CN108644005A - 一种电动涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动涡轮增压器，包括：安装在同一轴上的废气涡轮机、压气机及电机，电机设于废气涡轮机与压气机的中间位置，电机包括转子及定子，定子固定安装在发动机本体上，转子安装在轴上，废气涡轮机与电机及压气机与电机之间的轴上安装有轴承组件；本发明的目的在于提供一种电动涡轮增压器，这种电动涡轮增压器结构将电机设于废气涡轮机及压气机之间，提高了空间利用率。

Description

一种电动涡轮增压器

技术领域

本发明属于涡轮增压技术领域，具体地说，涉及一种电动涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器的主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。但是涡轮增压有迟滞，涡轮增压需要在发动机较高转速时才介入，因此需要尽量减小现有涡轮增压工作时介入滞后的问题，因此需要引入电动涡轮增压技术，并且现有涡轮增压轴上安装的轴承尺寸不同，一侧的轴承尺寸大，一侧的轴承尺寸小，因此提高了加工零部件的数量及型号，同时也容易导致装配错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动涡轮增压器，这种电动涡轮增压器结构将电机设于废气涡轮机及压气机之间，提高了空间利用率，同时在电机两侧的轴上安装了带有轴套的轴承组件，从而使得电机两侧的轴承零部件数量更少。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本电动涡轮增压器，包括：

安装在同一轴上的废气涡轮机、压气机及电机，电机设于废气涡轮机与压气机的中间位置，电机包括转子及定子，定子固定安装在发动机本体上，转子安装在轴上，废气涡轮机与电机及压气机与电机之间的轴上安装有轴承组件；

所述轴在废气涡轮机侧形成有a台肩，a台肩与废气涡轮机的外壳配合安装；

所述轴承组件包括同轴套设在轴上的轴套、轴瓦及轴承壳，轴套的一端抵接安装在a台肩侧壁，轴套的两侧外圆柱面上均设有b台肩，两b台肩之间的轴套上配合安装有轴瓦，轴瓦安装在轴承壳内，两b台肩的外圆柱面上设有a凹槽，a凹槽内与轴承壳之间设有密封部；

所述设于电机两侧的轴承组件相对于电机对称布置。

进一步地，所述轴承壳上设有进油孔与排油孔，轴瓦包括上轴瓦及能够与上轴瓦配合安装的下轴瓦，上轴瓦中部设有与进油孔连通的半圆形的环形槽，所述上轴瓦包括轴瓦体及套设在轴瓦体上环形槽两侧的分套体，轴瓦体与分套体的配合面为向端部逐渐缩小的锥面，轴瓦体两侧的锥面上设有一端与环形槽连接的若干导油槽，导油槽贯通至轴瓦体两侧并与轴承壳与轴套之间的间隙相连，导油槽沿轴瓦体轴向设置，导油槽的另一端与径向设在轴瓦体两侧的若干通孔连接，轴瓦体两侧内圆柱面上设有内凹槽，内凹槽通过通孔与导油槽连通；

进一步地，所述下轴瓦的中部内壁面设有集油槽，下轴瓦的中部设有将集油槽与排油孔连接的出油孔，出油孔与排油孔同轴，所述下轴瓦在出油孔的两侧分别设有回油槽，回油槽与集油槽之间的下轴瓦本体上设有若干油槽；

至少形成有进油孔、环形槽、导油槽、内凹槽、回油槽、集油槽及排油孔的油路。

进一步地，所述电机转子与轴之间设有陶瓷材质构成的隔热套，隔热套数量为两个，分别设于电机转子的两侧。

进一步地，所述下轴瓦出油孔的两侧外圆柱面上还沿下轴瓦轴向设有至少一条通油槽，通油槽将轴承壳与轴套之间的间隙相连与出油孔连接。

进一步地，所述轴承壳的两端面分别有用于限制轴瓦轴向移动的固定环，所述固定环内径大于分套体的最小内径。

进一步地，所述废气涡轮机的外壳与轴之间设有密封体，密封体包括内壁面具有多个迷宫槽的前置密封体，前置密封体的下游侧设有与轴形成密封的油封结构。

进一步地，所述前置密封体与油封结构之间的轴上还设有转套，所述转套的外圆柱面上设有能够限制气流从废气涡轮机侧流过的叶片。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、通过在废气涡轮机与压气机的中间位置设有电机，从而能够使得在发动机转速低时，利用电机驱动压气机，并且设于废气涡轮机与压气机中间的涡轮增压器，体积更小，结构更加紧凑，设有的带有轴套的轴承组件能够使得电机两侧的轴承尺寸相同，对称布置，从而减少零部件的数量及型号，零部件的通用性更强，降低成本，避免装配错误；

