CN219827225U - 电动增压器中的自润滑轴系结构 - Google Patents

Abstract

电动增压器中的自润滑轴系结构，所述轴系结构包括转轴，所述转轴的内端置于电机组件中并由该电机组件驱动转动，所述转轴的外端伸入到叶轮壳体中，所述转轴上固定有叶轮；所述叶轮壳体中设有轴承装配悬架，所述轴承装配悬架包括从进气通道的内壁上延伸出的至少三个支架板，所述支架板的内端固定在悬架座上并支撑该悬架座，所述转轴的外端通过轴承结构转动设于该悬架座的内腔中；至少一个所述的支架板中设有用于通润滑油的通油孔，该通油孔连通到悬架座的内腔中对轴承结构进行润滑。本实用新型通过对整体装配结构、轴系结构、润滑结构、冷却结构的合理设计，使结构紧凑，自润滑效果好，冷却效率高，显著提高了增压器的性能。

Description

电动增压器中的自润滑轴系结构

技术领域

本实用新型属于增压技术领域，具体涉及一种电动增压器中的自润滑轴系结构。

背景技术

电动涡轮增压器是一种用电动机来驱动产生增压的装置，传统的涡轮增压器需要借助汽车发动机的排气废气驱动才能产生增压，而电动涡轮增压器可以完全独立驱动，无需依靠发动机的排气流动。因此，电动涡轮增压器可以在低转速时就产生增压，从而提高发动机的动力输出，减少涡轮滞后的时间，弥补涡轮延迟的劣势。

现有的电动增压器中，其中的轴承系统一般采用脂润滑滚珠轴承，设计的转速不能高于75000RPM，使电动压气机的压比无法进一步提高，轴承靠近电机受电机热辐射影响较大，并且由于结构限制，轴承整体散热不佳，长期运行后润滑脂会挥发，导致增压器轴系失效。

基于以上问题，本申请对电动增压器中的轴系结构进行了进一步的设计和改进。

实用新型内容

针对以上现有技术中的不足，本实用新型设计了一种电动增压器中的自润滑轴系结构，采用油润滑结构，能够显著提高压气机的压比，自润滑效果好，冷却效率高，显著提高了增压器的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决。

电动增压器中的自润滑轴系结构，所述轴系结构包括转轴，所述转轴的内端置于电机组件中并由该电机组件驱动转动，所述转轴的外端伸入到叶轮壳体中，所述转轴上固定有叶轮；所述叶轮壳体中设有轴承装配悬架，所述轴承装配悬架包括从进气通道的内壁上延伸出的至少三个支架板，所述支架板的内端固定在悬架座上并支撑该悬架座，所述转轴的外端通过轴承结构转动设于该悬架座的内腔中；至少一个所述的支架板中设有用于通润滑油的通油孔，该通油孔连通到悬架座的内腔中对轴承结构进行润滑。

本申请中的电动增压器中，对其中的轴承装配悬架和润滑结构进行了创新和整合，该轴承装配悬架结构稳定，能够很好地支持转轴的转动，通过在工作过程中，由于气流高速流动产生的气压变化，使储油腔中的润滑油可以自发缓慢的通过通油孔流向悬架座的内腔中，对其中的转动结构进行润滑，只要定期在储油腔中添加润滑油就能保证长时间的油润滑，不需要外接油路，结构紧凑。同时，轴承通过进气冷却，使轴承运行处于较低温度，保证了轴承结构长期可靠运行。

一种优选的实施方式中，所述的轴承结构包括：相对内侧的第一轴承和相对外侧的第二轴承，所述第一轴承卡在悬架座的内壁上，所述第二轴承设于定位套上，所述定位套卡在悬架座的内壁上；设于悬架座的内腔中的弹簧，所述第二轴承与该弹簧相抵。该结构中，第二轴承可以在定位套中进行小距离的移动，以适应装配过程、结构调试、热胀冷缩引起的微小距离变化；而通过弹簧的弹力可以使其保持在极限位置的工作状态，保证轴承体系的正常工作。

