a、42b之间，则设置了硬化钢-钢界面。这是有利的，因为硬化钢能够比衬里材料承载更高的压缩应力。例如，硬化钢部件的屈服强度可约为640MPa，且取决于具体设计，压缩负载可能超过某些衬里材料的承载能力。
在所示实施例中，推力垫圈子组件40包括第一推力垫圈42a、第二推力垫圈42b和推力轴承隔圈80，其单独形成，且然后在制造涡轮增压器1时以上述配置与轴6组装在一起(图3)。然而，在其它实施例中，在建造涡轮增压器1之前，第一和第二推力垫圈42a、42b和推力轴承隔圈80预先组装成上述子组件40(图4)。将第一和第二推力垫圈42a、42b和推力轴承隔圈80设置为预先组装单元保证了这些部件中的每一个以正确方位组装(例如，相应推力面44面向推力轴承隔圈80)。此外，例如，仅需要用来将部件保持在预先组装配置中的任何粘结剂直到子组件已与涡轮增压器组装在一起为止。之后，转子夹紧负载会将子组件保持在期望的配置中。在另外其它的实施例中，第一和第二推力垫圈42、62和推力轴承隔圈80形成为单个的整体式元件，其在制造涡轮增压器1时可与轴6组装成单元。
参照图6，推力轴承100是薄平板，其具有中心贯通开口102和限定了圆形轮廓的外围边缘104。推力轴承100进一步包括在外围边缘104和中心贯通开口102之间延伸的负载传递表面106、108。特别地，推力轴承100具有面向压缩机表面106，和相对的面向涡轮机表面108。中心贯通开口102尺寸设定为对应于推力轴承隔圈80的外径，且推力轴承100支承在推力轴承隔圈80的外表面上。推力轴承100抵靠轴承壳体8而固定并保持。推力轴承100具有抗旋转特征。例如，推力轴承可被固定以防止相对于中心轴承壳体8和推力垫圈子组件40旋转。推力轴承100相对于第一和第二推力垫圈42a、42b较大。在所示实施例中，推力轴承100具有半径r4，其约为第一和第二推力垫圈42a、42b的半径r1的2.5倍。轴的轴向负载经由在相应的推力垫圈42a、42b的推力面44上形成的衬里60传递到推力轴承100。推力轴承100的外周边(其包括外围边缘104和紧邻外围边缘104的面向压缩机表面106和面向涡轮机表面108的部分)支承在轴承壳体盖19和中心轴承壳体8之间，从而面向涡轮机表面108将轴的轴向负载传递至轴承壳体8。
尽管推力垫圈子组件40包括推力垫圈42a、42b(其中推力面44部分具有衬里)，但推力垫圈子组件40不限于此配置。例如，在某些实施例中，推力垫圈42a、42b的无衬里区域可省去，从而推力垫圈42a、42b的整个推力面44可具有衬里。
在所示实施例中，推力轴承100由钢形成，钢比铜强度更大且更便宜。通过提供钢推力轴承100，推力轴承组件20可以制造得更小，且因此涡轮增压器1也可以制造得更小。可选地，包括钢推力轴承100的涡轮增压器1可以适应较高的轴向负载。
推力轴承组件20包括与具有衬里60的钢推力垫圈42a、42b相结合的钢推力轴承100，形成该衬里60的材料相对于用来形成推力垫圈42a、42b的材料更加软并具有较低摩擦系数。然而，推力轴承组件20不限于此配置。例如，在其它实施例中，推力轴承组件20包括具有衬里或衬里260的钢推力轴承200，形成该衬里的材料相对于用来形成推力轴承200的材料更加软并具有较低摩擦系数(图7)。衬里260仅设置在每个推力轴承表面206、208的一部分上。具体地，衬里260设置在推力轴承200和每个推力垫圈42a、42b的推力面44之间的界面处，从而衬里260在中心贯通开口202和邻接外围边缘204的环形无衬里区域256之间延伸(图8)。更具体地，外围边缘204具有最大半径r4，衬里区域258(例如，中心贯通开口202和无衬里区域256之间的区域)具有半径r5，其中衬里区域半径r5小于外围边缘半径r4，且中心贯通开口202具有半径r6，其中中心贯通开口半径r6小于衬里区域半径r5。衬里区域258相对于无衬里区域256较小。例如，在所示实施例中，在相应的轴承表面206、208的至少一个位置处(例如，对应于最大半径r4的位置处)，(r4-r5)约等于4*(r5-r6)。
尽管在图7中所示的推力轴承200包括部分具有衬里的推力轴承表面206、208，但推力轴承200不限于此配置。例如，在某些实施例中，无衬里区域可省去，从而推力轴承200的整个推力轴承表面206、208可具有衬里。
