CN111472990B - 涡轮增压器用辅助推力轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮增压器用辅助推力轴承，包括轴承座、固定在轴上的辅助推力环和套于轴上并能在轴上转动的辅助推力轴承主体，所述辅助推力轴承主体包括径向轴承部和与径向轴承部的端部连接的推力轴承部，所述推力轴承部的第一推力面能与辅助推力环接触，所述推力轴承部朝向轴承座的第二推力面上设有弹性层，所述径向轴承部上设有油孔，所述径向轴承部的内壁上设有与油孔连通的第一油槽，所述第一推力面上设有与第一油槽连通的第二油槽。本发明所述的涡轮增压器用辅助推力轴承能够缓解辅助推力轴承受到的冲击，提高增压器辅助推力轴承抗冲击和抗磨损能力。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器用辅助推力轴承。
背景技术
随着柴油机增压器系统的发展，如柴油机STC系统、二级增压系统，对涡轮增压器的运行工况突变的适应要求不断提高。增压器在工况突降或喘振时，辅助推力轴承会受到冲击和磨损，导致增压器K值过大，影响涡轮增压器的工作使用寿命。这就需要进一步研究辅助推力轴承结构，提高增压器辅助推力轴承抗冲击和抗磨损能力。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种涡轮增压器用辅助推力轴承。
本发明采用的技术手段如下：
一种涡轮增压器用辅助推力轴承，包括轴承座、固定在轴上的辅助推力环和套于轴上并能与轴相对运动的辅助推力轴承主体，所述辅助推力轴承主体包括径向轴承部和与径向轴承部的端部连接的推力轴承部，所述轴承座设于径向轴承部的外侧，所述推力轴承部的第一推力面能与辅助推力环接触，所述推力轴承部朝向轴承座的第二推力面上设有弹性层，所述径向轴承部上设有油孔，所述径向轴承部的内壁上设有与油孔连通的第一油槽，所述第一推力面上设有与第一油槽连通的第二油槽。
进一步地，所述弹性层为螺旋状的盘管，所述盘管的侧壁设有开缝，使盘管的截面呈“C”形，进而使得盘管在垂直于其螺旋面的方向上具有弹性。
进一步地，所述开缝设置于盘管的外侧。
进一步地，所述轴承座上设有限位销钉，所述第二推力面上设有用于对限位销钉进行限位的限位孔，所述限位孔的直径比限位销钉的直径大0.8-3mm。
进一步地，所述径向轴承部与推力轴承部为一体结构，所述第一油槽沿径向轴承的轴向设置，所述第二油槽沿第一推力面的径向设置，所述第一推力面与径向轴承部的内壁的连接处设有倒角。
进一步地，两个相邻的第二油槽之间设有推力平面和楔形面。
进一步地，所述弹性层的厚度为3-8mm，在受到冲击时，弹性层的弹性变形量为0.5-2mm。
进一步地，所述第一推力面和辅助推力环的推力面上均设有ADLC镀层。
与现有技术比较，本发明所述的涡轮增压器用辅助推力轴承通过设置弹性层能够缓解辅助推力轴承受到的冲击，提高增压器辅助推力轴承抗冲击和抗磨损能力。
附图说明
图1是本发明实施例在正常工作状态下的结构示意图。
图2是本发明实施例在受到轴向冲击状态下的结构示意图。
图3是本发明实施例所述的第一推力面的结构示意图。
图4是本发明实施例所述的弹性层的结构示意图。
图5是本发明实施例所述的弹性层的盘管端面处的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种涡轮增压器用辅助推力轴承，包括轴承座5、固定在轴1上的辅助推力环2和套于轴1上并能与轴相对运动的辅助推力轴承主体3，所述辅助推力轴承主体3包括径向轴承部301和与径向轴承部301的端部连接的推力轴承部302，所述轴承座5为固定件，设于径向轴承部301的外侧，且轴承座5的内径大于径向轴承部301的外径，所述推力轴承部302的第一推力面303能与辅助推力环2接触，所述推力轴承部302朝向轴承座5的第二推力面304上设有弹性层305，所述径向轴承部301上设有油孔306，所述径向轴承部301的内壁上设有与油孔306连通的第一油槽307，所述第一推力面303上设有与第一油槽307连通的第二油槽308。为保证辅助推力轴承能够承载更大的推力和减小径向轴承自身重量，所述推力轴承部302的外径大于径向轴承部301的外径，形成形状类似法兰的结构。
