DE3300043C2

DE3300043C2 - Radialgleitlager für die Rotorwelle eines Abgasturboladers

Info

Publication number: DE3300043C2
Application number: DE3300043A
Authority: DE
Inventors: Muneo Ibaraki Mizumoto; Koichiro Mito Yamada; Masahiro Yoshioka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-01-06
Filing date: 1983-01-03
Publication date: 1986-01-16
Also published as: JPS58119926A; US4560325A; GB8300039D0; GB2114684B; DE3300043A1; GB2114684A

Abstract

Ein Turbolader hat eine Rotorwelle, die über Schwimmbuchsen durch Lagerteile eines Lagergehäuses gelagert ist. An den den Außenumfangsflächen der Schwimmbuchsen gegenüberliegenden Innenumfangsflächen der Lagerteile sind Schwimmbuchsenhalter austauschbar befestigt. Wenn die Schwimmbuchsenhalter abgenutzt sind, können sie gegen neue Schwimmbuchsenhalter einzeln ausgetauscht werden, so daß nicht das gesamte Lagergehäuse erneuert werden muß.

Description

33 OO

rotor 5 und an ihrem anderen Ende einen Verdichterrotor 6. Der Turbinenrotor 5 befindet sich im Turbinengehäuse 2, während der Verdichterrotor 6 im Verdichtergehäuse 3 untergebracht is». Ein hinter dem Verdichterrotor 6 angeordnetes Schublager besteht aus einem am mittleren Gehäuse 1 befestigten Schubmetall 7 und aus an der Rotorwelle 4 vorgesehenen Schubbunden 8a, 8b. Das Lagergehäuse 1 ist an seinen dem Turbinengehäuse 2 und dem Verdichtergehäuse 3 nahegelegenen Teilen mit Lagerteilen 9 versehen, die die Rotorwelle 4 drehbar lagern. Gemäß F i g. 2 ist jeder Lagerteil 9 an seiner Innenumfangsfläche mit einem auswechselbaren Schwimmbuchsenhalter 10 versehen. Der Schwimmbuchsenhalter 10 ist gegen axiale Bewegung durch Sprengringe 11 festgelegt die in die Innenfläche des Lagerteils 9 eingesetzt sind und in enger Berührung mit den jeweiligen axialen Enden des Schwimmbuchsenhalters 10 stehen. Eine Schwimmbuchse 12 ist im Ringraum zwischen der Innenuinfangsflächc des Schwirnmbuchsenhalters 10 und der Außenumfangsflächc- der Rotor- welle 4 drehbar angeordnet Die Schwimmbuchse 12 ist durch Sprengringe 13 festgelegt, die in der Innenumfangsfläche des Schwimmbuchsenhalters 10 angeordnet sind. Die Zufuhr von Schmieröl in die Schwimmbuchse 12 geschieht in folgender Weise. Das Schmieröl gelangt zuerst in den Ringraum zwischen der Innenumfangsfläche des Schwimmbuchsenhalters 10 und der Außenumfangsfläche der Schwimmbuchse 12 durch einen im Lagergehäuse 1 und im Schwimmbuchsenhalter 10 ausgebildeten Kanal 14 und wird ferner in den Ringraum zwischen der Innenumfangsfläche der Schwimmbuchse 12 und der Außenumfangsfläche der Rotorwelle 4 durch eine in der Schwimmbuchse 12 ausgebildete Schmieröl-Öffnung 15 eingeführt Nach dem Schmiervorgang wird das Schmieröl durch eine im Lagergehäuse 1 ausgebildete ölauslaßöffnung 16 nach außen entleert

Diese Anordnung des Lagerteils hat den folgenden Vorteil. Wenn der Abgasturbolader während eines langen Zeitraums arbeitet wird die Innenumfangsfläche des Schwimmbuchsenhalters 10 abgenutzt aufgrund der Reibberührung mit der Außenumfangsfläche der Schwimmbuchse 12. In diesem Fall muß bei den herkömmlichen Abgasturboladern der gesamte Teil des Lagergehäuses 1 erneuert werden, selbst wenn der Verschleiß nur in den die Schwimmbuchsen 12 berührenden Bereichen stattgefunden hat Nach der Erfindung ist jedoch das Erneuern des gesamten Lagergehäuses 1 nicht erforderlich. Beim Abgasturbolader nach der Erfindung genügt nämlich nur das Ersetzen der Schwimmbuchsenhalter 10 gegen neue Schwimmbuchsenhalter.