再次参照图2，用于涡轮增压器轴颈轴承7a、7b以及推力轴承组件20的润滑系统形成在轴承壳体8中。在所示的配置中，压力供给油由轴承壳体8通过进油口70从发动机接收。油是通过油路72、74和76压力供给的，该油路72、74和76将进油口70连接至轴承壳体8和轴颈轴承孔8a。对于涡轮机端和压缩机端的轴颈轴承7a和7b，油流被输送到轴颈轴承区，在此处油被分散至轴6周围以在轴表面6d和浮动轴颈轴承7a、7b的内孔之间形成油膜。在轴颈轴承7a、7b的外部，通过轴颈轴承抵靠轴承壳体轴颈轴承孔8a的旋转来形成类油膜。油经由油路72、74输送到轴颈轴承(7a、7b)的两侧以形成油膜(被称为“双流体动力压膜”)，其压力将轴的反作用力施加到轴承壳体孔8a上的轴承的ID和轴承的OD上。油膜使反作用力衰减从而减小轴偏移的幅度。油还能用来当油通过排油口78排至发动机曲轴箱时除去涡轮增压器的热量。
在图1所示的涡轮增压器中，推力轴承100也是流体动力或流体膜型轴承。在该配置中，通过油路76将油供应至固定的推力轴承100，以满足轴承的斜面和垫圈设计。油通过推力垫圈100和抛油环套筒22的推力垫圈区的相对运动被驱动进楔形中，该抛油环套筒22抵靠静止的推力斜面和垫圈随着轴一起旋转。推力轴承100控制旋转组件的轴向位置。对于示例性的涡轮机叶轮尺寸为76mm的涡轮增压器，以约每分钟4200至6200克的速度提供油流。
尽管以说明为目的，本发明的具体优选实施例已被详细公开，但应当认识到，公开的设备的各种变型或修改，包括零部件的重新布置，都属于本发明的范围。

Claims (7)

1.一种涡轮增压器(1)，其包括：
压缩机叶轮(5)；
涡轮机叶轮(4)；
轴(6)，其将所述压缩机叶轮(5)连接至所述涡轮机叶轮(4)；
轴承壳体(8)，其可旋转地支承所述轴(6)并包括推力轴承组件(20)，所述推力轴承组件(20)包括
第一推力垫圈(42a)和第二推力垫圈(42b)，所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)中的每个安装在所述轴(6)上，所述第一推力垫圈和所述第二推力垫圈由第一材料形成并且都包括薄平板并包括：
第一面(44)，以及
第二面(46)，其与所述第一面(44)相对，
中空圆柱形隔圈(80)，其设置在所述轴(6)上且位于所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)之间，所述隔圈(80)具有抵靠所述第一推力垫圈(42a)的所述第一面(44)的第一端(86)及与所述第一端(86)相对的第二端(88)，所述第二端(88)抵靠所述第二推力垫圈(42b)的所述第一面(44)，以及
推力轴承(100)，其由所述第一材料形成且包括：
第一推力表面(106)，
第二推力表面(108)，其与所述第一推力表面(106)相对，以及
中心贯通开口(102)，其尺寸被设定成对应于所述隔圈(80)的外径，所述推力轴承(100)将所述隔圈(80)接纳在所述贯通开口(102)内，
其中，
所述第一推力表面(106)和所述第一推力垫圈(42a)的所述第一面(44)在第一区域(58a)中相抵靠，且所述第二推力表面和所述第二推力垫圈(42b)的所述第一面(44)在第二区域(58b)中相抵靠，且
所述推力轴承(100)和所述第一和第二推力垫圈(42a、42b)中的一个包括由第二材料形成的衬里(60)，其中所述衬里(60)设置在所述第一区域(58a)中和所述第二区域(58b)中，而所述推力轴承(100)或所述第一和第二推力垫圈(42a、42b)中的余下部分不包括衬里，
其中，所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)中的每个包括：
外围边缘(54)，其沿所述第一推力垫圈和所述第二推力垫圈(42a、42b)的圆周在所述第一面(44)和所述第二面(46)之间延伸，以及
贯通开口(52)，其被所述外围边缘(54)包围且限定内边缘，
其中，所述第一面(44)还包括一个邻接所述内边缘的环形无衬里区域(56)，所述衬里(60)被设置在所述第一面(44)上并在所述外围边缘(54)和所述无衬里区域(56)之间延伸。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，
