CN111550291A - 一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承 - Google Patents

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陈吉祥
何丹
申华
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Abstract

本发明公开了一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，稳定性强、抗冲击性能强以及承载能力优。包括轴承座，轴承座的两端分别为T型安装孔；轴承座压端的T型安装孔小径段内固定安装有压端径向轴承；轴承座涡端的T型安装孔的小径段内固定安装有涡端径向轴承，涡端径向轴承上设有涡端法兰、安装段，涡端法兰、安装段位于对应T型安装孔的大径段内，安装段位于涡端法兰外侧，涡端径向轴承的安装段套有推力轴承，推力轴承通过卡圈轴向定位，涡端法兰与推力轴承之间依次设有轴承垫圈和涡端调整垫圈，通过圆柱销将涡端径向轴承、轴承垫圈、涡端调整垫圈、推力轴承串接；轴承垫圈具有弹性，在端面方向弯曲呈弧形，且设有开槽。

Description

一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承
技术领域
本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承。
背景技术
转子部件是废气涡轮增压器的核心部件，轴承是支撑转子的重要零件。而轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承两种，滑动轴承的结构较为简单、承载能力强、抗冲击性良好，故增压器多选用滑动轴承。作为增压器的重要部件，滑动轴承的分布位置、形式以及数量都有不同的规格。
一般的转子滑动轴承有两个，分布在轴的两端。润滑油通过滑动轴承形成起到润滑和承载作用的油膜，油膜分布在与轴接触的部位以及轴承的轴向推力面，并且油膜的大小和厚度和其承载能力密不可分。这就要求滑动轴承的设计要符合转子的旋转特性，润滑油的分布直接影响转子的运行情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，具有稳定性强、抗冲击性能强以及承载能力优于普通油膜轴承的特点。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，
包括轴承座，所述轴承座呈圆筒状，轴承座的两端分别为T型安装孔；
轴承座压端的T型安装孔小径段内固定安装有压端径向轴承，压端径向轴承的外端设有压端法兰，压端法兰位于对应T型安装孔的大径段内，压端法兰与对应T型安装孔的台阶面之间设置至少一个压端调整垫圈，用于调整轴向间距；
轴承座涡端的T型安装孔的小径段内固定安装有涡端径向轴承，涡端径向轴承上设有涡端法兰、安装段，涡端法兰、安装段位于对应T型安装孔的大径段内，所述安装段位于涡端法兰外侧，涡端径向轴承的安装段套有推力轴承，推力轴承通过卡圈轴向定位在对应T型安装孔的大径段孔壁上，涡端法兰与推力轴承之间依次设有轴承垫圈和涡端调整垫圈，通过圆柱销将涡端径向轴承、轴承垫圈、涡端调整垫圈、推力轴承串接；
所述轴承垫圈在端面方向弯曲呈弧形，轴承垫圈采用弹性材料制作，且设有开槽，所述涡端调整垫圈用于调整轴向间距。
优选地，所述压端径向轴承、涡端径向轴承的相向端与对应T型安装孔的小径段间隙配合，所述压端法兰、涡端法兰通过轴向螺钉固定在轴承座上。
优选地，所述涡端调整垫圈的厚度比轴承垫圈小。
优选地，所述轴承座涡端的T型安装孔的孔口设有止口，用于对卡圈轴向定位。
