CN117404173A - 止推轴承结构及涡轮增压器 - Google Patents

止推轴承结构及涡轮增压器 Download PDF

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王梓旭
王璐璐
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Abstract

本发明属于涡轮增压器技术领域，公开了止推轴承结构及涡轮增压器，该止推轴承结构包括轴承套和轴承体，轴承套具有安装孔，轴承套通过安装孔套设于转子轴上，沿轴承套的圆周方向，轴承套的外周壁设置有外螺纹。沿轴承体的圆周方向，轴承体的内周壁设置有内螺纹，轴承体与轴承套通过内螺纹与外螺纹螺纹连接，螺纹连接具有很好的对中性，提高了涡轮和叶轮与两端壳体的配合精度，与传统的止推轴承相比减少了零件个数，从而降低了成本，同时，增大了轴承体润滑油腔体的容积，从而减少增压器的泄露风险，进而提升增压器的可靠性。

Description

止推轴承结构及涡轮增压器
技术领域
本发明涉及涡轮增压器技术领域，尤其涉及止推轴承结构及涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器利用燃烧废气能量驱动压气机旋转，压气机压缩空气以提高进气密度，从而提高内燃机的燃烧效率，实现更多的做功输出。工作原理为涡轮转子和叶轮通过锁紧螺母紧固一起，工作中高速旋转，浮动轴承固定不动，提供油膜支持，但不能有轴向串动及周向旋转。涡轮增压器有止推轴承来承受轴向力，并为转子的运转提供支持。
现有的止推轴承结构中，轴承通过定位销固定，可有效仿真轴向串动及周向旋转。定位销与轴承体必须为过盈配合，在装配过程中需保证轴承孔同心，再将定位销压入，压入过程易造成零部件磨损，影响整机运行可靠性。另一种止推轴承结构需在浮动轴承前端增加止推轴承以仿真轴向串动，但是结构复杂，成本高。轴承套一端面座靠在中间体平面上，轴承套两端设计有止推面，增压器在工作过程中，涡轮转子、叶轮、密封套和锁紧螺母构成旋转副整体，整体式轴承套两端面与转子大轴轴肩端面和密封套端面承受轴向止推力。上述两种结构均有轴系抗负压能力较低的情况，导致增压器的可靠性较低。
因此，亟需止推轴承结构及涡轮增压器，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供止推轴承结构及涡轮增压器，具有很好的对中性，提高了涡轮和叶轮与两端壳体的配合精度。减少了零件个数，同时，增大了轴承体润滑油腔体的容积，减少增压器的泄露风险，提升增压器的可靠性。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明采用以下技术方案：
止推轴承结构，安装于涡轮的转子轴，所述止推轴承包括：
轴承套，所述轴承套具有安装孔，所述轴承套通过所述安装孔套设于所述转子轴上，沿所述轴承套的圆周方向，所述轴承套的外周壁设置有外螺纹；
轴承体，沿所述轴承体的圆周方向，所述轴承体的内周壁设置有内螺纹，所述轴承体与所述轴承套通过所述内螺纹与所述外螺纹螺纹连接。
优选地，所述轴承套设置为T型结构。
优选地，所述轴承套包括固定部和限位部，所述限位部连接于所述固定部，所述固定部的内圈抵接于所述转子轴，所述固定部的外圈螺纹连接于所述轴承体的内周壁，所述轴承体设置有台阶面，沿所述轴承体的圆周方向，所述限位部抵接于所述台阶面。
优选地，所述限位部的外径大于所述固定部的外径。
优选地，所述限位部的横截面形状呈六边形结构。
优选地，所述固定部包括螺纹段和插接段，所述螺纹段连接于所述插接段，所述螺纹段螺纹连接于所述轴承体，所述插接段插设于所述转子轴和所述轴承体之间的间隙。
优选地，所述插接段呈十字花结构。
为达上述目的，本发明还提供了涡轮增压器，包括密封套、封油盖和上述的止推轴承结构，所述密封套安装于所述转子轴的轴肩，且所述密封套的一端抵接于所述轴承套，所述封油盖套设于所述密封套，且所述封油盖抵靠于所述轴承体。
优选地，所述涡轮增压器还包括压气机叶轮，所述压气机叶轮安装于所述转子轴，所述压气机叶轮与所述密封套的另一端抵接。
优选地，所述涡轮增压器还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺纹连接于所述转子轴，所述压气机叶轮设置于所述锁紧螺母和所述密封套之间，所述锁紧螺母抵接于所述压气机叶轮的一端，以使所述压气机叶轮的另一端抵紧于所述密封套。
本发明的有益效果为：
本发明提供的止推轴承结构包括轴承套和轴承体，轴承套具有安装孔，轴承套通过安装孔套设于转子轴上，沿轴承套的圆周方向，轴承套的外周壁设置有外螺纹。沿轴承体的圆周方向，轴承体的内周壁设置有内螺纹，轴承体与轴承套通过内螺纹与外螺纹螺纹连接，螺纹连接具有很好的对中性，提高了涡轮和叶轮与两端壳体的配合精度。与传统的止推轴承相比减少了零件个数，从而降低了成本。同时，增大了轴承体润滑油腔体的容积，从而减少增压器的泄露风险，进而提升增压器的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中涡轮增压器的剖视图；
图2为本发明实施例中轴承套的剖视图；
图3为本发明实施例中轴承套的侧视图。
附图标记：
