DE3244893C2

DE3244893C2 - Axialschublager fuer turbolader

Info

Publication number: DE3244893C2
Application number: DE3244893A
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: 1985-08-29
Also published as: IT8224658A1; US4453837A; IT1153388B; JPS5887935U; DE3244893A1; GB2113778B; FR2518167A1; IT8224658A0; GB2113778A

Abstract

Bei einem Schublager für einen Turbolader, das einen mit einem Ölzufuhrkanal (1), der mit einer Ölzufuhröffnung (1) in Verbindung steht, ausgestatteten Druckring (d), eine Druckbuchse (f) sowie einen Ölschleuderring (e) hat, ist die innenliegende Umfangswand des Druckringes mit einem ringförmigen Ölvorratsraum (3) versehen. Eine Bohrung (2) von geringem Durchmesser oder deren mehrere durchsetzen die Wand des Druckringes in axialer Richtung, so daß eine Verbindung zwischen dem Ölvorratsraum und der Außenfläche des Druckringes, das heißt der die Belastung aufnehmenden Fläche, geschaffen wird und eine ausreichende Menge an Schmieröl durch die kleinkalibrigen Bohrungen zu den Lastaufnahmeflächen (h, hΔ) gelangen kann. Aufgrund dieser Anordnung kann der insgesamt erforderliche Schmierölbedarf vermindert werden, wobei jedoch ein zuverlässiger und sicherer Betrieb gewährleistet werden kann. Darüber hinaus kann die Leistung in bezug auf Belastungsaufnahme beträchtlich gesteigert werden.

Description

fuhrkanal 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 als Schmieröldurchlaß, der mit dem Ölvorratsraum 3 verbunden ist, zu erkennen. Die Anordnung ist hierbei der herkömmlichen, in F i g. 1 und

2 gezeigten Anordnung insoweit ähnlich, als der Druckring d fest am Lagergehäuse g zwischen dem öischleuderring e sowie der Druckbuchse f, die beide von der gemeinsamen Welle a getragen werden, angebracht ist Das obere Ende des radialen Schmieröl-Zufuhrkanals 1 ist mit einer Schmieröl-Zufuhröffnung i, das andere Ende des Kanals 1 ist mit dem ringförmigen ölvorratsraum

3 in Verbindung. Die Bohrungen) 2 von geringem Durchmesser ist (sind) zwischen den ölvorratsraum 3 sowie die die Schubbelastung aufnehmenden Flächen h, /('eingeschaltet

Die Schubbelastungs-Aufnahmeflächen h und h' können eben sein, sie können jedoch alternativ mit beispielsweise keilförmigen Schmierspahen, wie sie bei Gleitlagern allgemein bekannt sind, versehen sein, um eine noch wirkungsvollere Schmierung zu gewährleisten.

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

Das Schublager gemäß der Erfindung hat somit einen Druckring, dessen innenliegende Umfangswjnd mit einem nutartigen ölvorratsraum 3 ausgestattet ist, der seinerseits wieder durch eine einzelne axiale Bohrung 2 mit kleinem Durchmesser oder durch mehrere, in Umfangsrichtung zueinander beabstanaete kleinkalibrige Bohrungen mit den die Belastung aufnehmenden Flächen h und h' verbunden ist. Der Durchmesser dieser Bohrungen) 2 wird so gewählt, daß eine ausreichende Menge an Schmieröl durch sie hindurch zu den Schubbelastungs-Aufnahmeflächen h, A'geführt werden kann. Zusätzlich Können diese Flächen h, h' mit dem öl, das aus dem unmittelbar unter dem ölvorratsraum 3 befindlichen Schmieröldwrchlaß 4 in die Spalte zwischen dem Druckring d einerseits und dem ölschleuderring e sow>e der Druckbuchse / andererseits eindringt, geschmiert werden. Das heißt mit anderen Worten, daß die Lastaufnahmeflächen h und h' mit öl geschmiert werden, das nicht nur durch die Bohrung(en) 2 mit geringem Durchmesser, sondern auch aus dem Durchlaß 4 unterhalb des ölvorratsraumes 3 zugeführt wird. Folglich kann das umgewälzte Schmieröl in hohem Maße dazu dienen, die die Schublast aufnehmenden Flächen h, A'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 Schublaeern nach dem Stand der Technik beträchtlich erhöht werden. Es ist noch zu bemerken, daß die Verminderung der Schmierölmenge zu einer Verminderung in den mechanischen Verlusten in ganz bedeutendem Maße führt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