Die auf der Turbinenseite gelegenen Schwimmbuchsenhalter 10 können aus einem verschleißfesten Material hergestellt werden. Hierdurch wird der Verschleiß des auf der Turbinenseite gelegenen und der vom Abgas her übertragenen hohen Temperatur ausgesetzten Schwimmbuchsenhalters 10 unterdrückt und ein gleiches Verschleißmaß der auf der Turbinenseite und der Verdichterseite gelegenen Schwimmbuchsenhalter verwirklicht. Das Erneuern der Schwimmbuchse 12 zusammen mit dem Schwimmbuchsenhalter 10 ist selbst dann leicht, wenn die Innen- und/oder Außenumfangsfläche der Schwimmbuchse auf ein unannehmbares Maß abgenutzt sind.

Bei der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 1 und 2 befindet sich die Schwtfimbuchse 12 im wesentlichen im Mittelteil des Schwimmbuchsenhalters 10. Dies ist aber keine ausschließliche Anordnung. Bei einer in F i g. 3 dargestellten Abänderung ist nämlich der Schwimmbuchsenhalter 10 so geformt und bemessen, daß die Positionen von Sprengringen 12 für die Schwimmbuchse 12 gegenüber den Positionen der Sprengringe 11 für die Schwimmbuchsenhalter 10 derart axial versetzt sind, daß die Spannweite der Schwimmbuchsen 12 verändert ist Zur Verwendung dieser Schwimmbuchsenhalter kann jede gewünschte Spannweite der Schwimmbuchsen entsprechend dem Bedarf an verschiedenen Leistungen von Abgasturboladern erzielt werden. Dies bedeutet daß dasselbe Lagergehäuse 1 gemeinsam für verschiedene Abgasturbolader mit unterschiedlicher: Leistungen verwendet werden kann. Das Erfordernis für den Austausch des gesamten Lagergehäuses aufgrund von Verschleiß kann bei dieser Abänderung entfallen.

F i g. 4 zeigt eine weitere Abänderung, bei der jeder Schwimmbuchsenhalter 10 an beiden axialen Enden seiner Außenumfangsfläche zur Bildung von Schultern 10a eingeschnitten ist, wobei Sprengnnge Il zur Befestigung des Schwimmbuchsenhalters 10 derart am Lagerteil 9 befestigt sind, daß sie an den senkrechten Wänden der Schulter 10a anliegen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß, da sich die Sprengringe 11 an der Innenseite der äußeren Enden des Schwimmbuchsenhalters 10 befinden, die Räume zur Aufnahme der Sprengringe 11 eingespart werden, was eine kompakte Konstruktion des Lagergehäuses 1 ermöglicht Zusätzlich ist wie beim Gehäuse der ersten Ausführungsform, der Austausch der Schwimmbuchsenhalter 10 möglich.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der an beiden Seiten des Schwimmbuchsenhalters 10 Dichtelemente 18 angeordnet und durch die Sprengringe 11 zusammen mit dem Schwimmbuchsenhalter 10 festgelegt sind. Die Dichtelemente 18 ermöglichen eine Kontrolle der Zufuhrmenge an Schmieröl in die Schwimmbuchse und eine Herabsetzung der Leckverluste an Schmieröl. Das Erneuem eines abgenutzten Schwimmbuchsenhalters 10 erfolgt ebenso leicht wie bei der vorhr.r beschriebenen Ausführungsform.