优选地，所述轴承座包括位于中部的连接筒，以及固定于连接筒两端的安装筒，所述连接筒上设有供润滑油通过的孔，所述压端径向轴承、涡端径向轴承和推力轴承均安装在对应的安装筒上。
优选地，所述压端径向轴承、涡端径向轴承和推力轴承均为滑动轴承。
优选地，所述轴承垫圈的数量为多个，相邻轴承垫圈的开槽沿圆周方向呈60°偏转。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明由三个滑动轴承组合而成。这种形式的轴承具有稳定性强、抗冲击性能强以及承载能力优于普通油膜轴承的特点。
本发明的滑动轴承具有轴承垫片，这种垫片呈弯月形，安装在轴承与轴承之间，与油膜共同作用形成“弹簧”的结构，这就使得轴承的抗冲击和承载能力加强。有利于抗高载荷的冲击，且转子轴向力突变的情况下保护轴承端面，延长轴承寿命。
附图说明
图1为本发明的剖视示意图；
图2为推力轴承的连接示意图；
图3为轴承垫圈截面图；
图4为轴承垫圈的结构示意图。
附图标记
附图中，1、卡圈；2、推力轴承；3、轴承垫圈；4、涡端调整垫圈；5、涡端径向轴承；6、圆柱销；7、内六角圆柱头螺钉；8、轴承座；9、调整垫圈；10、压端径向轴承；11、小六角头螺钉。
具体实施方式
图1展示了该种新型轴承的组合结构，主要由推力轴承2、涡端径向轴承5、压端径向轴承10、卡圈1、轴承垫圈3、涡端调整垫圈4、以及轴承座8组成。
根据图2放大图可清楚地展示推力轴承2通过卡圈1定位在轴承座上，内六角圆柱头螺钉7将涡端径向轴承5定位在轴承座8上，再用圆柱销6将涡端径向轴承5和推力轴承2联接。涡端径向轴承5与推力轴承2之间装入轴承垫圈3和涡端调整垫圈4。多个轴承垫圈3和涡端调整垫圈4的使用，是轴承的承载范围大，有利于抗高载荷的冲击，涡端调整垫圈4可以保护轴承端面受损，提高轴承寿命。
图3和图4就是这种轴承垫圈3的结构，这种垫片的截面呈弯月形(弧面形)，且有开槽，也可以为球面形。而涡端调整垫圈4只是一种普通的平垫片，厚度比轴承垫圈3薄，安装时保证至少有一片涡端调整垫圈4在滑动轴承端面上，涡端调整垫圈4起调整轴向间距和保护轴承端面的作用。轴承垫圈3在安装时开槽应沿圆周相互成60°偏移(即第二个轴承垫圈3相对于第一个轴承垫圈3转动60°会重叠)，使润滑油可以无障碍注入。轴承垫圈的数量是经过承载能力计算出油膜的厚度从而确定间隙的大小来决定的(与该型增压器的使用性能有关，数量过多，轴承的可靠性降低)；单个垫圈的厚度是需求是根据调整的间隙范围，也就是间隙的公差值，保证调整的值在一个区间内，本实施例中，轴承垫圈的数量大于等于6个，调整垫圈的数量小于等于3个。压端径向轴承的外端设有凸台，使压端法兰上的螺钉低于凸台高度。
当滑油进入滑动轴承后，会在滑动轴承端面形成油膜。轴承垫圈3的弯月形结构在转子和滑动轴承正常工作时，根据承受冲击载荷的大小，垫片的折弯半径变化，从而使垫片表面形成的油膜的厚薄大小变化，它的作用就同弹簧的作用类似，且其本身的形变量微小，保证在弹性形变的范围内。因此这种弯月形的垫片就能很好的应对转子载荷地变化，从而提高轴承的抗冲击能力和承载能力。
一种用于废气涡轮增压器转子的滑动轴承组合装配方法，包括以下步骤：
S1、将圆柱销用铜棒敲入涡端径向轴承；
S2、将卡圈卡入推力轴承；
S3、将涡端径向轴承装入轴承座，并用螺钉固定；
S4、安装推力轴承
S4.1、对准圆柱销，装入若干轴承垫圈和至少一个涡端调整垫圈；
轴承垫圈的数量大于等于6个，调整垫圈的数量小于等于3个。
涡端调整垫圈中的一个与推力轴承贴合。
当涡端调整垫圈的数量大于等于两片时，涡端调整垫圈中的一个与涡端法兰贴合，当涡端调整垫圈的数量为三片时，涡端调整垫圈中的一个设置在中部的两个轴承垫圈之间。
S4.2、对准圆柱销，用卡圈钳收紧卡圈，将推力轴承装入轴承座，然后放松卡圈钳，使卡圈完全卡入轴承座；