oung ist es jedoch schwierig, die eigentlichen Aufnah-

Patentanspruch: meflächen h, h' für die axiale Schubbelastung in zufrie

denstellender Weise zu schmieren. Häufig werden bei

Axialschublager für einen Turbolader mit einer dieser Anordnung Ölfilme aufgerissen bzw. aufgebro-Druckbuchse sowie einem olschleuderring, die auf 5 dien, was ein Festfressen zwischen der Druckplatte d einer Welle befestigt sind, mit einem zwischen der auf der einen Seite und dem olschleuderring e sowie der Druckbuchse sowie dem olschleuderring angeord- Druckbuchse /auf der anderen Seite zum Ergebnis hat neten ortsfesten Druckring und mit durch den Ferner tritt ein überaus hoher Temperaturanstieg des Druckring, die Druckbuchse sowie den ölschleuder- Schmieröls an den Aufnahmeflächen h, h' auf. Insofern ring bestimmten Schubbelastungs-Aufnahmeflä- io hat ein Schublager der oben erläuterten Art eine nur chen, zu denen ein axialer, zwischen einer Außenum- geringe Fähigkeit bzw. Leistung in bezug auf Beansprufangsfläche der Druckbuchse und einer gegenüber- chungs- oder Lastaufnahme. Um dieses Problems Herr liegenden Innenumfangsflächs des Druckringes aus- zu werden, muß Schmiere) in großen Mengen in Umlauf gebildeter Schmieröldurchlaß führt, der mit einem gebracht werden, wovon jedoch nur ein geringer Teil radialen, im Druckring ausgebildeten und an eine is dazu dient, die Aufnahmeflächen h, und A'zu schmieren, Schmieröl-Zufuhröffnung angeschlossenen während das übrige Schmieröl lediglich zwischen den

Schmieröl-Zufuhrkanal in Verbindung steht, da- Aufnahmeflächen h, h' ohne jeglichen wirksamen durch gekennzeichnet, daß in der Innenum- Schmiereffekt durchfließt Hieraus folgt, daß ein Fließen fangsfläche des Druckringes (d) ein ringförmiger, von Schmieröl in großen Mengen letztlich die Aufgabe nutartiger ßivorratsraum (3) ausgebildet ist, der ei- 20 des Schmierens bzw. den mit dem Schmieren angestrebnerseits mit dem Schmieröldurchlaß (4) und anderer- ten Zweck nicht erfüllt

seits durch wenigstens eine kleinkalibrige, den Ein dem vorstehend erläuterten Schublager in weiter

Druckring axial durchsetzende, zum Schmieröl- Hinsicht gleichartiges Schublager ist Gegenstand der durchlaß (4) radial beabstandete Bohrung (2), die den FR-PS 1113 282, bei dem jedoch die bereits erwähnten Ölvorratsraum (3) mit den Schubbelastungs-Aufnah- 25 Nachteile in gleicher Weise vorliegen,
meflächen (h, h') verbindet, in Verbindung steht Des weiteren ist du-:ch die DE-OS 26 53 505 eine La

gerhalteplatte in einem Buchsendrehlager bekanntge-

worden, wobei die Lagerplatte von einer Halteplatte in

einem von einem mit einer Welle drehbaren Ring und 30 einem Flansch einer ebenfalls mit der Welle umlaufen-

Die Erfindung Dezieht sich auf. ein Axialschublager den Hülse gebildeten Ringkanal gehalten wird. Die Lafür einen Turbolader mit einer D; jckbuchse sowie ei- gerplatte weist einen radialen sowie einen axialen nem olschleuderring, die auf sin.er Welle befestigt sind, Durchlaß auf, die an eine Druckölquelle angeschlossen mit einem zwischen der Druckburi je sowie dem öl- sind. Der axiale Durchlaß ist zu den Seitenflächen des schleuderring angeordneten ortsfesten Druckring und 35 drehbaren Ringes und des an der umlaufenden Hülse mit durch den Druckring, die Druckbuchse sowie den vorgesehenen Flansches offen, um diese Flächen und die olschleuderring bestimmten Schubbelastungs-Aufnah- anliegenden Flächen der Lagerplatte zu schmieren, und Ü« meflächen, zu denen ein axialer, zwischen einer Außen- entspricht somit dem in F i g. 2 gezeigten, vom Zufuhr-