F i g. 6 zeigt einen Abgasturbolader gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei dem die gegenüberliegenden Enden der Schwimmbuchsenhalter 10 zweier Lagerteile 9 aneinanderstoßen. Die beiden Schwimmbuchsenhalter 10 sind an den beiden Lagerteilen 9 durch Sprengringe 11 festgelegt, die auf die voneinander entfernt gelegenen Enden der Schwimmbuchsenhalter 10 wirken. Hierdurch kann die Anzahl der verwendeten Sprengringe verringert werden. Das Erneuern der abgenutzten Schwimmbuchsenhalter ist ebenfalls möglich. Es ist auch möglich, die beiden Schwimmbuchsenhalter einstückig auszubilden. Die oben in Verbindung mit F i g. 3 bis 5 erläuterten Abänderungen sind «'ich bei der Ausführungsform von F i g. 6 anwendbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

33 OO 043 1 2 turbolader im allgemeinen ein Gehäuse von derselben Patentansprüche: Größe und Gestalt Tatsächlich jedoch variieren die Größe des Turbinenabschnitts mit dem Turbinenrotor

1. Radialgleitlager für die Rotorwelle eines Abgas- und die Größe des Verdichterabschnitts mit dem Verturboladers, mit zwei axial beabstandeten 5 dichterrotor und auch die Betriebsdrehzahl des Abgas-Schwimmbuchsen, die ihrerseits in feststehender. La- turboladers in Abhängigkeit von dessen Leistungen, gerteilen eines Lagergehäuses gelagert sind und ge- Folglich haben Abgasturbolader mit unterschiedlichen gen eine axiale Bewegung durch Sprengringe gesi- Leistungen unterschiedliche Spannweiten zwischen den chert sind, die beidseitig der Schwimmbuchsen in der Lagern. Aus diesem Grund ist es unmöglich, ein gemein-Innenumfangsfläche der feststehenden Lagerteile io sam benutztes Gehäuse für Turbolader mit unterschiedangeordnet sind, dadurchgekennzeichnet, liehen Leistungen herzustellen.

- daß die die Schwimmbuchsen (12) tragenden Ein weiteres Problem entsteht aus dem Verschleiß feststehenden Lagerteile als ringförmige der Innen- und Außenumfangsflächen der Schwimm-Schwimmbuchsenhalter (10) ausgebildet sind, büchsen und aus dem Verschleiß der Innenumfangsflädie an Innenumfangsflächen des Lagergehäuses is ehe des Lagergehäuses, das die Außenumfangsflächen (1) mittels einer Befestigungseinrichtung (11) der Schwimmbuchsen umgreift Der Verschleiß der austauschbar befestigt sind, und Gleitteile der schwimmenden Buchsen und des Lager-

- daß zur Anpassung an unterschiedliche Anwen- gehäuses ist insbesondere auf der Turbinenseite des Abdungsfälle mit jeweils individuellen Größen und gasturboladers ein ernstes Problem, weil die Schwimmaxünen Abständen der Schwimmbuchsen (12), 20 buchse and ein Teil des Lagergehäuses auf dieser Seite die jeweiligen Schwimmbuchsenhalter (10) der- der hohen Temperatur der Abgase ausgesetzt sind, art ausgebildet sind, daß ggf. ihre Befestigung durch die die Turbine angetrieben wird. Es gibt natürliam Lagergehäuse (1) axial versetzt zur Befesti- ehe zulässige Grenzen für die Größe des Verschleißes gung der Schwimmbuchsen (12) ist bei diesen Gleitteilen, damit das erforderliche Betriebs-

25 verhalten des Abgasturboladers beibehalten und die Er-

2. Radialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch ge- zeugung von übermäßigen Schwingungen vermieden kennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (11) werden. Falls der Verschleiß über die zulässige Grenze für jeden Schwimmbuchsenhalter (10) durch zwei in ansteigt, müssen die abgenutzten Teile, etwa die der Innenumfangsfläche des Lagefgehäuses (1) an- Schwimmbuchsen und das Lagergehäuse, erneuert wergeordnete .Sprengringe gebildet ist die die Außen- 30 den, da andernfalls das Betriebsverhalten des Abgasturumfangsfläche des Schwimmbuchsenhalters (10) ein- boladers ernstlich verschlechtert werden kann. Das häuschließen. fj_ge Erneuern des Lagergehäuses ist aber unvorteilhaft.

