DE3244893A1

DE3244893A1 - Axialschublager fuer turbolader

Info

Publication number: DE3244893A1
Application number: DE19823244893
Authority: DE
Inventors: Fusayoshi Ichikawa Chiba Nakamura; Masami Chiba Shimizu
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1982-12-04
Publication date: 1983-06-30
Also published as: FR2518167A1; IT1153388B; IT8224658A1; DE3244893C2; GB2113778B; JPS5887935U; IT8224658A0; US4453837A; GB2113778A

Description

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Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K. 22 437 No. 2-1, 2-chome, Ote-machi

Chiyoda-ku

Tokyo/Japan

Axialschublager für Turbolader

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Axialschublager für Turbolader der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung.

Zur Erläuterung des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines

herkömmlichen Turboladers und Fig. 2 eine Teil-Schnittdarstellung des in Fig. 1 durch die Linie A umrandeten Bereichs in vergrößertem Maßstab.

Im Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Turboladers nach dem Stand der Technik verändern sich die Gegendrücke eines Gebläse- oder Verdichterrades b und eines Turbinenrades c, die von einer gemeinsamen Welle a getragen sind, in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit und dem Betriebsbereich, d.h., die Gegendrücke schwanken zwischen positiven und negativen Drücken. Das Ergebnis ist, daß die gemein-

same Welle einem axialen Schub oder Druck unterworfen wird. Um die auf solchen Schubkräften beruhende Axialbewegung der gemeinsamen Welle a zu verhindern, ist, wie Fig. 2 im einzelnen zeigt, eine metallische Druckplatte oder ein Druckring d fest an einem Lagergehäuse g derart angebracht, daß dieses Teil zwischen einen Ölschleuderring e und eine Schublager- oder Druckbuchse f, die beide von der Welle a getragen sind, eingefügt ist und die Axialbelastungen aufnimmt. Mit der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist es jedoch schwierig, die eigentlichen Aufnahmeflächen h, h' für die Axialbelastung in zufriedenstellender Weise zu schmieren. Häufig werden bei dieser Anordnung Ölfilme aufgerissen bzw. aufgebrochen, was ein Festfressen zwischen der Druckplatte d auf der einen Seite und dem ölschleuderring e sowie der Druckbuchse f auf der anderen Seite zum Ergebnis hat. Ferner tritt ein überaus hoher Temperaturanstieg des Schmieröls an den Aufnahmeflächen h, h¹ auf. Insofern hat ein Schublager der oben erläuterten Art eine nur geringe Fähigkeit bzw. Leistung in bezug auf Beanspruchungs- oder Lastaufnahme. Um dieses Problems Herr zu werden, muß Schmieröl in großen Mengen in Umlauf gebracht werden, wovon jedoch nur ein geringer Teil dazu dient, die Aufnahmeflächen h und h¹ zu schmieren, während das übrige Schmieröl lediglich zwischen den Aufnahmeflächen h, h¹ ohne jeglichen wirksamen Schmiereffekt durchfließt. Hieraus folgt, daß ein Fließen von Schmieröl in großen Mengen letztlich die Aufgabe des Schmierens bzw. den mit dem Schmieren angestrebten Zweck nicht erfülIt.

Es ist somit eines der Ziele der Erfindung, ein Axialschublager für einen Turbolader zu schaffen, bei dem die Druckplatte bzw. der Druckring derart ausgebildet ist, daß die Gesamtmenge an erforderlichem Schmieröl vermindert werden kann, wobei aber dennoch ein zuverlässiger, sicherer Betrieb gewährleistet ist und darüber hinaus die Leistung in der Aufnahme der Axiallast oder -beanspruchung ganz bemerkenswert erhöht werden kann.

Um dieses Ziel und andere Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Axialschublager für einen Turbolader geschaffen, das einen metallischen Druckring mit einem radialen Schmieröl-Zufuhrkanal, der mit einer Schmieröl-Zufuhröffnung in Verbindung steht, eine Druckbuchse sowie einen ölschleuderring und von dem Druckring, der Druckbuchse sowie dem Ölschleuderring bestimmte Axialbelastungs-Aufnahmeflachen aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß es einen ringförmigen, nach Art einer Nut oder Kehle ausgebildeten, an einer Innenumfangswand des Druckringes befindlichen ölvorratsraum sowie wenigstens eine Bohrung von kleinem Durchmesser, die sich axial in den Druckring erstreckt, um den ringförmigen, kehlenartigen ölvorratsraum mit den Belastungs-Aufnahmeflachen ölseitig zu verbinden, besitzt.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 3 eine abgebrochene, der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung der bevorzugten Ausführungsform; Fig. 4 eine Ansicht in Pfei1 richtung B gemäß Fig. 3; Fig. 5 den Schnitt nach der Linie X - X in der Fig. 4.