所述第二推力面304上设有用于对轴承座5上的限位销钉4进行限位的限位孔309，所述限位孔309的直径比限位销钉的直径大0.8-3mm，使辅助推力轴承主体在周向方向能够有一定量的窜动，辅助推力轴承主体的第一推力面303与辅助推力环2上的第三推力面21由于存在间隙K，增压器供油存在一定的滞后，由于有一定周向窜动量，两接触面油楔面开始工作瞬间，第一推力面303和第三推力面21的相对运动速度减小，从而减小辅推轴承工作时需求的滑油量，缓解滑油供给滞后带来辅助推力轴承主体3与辅助推力环2间的干摩擦。
为保证增压器结构紧凑，所述径向轴承部301与推力轴承部302为一体结构，所述第一油槽307沿径向轴承的轴向设置，所述第二油槽308沿第一推力面303的径向设置，所述第一推力面303与径向轴承部的内壁的连接处设有倒角310，使得第一油槽307与第二油槽308通过倒角310形成的空间连通，第一推力面303需要的滑油可以由径向轴承部的内壁排出的滑油提供，具体从油孔306进入第一油槽307，进入倒角310与轴的外壁及第三推力面21形成的空间内，然后进入第二油槽308，对第一推力面303进行润滑。
两个相邻的第二油槽308之间设有推力平面311和楔形面312，使得第一推力面303形成油楔面，也就是说，同一个第二油槽308的两侧，一侧与推力平面311相连，另一侧与楔形面312相连，第二油槽308供给楔形面312和推力平面311润滑油。
如图4和图5所示，在一优选实施例中，所述弹性层305为螺旋状的盘管，所述盘管的侧壁设有开缝313，使盘管的截面呈“C”形，进而使得盘管在垂直于其螺旋面的方向上具有弹性。盘管的材质可以为金属，具体可以为不锈钢，具体材质根据弹性要求选择即可。所述开缝可以设置于盘管的内侧或外侧，优选设置于盘管的外侧，如图5所示。所述盘管焊接固定于第二推力面304上，可以焊接于辅助推力轴承主体毛坯上，焊接后进行整体尺寸加工。本实施例所述的弹性层305弹性分布均匀，重量轻，易于加工。
为减小轴承重量，所述弹性层305的厚度为3-8mm，在受到冲击时，弹性层305的弹性变形量为0.5-2mm，能够缓解辅助推力轴承受到的冲击。
所述第一推力面303和辅助推力环2的第三推力面21上均设有ADLC镀层，起到自润滑的作用，进一步减小辅助推力轴承油楔面与辅助推力环2间的摩擦。
在增压器正常工作时，增压器的轴向力是由主止推轴承传递的，辅助推力轴承主体3的第一推力面303与第三推力面21之间存在间隙轴向游动量K，增压器在工况突降或喘振时，增压器的轴向力会改变方向，涡轮增压器受到轴向冲击，由于涡轮增压器存在轴向游动量K会移到主止推轴承推力面，第一推力面303和第三推力面21传递轴向力，位于辅助推力轴承主体3上的弹性层305能够缓解突然的轴向振动冲击。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种涡轮增压器用辅助推力轴承，其特征在于：包括轴承座、固定在轴上的辅助推力环和套于轴上并能与轴相对运动的辅助推力轴承主体，所述辅助推力轴承主体包括径向轴承部和与径向轴承部的端部连接的推力轴承部，所述轴承座设于径向轴承部的外侧，所述推力轴承部的第一推力面能与辅助推力环接触，所述推力轴承部朝向轴承座的第二推力面上设有弹性层，所述径向轴承部上设有油孔，所述径向轴承部的内壁上设有与油孔连通的第一油槽，所述第一推力面上设有与第一油槽连通的第二油槽；
所述弹性层为螺旋状的盘管，所述盘管的侧壁设有开缝，使盘管的截面呈“C”形；
所述开缝设置于盘管的外侧；
所述轴承座上设有限位销钉，所述第二推力面上设有用于对限位销钉进行限位的限位孔，所述限位孔的直径比限位销钉的直径大0.8-3mm；
所述径向轴承部与推力轴承部为一体结构，所述第一油槽沿径向轴承的轴向设置，所述第二油槽沿第一推力面的径向设置，所述第一推力面与径向轴承部的内壁的连接处设有倒角；
两个相邻的第二油槽之间设有推力平面和楔形面；
所述弹性层的厚度为3-8mm，在受到冲击时，弹性层的弹性变形量为0.5-2mm。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器用辅助推力轴承，其特征在于：所述第一推力面和辅助推力环的推力面上均设有ADLC镀层。
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