DE102017205668A1 - Bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, turbocharger or exhaust gas turbine with such storage and method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine - Google Patents
Bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, turbocharger or exhaust gas turbine with such storage and method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017205668A1 DE102017205668A1 DE102017205668.1A DE102017205668A DE102017205668A1 DE 102017205668 A1 DE102017205668 A1 DE 102017205668A1 DE 102017205668 A DE102017205668 A DE 102017205668A DE 102017205668 A1 DE102017205668 A1 DE 102017205668A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- bearing
- bearing outer
- axial
- spacer element
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 134
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
- F01D25/164—Flexible supports; Vibration damping means associated with the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
- F16C27/045—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/583—Details of specific parts of races
- F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/067—Fixing them in a housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/60—Assembly methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/60—Shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
- F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lagerung für einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine – mit wenigstens zwei Lageraußenringen; – mit wenigstens zwei Wälzkörperreihen an entgegengesetzten axialen Enden der Lagerung, wobei – jeweils wenigstens ein Lageraußenring jeweils wenigstens eine Wälzkörperreihe unter Ausbildung einer äußeren Lagerlaufbahn umschließt; – mit wenigstens einer inneren Lagerlaufbahn je Wälzkörperreihe; – mit einem ringförmigen Abstandselement in Axialrichtung zwischen den beiden Lageraußenringen; – mit einer durch die Wälzkörperreihen gelagerten Turbinenwelle. Die erfindungsgemäße Lagerung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement über seinem Umfang derart unterbrochen oder unterbrechbar ist, dass es bei in den Wälzkörperreihen gelagerter Turbinenwelle radial von außen zwischen die beiden Lageraußenringe und über die Turbinenwelle aufschiebbar ist.The invention relates to a bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine - with at least two bearing outer rings; - At least two rows of rolling elements at opposite axial ends of the bearing, wherein - at least one bearing outer ring in each case encloses at least one row of rolling elements to form an outer bearing raceway; - With at least one inner bearing raceway per row of rolling elements; - With an annular spacer in the axial direction between the two bearing outer rings; - With a turbine shaft supported by the rows of rolling elements. The storage according to the invention is characterized in that the spacer element is so interrupted or interruptible over its circumference that it can be pushed radially from the outside between the two bearing outer rings and the turbine shaft when mounted in the rows of rolling stock turbine shaft.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerung für einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine, ferner einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine mit einer solchen Lagerung und ein Verfahren zum Montieren einer Turbinenwelle in einem Turbolader oder einer Abgasnutzturbine, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff der selbstständigen Ansprüche.The present invention relates to a bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, further a turbocharger or an exhaust gas turbine with such storage and a method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine, in particular according to the preamble of the independent claims.
Die Lagerung der Turbinenwelle bei einem Abgasturbolader oder einer Abgasnutzturbine, die im Abgasstrom insbesondere eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, stellt ein neuralgisches Bauteil dar, weil aufgrund der hohen Drehzahlen der Turbinenwelle von häufig mehr als 100.000 Umdrehungen pro Minute und aufgrund der großen Temperaturbeanspruchung, hervorgerufen durch die hohen Abgastemperaturen, die Lagereinheit einer erheblichen Schwingungsbelastung und thermischen Belastung ausgesetzt ist. Besonders ungünstig sind dabei die erhebliche Drehzahlspreizung und die Temperaturvariationen in der Lagereinheit, die häufig das Durchfahren von Resonanzdrehzahlen sowie die Kompensation stark variierender thermischer Dämpfungen erfordern.The bearing of the turbine shaft in an exhaust gas turbocharger or an exhaust gas turbine, which is arranged in the exhaust stream, in particular a motor vehicle, is a neuralgic component, because due to the high speeds of the turbine shaft often more than 100,000 revolutions per minute and due to the high temperature stress caused by the high exhaust gas temperatures, the bearing unit is exposed to a considerable vibration load and thermal stress. Particularly unfavorable are the significant speed spread and the temperature variations in the bearing unit, which often require passing through resonance speeds and the compensation of widely varying thermal losses.
Die im Betrieb auftretenden Variationen erfordern gewisse Axialspiele zwischen den einzelnen Bauteilen, um ein Verklemmen oder Verspannen zu vermeiden. Wenn dabei der Bezugspunkt für die axiale Sicherung der Lagerung im Bereich eines axialen Endes vorgesehen ist, ergeben sich über die axiale Länge der Lagerung Axialspieladditionen, die bei der Auslegung berücksichtigt werden müssen. Große Axialspiele bedeuten jedoch grundsätzlich eine geringere Effizienz, weil sogenannte Blow-by-Verluste auftreten können, da entsprechend die axialen Verlagerungen der Turbinenwelle auf das Turbinenrad und gegebenenfalls das Verdichterrad übertragen werden und die Spaltmaße an den Schaufelrädern ausreichend groß gehalten werden müssen, um ein Anlaufen der Schaufelräder in ihrem Gehäuse zu vermeiden.The variations occurring during operation require some axial play between the individual components in order to avoid jamming or distortion. If the reference point for the axial securing of the bearing is provided in the region of an axial end, over the axial length of the bearing Axialspieladditionen, which must be taken into account in the design. Large axial clearances, however, generally mean lower efficiency, because so-called blow-by losses can occur, since the axial displacements of the turbine shaft are correspondingly transmitted to the turbine wheel and optionally the compressor wheel and the gap dimensions on the paddle wheels must be kept sufficiently large to start up to avoid the paddle wheels in their housing.