所述外围边缘(54)具有半径r1，
所述无衬里区域(56)具有半径r2，
r2小于r1，
所述内边缘具有半径r3，
r3小于r2，并且
(r1-r2)约等于3*(r2-r3)。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述推力轴承(200)包括外围边缘(104)，所述外围边缘(104)沿所述推力轴承(200)的圆周在所述第一推力表面(206)和所述第二推力表面(208)之间延伸，且
所述贯通开口(202)被所述外围边缘(204)包围且限定内边缘，
其中，所述衬里(260)设置在所述第一推力表面(206)和所述第二推力表面(208)上并在所述内边缘(202)和邻接所述外围边缘(204)的环形无衬里区域(256)之间延伸。
4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其中，
所述外围边缘(204)具有最大半径r4，
对应于所述衬里(260)的区域具有半径r5，
r5小于r4，
所述内边缘(202)具有半径r6，
r6小于r5，且
(r4-r5)约等于4*(r5-r6)。
5.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述隔圈(80)固定至所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)中的每个以形成预先组装单元。
6.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述第二材料比所述第一材料更软，并且相比于所述第一材料具有较低的摩擦系数。
7.一种涡轮增压器(1)，其包括：
压缩机叶轮(5)；
涡轮机叶轮(4)；
轴(6)，其将所述压缩机叶轮(5)连接至所述涡轮机叶轮(4)；
轴承壳体(8)，其可旋转地支承所述轴(6)并包括推力轴承组件(20)，所述推力轴承组件(20)包括
第一推力垫圈(42a)和第二推力垫圈(42b)，所述第一推力垫圈和所述第二推力垫圈相同，所述第一推力垫圈(42a)和第二推力垫圈(42b)中的每个安装在所述轴(6)上，所述第一推力垫圈(42a)和第二推力垫圈(42b)都包括薄平板并且由第一材料形成并包括：
第一面(44)，以及
第二面(46)，其与所述第一面(44)相对，
中空圆柱形隔圈(80)，其设置在所述轴(6)上且位于所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)之间，所述隔圈(80)具有抵靠所述第一推力垫圈(42a)的所述第一面(44)的第一端(86)及与所述第一端(86)相对的第二端(88)，所述第二端(88)抵靠所述第二推力垫圈(42b)的所述第一面(44)，以及
推力轴承(100)，其由所述第一材料形成且包括：
第一推力表面(106)，
第二推力表面(108)，其与所述第一推力表面(106)相对，以及
中心贯通开口(102)，其尺寸被设定成对应于所述隔圈(80)的外径，所述推力轴承(100)将所述隔圈(80)接纳在所述贯通开口(102)内，
其中，
所述第一推力表面(106)和所述第一推力垫圈(42a)的所述第一面(44)在第一区域(58a)中相抵靠，且所述第二推力表面和所述第二推力垫圈(42b)的所述第一面(44)在第二区域(58b)中相抵靠，且
所述推力轴承(100)包括由第二材料形成的衬里(60)，其中所述衬里(60)设置在所述第一区域(58a)中和所述第二区域(58b)中，而所述推力轴承(100)或所述第一和第二推力垫圈(42a、42b)中的余下部分不包括衬里，
其中，所述第一推力垫圈(42a)和所述第二推力垫圈(42b)中的每个包括：
外围边缘(54)，其沿所述第一推力垫圈和第二推力垫圈(42a、42b)的圆周在所述第一面(44)和所述第二面(46)之间延伸，以及
贯通开口(52)，其被所述外围边缘(54)包围且限定内边缘，
其中，所述第一面(44)还包括一个邻接所述内边缘的环形无衬里区域(56)，所述衬里(60)被设置在所述第一面(44)上并在所述外围边缘(54)和所述无衬里区域(56)之间延伸。
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