'f¹ umfangsfläche der Druckbuchse und einer gegenüber- kanal / öl erhaltenden Kanal zwischen der Ringfläche

y liegenden Innenumfangsfläche des Druckringes ausge- 40 der Druckbuchse /und der gegenüberliegenden Fläche

M bildeter Schmieröldurchlaß führt, der mit einem radia- des Druckringes d Damit gelten für dieses bekannte

Il len, im Druckring ausgebildeten und an eine Schmieröl- Lager die gleichen Nachteile, die bei dem im Zusam-

Il Zufuhröffnung angeschlossenen Schmieröl-Zufuhrkanal menhang mit F i g. 1 und 2 erläuterten Stand der Tech-

fjl in Verbindung steht nik vorliegen.

|j Zur Erläuterung des Standes der Technik, von dem 45 Im Hinblick auf den Stand der Technik liegt der Erfin-

Sj die Erfindung ausgeht, zeigt die dung die Aufgabe zugrunde, ein Axialschublager für ei-

ϊ j Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines nen Turbolader zu schaffen, bei dem der Druckring der-

γ herkömmlichen Turboladers und art ausgebildet ist, dcß die Gesamtmenge an erforderli-

Λ F i g. 2 eine Teil-Schnittdarstellung des in F i g. 1 ehern Schmieröl vermindert werden kann, wobei aber

! j durch die Linie A umrandeten Bereichs in vergrößertem 50 dennoch ein zuverlässiger, sicherer Betrieb gewährlei-

$ Maßstab. stet ist und darüber hinaus die Leistung in der Aufnah-

f\ Im Betrieb des in F i g. 1 gezeigten Turboladers nach me der Axiallast oder Schubbeanspruchung ganz beil·, dem Stand der Technik verändern sich die Gegendrücke merkenswert erhöht werden kann.

U eines Gebläse- oder Verdichterrades b und eines Turbi- Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Axial-

,'' nenrzdes c, die von einer gemeinsamen Welle a getra- 55 schublager der eingangs genannten Gattung dadurch

;"; gen sind, in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindig- erreicht, daß in der innenumfangsfläche des Druckrin-

';. keit und dem Betriebsbereich, d. h, die Gegendrücke ges ein ringförmiger, nutartiger ölvorratsraum ausge-

v' schwanken zwischen positiven und negativen Drücken. bildet ist, der einerseits mit dem Schmieröldurchlaß und

ν Das Ergebnis ist, daß die gemeinsame Welle einem andererseits durch wenigstens eine kleinkalibrige, den

ä,j axialen Schub öder Druck unterworfen wird. Um die auf 60 Druekring axial durchsetzende, zum Schmieröldurchlaß

fi solchen Schubkräften beruhende Axialbewegung der radial beabstandete Bohrung, die den ölvorratsraum

'r gemeinsamen Welle a zu verhindern, ist, wie F i g. 2 im mit den Schubbelastungs-Aufnahmeflächen verbindet,

;;, einzelnen zeigt, eine metallische Druckplatte oder ein in Verbindung steht.

■;j; Druekring </fest an einem Lagergehäuse gderart ange- Der Erfindungsgegenstand wird anhand der

j; i; bracht, daß dieses Teil zwischen einen olschleuderring e 65 Fig. 3, die eine abgebrochene, der Fig. 2 entspre-

ij) und eine Schublager- oder Druckbuchse /, die beide von chende Schnittdarstellung eines Schublagers gemäß der

(/■ der Welle a getragen sind, eingefügt ist und die Axialbe- Erfindung zeigt, erläutert.

! V lastungen aufnimmt. Mit der in F i g. 2 gezeigten Anord- In F i g. 3 sind ein radial verlaufender Schmierö!-Zu-