In Fig. 3 sind ein radial verlaufender Schmieröl-Zufuhrkanal 1, eine axiale Bohrung (bzw. zwei solche) 2 mit geringem Durchmesser, die mit dem ZufuhrkanaL 1 in Verbindung steht (bzw. stehen), ein ringförmiger, kehlen- oder nutartiger Ölvorratsraum 3 und ein boden- oder fußseitiger Raum 4, der mit dem Ölvorratsraum 3 verbunden ist, zu erkennen. Die Anordnung ist hierbei der herkömmlichen, in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung insoweit ähnlich, als der Druckring d fest am Lagergehäuse g zwischen dem Öl schleuderring e sowie der Druckbuchse f, die beide von der gemeinsamen Welle a getragen werden, angebracht ist. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß das eine Ende (in Fig. 3 das obere Ende) des

radialen Schmieröl-Zufuhrkanal s 1 mit einer Schmieröl-Zufuhröffnung i, das andere Ende des Kanals 1 mit dem ringförmigen ölvorratsraum 3 in Verbindung ist und daß die Bohrung(en) 2 von geringem Durchmesser zwischen den ölvorratsraum 3 sowie die die Beanspruchung oder Last aufnehmenden Flächen h, h¹ eingeschaltet ist (bzw. sind).

Erfindungsgemäß können die Aufnahmeflächen h und h' eben sein, sie können jedoch alternativ mit Oberflächen-Unebenheiten oder sich verjüngenden bzw. konischen Flächen versehen sein, wie nachstehend erläutert wird, um eine noch wirkungsvollere Schmierung zu gewährleisten.

In den Fig. 4 und 5 gibt der Pfeil 5 die Drehrichtung der gemeinsamen Welle a an, und es sind eine konische Fläche 6 sowie eine plane Fläche 7 zu erkennen.

Im Betrieb tritt das Schmieröl von der Zufuhröffnung i her in den radialen Schmieröl-Zufuhrkanal 1 und dann in den ölvorratsraum 3 ein, wie Fig. 3 zeigt. Das aus diesem Raum 3 austretende Schmieröl wird durch den mit dem Vorratsraum 3 in Verbindung stehenden, unmittelbar unter diesem befindlichen Raum 4 eingeschnürt, so daß das vom Kanal 1 zum Vorratsraum 3 fließende Öl in Zweige geteilt wird, deren einer in die Bohrung(en), deren anderer in den Raum 4 führt. Das in den Raum 4 fließende öl wird zum Fließen zu den Aufnahmeflächen h, h¹ hin umgelenkt. Auf diese Weise werden befriedigende Schmierwirkungen erreicht. Die Abmessungen des Raumes 4 unmittelbar unterhalb des Vorratsraumes 3 werden so gewählt, daß ausreichende Mengen an Schmieröl durch die Bohrungen 2 zu den Aufnahmeflächen h, h¹ fließen können.

Wie beschrieben wurde, hat das Schublager gemäß der Erfindung eine Druckplatte oder einen Druckring d, dessen innenliegende Umfangswand mit einem kehlenartigen Ölvorratsraum

ausgestattet ist, der seinerseits wieder durch eine einzelne axiale Bohrung 2 mit kleinem Durchmesser oder deren mehrere mit den die Belastung aufnehmenden Flächen h und h¹ verbunden ist. Der Durchmesser dieser Bohrung(en) 2 wird so gewählt, daß eine ausreichende Menge an Schmieröl durch sie hindurch zu den Lastaufnahmeflächen h, h¹ geführt werden kann. Zusätzlich können diese Flächen h, h¹ mit dem öl, das aus dem unmittelbar unter dem ölvorratsraum 3 befindlichen Raum 4 in die Spalte zwischen dem Druckring d einerseits und dem Ölschleuderring e sowie der Druckbuchse f andererseits eindringt, geschmiert werden.Das heißt mit anderen Worten, daß die Last aufnahmeflachen h und h¹ mit öl geschmiert werden, das nicht nur durch die Bohrung(en) 2 mit geringem Durchmesser, sondern auch aus dem Raum 4 unterhalb des Ölvorratsraumes 3 zugeführt wird. Folglich kann das umgewälzte Schmieröl in hohem Maße dazu dienen, die die Axialbeanspruchung aufnehmenden Flächen h, h¹ zu .schmieren, was eine Verminderung der erforderlichen Schmierölmenge zur Folge hat. Darüber hinaus kann ein Temperaturanstieg des Schmieröls unterdrückt werden. Insofern kann die Lastaufnahmeleistung im Vergleich zu Schublagern nach dem Stand der Technik beträchtlich erhöht werden. Es ist zu bemerken, daß die Verminderung der Schmierölmenge zu einer Verminderung in den mechanischen Verlusten in ganz bedeutendem Maße führt.

Claims

^io

Ishikawaj itna-Harima Jukogyo K.K. 22 437

No. 2-1, 2-chome, Ote-machi

Chiyoda-ku

Tokyo/Japan

Axialschublager für Turbolader

Patentansprüche

Axialschublager für einen Turbolader mit einem einen radialen Schmieröl-Zufuhrkanal, der mit einer Schmieröl-Zufuhröffnung in Verbindung steht, aufweisenden Druckring, mit einer Oruckbuchse sowie einem Ölschleuderring und mit durch den Druckring, die Druckbuchse sowie den ölschleuderring bestimmten Schubbelastungs-Aufnahmeflachen, gekennzeichnet durch einen ringförmigen, kehlenartigen, an einer Innenumfangsflache des Druckringes (d) ausgebildeten ölvorratsraum (3) und durch wenigstens eine kleinkalibrige, den Druckring axial durchsetzende Bohrung (2), die den kehlenartigen ölvorratsraum mit den Schubbelastungs-Aufnahmeflachen (h, h¹) verbindet.

32U893
2. Axialschublager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schubbelastungs-Aufnahmeflachen des Druckringes (d), der Druckbuchse (f) und des ölschleuderringes (e) mit Überflächen-Unebenheiten (6) versehen ist.