Es besteht somit der Bedarf für eine Lagerung eines Turboladers oder einer Abgasnutzturbine, bei welcher besonders geringe Axialspiele verwirklicht werden können.There is thus a need for a bearing of a turbocharger or an exhaust gas turbine, in which particularly small axial play can be realized.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine sowie einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine mit einer entsprechenden Lagerung anzugeben, bei welcher besonders kleine Axialspiele zwischen den einzelnen Bauteilen umgesetzt werden können, um die axialen Verlagerungen der Turbinenwelle im Betrieb zu reduzieren. Ferner soll ein Verfahren zum Montieren einer entsprechenden Turbinenwelle in einem Turbolader oder einer Abgasnutzturbine angegeben werden.The present invention is therefore based on the object to provide a bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine and a turbocharger or a Abgasnutzturbine with a corresponding storage, in which particularly small axial play between the individual components can be implemented to the axial displacements of the turbine shaft during operation to reduce. Furthermore, a method for mounting a corresponding turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine is to be specified.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Lagerung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind ein Turbolader beziehungsweise eine Abgasnutzturbine mit einer entsprechenden Lagerung angegeben. Ferner gibt der unabhängige Verfahrensanspruch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Montieren einer Turbinenwelle in einem Turbolader oder einer Abgasnutzturbine an.The object of the invention is achieved by a storage with the features of claim 1. In the dependent claims, a turbocharger or an exhaust gas turbine with a corresponding storage are specified. Furthermore, the independent method claim specifies a method according to the invention for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine.
Eine erfindungsgemäße Lagerung für einen Turbolader oder eine Abgasnutzturbine weist wenigstens zwei Lageraußenringe auf sowie wenigstens zwei Wälzkörperreihen an entgegengesetzten axialen Enden der Lagerung. Jeweils wenigstens ein Lageraußenring umschließt jeweils wenigstens eine Wälzkörperreihe unter Ausbildung einer äußeren Lagerlaufbahn.A bearing according to the invention for a turbocharger or an exhaust gas turbine has at least two bearing outer rings and at least two rows of rolling elements at opposite axial ends of the bearing. In each case at least one bearing outer ring encloses at least one row of rolling elements, forming an outer bearing raceway.
Es ist ferner wenigstens eine innere Lagerlaufbahn je Wälzkörperreihe vorgesehen sowie ein ringförmiges Abstandselement in Axialrichtung zwischen den beiden Lageraußenringen. It is also provided at least one inner bearing raceway per row of rolling elements and an annular spacer in the axial direction between the two bearing outer rings.
Die Lagerung umfasst ferner eine durch die Wälzkörperreihen gelagerte Turbinenwelle.The bearing further comprises a turbine shaft supported by the rows of rolling elements.
Erfindungsgemäß ist das Abstandselement über seinem Umfang derart unterbrochen oder unterbrechbar ausgeführt, dass es bei in den Wälzkörperreihen gelagerter Turbinenwelle radial von außen zwischen die beiden Lageraußenringe und über die Turbinenwelle einschiebbar ist.According to the invention, the spacing element is designed to be interrupted or interruptible over its circumference in such a way that it can be inserted radially from outside between the two outer bearing rings and over the turbine shaft when the turbine shaft is mounted in the rolling element rows.
Insbesondere weist das Abstandselement einen solchen Abstand zwischen seinen beiden in Umfangsrichtung einander zugewandten Enden auf, dass dieser Abstand zumindest annähernd dem Durchmesser der Turbinenwelle entspricht oder größer als der Durchmesser der Turbinenwelle ist, sodass mit oder ohne elastische Verformung das Abstandselement über die Turbinenwelle geschoben werden kann, indem die Turbinenwelle durch diesen Abstand – gegebenenfalls unter elastischer Aufweitung des Abstandselementes – hindurchgeführt werden kann.In particular, the spacer has such a distance between its two circumferentially facing each other ends, that this distance at least approximately equal to the diameter of the turbine shaft or larger than the diameter of the turbine shaft, so that with or without elastic deformation, the spacer can be pushed over the turbine shaft in that the turbine shaft can be passed through this distance, possibly with elastic widening of the spacer element.
Die erfindungsgemäße Lagerung bildet insbesondere eine Wälzlagerung mit sogenannter O-Anordnung aus. Bei einer solchen O-Anordnung in einem Lager ist die Anstellung derart, dass die Kraftflusslinien durch die Lager einen Druckmittelpunkt axial außerhalb der Wälzkörperreihen, zumindest außerhalb der axialen Mitte derselben, aufweisen. Die Lageraußenringe weisen hierfür axial innerhalb der Wälzkörperreihen einen vorstehenden Bund auf, gegen welchen sich die Wälzkörper der Wälzkörperreihen in Axialrichtung oder in Axial-Radialrichtung anlegen können. Die Turbinenwelle kann axial außerhalb jeweils der Wälzkörperreihen einen entsprechenden Bund aufweisen, an welchen sich die Wälzkörper entsprechend in Axialrichtung beziehungsweise Axial-Radialrichtung anlegen können. Selbstverständlich ist es möglich, im Bereich der inneren Laufbahn und/oder der äußeren Laufbahn beidseitig der Wälzkörper entsprechende Bünde vorzusehen.The storage according to the invention forms in particular a rolling bearing with so-called O-arrangement. With such an O-arrangement in a bearing, the setting is such that the lines of force flow through the bearings have a center of pressure axially outside the rows of rolling elements, at least outside the axial center thereof. For this purpose, the bearing outer rings have a projecting collar axially within the rows of rolling elements, against which the rolling elements of the Can create rows of rolling elements in the axial direction or in axial-radial direction. The turbine shaft may axially outside each of the rows of rolling elements have a corresponding collar to which the rolling elements can create correspondingly in the axial direction or axial-radial direction. Of course, it is possible to provide appropriate frets on both sides of the rolling elements in the region of the inner raceway and / or the outer raceway.
Um eine sogenannte Direktlagerung zu schaffen, werden gemäß einer Ausführungsform die inneren Laufbahnen der Wälzkörperreihen durch eine äußere Oberfläche der Turbinenwelle gebildet. Alternativ ist wenigstens ein Lagerinnenring auf der Turbinenwelle aufgebracht, insbesondere aufgepresst, welcher die inneren Laufbahnen ausbildet. Beispielsweise sind zwei Lagerinnenringe vorgesehen, die in Axialrichtung aneinander anstoßen können, um jeweils eine innere Laufbahn auszubilden.In order to provide a so-called direct bearing, according to one embodiment, the inner raceways of the rolling element rows are formed by an outer surface of the turbine shaft. Alternatively, at least one bearing inner ring is applied to the turbine shaft, in particular pressed on, which forms the inner raceways. For example, two bearing inner rings are provided, which can abut each other in the axial direction to form an inner raceway in each case.
