CN204921064U - 一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器 - Google Patents

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徐晓波
胡辽平
刘石源
张运波
邓伟
张伟
胡奇
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Abstract

本实用新型公开了一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,包括轴承体、涡轮转子、密封环、封油盖、密封套、压气机叶轮和锁紧螺母;还包括角接触陶瓷球轴承、轴承固定内套、轴承固定外套、碟形弹簧;两个角接触陶瓷球轴承的外圈通过轴承固定外套两端的止口结构设置在其两端,同时由封油盖压缩碟形弹簧将轴承固定内套和轴承固定外套固定并连接至轴承体;两个角接触陶瓷球轴承的内圈与轴承固定内套相连;涡轮转子的粗轴设置在两个角接触陶瓷球轴承上,密封套、压气机叶轮依次设置在涡轮转子的细轴上,且由涡轮转子的细轴外侧端的锁紧螺母紧固;本实用新型结构简单、装配方便、工作稳定且使用寿命较长。

Description

一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器
技术领域
本实用新型涉及增压器技术领域,特别是指一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器。
背景技术
增压器的轴承是增压器的重要元件之一,与涡端气动元件和压气端气动元件一起成为增压器的三个重要组成部分,无论是对其的总效率还是它的结构和可靠性,轴承部分均起着重要的作用。实践证明轴承是增压器结构中的薄弱环节,增压器的寿命在很大程度上是取决于轴承的寿命,轴承部分一旦损坏,整个增压器将无法继续工作。
增压器的轴承结构按轴承形式分滑动轴承及滚动轴承两种,滑动轴承由于接触面积大,产生的摩擦力较大,所以产生的机械损失较大,滚动轴承接触面积小,所以产生的摩擦损失较小;特别是在小型增压器上采用滑动轴承时,轴承和封部位的摩擦损失,甚至可达到和超过涡轮所发出功率的15%。在同样的条件下,用滚动轴承代替滑动轴承,特别是采用陶瓷滚动体,总效率可以提高5%以上,在燃气流量较小的情况下甚至可提高到20%以上,可以明显改善发动机低速性能及排放要求。所以滚动轴承技术应用于涡轮增压技术中会越来越多,但是由于滚动轴承各零部件要求制造精度很高,而且要求制造精度很高的弹性支承结构,来消除轴向、径向方向的力,同时还要求滚子在涡轮增压器高转速下具有很好的耐磨、散热等特性,使得各增压器厂家对滚动轴承的应用研究较少。
现有技术中已有对整体式滚动轴承的研究,并提出了解决方案,但是在现实使用中存在很多问题,如滚子易卡死等问题,使得整体式滚动轴承不能够大批量投入生产中。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提出一种结构简单、装配方便、工作稳定且使用寿命较长的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器。
基于上述目的本实用新型提供的一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,包括轴承体、涡轮转子、密封环、封油盖、密封套、压气机叶轮和锁紧螺母;所述涡轮增压器还包括角接触陶瓷球轴承、轴承固定内套、轴承固定外套、碟形弹簧;两个所述角接触陶瓷球轴承的外圈通过所述轴承固定外套两端的止口结构设置在其两端,同时由所述封油盖压缩所述碟形弹簧将所述轴承固定内套和轴承固定外套固定并连接至所述轴承体;两个所述角接触陶瓷球轴承的内圈与所述轴承固定内套相连;所述涡轮转子的粗轴设置在两个所述角接触陶瓷球轴承上,所述密封套、压气机叶轮依次设置在所述涡轮转子的细轴上,且由所述涡轮转子的细轴外侧端的所述锁紧螺母紧固。
优选的,所述轴承固定外套端部的止口结构与所述角接触陶瓷球轴承的端面形成第一挡油面,用于减缓润滑油从所述角接触陶瓷球轴承内设置的滚动体泄漏。
优选的,所述轴承固定外套的轴向定位尺寸略大于所述轴承固定内套的轴向定位尺寸。
优选的,所述轴承固定外套外圆上设置有的U形槽,所述U形槽与轴承体配合形成油腔;所述U形槽的两端设置有油孔或V形槽,用于使所述油腔内的润滑油向所述滚动体喷射。
优选的,所述密封结构为双槽双环结构。
优选的,所述密封套与轴承体的接触面设置有第二挡油面,用于防止润滑油向压气机叶轮端渗漏。
从上面所述可以看出,本实用新型提供的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,具有如下优点:
(1)采用陶瓷滚动体,具用很好的耐磨性能,提高轴承体的使用寿命。
(2)结构简单(不要止推轴承),轴承布置结构紧凑、装配方便、通同性强。
(3)改变增压器的轴向力平衡、工作稳定。
(4)使用此结构能够满足现有转速增压器的要求。
(5)采用与发动机本体的润滑油,不改变现有增压器的安装及布置。
(6)压气机端和涡轮端采用双环双槽结构,压气机端密封环挡油面设计,提高涡轮增压器抗负压能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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他的附图。
图1为本实用新型实施例的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器结构示意图;