2、上轴瓦及下轴瓦上设有的油路，能够更快速均匀地将轴承内热量带走，提高轴承的可靠性及润滑性，相比于传统的滑动轴承，该滑动轴承内的油路宽广，带走的热量多。

3、通过在电机转子与轴之间设有陶瓷材质的隔热套，从而能够使得轴上传递至转子上的热量大大降低，保证电机 运行时具有合理的环境温度，对电机起到保护作用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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他附图。在附图中：

图1为该电动涡轮增压器总体结构示意图；

图2为轴承组件的结构图；

图3为上轴瓦的部分结构图；

图4为下轴瓦的俯视图；

图5为下轴瓦的仰视图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1至图5所示的电动涡轮增压器，包括：

安装在同一轴4上的废气涡轮机1、压气机2及电机3，电机3设于废气涡轮机1与压气机2的中间位置，电机3包括转子31及定子32，定子固定安装在发动机本体上，转子31安装在轴4上，废气涡轮机1与电机3及压气机2与电机3之间的轴4上安装有轴承组件5a，轴承组件5b；

所述轴4在废气涡轮机1侧形成有a台肩41，a台肩41与废气涡轮机1的外壳1b配合安装；

所述轴承组件5a，5b包括同轴套设在轴上的轴套01、轴瓦03及轴承壳05，轴套01的一端抵接安装在a台肩41侧壁，轴套01的两侧外圆柱面上均设有b台肩02，两b台肩之间的轴套上配合安装有轴瓦03，轴瓦03安装在轴承壳内，两b台肩的外圆柱面上设有a凹槽04，a凹槽04内与轴承壳05之间设有密封部06；

所述设于电机两侧的轴承组件5a，5b相对于电机对称布置，从而能够大大减少零部件的数量。

所述轴承壳05上设有进油孔07与排油孔08，轴瓦03包括上轴瓦03a及能够与上轴瓦03a配合安装的下轴瓦03b，上轴瓦03a中部设有与进油孔连通的半圆形的环形槽09，所述上轴瓦03a包括轴瓦体a1及套设在轴瓦体a1上环形槽09两侧的分套体a2，轴瓦体a1与分套体a2的配合面为向端部逐渐缩小的锥面a3，轴瓦体a1两侧的锥面a3上设有一端与环形槽09连接的若干导油槽a4，导油槽a4贯通至轴瓦体a1两侧并与轴承壳05与轴套之间的间隙相连，导油槽a4沿轴瓦体a1轴向设置，导油槽a4的另一端与径向设在轴瓦体a1两侧的若干通孔连接，轴瓦体a1两侧内圆柱面上设有内凹槽a5，内凹槽a5通过通孔与导油槽a4连通；

所述下轴瓦03b的中部内壁面设有集油槽b3，下轴瓦03b的中部设有将集油槽b3与排油孔08连接的出油孔b1，出油孔b1与排油孔08同轴，所述下轴瓦03b在出油孔b1的两侧分别设有回油槽b2，回油槽b2与集油槽b3之间的下轴瓦03b本体上设有若干油槽b4；

至少形成有进油孔07、环形槽09、导油槽a4、内凹槽a5、回油槽b2、集油槽b3及排油孔08的油路，从而在轴承内形成大面积的降温系统。

所述电机3转子与轴4之间设有陶瓷材质构成的隔热套6，隔热套6数量为两个，分别设于电机3转子的两侧。

所述下轴瓦03b出油孔的两侧外圆柱面上还沿下轴瓦03b轴向设有至少一条通油槽b5，通油槽b5将轴承壳05与轴套之间的间隙相连与出油孔连接，能够有利于对轴瓦两侧的空间间隙散热。

所述轴承壳05的两端面分别有用于限制轴瓦轴向移动的固定环010，所述固定环010内径大于分套体a2的最小内径。

所述废气涡轮机1的外壳1b与轴4之间设有密封体1c，密封体1c包括内壁面具有多个迷宫槽c2的前置密封体c1，前置密封体c1的下游侧设有与轴4形成密封的油封结构。所述前置密封体c1与油封结构之间的轴4上还设有转套7，所述转套7的外圆柱面上设有能够限制气流从废气涡轮机1侧流过的叶片7a。上述结构能够减少密封的积碳，提高密封的可靠性，并且通过设有的叶片7a能够限制废气的流动方向，降低油封结构的密封压力。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种电动涡轮增压器，其特征在于，包括：