Günstig ist, wenn die beiden Lageraußenringe in Axialrichtung mittels wenigstens eines Federelementes elastisch gegeneinander abgestützt sind. It is favorable if the two bearing outer rings are elastically supported against each other in the axial direction by means of at least one spring element.
Besonders bevorzugt werden die beiden Lageraußenringe in Axialrichtung mittels jeweils wenigstens eines Federelementes elastisch gegen das Abstandselement abgestützt. Particularly preferably, the two bearing outer rings are elastically supported in the axial direction by means of at least one spring element against the spacer element.
Bei beiden Ausführungsformen können die Federelemente vorteilhaft als Wellfeder ausgeführt sein, insbesondere mit einzelnen diskret über dem Umfang verteilt angeordneten Anlageflächen, von denen eine erste Anzahl beziehungsweise Vielzahl am Abstandselement oder einem zwischen dem Abstandselement und der Wellfeder vorgesehenen Zwischenelement und eine zweite Anzahl beziehungsweise Vielzahl am jeweiligen Lageraußenring beziehungsweise einem zwischen dem jeweiligen Lageraußenring und der Wellfeder vorgesehenen Zwischenelement anliegen. Bei einer direkten axialen Abstützung der beiden Lageraußenringe über die Wellfeder aneinander liegen die entsprechenden Anlageflächen an beiden Lageraußenringen oder entsprechenden zwischengeschalteten Zwischenelementen an.In both embodiments, the spring elements can advantageously be designed as a corrugated spring, in particular with individual discretely distributed over the circumference arranged contact surfaces, of which a first number or plurality of spacer or an intermediate element provided between the spacer and the corrugated spring and a second number or plurality of the respective Bear the bearing outer ring or one provided between the respective bearing outer ring and the wave spring intermediate element. In a direct axial support of the two bearing outer rings on the corrugated spring to each other are the corresponding contact surfaces on both bearing outer rings or corresponding intermediate intermediate elements.
Die wenigstens eine Wellfeder kann über ihrem Umfang geschlossen oder unterbrochen ausgeführt sein. The at least one corrugated spring may be closed or interrupted over its circumference.
Insbesondere wirkt die Wellfeder mit einem Verdrehsicherungselement, beispielsweise in Form eines Rings, zusammen oder bildet ein solches aus, wie nachfolgend noch erläutert wird, um entweder nur selbst gegenüber dem Abstandselement verdrehgesichert gehalten zu werden oder um zusätzlich eine Verdrehsicherung zwischen dem Abstandselement und dem jeweiligen Lageraußenring herzustellen. Das Verdrehsicherungselement kann auch nur den jeweiligen Lageraußenring gegenüber dem Abstandselement verdrehsicher halten und vorteilhaft zugleich eine Anlage für die zugewandten Anlageflächen der Wellfeder bilden, insbesondere über deren gesamten Umfang.In particular, the corrugated spring cooperates with or forms an anti-rotation element, for example in the form of a ring, as will be explained below, either to be held against rotation by the spacer itself or additionally to prevent rotation between the spacer element and the respective bearing outer ring manufacture. The anti-rotation element can also hold only the respective bearing outer ring relative to the spacer against rotation and advantageously at the same time form a system for the facing contact surfaces of the corrugated spring, in particular over the entire circumference.
Besonders günstig ist, wenn ein das Abstandselement und die Lageraußenringe umschließendes stationäres Gehäuse vorgesehen ist, insbesondere das sogenannte Turboladergehäuse oder das Abgasnutzturbinengehäuse, und das Abstandselement verdrehsicher im Gehäuse gehalten wird. Stationär bedeutet, dass das Gehäuse nicht umläuft. Eine solche Verdrehsicherung kann beispielsweise durch eine im Gehäuse gehaltene und in das Abstandselement eindringende oder dieses durchdringende Schraube oder einen entsprechenden Stift ausgebildet werden. Andere formschlüssige oder reibschlüssige Ausgestaltungen, insbesondere mit wenigstens einer Hinterschneidung, sind möglich. Gemäß einer Ausführungsform ist das Abstandselement in eine Bohrung des Gehäuses eingepresst, beispielsweise indem nach der Montage des Abstandselementes in der Bohrung im Gehäuse in die Unterbrechung über dem Umfang des Abstandselementes ein Spreizelement eingeschoben wird, um das Abstandselement radial von innen in der Gehäusebohrung zu verspannen, oder indem das Abstandselement beim Einschieben in die Gehäusebohrung auf ein entsprechendes Spreizelement aufgeschoben wird.It is particularly favorable if a stationary housing enclosing the spacer element and the bearing outer rings is provided, in particular the so-called turbocharger housing or the exhaust gas turbine housing, and the spacer element is held against rotation in the housing. Stationary means that the housing does not rotate. Such a rotation can be formed for example by a held in the housing and penetrating into the spacer or this penetrating screw or a corresponding pin. Other form-fitting or frictional configurations, in particular with at least one undercut, are possible. According to one embodiment, the spacer element is pressed into a bore of the housing, for example by inserting a spreading element into the hole in the housing in the interruption over the circumference of the spacer after the mounting of the spacer in order to clamp the spacer radially from the inside in the housing bore, or by the spacer is pushed upon insertion into the housing bore on a corresponding expansion element.
