CN216278139U - 涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构和涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构和涡轮增压器。该传动轴和轴套配合结构包括：传动轴、套装在所述传动轴上的轴套、以及涂覆在所述传动轴的侧面且环绕所述传动轴的耐高温耐磨涂层，所述耐高温耐磨涂层覆盖所述传动轴与所述轴套相对的区域中沿所述轴套长度方向的中段区域。本申请结可有效持久地减小传动轴与轴套之间的漏气。

Description

涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构和涡轮增压器

技术领域

本申请属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构和涡轮增压器。

背景技术

目前，随着车辆排放法规越来越严格的推进，及用户对车辆经济性、安全性的强烈关注。使得增压技术和排气制动技术同时应用在车辆上。涡轮增压器是利用发动机排出的高温废气吹动增压器的涡轮高速运转，从而带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速运转，压气机叶轮产生的压缩空气再提供给发动机，使发动机的进气由自然吸气变为压力空气。由于提供的空气量增加，发动机可以燃烧更多的燃料，同时使燃烧也更加完全充分，而涡轮增压器并不消耗发动机的功率，因此涡轮增压器也叫废气涡轮增压器。发动机使用涡轮增压器后，能大大提高发动机的升功率，降低燃油消耗率，改善发动机的排放，涡轮增压器是一个节能、环保的高新技术产品。排气制动是一种在行驶过程中经常使用的制动方法。排气制动技术是在增压器排气总管后面增加气流控制阀。在行驶过程特别是长下坡过程中因传统的制动装置易产生大量热量对制动装置磨损大，而排气制动装置是阻止排气管内高温废气的流动，提高燃烧系统的背压以限制功率的输出而达到制动目的，这一制动方法效果好且对制动装置无磨损。

为了更好地满足发动机中、高速匹配要求，近几年出现了带旁通阀涡轮增压器(如附图1所示)，主要是增加了旁通阀机构，旁通阀机构包括旁通阀7、传动轴1、轴套2和调节器总成6，放气阀门7安装在涡轮壳3上，传动轴1通过轴套2安装在壳3，调节器6通过传动销4和摇臂5与传动轴1活动连接，其工作原理是：通过调节器总成6调节旁通阀7的开启角度来改变气流流通面积，从而改变增压器工作工况，达到改变压气机增压能力的目的。发动机低、中速运转时，调节器总成6控制旁通阀7关闭，从而减小流通面积，涡轮转速上升，增压压力增加，保证了低速时的增压压力和进气量；发动机高速运转时，排气能量大增，如果不放掉部分气体，会造成增压器转速超速，采用这种旁通装置后，调节器总成6会通过采气装置采集的气体来打开旁通阀7，从而让部分高温气体直接排出不做功，以达到防止增压器超速的目的。但是，为了确保传动轴1正常运转，传动轴1与轴套2之间通常存在间隙，而且还要考虑在高温时能正常工作。在增压器与排气制动装置同时使用时，由于涡轮箱出口压力在排气制动时涡轮壳3排出气体压力会陡然增加，而传动轴1与轴套2存在一定的间隙，高压气体容易从这一间隙中流出，这会影响发动机周围管件的使用可靠性。

实用新型内容

本申请的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构和涡轮增压器。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构，包括：传动轴、套装在所述传动轴上的轴套、以及涂覆在所述传动轴的侧面且环绕所述传动轴的耐高温耐磨涂层，所述耐高温耐磨涂层覆盖所述传动轴的与所述轴套相对的区域中沿所述轴套长度方向的中段区域。

可选地，所述耐高温耐磨涂层与所述轴套端面的垂直距离大于或等于所述轴套长度的30％。

可选地，所述耐高温耐磨涂层为单个环状结构或者分成彼此分开的多个环状结构。

可选地，所述耐高温耐磨涂层的外周面与所述轴套的内周面相接触。

可选地，所述耐高温耐磨涂层的材料包括：镍铬铝膨润土或镍铬铁铝硼氮化物。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：一种涡轮增压器，包括前述的传动轴和轴套配合结构。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：通过耐高温耐磨涂层减少传动轴与衬套之间的间隙，从而减少二者之间的漏气。随该传动轴和轴套配合结构使用时间的增长，耐高温耐磨涂层也仅会产生轻微的减薄，防漏气效果依然能够得到保障。进一步，耐高温耐磨涂层仅覆盖传动轴的中段区域，在保证减少漏气效果的同时降低成本。

附图说明

图1是现有涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构示意图。

图2是本申请实施例提供的涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构示意图。

图3是本申请另一实施例提供的涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构示意图。

其中，1、传动轴；1a、耐高温耐磨涂层；2、轴套；3、涡轮壳；4、传动销；5、摇臂；6、调节器总成；7、旁通阀。

具体实施方式

在本申请中，应理解，诸如“包括”或“具有”等术语旨在指示本说明书中存在所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，但是并不排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