3. Radialgleitlager nach Anspruch 1, dadurch ge- Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde, ein Rakennzeichnet, daß die Schwimmbuchsenhalter (10) dialgleitlager für einen Turbolader der eingangs geschilan ihren gegenüberliegenden Enden aneinandersto- 35 denen Art dahingehend zu verbessern, daß unabhängig ßen und an ihren anderen Enden durch die Befesti- von den Leistungsgrößen des Turboladers ein und das° gungseinrichtung (11) bildende, in der Innenum- selbe Lagergehäuse verwendet werden kann, fangsfläche des Lagergehäuses (1) angeordnete Die Lösung dieser Aufgabe erfoi^i erfindungsgemäß Sprengringe befestigt sind. durch den Gegenstand des Anspruchs 1.

4. Radialgleitlager nach einem der Ansprüche 2 40 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge- oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Befesü- genstand der Unteransprüche.

gung der Schwimmbuchsenhalter (10) vorgesehenen Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein

Sprengringe sich innerhalb der äußeren Enden der Erneuern des Lagergehäuses aufgrund von Verschleiß Schwimmbuchsenhalter (10) befinden. vermieden. Es ist zusätzlich möglich, ein einziges Lager-

45 gehäuse für Abgasturbolader mit unterschiedlichen Lei-

stungen gemeinsam zu verwenden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Die Erfindung betrifft ein Radialgleitlager für die Ro- F i g. 1 einen Längsschnitt eines Turboladers gemäß

torwelle eines Abgasturboladers, mit zwei axial beab- 50 einer Ausführungsform der Erfindung; standeten Schwimmbuchsen, die ihrerseits in feststehen- F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt des Lagerden Lagerteilen eines Lagergehäuses gelagert sind und teils im Turbolader von F i g. 1;

gegen eine axiale Bewegung durch Sprengringe gesi- F ig. 3 einen vergrößerten'Längsschnitt eines Bei-

chert sind, die beidseitig der Schwimmbuchsen in der spiels eines austauschbaren Teils im Turbolader nach Innenumfangsfläche der feststehenden Lagerteile ange- 55 der Erfindung;

ordnet sind. F i g. 4 einen vergrößerten Längsschnitt eines weite-

Em derartiges Radialgleitlager zeigt die DE-AS ren Beispiels des austauschbaren Teils im Turbolader 43 465. nach der Erfindung;

Die DE-PS 8 46 345 betrifft eine schwimmende La- F i g. 5 einen vergrößerten Längsschnitt eines weite-

gerbuchse für Wellen und Zapfen bei Motoren und Ma- eo ren Beispiels des austauschbaren Teils im Turbolader schinen aller Art, insbesondere bei Kurbelwellen. Diese nach der Erfindung;

bestehen aus zwei oder mehreren nebeneinanderliegen- F i g. 6 einen Längsschnitt eines Turboladers gemäß

den, im Durchmesser ungeteilten Lagerringen, die mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Oltaschen versehen sein können. Gemäß F i g. 1 hat ein Abgasturbolader nach einer

Abgasturbolader v/erden in verschiedenen Größen in 65 Ausführungsform der Erfindung eine Gehäuseanord-Massenfertigung hergestellt zur Anpassung an die Lei- nung, bestehend aus einem Lagergehäuse 1, einem Turstungen der verschiedenen Motoren. Vom Gesichts- binengehäuse 2 und einem Verdichtergehäuse 3. Eine punkt der Massenfertigung aus benützen diese Abgas- Rotorwell·. 4 trägt an ihrem einen Ende einen Turbinen-