Das Abstandselement ist vorteilhaft auch axial im Gehäuse fixiert. The spacer is advantageously fixed axially in the housing.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Abstandselement auf seiner äußeren Oberfläche mit wenigstens einer Aussparung versehen, welche eine Anlagefläche zwischen dem Abstandselement und einem das Abstandselement aufnehmenden Gehäuse reduziert. Die Aussparung erstreckt sich vorteilhaft in Axialrichtung des Abstandselementes nur über einen begrenzten Abschnitt, somit nicht über die gesamte axiale Länge des Abstandselementes. Prinzipiell wäre jedoch auch Letzteres vorstellbar.According to one embodiment of the invention, the spacer element is provided on its outer surface with at least one recess which reduces a contact surface between the spacer element and a housing receiving the spacer element. The recess advantageously extends in the axial direction of the spacer only over a limited portion, thus not over the entire axial length of the spacer. In principle, however, the latter would also be conceivable.
Diese Aussparung, die beispielsweise in Form einer in Axialrichtung des Abstandselementes verlaufenden Rille in die äußere Oberfläche des Abstandselementes eingebracht ist, reduziert die Reibung zwischen dem Abstandselement und dem Gehäuse bei der Montage. Dadurch wird die Montagekraft reduziert, sofern das Abstandselement ein Übermaß zur Gehäusebohrung besitzt. Eine geringere Montagekraft ist grundsätzlich vorteilhaft um Montageschäden in der Lagerung vermeiden zu können.This recess, which is introduced, for example in the form of a groove extending in the axial direction of the spacer groove in the outer surface of the spacer, reduces the friction between the spacer and the housing during assembly. As a result, the mounting force is reduced, if the spacer has an excess to the housing bore. A lower assembly force is fundamentally advantageous in order to avoid assembly damage in storage can.
Besonders günstig ist, wenn nun die Federelemente verdrehsicher gegenüber dem Abstandselement angeordnet sind, besonders wenn diese als Wellfeder ausgebildet sind. Damit kann nämlich vermieden werden, dass sich ein Federelement derart verdreht, dass eine seiner Anlagenflächen in der Unterbrechung des Abstandselements über dem Umfang zu liegen kommt und nicht mehr ordnungsgemäß wirken kann. Alternativ kann zwischen dem Federelement und dem Abstandselement eine die Unterbrechung überbrückende Scheibe oder ein, insbesondere über seinem Umfang geschlossener, Ring zur Überbrückung der Unterbrechung vorgesehen sein, an welcher/welchem sich die Anlageflächen abstützen können. It is particularly favorable if now the spring elements are arranged against rotation of the spacer, especially if they are designed as a corrugated spring. This can namely be avoided that a spring element is rotated such that one of its contact surfaces comes to lie in the interruption of the spacer over the circumference and can no longer work properly. Alternatively, between the spring element and the spacer element, a disc bridging the interruption or a, in particular closed over its circumference, ring for bridging the interruption may be provided on which / which can support the contact surfaces.
Besonders günstig sind dabei auch die Lageraußenringe mittels jeweils einer Verdrehsicherung am Abstandselement angeschlossen, um undefinierte Verdrehpositionen durch Mitdrehen der Lageraußenringe zu vermeiden. Dabei kann dieselbe Verdrehsicherung zur Verdrehsicherung der Federelemente gegenüber dem Abstandselement wie auch zur Verdrehsicherung der Lageraußenringe gegenüber dem Abstandselement verwendet werden. Eine solche Verdrehsicherung kann beispielsweise durch einen Ring mit in Axialrichtung entgegengesetzt zueinander vorstehenden Vorsprüngen erreicht werden, die in axiale Aussparungen in dem Abstandselement und dem jeweiligen Lageraußenring eingreifen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist der Ring wenigstens einen axialen Vorsprung auf und ist derart in den jeweiligen Lageraußenring oder das Abstandselement eingesetzt, dass der wenigstens eine axiale Vorsprung sowohl in den Lageraußenring als auch in das Abstandselement eingreift und dadurch die Verdrehsicherung zwischen dem jeweiligen Lageraußenring und dem Abstandselement und bei einem entsprechenden Eingriff insbesondere auch dem Federelement herstellt. Bei einem solchen axialen Vorsprung sind der axiale Vorsprung zum Eingriff in den jeweiligen Lageraußenring und der axiale Vorsprung zum Eingriff in das Abstandselement sozusagen zu einem gemeinsamen axialen Vorsprung integriert. Alternativ kann das Federelement, insbesondere die Wellfeder, selbst mit entsprechenden Vorsprüngen ausgeführt sein. Der Ring kann auch zum einen mit in Axialrichtung vorstehenden Vorsprüngen in die Aussparungen im Lageraußenring und dem Abstandselement eingreifen und zum anderen die Unterbrechung im Abstandselement überbrücken und eine Anlagefläche für das Federelement zur Verfügung stellen.In this case, the outer bearing rings are also particularly advantageously connected to the spacing element by means of an anti-twist device in order to avoid undefined twisting positions by co-rotation of the bearing outer rings. In this case, the same rotation can be used to prevent rotation of the spring elements relative to the spacer element as well as to prevent rotation of the bearing outer rings relative to the spacer element. Such an anti-rotation can be achieved for example by a ring with axially opposite projections projecting into each other, which engage in axial recesses in the spacer element and the respective bearing outer ring. According to another embodiment, the ring has at least one axial projection and is inserted into the respective bearing outer ring or spacer so that the at least one axial projection engages both in the bearing outer ring and in the spacer element and thereby the rotation between the respective bearing outer ring and the Distance element and in particular a corresponding engagement also produces the spring element. With such an axial projection, the axial projection for engagement in the respective bearing outer ring and the axial projection for engagement in the spacer element are integrated, so to speak, into a common axial projection. Alternatively, the spring element, in particular the corrugated spring, itself be designed with corresponding projections. The ring can also engage on the one hand with projections protruding in the axial direction in the recesses in the bearing outer ring and the spacer element and on the other bridge the interruption in the spacer element and provide a contact surface for the spring element.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es möglich über die axiale Aussparung im Lageraußenring die Wälzkörper mit Öl zu versorgen, was wiederum die Wälzkörper schmiert und kühlt. Dabei kann das Öl durch einen Öleinlass in einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Lageraußenring gelangen. In diesem Raum beziehungsweise Ringspalt bildet sich ein Ölring aus. Vom Ölring aus gelangt das Öl über die axiale Aussparung in das Innere des Lagers und somit zu den Wälzkörpern.According to an advantageous embodiment of the invention, it is possible to supply the rolling elements with oil via the axial recess in the bearing outer ring, which in turn lubricates and cools the rolling elements. The oil can pass through an oil inlet into a space between the housing and the bearing outer ring. In this space or annular gap, an oil ring is formed. From the oil ring, the oil passes through the axial recess in the interior of the bearing and thus to the rolling elements.