S4.3、在轴承压力机上，使用轴承测量工装，在1000N压力时，要求推力轴承轴向移动量为0.2～0.4mm；若未达到要求，按测量结果增加或减少涡端调整垫圈的数量，然后重新测量移动量，直至满足要求；
S5、对准螺钉孔，依次将压端调整垫圈、压端径向轴承装入轴承座，并用螺钉拧紧；
S6、测量滑动轴承总长，拆卸压端调整垫圈、压端径向轴承，配磨压端调整垫圈的厚度，保证滑动轴承总长为设计尺寸A±0.05mm；
S7、配磨后，依次装入压端调整垫圈、压端径向轴承用螺钉固定。
压端径向轴承的固定螺钉配合有锁紧垫片，如果压端径向轴承的固定螺钉高出压端径向轴承的外端面，则对锁紧垫片打磨处理，使压端径向轴承的固定螺钉低于压端径向轴承的外端面。
两个轴承(涡端径向轴承、推力轴承)在安装时需要使用一种结构使两个轴承分离，从而让油路畅通，到达工作要求。
滑动轴承在轴上的相对位置是通过轴承座来定位，且在安装时需要保证滑动轴承的轴向尺寸，从而保证滑动轴承在工作时的轴向间隙，保证滑动轴承推力面油膜的厚度。
本发明通过调整滑动轴承之间的调整垫圈来保证轴承的轴向间隙，并且可以用轴承压力机直观检测出滑动轴承位移量，从而评定轴承安装到位与否。保证了滑动轴承的安装要求，是轴承处于正常工作状态的保证。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：
包括轴承座，所述轴承座呈圆筒状，轴承座的两端分别为T型安装孔；
轴承座压端的T型安装孔小径段内固定安装有压端径向轴承，压端径向轴承的外端设有压端法兰，压端法兰位于对应T型安装孔的大径段内，压端法兰与对应T型安装孔的台阶面之间设置至少一个压端调整垫圈，用于调整轴向间距；
轴承座涡端的T型安装孔的小径段内固定安装有涡端径向轴承，涡端径向轴承上设有涡端法兰、安装段，涡端法兰、安装段位于对应T型安装孔的大径段内，所述安装段位于涡端法兰外侧，涡端径向轴承的安装段套有推力轴承，推力轴承通过卡圈轴向定位在对应T型安装孔的大径段孔壁上，涡端法兰与推力轴承之间依次设有轴承垫圈和涡端调整垫圈，通过圆柱销将涡端径向轴承、轴承垫圈、涡端调整垫圈、推力轴承串接；
所述轴承垫圈在端面方向弯曲呈弧形，轴承垫圈采用弹性材料制作，且设有开槽，所述涡端调整垫圈用于调整轴向间距。
2.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述压端径向轴承、涡端径向轴承的相向端与对应T型安装孔的小径段间隙配合，所述压端法兰、涡端法兰通过轴向螺钉固定在轴承座上。
3.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述涡端调整垫圈的厚度比轴承垫圈小。
4.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述轴承座涡端的T型安装孔的孔口设有止口，用于对卡圈轴向定位。
5.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述轴承座包括位于中部的连接筒，以及固定于连接筒两端的安装筒，所述连接筒上设有供润滑油通过的孔，所述压端径向轴承、涡端径向轴承和推力轴承均安装在对应的安装筒上。
6.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述压端径向轴承、涡端径向轴承和推力轴承均为滑动轴承。
7.根据权利要求1所述的一种用于废气涡轮增压器转子的组合式滑动轴承，其特征在于：所述轴承垫圈的数量为多个，相邻轴承垫圈的开槽沿圆周方向呈60°偏转。
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