一种优选的实施方式中，所述第一轴承和第二轴承上均设有滚珠防脱出结构，所述滚珠防脱出结构包括：第一轴承对应位置的转轴上设有第一凹槽，第一凹槽中设有若干个第一滚珠，且第一轴承上设有第一防脱凸台；第二轴承上靠近叶轮的一侧上设有第二防脱凸台，转轴上设有第三防脱凸台，所述第二防脱凸台和第三防脱凸台之间设有若干个第二滚珠；在所述弹簧的弹力作用下，所述第二防脱凸台朝向所述第三防脱凸台挤压并将第二滚珠进行限位，使其不会脱出，而在拆卸过程中，可以用工具顶着第二轴承克服弹簧弹力向内移动，此时第二防脱凸台和第三防脱凸台之间的距离扩大，其中的第二滚珠脱出，脱出后，可以将整个叶轮壳体从转轴上拆卸。

一种优选的实施方式中，所述悬架座的外侧设有密封盖，起到密封作用。

一种优选的实施方式中，所述通油孔中设有棉芯线，用于吸油、走油，保证油路通畅。

一种优选的实施方式中，所述转轴具有多段式的不同直径，且朝向增压器内部方向逐段加粗，能够使转轴的重心靠向增压器内部，保证高速转动时的稳定性。

一种优选的实施方式中，所述转轴具有悬臂段L1和主体段L2，悬臂段L1与主体段L2之间的长度比值L1：L2=1:3~3.1，悬臂长度较短，高速转动时的偏摆极小。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种电动增压器中的自润滑轴系结构，采用油润滑结构，能够显著提高压气机的压比，自润滑效果好，冷却效率高，显著提高了增压器的性能。

附图说明

图1为本实用新型中的电动增压器的剖视图。

图2为图2中A区域的放大图。

图3为图2中B区域的放大图。

图4为图4中B1区域的放大图。

图5为本实用新型中的叶轮壳体的立体图。

图6为本实用新型中的电动增压器中的轴系结构的示意图。

图7为本实用新型中的电动增压器中的转轴的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应作广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。

参照图1至图7，本实用新型中涉及的电动增压器，其中设有自润滑轴系结构。

具体的，该电动增压器包括装配在一起的进气壳体1、叶轮壳体2、电机壳体3，所述电机壳体3中设有电机组件31；所述进气壳体1和叶轮壳体2的通道限定出进气口11，该进气口11的连通至叶轮壳体2中的增压气道21。

电动增压器中，还包括轴系结构，所述轴系结构包括转轴5，所述转轴5的内端置于电机组件31中并由该电机组件31驱动转动，所述转轴5的外端伸入到叶轮壳体2中，所述转轴5上固定有叶轮6；所述叶轮壳体2中设有轴承装配悬架，所述轴承装配悬架包括从叶轮壳体2的通道27的内壁上延伸出的至少三个支架板51，所述支架板51的内端固定在悬架座52上并支撑该悬架座52，所述转轴5的外端转动设于该悬架座52的内腔中，所述悬架座52的外侧设有密封盖54，起到密封作用；所述叶轮壳体2中设有储油腔22，至少一个所述的支架板51中设有连通储油腔22和悬架座内腔的通油孔511。一种优选的实施方式中，所述通油孔511中设有棉芯线，用于吸油、走油，保证油路通畅。

本申请的电动增压器中，所述进气壳体1与叶轮壳体2之前通过密封装配结构装配在一起，所述密封装配结构包括：进气壳体1上的朝向储油腔22伸出的第一装配圈12和第二装配圈13；叶轮壳体2上的第一装配凸台25；叶轮壳体2上的通道27的外壁限定出的第二装配凸台；所述第一装配圈12和第二装配圈13分别套在第一装配凸台25和第二装配凸台上进行装配，且装配面上通过凹槽-密封圈结构进行密封。并且，该结构中，所述进气壳体1上的第一装配圈12和第二装配圈13之间形成有副腔14，装配后该副腔14构成储油腔22的一部分。

