CN106014501B - 一种涡轮增压器轴承套筒及涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮增压器轴承套及包含该轴承套筒的涡轮增压器，所述轴承套筒包括一直筒型套筒本体，所述套筒本体具有一个沿其轴线贯通的轴孔，所述套筒本体的压端和涡端内侧均设置有放置角接触轴承的轴承定位孔，轴承定位孔直径大于所述轴孔的直径，所述压端的轴承定位孔底部设置有圆环形凸台，所述圆环形凸台的直径小于所述轴承定位孔的直径、大于所述轴孔的直径。压端的圆环形凸台的孔中设置有波形弹簧垫圈，波形弹簧垫圈与所述角接触轴承的外圈端面接触，波形弹簧垫圈给所述角接触轴承提供预紧力，所述圆环形凸台限制所述角接触轴承的移动范围。

Description

一种涡轮增压器轴承套筒及涡轮增压器

技术领域

本发明专利涉及涡轮增压器技术领域，具体涉及一种角接触陶瓷滚珠轴承结构布置的设计，适用于各类汽油、柴油发动机废气涡轮增压器的应用。

背景技术

随着角接触陶瓷滚珠轴承在废气涡轮增压器上的使用，在保证预紧力的情况下，轴向精度可调，改变了因制造精度高，增压器厂商不能自行生产，必须依靠轴承厂商将整体轴承制造后供货给增压器厂商。这种分开的结构布置实现了同样的技术要求。

现有的涡轮增压器中，因波形弹簧垫圈的弹性变化，造成涡轮转子轴及角接触轴承轴向移动过大，致使角接触陶瓷轴承散开，增压器损坏和擦壳的问题。在轴向的加工尺寸不能满足装配要求时，需采用实际装配的方式来确定调整垫圈厚度来保证轴向间隙的精度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种涡轮增压器轴承套筒及涡轮增压器。

本发明所采取的技术方案是：

一种涡轮增压器轴承套筒，其包括一直筒型套筒本体，所述套筒本体具有一个沿其轴线贯通的轴孔，所述套筒本体的压端和涡端内侧均设置有与所述轴孔同轴的轴承定位孔，所述轴承定位孔直径大于所述轴孔的直径，其关键技术在于：

所述压端的轴承定位孔底部设置有圆环形凸台，所述圆环形凸台的直径小于所述轴承定位孔的直径、大于所述轴孔的直径。

进一步的，所述圆环形凸台所围成的孔为锥形孔，该锥形孔的孔径由外至内逐渐缩小。

一种涡轮增压器，其特征在于：包括轴承体、涡轮转子轴、封油盖、轴封套、压气机叶轮和叶轮锁紧螺母，还包括如上所述的轴承套筒和两个角接触轴承；

所述封油盖将所述轴轴承套筒固定并连接至所述轴承体内，所述轴封套、压气机叶轮依次设置在所述涡轮转子轴上，且由所述涡轮转子轴的左侧端的所述叶轮锁紧螺母紧固；

两所述角接触轴承套装在所述涡轮转子轴上，所述轴承套筒套装在所述涡轮转子轴上，且两个所述角接触轴承设置在所述轴承套筒两端的轴承定位孔中，涡端的角接触轴承和轴承定位孔之间设置有调整垫圈，压端的圆环形凸台的孔中设置有波形弹簧垫圈，所述波形弹簧垫圈与所述角接触轴承的外圈端面接触，所述波形弹簧垫圈给所述角接触轴承提供预紧力，所述圆环形凸台限制所述角接触轴承的移动范围。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明结构简单，通过在轴承套筒的压端的轴承定位孔中设计止位的凸台，让角接触轴承外圈端面移动到凸台位置时被挡住限制其移动，同时让波形弹簧垫圈的压力同角接触轴承的预紧力稳定，轴向移动量可通过涡端的调整垫圈来精确控制，从而实现产品的可靠性。

其中，压端的角接触轴承的轴向移动量为轴承外圈右侧端面与所述圆环形凸台之间的间距，该间距在装配时通过安装不同厚度的调整垫圈来实现上述间距的调节和控制，同时，在波形弹簧垫圈的作用下，使压端的角接触轴承具有一定的预紧力，当工作时，其在轴向串动的距离即上述间距的距离，该间距可根据具体情况确定并根据要求进行调节。同时，通过上述结构，能够通过使用不同尺寸的调整垫圈弥补各个零件制造的尺寸误差，保证装配后设备的稳定性和可靠性。