图2为本实用新型实施例中角接触陶瓷球轴承部分的局部放大图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本实用新型进一步详细说明。
需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。
参考图1,为本实用新型实施例的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,包括轴承体1、涡轮转子2、密封环3、封油盖8、密封套9、压气机叶轮10和锁紧螺母11;进一步的,还包括角接触陶瓷球轴承4、轴承固定内套5、轴承固定外套6、碟形弹簧7。角接触陶瓷球轴承4有两个,分别设置在轴承固定外套6的两端,具体的,两个角接触陶瓷球轴承4的外圈通过轴承固定外套6两端的止口结构设置在其两端。同时,涡轮转子2的细轴上,靠近左端的角接触陶瓷球轴承4位置依次设置封油盖8和碟形弹簧7,封油盖8压缩碟形弹簧7将轴承固定内套5和轴承固定外套6固定并连接至轴承体1,实现固定。两个角接触陶瓷球轴承4的内圈与所述轴承固定内套5相连。涡轮转子2的粗轴设置在两个角接触陶瓷球轴承4上,且在涡轮转子2的粗轴的靠近涡轮端设置密封环3;密封套9、压气机叶轮10依次设置在涡轮转子2的细轴上,且由涡轮转子2的细轴外侧端的锁紧螺母11紧固,形成涡轮增压器芯部总成旋转件。
作为优选实施例,两个角接触陶瓷球轴承4通过轴承固定外套6两端的止口结构,深入角接触陶瓷球轴承4内外圈之间的间隙锁定装配方向,参考图2,为角接触陶瓷球轴承部分的局部放大图;若角接触陶瓷球轴承4反装,轴承固定外套6两端的止口将与角接触陶瓷球轴承4的外圈干涉。
在优选实施例中,轴承固定外套6端部的止口结构与所述角接触陶瓷球轴承4的端面形成第一挡油面61,用于减缓润滑油从所述角接触陶瓷球轴承4内设置的滚动体41泄漏。此外,承固定外套6的轴向定位尺寸略大于所述轴承固定内套5的轴向定位尺寸,通过两者长度差保证了两个角接触陶瓷球轴承4的滚动体41游隙,避免了轴承内外圈紧固时滚动体41卡死。
在优选实施例中,轴承固定外套6外圆上设置有的U形槽,所述U形槽与轴承体1配合形成油腔,轴承体1上设置有进油孔;U形槽的两端设置有油孔或V形槽。在工作时,油腔内的润滑油通过U形槽上的油孔或V形槽向所述滚动体41喷射。
进一步的,压气机端和涡轮端采用双环双槽31的布置方式,即通过在压气机端和涡轮端分别设置的密封环和挡油槽,增强涡轮增压器压气机端和涡轮端的物理密封能力,避免润滑油流进压气机叶轮10和涡轮转子2区域内,同时阻止燃气和空气从这两个区域流入轴承体1。
密封套9与轴承体1接触面设置了第二挡油面91,避免出压气机端轴承的润滑油向压气机叶轮10端渗漏。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本实用新型的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,包括轴承体(1)、涡轮转子(2)、密封环(3)、封油盖(8)、密封套(9)、压气机叶轮(10)和锁紧螺母(11),其特征在于,还包括角接触陶瓷球轴承(4)、轴承固定内套(5)、轴承固定外套(6)、碟形弹簧(7);两个所述角接触陶瓷球轴承(4)的外圈通过所述轴承固定外套(6)两端的止口结构设置在其两端,同时由所述封油盖(8)压缩所述碟形弹簧(7)将所述轴承固定内套(5)和轴承固定外套(6)固定并连接至所述轴承体(1);两个所述角接触陶瓷球轴承(4)的内圈与所述轴承固定内套(5)相连;所述涡轮转子(2)的粗轴设置在两个所述角接触陶瓷球轴承(4)上,所述密封套(9)、压气机叶轮(10)依次设置在所述涡轮转子(2)的细轴上,且由所述涡轮转子(2)的细轴外侧端的所述锁紧螺母(11)紧固。
2.根据权利要求1所述的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,其特征在于,所述轴承固定外套(6)端部的止口结构与所述角接触陶瓷球轴承(4)的端面形成第一挡油面(61),用于减缓润滑油从所述角接触陶瓷球轴承(4)内设置的滚动体(41)泄漏。
3.根据权利要求1所述的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,其特征在于,所述轴承固定外套(6)的轴向定位尺寸略大于所述轴承固定内套(5)的轴向定位尺寸。
4.根据权利要求2所述的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,其特征在于,所述轴承固定外套(6)外圆上设置有的U形槽,所述U形槽与轴承体(1)配合形成油腔;所述U形槽的两端设置有油孔或V形槽,用于使所述油腔内的润滑油向所述滚动体(41)喷射。
5.根据权利要求1所述的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,其特征在于,所述密封结构为双槽双环结构(31)。
6.根据权利要求1所述的带有分离式角接触球轴承的涡轮增压器,其特征在于,所述密封套(9)与轴承体(1)的接触面设置有第二挡油面(91),用于防止润滑油向压气机叶轮(10)端渗漏。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105863827A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 湖南天雁机械有限责任公司 球轴承涡轮增压器压端和涡端的密封结构及密封方法

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