Bei Ausführung der Verdrehsicherungen jeweils als Ring sind diese vorteilhaft als Stanz- oder Stanz-Biegeteil mit umgebogenen Laschen ausgeführt, letzteres um die Vorsprünge auszubilden. When executing the anti-rotation each as a ring these are advantageously designed as a punched or stamped and bent part with bent tabs, the latter to form the projections.
Die Vorsprünge greifen vorteilhaft derart mit Spiel in die Aussparungen ein, dass sich die Lageraußenringe axial und radial frei bewegen können und nur in Umfangsrichtung deren Verdrehen relativ zum Abstandselement begrenzt ist. The projections advantageously engage with clearance in the recesses such that the bearing outer rings can move freely axially and radially and their rotation relative to the spacer element is limited only in the circumferential direction.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Vorsprung auf der Seite des Lageraußenrings vorgesehen, während auf der Seite des Abstandselements mindestens ein Vorsprung üblicherweise aber zwei Vorsprünge vorgesehen sind.According to one embodiment of the invention, at least one projection on the side of the bearing outer ring is provided, while on the side of the spacer at least one projection usually but two projections are provided.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit sieht zwei in Axialrichtung miteinander fluchtende Vorsprünge vor, die in dafür vorgesehene Aussparungen am Außenring und Abstandselement eingreifen und so die beiden Teile verdrehsicher verbinden. Another embodiment provides for two axially aligned projections, which engage in recesses provided on the outer ring and spacer and thus connect the two parts against rotation.
Wird eine offen ausgeführte Wellfeder für die Lagervorspannung verwendet, kann einer der beiden fluchtenden Vorsprünge darüber hinaus als Verdrehsicherung für die Wellfeder verwendet werden. Dieser Vorsprung greift in dieser Ausführungsform nicht nur in den Lageraußenring und das Abstandselement sondern zusätzlich in den Spalt der offenen Wellfeder ein. Die axiale und radiale Bewegungsfreiheit ermöglicht ein optimales Schwimmen der Lageraußenringe in einem Quetschölfilm, wenn ein solcher in Form eines Ölrings, der die Lageraußenringe umschließt, vorgesehen ist. Ein solcher Quetschölfilm dient der Dämpfung der Lageschwingungen und ermöglicht besonders hohe Drehzahlen.If an open corrugated spring used for the bearing preload, one of the two aligned projections can also be used as an anti-rotation device for the corrugated spring. This projection engages in this embodiment, not only in the bearing outer ring and the spacer but also in the gap of the open wave spring. The axial and radial freedom of movement allows optimum floating of the outer races in a squeezing oil film, when such is provided in the form of an oil ring enclosing the bearing outer rings. Such Quetschölfilm serves to damp the bearing vibrations and allows particularly high speeds.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein axialer Anschlag für jeden der beiden Lageraußenringe vorgesehen, um eine elastische Einfederung des oder der Federelemente zu begrenzen. Der axiale Anschlag kann beispielsweise durch axial nach außen gerichtete Stirnseiten des Abstandselementes gebildet werden, an welchen axial nach innen gerichtete Stirnseiten der Lageraußenringe nach einem gewissen Einfederweg des jeweiligen Federelementes anschlagen. Entsprechend stehen die axial nach innen gerichteten Stirnseiten der Lageraußenringe den axial nach außen gerichteten Stirnseiten des Abstandselementes gegenüber. Insbesondere weist der entsprechende Lageraußenring und/oder das Abstandselement hierfür einen das Federelement und insbesondere den Verdrehsicherungsring radial außen umschließenden oder übergreifenden Vorsprung oder Bund auf, der die entsprechende Stirnseite ausbildet.According to an advantageous embodiment of the invention, an axial stop for each of the two bearing outer rings is provided to limit an elastic deflection of the spring or the elements. The axial stop can be formed, for example, by axially outwardly directed end faces of the spacer element against which axially inwardly directed end faces of the bearing outer rings abut after a certain compression travel of the respective spring element. Accordingly, the axially inwardly directed end faces of the bearing outer rings face the axially outwardly directed end faces of the spacer element. In particular, the corresponding outer bearing ring and / or the spacer element for this purpose has a the spring element and in particular the anti-rotation radially outwardly enclosing or cross projection or collar, which forms the corresponding front page.
Durch das axial zwischen die Lageraußenringe eingebrachte Abstandselement, das vorteilhaft den Ausgangspunkt beziehungsweise Fixpunkt für alle Axialspiele der Lagerung bildet, können die einzelnen Axialspiele beidseitig des Abstandselementes besonders klein ausgeführt werden. Ferner ermöglicht die Vorspannung der Lageraußenringe durch das wenigstens eine Federelement, insbesondere derart, dass unabhängig von der Richtung der Axiallast im Betrieb die Vorspannung aufrechterhalten wird, undefinierte Positionen der Lageraußenringe in Axialrichtung zu vermeiden. Durch die vorteilhaft vorgesehenen Anschläge kann das Federspiel und damit das Axialspiel der Lageraußenringe begrenzt werden. Zusammenfassend wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung eine äußerst geringe Relativbewegung der Turbinenwelle im Gehäuse eines Turboladers oder einer Abgasnutzturbine erreicht, sodass die Spaltmaße an dem oder den Schaufelrädern entsprechend gering ausgeführt werden können und dadurch die Leistung beziehungsweise der Wirkungsrad erhöht wird.By axially introduced between the bearing outer rings spacer element, which advantageously forms the starting point or fixed point for all axial play the storage, the individual axial play can be made particularly small on both sides of the spacer. Further, the bias of the bearing outer rings by the at least one spring element, in particular such that regardless of the direction of the axial load during operation, the bias is maintained to avoid undefined positions of the bearing outer rings in the axial direction. By advantageously provided stops the spring play and thus the axial play of the bearing outer rings can be limited. In summary, an extremely small relative movement of the turbine shaft in the housing of a turbocharger or an exhaust gas turbine is achieved by the design according to the invention, so that the gap dimensions on the blade or wheels can be made correspondingly low and thereby the power or the efficiency is increased.