压端的轴承定位孔内设置的环形凸台的中心孔为安装调整垫圈位置，该中心孔加工有锥度，能够调整波形弹簧垫圈装配使其可自动定心，轴承端面受力均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是轴承套筒的结构示意图。

图2是涡轮增压器的结构示意图。

图3是图2中A部的局部放大示意图。

1涡轮转子轴、2调整垫圈、3轴承套筒、3-1压端、3-2涡端、3-3轴孔、3-4轴承定位孔、3-5第三肩部、3-6凸台、3-7套筒本体、3-8第一肩部、3-9第二肩部、4波形弹簧垫圈、5角接触轴承、6弹簧挡圈、7轴封套、8压气机叶轮、9叶轮锁紧螺母、10压端密封环、11挡油板、12封油盖、13 O型圈、14封油盖螺钉、15弹簧销、16轴承体、17隔热罩、18涡端密封环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示的一种涡轮增压器轴承套筒，其包括一直筒型套筒本体3-7，所述套筒本体3-7具有一个沿其轴线贯通的轴孔3-3，所述套筒本体3-7的压端3-1和涡端3-2内侧均设置有与所述轴孔3-3同轴的轴承定位孔3-4，所述轴承定位孔3-4直径大于所述轴孔3-3的直径，所述压端3-1的轴承定位孔3-4底部设置有圆环形凸台3-6，所述圆环形凸台3-6的直径小于所述轴承定位孔3-4的直径、大于所述轴孔3-3的直径。所述轴孔3-3、环形的凸台3-6及轴承定位孔3-4形成阶梯孔。具体的，所述压端3-1一侧，圆环形凸台3-6的外侧端面与轴承定位孔3-4的内壁之间为第一肩部3-8，圆环形凸台3-6的内侧壁和轴孔3-3的端面为第二肩部3-9，在涡端3-2一侧，轴承定位孔3-4的内壁与所述轴孔3-3的之间形成的端面为第三肩部3-5。

圆环形凸台3-6的内孔可以为圆柱形孔，其孔径大于波形弹簧垫圈4的外径。作为优选，所述圆环形凸台3-6所围成的孔为锥形孔，该锥形孔的孔径由外至内逐渐缩小。其底端内径与波形弹簧垫圈4外径相当，使波形弹簧垫圈4正好落入到圆环形凸台3-6的中心孔底部，与第二肩部3-9接触，但不能够在与轴向垂直的方向移动。

实施例2

如图2和3所示为一种涡轮增压器，其包括轴承体16、涡轮转子轴1、压端密封环10、挡油板11、O型圈13、封油盖螺钉14、弹簧销15、隔热罩17、涡端密封环18、封油盖12、轴封套7、压气机叶轮8和叶轮锁紧螺母9，还包括如实施例1所述的轴承套筒3和两个角接触轴承5；所述封油盖12将所述轴轴承套筒3固定并连接至所述轴承体16内，所述轴封套7、压气机叶轮8 依次设置在所述涡轮转子轴1上，且由所述涡轮转子轴1的左侧端的所述叶轮锁紧螺母9 紧固。

两所述角接触轴承5套装在所述涡轮转子轴1上，所述轴承套筒3套装在所述涡轮转子轴1上，且两个所述角接触轴承5设置在所述轴承套筒3两端的轴承定位孔3-4中，涡端3-2的角接触轴承5的轴承外圈端面和轴承定位孔3-4的底部第三肩部3-5之间设置有调整垫圈2，压端3-1的圆环形凸台3-6的孔中设置有波形弹簧垫圈4，波形弹簧垫圈4通过所述第二肩部3-9支撑，所述波形弹簧垫圈4与所述角接触轴承5的外圈接触，所述波形弹簧垫圈4给所述角接触轴承5提供预紧力，所述圆环形凸台3-6限制所述角接触轴承5的移动范围。所述角接触轴承5为角接触陶瓷滚珠轴承。

两只角接触陶瓷滚珠轴承是背靠背方式安装的，轴承外圈跟轴承套筒3的轴承定位孔3-4是小间隙配合，可以轴向移动，轴承内圈跟涡轮转子轴1的外径也是小间隙配合。这些间隙都有油润滑，具有吸震作用。

按照上述技术方案装配后，轴承套筒3内的圆环形凸台3-6与该侧的角接触陶瓷滚珠轴承的轴承外圈右端端面之间的间隙L是其轴向可移动的最大距离，该间隙L的大小可根据具体情况确定后通过使用不同厚度的调整垫圈来实现该间隙大小的调节，装配好以后，使波形弹簧垫圈处于压缩状态，给轴承提供预紧力，随着涡轮转子轴1受到向右的轴向力不断增大，波形弹簧垫圈4轴向移动使上述间距变小，当上述间距变化成0时，轴承外圈端面抵靠在凸台3-6的肩部3-8上，被限制进一步串动，同时可避免角接触陶瓷轴承散开以及增压器损坏和擦壳的问题。

通过对调整垫圈2的调整，实现左边角接触轴承5的轴承外圈右端端面靠上部分到轴承套筒3的凸台3-6端面位置间隙的调整（可根据具体情况确定该移动间隙），同时也让波形弹簧垫圈4紧压在左边角接触轴承5的轴承外圈右端端面靠下部分，形成了角接触轴承5预紧力稳定，轴向移动可控。实现了角接触轴承5的轴承外圈右端端面既要限位，又要承受波形弹簧垫圈4的预紧力，还要有一定范围的移动的技术要求。

通过将圆环形凸台3-6的中心孔设计为锥形孔，且该锥形孔底部直径与波形弹簧垫圈4的外径相同，在安装时，能够使波形弹簧垫圈4自动定心，使其与该侧的角接触轴承5的外圈端面稳定接触，防止波形弹簧垫圈径向移动导致其偏心。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种涡轮增压器轴承套筒，其包括一直筒型套筒本体（3-7），所述套筒本体（3-7）具有一个沿其轴线贯通的轴孔（3-3），所述套筒本体（3-7）的压端（3-1）和涡端（3-2）内侧均设置有与所述轴孔（3-3）同轴的轴承定位孔（3-4），所述轴承定位孔（3-4）直径大于所述轴孔（3-3）的直径，其特征在于：

所述压端（3-1）的轴承定位孔（3-4）底部设置有圆环形凸台（3-6），所述圆环形凸台（3-6）的直径小于所述轴承定位孔（3-4）的直径、大于所述轴孔（3-3）的直径；圆环形凸台（3-6）的内侧壁和轴孔（3-3）的端面形成的肩部用于安装波形弹簧垫圈（4），涡端的轴承定位孔设有调整垫圈。

2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器轴承套筒，其特征在于：所述圆环形凸台（3-6）所围成的孔为锥形孔，该锥形孔的孔径由外至内逐渐缩小。

3.一种涡轮增压器，其特征在于：包括轴承体（16）、涡轮转子轴（1）、封油盖（12）、轴封套（7）、压气机叶轮（8）和叶轮锁紧螺母（9），还包括如权利要求1或2所述的轴承套筒（3）和两个角接触轴承（5）；

所述封油盖（12）将所述轴承套筒（3）固定并连接至所述轴承体（16）内，所述轴封套（7）、压气机叶轮（8） 依次设置在所述涡轮转子轴（1）上，且由所述涡轮转子轴（1）的左侧端的所述叶轮锁紧螺母（9）紧固；

两个所述角接触轴承（5）套装在所述涡轮转子轴（1）上，所述轴承套筒（3）套装在所述涡轮转子轴（1）上，且两个所述角接触轴承（5）设置在所述轴承套筒（3）两端的轴承定位孔（3-4）中，涡端（3-2）的角接触轴承（5）和轴承定位孔（3-4）之间设置有调整垫圈（2），压端（3-1）的圆环形凸台（3-6）的孔中设置有波形弹簧垫圈（4），所述波形弹簧垫圈（4）与所述压端角接触轴承（5）的外圈端面接触，所述波形弹簧垫圈（4）给所述角接触轴承（5）提供预紧力，所述圆环形凸台（3-6）限制所述压端角接触轴承（5）的移动范围。