以上结构能够保证进气壳体1的装配和拆卸方便，装配后密封性能好，且通过装配形成大容量的储油腔22，可以一次添加足量的润滑油，保证增压器的长时间高效工作。

本申请中，所述转轴5的外端通过轴承结构设于该悬架座52的内腔中；具体的，该轴承结构包括：相对内侧的第一轴承57和相对外侧的第二轴承58，所述第一轴承57卡在悬架座52的内壁上，所述第二轴承58设于定位套584上，所述定位套584卡在悬架座52的内壁上；设于悬架座52的内腔中的弹簧59，所述第二轴承58与该弹簧59相抵；所述第一轴承57和第二轴承58上均设有滚珠防脱出结构。该结构中，第二轴承58可以在定位套584中进行小距离的移动，以适应装配过程、结构调试、热胀冷缩引起的微小距离变化；而通过弹簧59的弹力可以使其保持在极限位置的工作状态，保证轴承体系的正常工作。

具体来看，本申请中的滚珠防脱出结构包括：第一轴承57对应位置的转轴5上设有第一凹槽572，第一凹槽572中设有若干个第一滚珠573，且第一轴承57上设有第一防脱凸台571，该结构可以将第一滚珠573卡在其中，不会脱出；此外，所述第二轴承58上靠近叶轮6的一侧上设有第二防脱凸台581，转轴5上设有第三防脱凸台582，所述第二防脱凸台581和第三防脱凸台582之间设有若干个第二滚珠583；在所述弹簧59的弹力作用下，所述第二防脱凸台581朝向所述第三防脱凸台582挤压并将第二滚珠583进行限位，使其不会脱出，而在拆卸过程中，可以用工具顶着第二轴承58克服弹簧弹力向内移动，此时第二防脱凸台581和第三防脱凸台582之间的距离扩大，其中的第二滚珠583脱出，脱出后，可以将整个叶轮壳体2从转轴5上拆卸。

从附图中还可以看出，本申请的电动增压器结构中，所述叶轮壳体2和电机壳体3的装配位置处设有装配板56，所述转轴5穿过该装配板56；所述装配板56的外围为厚端，该厚端朝向所述电机壳体3的一侧具有凸出部561，该凸出部561嵌入到电机壳体3上的环形槽中，并通过密封圈进行密封，保证装配强度和密封性能；该厚端朝向所述叶轮壳体2的一侧用于构成增压气道21的一部分的内表面，这种结构方便加工和装配；所述装配板56的内围为薄端562，该薄端562用于隔断叶轮6与电机组件31，起到隔热板的功能。

此外，从附图中可以看出，本申请的电动增压器结构中，所述通道27内端套有导向套55，所述导向套55的弯折处具有与叶轮6的外轮廓匹配的导向弧面。该内导套55用于构建叶轮结构处的弯曲流道，保证气流的高速通过，同时强化了结构强度。

进一步的，从图7中可以看出，为了使轴系结构的工作稳定性更高，使转轴5在高速转动时更加稳定，振动小，本申请对转轴5的结构进行了重新设计，轴系整体采用单悬臂形式，悬臂长度较短，保证了转子的一阶弯曲频率较高；并且，通过对转轴5上多段式不同直径的结构，使转轴5的重心尽可能靠向电机组件31，提高其高速转动时的稳定性。具体的：转轴5上外端的第一轴承57和第二轴承58之间的直径为d1、叶轮装配位置上的直径为d2、电机组件31中的部分直径为d3、转子结构处的直径为d4，其中，d1：d2：d3：d4=1:1.25:1.68:3.53，该结构保证转轴5在朝向内部方向逐段加粗，使其重心向内靠，能够显著提高高速转动时的稳定性。此外，转轴5的悬臂段L1与主体段L2之间的长度比值L1：L2=1:3~3.1，悬臂长度较短，高速转动时的偏摆极小，并且，主体段L2中，置于电机组件31中的部分为L3，L3与L2的长度比值为L3：L2=1:1.4~1.5，该结构设置配合逐段加粗的结构，能够显著提高高速转动时的稳定性。

目前，同类产品中的轴承系统采用的是脂润滑滚珠轴承，设计的转速不能高于75000RPM，使电动压气机的压比无法进一步提高，轴承靠近电机受电机热辐射影响较大，并且由于结构限制，轴承整体散热不佳，长期运行后润滑脂会挥发，导致增压器轴系失效。

本申请中的电动增压器中，对其中的轴承装配悬架、润滑结构、轴系结构进行了创新和整合，该定位悬52的架结构稳定，能够很好地支持转轴的转动，通过在工作过程中，由于气流高速流动产生的气压变化，使储油腔22中的润滑油可以自发缓慢的通过通油孔511流向悬架座52的内腔中，对其中的转动结构进行润滑，只要定期在储油腔22中添加润滑油就能保证长时间的油润滑，不需要外接油路，结构紧凑。同时由于采用了油润滑，最高转速可达130000RPM，压气机最高压比可达2.8，相较于原滚珠方案最高压比只有1.6，效果显著；同时，轴承通过进气冷却，使轴承运行处于较低温度，保证了轴承结构长期可靠运行。

并且，本申请中，通过通油孔内的棉芯线向轴承结构供油，轴承结构位于压气机进口，压气机在吸气的过程中气体对轴承结构进行冷却，使轴承运行处于较低温度。

以上描述可以看出，本实用新型提供了一种高性能电动增压器及其中的自润滑轴系结构，通过对整体装配结构、轴系结构、润滑结构、冷却结构的合理设计，使整体结构紧凑，自润滑效果好，冷却效率高，显著提高了增压器的性能。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述轴系结构包括转轴（5），所述转轴（5）的内端置于电机组件（31）中并由该电机组件（31）驱动转动，所述转轴（5）的外端伸入到叶轮壳体（2）中，所述转轴（5）上固定有叶轮（6）；

所述叶轮壳体（2）中设有轴承装配悬架，所述轴承装配悬架包括从进气通道的内壁上延伸出的至少三个支架板（51），所述支架板（51）的内端固定在悬架座（52）上并支撑该悬架座（52），所述转轴（5）的外端通过轴承结构转动设于该悬架座（52）的内腔中；

至少一个所述的支架板（51）中设有用于通润滑油的通油孔（511），该通油孔（511）连通到悬架座（52）的内腔中对轴承结构进行润滑。

2.根据权利要求1所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述的轴承结构包括：

相对内侧的第一轴承（57）和相对外侧的第二轴承（58），所述第一轴承（57）卡在悬架座（52）的内壁上，所述第二轴承（58）设于定位套（584）上，所述定位套（584）卡在悬架座（52）的内壁上；

设于悬架座（52）的内腔中的弹簧（59），所述第二轴承（58）与该弹簧（59）相抵。

3.根据权利要求2所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述第一轴承（57）和第二轴承（58）上均设有滚珠防脱出结构，所述滚珠防脱出结构包括：

第一轴承（57）对应位置的转轴（5）上设有第一凹槽（572），第一凹槽（572）中设有若干个第一滚珠（573），且第一轴承（57）上设有第一防脱凸台（571）；

第二轴承（58）上靠近叶轮（6）的一侧上设有第二防脱凸台（581），转轴（5）上设有第三防脱凸台（582），所述第二防脱凸台（581）和第三防脱凸台（582）之间设有若干个第二滚珠（583）；

在所述弹簧（59）的弹力作用下，所述第二防脱凸台（581）朝向所述第三防脱凸台（582）挤压并将第二滚珠（583）进行限位。

4.根据权利要求1所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述悬架座（52）的外侧设有密封盖（54）。

5.根据权利要求1所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述通油孔（511）中设有棉芯线。

6.根据权利要求1所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述转轴（5）具有多段式的不同直径，且朝向增压器内部方向逐段加粗。

7.根据权利要求6所述的电动增压器中的自润滑轴系结构，其特征在于，所述转轴具有悬臂段L1和主体段L2，悬臂段L1与主体段L2之间的长度比值L1：L2=1:3~3.1。