Die erfindungsgemäße Lagerung ist ferner auf einen minimalen Außendurchmesser der Lagerung optimiert, mit Lagerreihen mit relativ kleinem Durchmesser. Steht hingegen ein großer Durchmesser für die Lagerung zur Verfügung, so können vergleichsweise große Wälzkörperdurchmesser verwendet werden oder die Turbinenwelle kann vergleichsweise stark ausgeführt werden. Beides bietet Vorteile, entweder hinsichtlich eines geringen Gewichts oder hinsichtlich der Festigkeit und Lagerlebensdauer.The storage according to the invention is further optimized for a minimum outer diameter of the storage, with rows of storage with a relatively small diameter. On the other hand, if a large diameter is available for storage, comparatively large rolling element diameters can be used or the turbine shaft can be made comparatively strong. Both offer advantages, either in terms of low weight or in terms of strength and bearing life.
Die Verdrehsicherung des Abstandselementes im Gehäuse erfolgt vorteilhaft mittels einer in eine Gewindebohrung des Abstandselementes eingeschraubten Schraube, die in einer zylindrischen Bohrung im Gehäuse gehalten wird. Die zylindrische Bohrung im Gehäuse kann dabei einen vergleichsweise größeren Durchmesser als die Bohrung am Abstandselement beziehungsweise als ein äußerer Durchmesser des Schraubenschafts aufweisen, sodass vor einem vollständigen Anziehen der Schraube ein Spiel in Axialrichtung und/oder Umfangsrichtung zwischen der Schraube und dem Gehäuse und damit zwischen dem Gehäuse und dem Abstandselement erreicht wird. Dies ermöglicht ein Ausrichten des Abstandselementes innerhalb des Gehäuses bei bereits eingeschraubter aber noch nicht angezogener Schraube. Erst wenn das Abstandselement geeignet im Gehäuse ausgerichtet ist, wird die Schraube fest angezogen, wobei ein Lösen der Schraube durch konstruktive Maßnahmen wie zum Beispiel Zähne an der Unterseite des Schraubenkopfes verhindert werden kann.The rotation of the spacer in the housing is advantageously carried out by means of a screwed into a threaded bore of the spacer screw, which is held in a cylindrical bore in the housing. The cylindrical bore in the housing may have a comparatively larger diameter than the bore on the spacer or as an outer diameter of the screw shaft, so that before a complete tightening of the screw play in the axial direction and / or circumferential direction between the screw and the housing and thus between the Housing and the spacer is achieved. This allows alignment of the spacer within the housing with already screwed but not yet tightened screw. Only when the spacer is properly aligned in the housing, the screw is tightened, with a loosening of the screw can be prevented by constructive measures such as teeth on the underside of the screw head.
Ein großer Vorteil der genannten Lösung ist, dass die Schraube, das Gewinde im Abstandselement, die Gehäuseschraubenbohrung und der Außendurchmesser des Abstandselementes beziehungsweise der Innendurchmesser der Bohrung nicht besonders genau gefertigt werden müssen und trotzdem eine sehr genaue Positionierung der einzelnen Bauteile der Lagerung im Gehäuse erreicht werden kann. Durch ein entsprechend festes Anziehen der Schraube sowie insbesondere konstruktive Maßnahmen gegen das Lösen der Schraubverbindung kann zudem ein Kriechen des Abstandselementes relativ zum Gehäuse verhindert werden, was im Hinblick auf die extremen Lebensdaueranforderungen von Turboladern oder Abgasnutzturbinen günstig ist.A great advantage of the above solution is that the screw, the thread in the spacer, the housing screw hole and the outer diameter of the spacer or the inner diameter of the bore need not be made very accurate and still a very accurate positioning of the individual components of the storage in the housing can be achieved can. By a correspondingly tightening the screw and in particular constructive measures against the loosening of the screw creep of the spacer can also be prevented relative to the housing, which is favorable in view of the extreme service life requirements of turbochargers or exhaust gas turbines.
Ein erfindungsgemäßer Turbolader beziehungsweise eine erfindungsgemäße Abgasnutzturbine weist eine entsprechende Lagerung auf und ferner wenigstens ein von der Turbinenwelle getragenes Turbinenrad sowie ein von der Turbinenwelle getragenes Verdichterrad, Ritzel und/oder einen Rotor eines elektrischen Generators.A turbocharger according to the invention or an exhaust gas turbine according to the invention has a corresponding bearing and furthermore at least one turbine wheel carried by the turbine shaft and a compressor wheel, pinion and / or rotor of an electrical generator carried by the turbine shaft.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Montieren einer Turbinenwelle in einem Turbolader oder in einer Abgasnutzturbine weist die folgenden Schritte auf:
- – Anordnen der Wälzkörperreihen und der Lageraußenringe auf der Turbinenwelle oder auf wenigstens einem oder insbesondere zwei auf der Turbinenwelle aufgebrachten Lagerinnenringen;
- – Einschieben des Abstandselementes radial von außen axial zwischen die Lageraußenringe derart, dass es die Turbinenwelle über deren äußeren Umfang umgreift;
- – Einbringen der Turbinenwelle zusammen mit den Wälzkörperreihen, den Lageraußenringen und dem Abstandselement in das Gehäuse, insbesondere durch axiales Einschieben in eine Gehäusebohrung;
- – axiales Ausrichten wenigstens eines Lageraußenringes in dem Gehäuse;
- – anschließendes axiales und verdrehsicheres Fixieren des Abstandselementes in dem Gehäuse, insbesondere nachdem zuvor auch dieses nochmals im Gehäuse ausgerichtet wurde, vorteilhaft derart, dass die gewünschte elastische Vorspannung des Lageraußenringes gegenüber dem Abstandselement eingestellt wurde.