1、涡轮；2、转子轴；3、轴承套；31、固定部；311、螺纹段；312、插接段；32、限位部；4、轴承体；41、台阶面；5、密封套；6、封油盖；7、压气机叶轮；8、锁紧螺母；9、挡圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1-图3所示，在本实施例中，止推轴承结构安装于涡轮1的转子轴2，该止推轴承包括轴承套3和轴承体4。其中，轴承套3具有安装孔，轴承套3通过安装孔套设于转子轴2上，沿轴承套3的圆周方向，轴承套3的外周壁设置有外螺纹。沿轴承体4的圆周方向，轴承体4的内周壁设置有内螺纹，轴承体4与轴承套3通过内螺纹与外螺纹螺纹连接。具体地，整体式轴承套3的外周壁设置有外螺纹，轴承体4的内周壁设置有内螺纹，整体式轴承套3与轴承体4通过螺纹连接进行限位，螺纹连接具有很好的对中性，提高了涡轮1和叶轮与两端壳体的配合精度。与传统的止推轴承相比减少了零件个数，从而降低了成本。同时，增大了轴承体4润滑油腔体的容积，从而减少增压器的泄露风险，进而提升增压器的可靠性。
进一步地，继续参照图1-图3，轴承套3设置为T型结构，轴承套3包括固定部31和限位部32，限位部32连接于固定部31，固定部31的内圈抵接于转子轴2，固定部31的外圈螺纹连接于轴承体4的内周壁，轴承体4设置有台阶面41，沿轴承体4的圆周方向，限位部32抵接于台阶面41。限位部32的横截面形状呈六边形结构，且限位部32的外径大于固定部31的外径，起到限位的作用。
进一步地，继续参照图1-图3，固定部31包括螺纹段311和插接段312，螺纹段311连接于插接段312，螺纹段311螺纹连接于轴承体4，插接段312插设于转子轴2和轴承体4之间的间隙。具体地，插接段312呈十字花结构，便于轴承套3顺利拧入轴承体4。
本发明还提供了一种涡轮增压器，如图1所示，该涡轮增压器包括密封套5、封油盖6、压气机叶轮7、锁紧螺母8和上述止推轴承结构，密封套5安装于转子轴2的轴肩，且密封套5的一端抵接于轴承套3，封油盖6套设于密封套5，且封油盖6抵靠于轴承体4。压气机叶轮7安装于转子轴2，压气机叶轮7与密封套5的另一端抵接。锁紧螺母8螺纹连接于转子轴2，压气机叶轮7设置于锁紧螺母8和密封套5之间，锁紧螺母8抵接于压气机叶轮7的一端，以使压气机叶轮7的另一端抵紧于密封套5。具体地，轴承套3的一端面抵靠在轴承体4的端面上，轴承套3与轴承体4通过螺纹连接安装在中间体轴承套3座孔内，涡轮1的转子轴2安装在整体式轴承套3的内孔中，密封套5安装在涡轮1转子轴2的轴肩上，依靠轴肩进行定位，封油盖6的内孔安装到密封套5上，封油盖6的外圈抵靠在轴承体4的端面，封油盖6通过挡圈9压装在轴承体4上。压气机叶轮7的端面与密封套5的端面接触，并通过锁紧螺母8压装到密封套5上。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.止推轴承结构，安装于涡轮(1)的转子轴(2)，其特征在于，所述止推轴承包括：
轴承套(3)，所述轴承套(3)具有安装孔，所述轴承套(3)通过所述安装孔套设于所述转子轴(2)上，沿所述轴承套(3)的圆周方向，所述轴承套(3)的外周壁设置有外螺纹；
轴承体(4)，沿所述轴承体(4)的圆周方向，所述轴承体(4)的内周壁设置有内螺纹，所述轴承体(4)与所述轴承套(3)通过所述内螺纹与所述外螺纹螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的止推轴承结构，其特征在于，所述轴承套(3)设置为T型结构。
3.根据权利要求1所述的止推轴承结构，其特征在于，所述轴承套(3)包括固定部(31)和限位部(32)，所述限位部(32)连接于所述固定部(31)，所述固定部(31)的内圈抵接于所述转子轴(2)，所述固定部(31)的外圈螺纹连接于所述轴承体(4)的内周壁，所述轴承体(4)设置有台阶面(41)，沿所述轴承体(4)的圆周方向，所述限位部(32)抵接于所述台阶面(41)。
4.根据权利要求3所述的止推轴承结构，其特征在于，所述限位部(32)的外径大于所述固定部(31)的外径。
5.根据权利要求3所述的止推轴承结构，其特征在于，所述限位部(32)的横截面形状呈六边形结构。
6.根据权利要求3所述的止推轴承结构，其特征在于，所述固定部(31)包括螺纹段(311)和插接段(312)，所述螺纹段(311)连接于所述插接段(312)，所述螺纹段(311)螺纹连接于所述轴承体(4)，所述插接段(312)插设于所述转子轴(2)和所述轴承体(4)之间的间隙。
7.根据权利要求6所述的止推轴承结构，其特征在于，所述插接段(312)呈十字花结构。
8.涡轮增压器，其特征在于，包括密封套(5)、封油盖(6)和权利要求1-7任一项所述的止推轴承结构，所述密封套(5)安装于所述转子轴(2)的轴肩，且所述密封套(5)的一端抵接于所述轴承套(3)，所述封油盖(6)套设于所述密封套(5)，且所述封油盖(6)抵靠于所述轴承体(4)。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器还包括压气机叶轮(7)，所述压气机叶轮(7)安装于所述转子轴(2)，所述压气机叶轮(7)与所述密封套(5)的另一端抵接。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压器，其特征在于，所述涡轮增压器还包括锁紧螺母(8)，所述锁紧螺母(8)螺纹连接于所述转子轴(2)，所述压气机叶轮(7)设置于所述锁紧螺母(8)和所述密封套(5)之间，所述锁紧螺母(8)抵接于所述压气机叶轮(7)的一端，以使所述压气机叶轮(7)的另一端抵紧于所述密封套(5)。
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