下面结合附图所示的实施例对本申请作进一步说明。

如附图2所示，本申请实施例提供一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构，包括：传动轴1、套装在传动轴1上的轴套2、以及涂覆在传动轴1的侧面且环绕传动轴1的耐高温耐磨涂层1a，耐高温耐磨涂层1a覆盖传动轴1的与轴套2相对的区域中沿轴套2长度方向的中段区域。

通过耐高温耐磨涂层1a减少传动轴1与衬套之间的间隙，从而减少二者之间的漏气。随该传动轴1和轴套2结构使用时间的增长，耐高温耐磨涂层1a也仅会产生轻微的减薄，防漏气效果依然能够得到保障。

具体地，所述耐高温耐磨涂层1a与所述轴套2端面的垂直距离大于或等于所述轴套2长度的30％。轴套2的端面定位轴套2的两个端点所在平面，该平面垂直于轴套2的长度方向。

图2所示的实施方式中，耐高温耐磨涂层1a为单个环状结构。在图3所示的一种变式中，耐高温耐磨涂层1a分成彼此分开的2个环状结构。当然，环状结构的数量也可以是更多。

进一步，在使用过程中，相对而言，传动轴1的沿其长度方向的两个端部晃动更大，如在这两个区域涂覆耐高温耐磨涂层1a，这些区域的耐高温耐磨涂层1a磨损相对较严重，减少漏气的效果持续时间较短。而在沿传动轴1的长度方向上的中段涂覆耐高温耐磨涂层1a，该涂层放漏气的效果更持久。并且较小的涂覆面积也带来更低的成本。

可选地，耐高温耐磨涂层1a的外周面与轴套2的内周面相接触。如此，可最大化地减小耐高温耐磨涂层1a与轴套2之间的间隙，更有效地防止漏气。

当然，为减少装配的难度，耐高温耐磨涂层1a也可以与轴套2之间留有轻微的间隙。这仍能起到减小漏气的作用。

一般耐高温材料至少要在400℃保持性能的稳定。具体地，耐高温耐磨涂层1a的材料例如是：镍铬铝膨润土(Ni₄Cr₄Al₂₁ Bentonite)或镍铬铁铝硼氮化物(Ni₁₃Cr₈Fe_3.5Al_6.5BN)。当然，也可以选取其他已知的适于涂覆在传动轴1上的耐高温耐磨涂层1a材料。镍铬铝膨润土中粉末越精细，所制备的涂层硬度越高，该涂层耐冲蚀性越强。镍铬铝膨润土的使用温度高达650℃。镍铬铁铝硼氮化物中的氮化硼成分可起提高润滑性的作用。镍铬铁铝硼氮化物的使用温度高达815℃。

本申请对传动轴1的动力来源以及传动轴1如何驱动旁通阀开启不做限定，本领域技术人员可以按照现有技术进行设计。例如可以参照图1的方案进行设计。

本申请的实施例还提供一种涡轮增压器，包括前述的涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构。例如，结合体图1和图2，涡轮增压器中增加了旁通阀机构，旁通阀机构包括旁通阀7、传动轴1、轴套2和调节器总成6。传动轴1的外周面上涂覆耐高温耐磨涂层1a。旁通阀7安装在涡轮壳3上，传动轴1通过轴套2安装在涡轮壳3，调节器6通过传动销4和摇臂5与传动轴1活动连接。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

本申请的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变形而不脱离本申请的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本申请权利要求及其等同技术的范围，则本申请的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (6)

1.一种涡轮增压器旁通阀的传动轴和轴套配合结构，其特征在于，包括：传动轴(1)、套装在所述传动轴(1)上的轴套(2)、以及涂覆在所述传动轴(1)的侧面且环绕所述传动轴(1)的耐高温耐磨涂层(1a)，所述耐高温耐磨涂层(1a)覆盖所述传动轴(1)与所述轴套(2)相对的区域中沿所述轴套(2)长度方向的中段区域。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述耐高温耐磨涂层(1a)与所述轴套(2)端面的垂直距离大于或等于所述轴套(2)长度的30％。

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述耐高温耐磨涂层(1a)为单个环状结构或者分成彼此分开的多个环状结构。

4.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述耐高温耐磨涂层(1a)的外周面与所述轴套(2)的内周面相接触。

5.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述耐高温耐磨涂层(1a)的材料为：镍铬铝膨润土或镍铬铁铝硼氮化物。

6.一种涡轮增压器，其特征在于，包括根据权利要求1至5中任一项所述的传动轴和轴套配合结构。

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