- Arranging the rows of rolling elements and the bearing outer rings on the turbine shaft or on at least one or in particular two bearing inner rings applied to the turbine shaft;
- - Inserting the spacer radially from the outside axially between the bearing outer rings such that it engages around the turbine shaft over its outer circumference;
- - Introducing the turbine shaft together with the Wälzkörperreihen, the bearing outer rings and the spacer element in the housing, in particular by axial insertion into a housing bore;
- - axially aligning at least one bearing outer ring in the housing;
- - Subsequently, axial and secure against rotation fixing the spacer element in the housing, in particular after previously this was again aligned in the housing, advantageously such that the desired elastic bias of the bearing outer ring was set relative to the spacer.
Bei einer Ausgestaltung der Lagerung mit einem oder mehreren Federelementen wird vorteilhaft vor dem Anordnen der Wälzkörperreihen und der Lageraußenringe zunächst das wenigstens eine Federelement auf der Turbinenwelle angeordnet.In one embodiment of the bearing with one or more spring elements, the at least one spring element is advantageously arranged on the turbine shaft before arranging the rolling element rows and the bearing outer rings.
Bei Vorsehen von die Unterbrechung im Abstandselement überbrückenden Scheiben oder Ringen und/oder bei Vorsehen von Verdrehsicherungen werden diese vorteilhaft auch vor den Wälzkörperreihen und den Lageraußeringen auf der Turbinenwelle angeordnet. Das Abstandselement kann dann zwischen die Scheiben oder Ringe eingeschoben werden.When providing the interruption in the spacer bridging discs or Rings and / or in providing anti-rotation these are advantageously arranged in front of the rows of Wälzkörperrei and the Lageraußeringen on the turbine shaft. The spacer can then be inserted between the discs or rings.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Sicherung des Abstandselementes mittels einer Schraube im Gehäuse wird das Abstandselement, insbesondere über einen Schiebesitz zum Gehäuse an seinem Außendurchmesser in das Gehäuse eingeschoben und die Bohrung, insbesondere Gewindebohrung, im Abstandselement derart ausgerichtet, dass sie zur zylindrischen Schraubenbohrung im Gehäuse annähernd konzentrisch liegt. Danach wird die Abstandselementbefestigungsschraube von außen durch die Schraubenbohrung in das Gehäuse eingebracht und in die Bohrung im Abstandselement eingeführt, insbesondere eingeschraubt, zunächst ohne ein festes Anziehen der Schraube. Von einer axialen Seite, insbesondere von der Turbinenseite, wird nun die Turbinenwelle in Richtung der anderen Seite, beispielsweise der Verdichterseite oder Ritzelseite beziehungsweise Generatorseite, geschoben, bis der Lageraußenring auf dieser Seite mit seiner axial äußeren Stirnseite gegen einen festen Anschlag, der durch ein Werkzeug, insbesondere Präzisionswerkzeug, zur Verfügung gestellt werden kann, leicht verspannt ist. Das nur lose verschraubte Abstandselement ist nach wie vor geringfügig zum Gehäuse beweglich, aufgrund der vorgesehenen vergleichsweise großen zylindrischen Gehäusebohrung mit Spiel zum Schraubenschaft. In dieser nun eingestellten präzisen axialen Position wird die Turbinenwelle unter leichter Spannung durch Einfedern des Federelementes zwischen Lageraußenring und Abstandselement gehalten und anschließend die Abstandselementbefestigungsschraube fest angezogen. Um ein Verdrehen des Abstandselements gegenüber der Gehäusebohrung während des Anziehens vollständig zu verhindern, kann zusätzlich in die durchgehende Unterbrechnung des Abstandselements ein Haltewerkzeug eingebracht werden, das das Abstandselement fixiert, in dem es sich an die Anlageflächen an den Unterbrechungsseitenflächen anlegt. Darüber hinaus kann dieses Werkzeug zusätzlich das Abstandselement gegen die Gehäusebohrung pressen, was die Verdrehsicherung während des Schraubenanzugs noch sicherer gewährleistet und die Konzentrizität des Abstandselements zur Gehäusebohrung erhält. Die eingestellte axiale Position des Abstandselementes ist nun fixiert und das Anschlagwerkzeug sowie das Haltewerkzeug können entfernt werden. According to one embodiment of the method according to the invention with a securing of the spacer element by means of a screw in the housing, the spacer element, in particular via a sliding fit to the housing at its outer diameter inserted into the housing and the bore, in particular threaded bore, aligned in the spacer so that they are for cylindrical screw hole in the housing is approximately concentric. Thereafter, the spacer element fixing screw is introduced from the outside through the screw hole in the housing and inserted into the bore in the spacer element, in particular screwed, initially without a firm tightening of the screw. From one axial side, in particular from the turbine side, now the turbine shaft in the direction of the other side, for example, the compressor side or pinion side or generator side, pushed until the bearing outer ring on this side with its axially outer face against a fixed stop, by a tool , in particular precision tool, can be made available, is slightly distorted. The only loosely screwed spacer is still slightly movable to the housing, due to the provided relatively large cylindrical housing bore with play to the screw shaft. In this now set precise axial position, the turbine shaft is held under slight tension by compression of the spring element between the bearing outer ring and spacer element and then the spacer fixing screw tightened. In order to prevent twisting of the spacer relative to the housing bore during tightening completely, a holding tool can be additionally introduced into the continuous interruption of the spacer, which fixes the spacer, in which it applies to the contact surfaces on the interruption side surfaces. In addition, this tool can also press the spacer against the housing bore, which ensures the anti-rotation during the tightening even safer and receives the concentricity of the spacer to the housing bore. The set axial position of the spacer is now fixed and the stop tool and the holding tool can be removed.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.The invention will be described below by way of example with reference to an embodiment.