安装在同一轴（4）上的废气涡轮机（1）、压气机（2）及电机（3），电机（3）设于废气涡轮机（1）与压气机（2）的中间位置，电机（3）包括转子（31）及定子（32），定子固定安装在发动机本体上，转子（31）安装在轴（4）上，废气涡轮机（1）与电机（3）及压气机（2）与电机（3）之间的轴（4）上安装有轴承组件（5a，5b）；

所述轴（4）在废气涡轮机（1）侧形成有a台肩（41），a台肩（41）与废气涡轮机（1）的外壳（1b）配合安装；

所述轴承组件（5a，5b）包括同轴套设在轴上的轴套（01）、轴瓦（03）及轴承壳（05），轴套（01）的一端抵接安装在a台肩（41）侧壁，轴套（01）的两侧外圆柱面上均设有b台肩（02），两b台肩之间的轴套上配合安装有轴瓦（03），轴瓦（03）安装在轴承壳内，两b台肩的外圆柱面上设有a凹槽（04），a凹槽（04）内与轴承壳（05）之间设有密封部（06）；

所述设于电机两侧的轴承组件（5a，5b）相对于电机对称布置。

2.根据权利要求1所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述轴承壳（05）上设有进油孔（07）与排油孔（08），轴瓦（03）包括上轴瓦（03a）及能够与上轴瓦（03a）配合安装的下轴瓦（03b），上轴瓦（03a）中部设有与进油孔连通的半圆形的环形槽（09），所述上轴瓦（03a）包括轴瓦体（a1）及套设在轴瓦体（a1）上环形槽（09）两侧的分套体（a2），轴瓦体（a1）与分套体（a2）的配合面为向端部逐渐缩小的锥面（a3），轴瓦体（a1）两侧的锥面（a3）上设有一端与环形槽（09）连接的若干导油槽（a4），导油槽（a4）贯通至轴瓦体（a1）两侧并与轴承壳（05）与轴套之间的间隙相连，导油槽（a4）沿轴瓦体（a1）轴向设置，导油槽（a4）的另一端与径向设在轴瓦体（a1）两侧的若干通孔连接，轴瓦体（a1）两侧内圆柱面上设有内凹槽（a5），内凹槽（a5）通过通孔与导油槽（a4）连通。

3.根据权利要求2所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述下轴瓦（03b）的中部内壁面设有集油槽（b3），下轴瓦（03b）的中部设有将集油槽（b3）与排油孔（08）连接的出油孔（b1），所述下轴瓦（03b）在出油孔（b1）的两侧分别设有回油槽（b2），回油槽（b2）与集油槽（b3）之间的下轴瓦（03b）本体上设有若干油槽（b4）；

至少形成有进油孔（07）、环形槽（09）、导油槽（a4）、内凹槽（a5）、回油槽（b2）、集油槽（b3）及排油孔（08）的油路。

4.根据权利要求1所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述电机（3）转子与轴（4）之间设有陶瓷材质构成的隔热套（6），隔热套（6）数量为两个，分别设于电机（3）转子的两侧。

5.根据权利要求3所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述下轴瓦（03b）出油孔的两侧外圆柱面上还沿下轴瓦（03b）轴向设有至少一条通油槽（b5），通油槽（b5）将轴承壳（05）与轴套之间的间隙相连与出油孔连接。

6.根据权利要求3所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述轴承壳（05）的两端面分别有用于限制轴瓦轴向移动的固定环（010），所述固定环（010）内径大于分套体（a2）的最小内径。

7.根据权利要求3所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述废气涡轮机（1）的外壳（1b）与轴（4）之间设有密封体（1c），密封体（1c）包括内壁面具有多个迷宫槽（c2）的前置密封体（c1），前置密封体（c1）的下游侧设有与轴（4）形成密封的油封结构。

8.根据权利要求7所述的电动涡轮增压器，其特征在于，所述前置密封体（c1）与油封结构之间的轴（4）上还设有转套（7），所述转套（7）的外圆柱面上设有能够限制气流从废气涡轮机（1）侧流过的叶片（7a）。