Es zeigen:Show it:
In der
Jede Wälzkörperreihe
Die äußeren Laufbahnen für die Wälzkörper
Wie man auch aus der
Um ein Verdrehen der Federelemente
Der axiale Vorsprung
Wenn, wie dargestellt, die Unterbrechung
Die Turbinenwelle
In der
In der
Ferner ist in der
Im Übrigen sind in der
In der
Im Vergleich zur Ausgestaltung in den
Die zweite dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich ferner dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die beiden axialen Vorsprünge
Abweichend von der dargestellten Ausführungsform, bei welcher sich der integrierte axiale Vorsprung
Abweichend von der ersten gezeigten Ausführungsform greifen die axialen Vorsprünge
Eine weitere mögliche, jedoch nicht zwingende Abweichung vom ersten gezeigten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass das Federelement
Vorteilhaft ist das Federelement
Ein weiterer Unterschied bei der Ausgestaltung gemäß den
Bezüglich weiterer möglicher Details wird auf die in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Turbinenrad turbine
- 22
- Turbinenwelle turbine shaft
- 33
- erste Wälzkörperreihe first row of rolling elements
- 44
- zweite Wälzkörperreihe second row of rolling elements
- 55
- Wälzkörper rolling elements
- 66
- Käfig Cage
- 77
- erster Lageraußenring first bearing outer ring
- 88th
- zweiter Lageraußenring second bearing outer ring
- 99
- Abstandselement spacer
- 1010
- Unterbrechung interruption
- 1111
- Bund Federation
- 1212
- Federelement spring element
- 1313
- Stirnseite front
- 1414
- Verdrehsicherungsring Lock Ring
- 1515
- axialer Vorsprung axial projection
- 1616
- axialer Vorsprung axial projection
- 1717
- axiale Aussparung axial recess
- 1818
- Gehäuse casing
- 1919
- Axialbohrung axial bore
- 2020
- Abstandselementbefestigungsschraube Spacer fastening screw
- 2121
- Radialbohrung radial bore
- 2222
- Radialbohrung radial bore
- 2323
- axialer Anschlag axial stop
- 2424
- Stirnseite front
- 2525
- Ölring oil ring
- 2626
- Spiel game
- 2727
- Öleinlass oil inlet
- 2828
- Rille groove
- 2929
- axiale Aussparung axial recess
- 3030
- axiale Aussparung axial recess
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016205542.9 | 2016-04-04 | ||
DE102016205542 | 2016-04-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017205668A1 true DE102017205668A1 (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=59886105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017205668.1A Pending DE102017205668A1 (en) | 2016-04-04 | 2017-04-04 | Bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, turbocharger or exhaust gas turbine with such storage and method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017205668A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019052733A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-21 | Continental Automotive Gmbh | Charging device device with open spring ring for holding a bearing sleeve |
DE102018202301A1 (en) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | Minebea Mitsumi Inc. | Bearing unit for a turbocharger or an exhaust gas turbine, and turbocharger and exhaust gas turbine with such a storage unit |
-
2017
- 2017-04-04 DE DE102017205668.1A patent/DE102017205668A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019052733A1 (en) * | 2017-09-14 | 2019-03-21 | Continental Automotive Gmbh | Charging device device with open spring ring for holding a bearing sleeve |
DE102018202301A1 (en) | 2018-02-15 | 2019-08-22 | Minebea Mitsumi Inc. | Bearing unit for a turbocharger or an exhaust gas turbine, and turbocharger and exhaust gas turbine with such a storage unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015200971B3 (en) | Bearing arrangement and exhaust gas turbocharger | |
WO2012139830A1 (en) | Bearing unit for a turbocharger | |
DE102010054905A1 (en) | Bearing unit for a turbocharger | |
DE102012206556A1 (en) | Bearing unit for a turbocharger | |
WO2009012763A2 (en) | Angular-contact ball bearing in a tandem arrangement, and bearing arrangement having the angular-contact ball bearing | |
DE102009053102A1 (en) | Thrust bearing arrangement for a shaft of a turbocharger | |
DE102012221369A1 (en) | roller bearing | |
DE102007062056A1 (en) | Rolling bearing with split outer ring with radial fixation | |
DE102014013077B4 (en) | Elastomeric bearing as bushing bearing | |
EP2604816A1 (en) | Shaft/bearing arrangement | |
EP1148209A2 (en) | Interstage seal configuration | |
DE102007025202A1 (en) | Storage facility | |
DE102016200939B4 (en) | Bearing unit for an exhaust gas turbocharger or an exhaust gas turbine | |
DE102008057222B4 (en) | bearing arrangement | |
DE102010054937A1 (en) | Bearing arrangement for a turbocharger | |
EP3091188B1 (en) | Flow engine with a sealing arrangement | |
DE102016220460A1 (en) | Bearing arrangement for a turbocharger with rotation lock | |
DE102017205668A1 (en) | Bearing for a turbocharger or an exhaust gas turbine, turbocharger or exhaust gas turbine with such storage and method for mounting a turbine shaft in a turbocharger or an exhaust gas turbine | |
DE102015014833B3 (en) | Safety bearing system | |
DE102014218234A1 (en) | Oldham clutch and method of making an Oldham clutch | |
DE102014220068A1 (en) | Storage for acoustic decoupling | |
DE102009048511A1 (en) | Bearing unit i.e. dual-row ball bearing, for bearing balancing shaft of four-cylinder engine in turbocharger, has two rows of roller bodies arranged among inner rings and outer ring in axial region that is raised from shaft | |
DE102018126591A1 (en) | Storage device for an exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger | |
DE102016209149A1 (en) | Bearing unit for an exhaust gas turbocharger or an exhaust gas turbine and storage with such a storage unit | |
DE102009053101B4 (en) | Turbocharger with a turbocharger housing and a receiving device for the rotor of the turbocharger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MINEBEA MITSUMI INC., MIYOTA-MACHI, JP Free format text: FORMER OWNER: MINEBEA CO., LTD., NAGANO, JP |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DR. WEITZEL & PARTNER PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed |