RU141424U1

RU141424U1 - TURBO COMPRESSOR BEARING ASSEMBLY

Info

Publication number: RU141424U1
Application number: RU2013155070/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Власов; Любовь Григорьевна Лесничая; Евгений Иванович Перцев; Илья Хаимович Шейнкман
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК"
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-06-10

Abstract

Подшипниковый узел турбокомпрессора, содержащий корпус с рабочей полостью, в которой с гарантированными зазорами помещены два раздельных плавающих вращающихся подшипника скольжения жидкостного трения и дистанционный элемент между ними, выполненные в виде втулок, в которых с гарантированным зазором помещен вал ротора турбокомпрессора, выполненный с колесом турбины как одно целое, отличающийся тем, что на каждой наружной цилиндрической поверхности вала ротора турбокомпрессора и двух раздельных плавающих вращающихся подшипников скольжения жидкостного трения выполнены винтовые нарезки, имеющие встречное (правое и левое) направление рядом расположенных винтовых нарезок, с равномерным расположением винтовых нарезок по цилиндрической поверхности. A bearing assembly of a turbocharger containing a housing with a working cavity in which two separate floating rotating fluid friction bearings and a spacing element between them are made with guaranteed gaps, made in the form of bushings in which the turbocompressor rotor shaft made with the turbine wheel is placed with a guaranteed clearance one unit, characterized in that on each outer cylindrical surface of the rotor shaft of the turbocompressor and two separate floating rotating bearings are cleaved zheniya oil film formed screw threads having a counter (right and left) direction of the adjacent screw threads, with a uniform arrangement of screw threads on the cylindrical surface.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к турбокомпрессорам автотракторных дизелей, в частности к подшипниковым узлам.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to turbochargers of automotive diesel engines, in particular to bearing assemblies.

Известен подшипниковый узел турбокомпрессора, содержащий корпус в котором установлены плавающая моновтулка с наружными и внутренними кольцевыми канавками, подшипники и распорная втулка с выполненными в них радиальными сквозными отверстиями, и стопор, закрепленный в корпусе и удерживающий моновтулку от осевого перемещения (Патент РФ на полезную модель №78883 МПК F04D опубл. 10.12.2008 г. бюлл. №34).A known turbocompressor bearing assembly comprising a housing in which a floating mono-sleeve with outer and inner annular grooves are installed, bearings and a spacer sleeve with radial through holes made therein, and a stopper fixed in the housing and holding the mono-sleeve from axial movement (RF Patent for Utility Model No. 78883 IPC F04D published on December 10, 2008, Bulletin No. 34).

Недостатком такого подшипникового узла турбокомпрессора является небольшой срок его устойчивой работоспособности из-за быстрого изнашивания сопрягаемых поверхностей, причиной которого является задержка поступления достаточного количества смазочного материала непосредственно в зону контакта между сопрягаемыми поверхностями подшипникового узла в режиме «запуск двигателя».The disadvantage of such a bearing assembly of a turbocharger is its short service life due to the rapid wear of the mating surfaces, the reason for which is the delay in the receipt of a sufficient amount of lubricant directly into the contact zone between the mating surfaces of the bearing assembly in the "engine start" mode.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и взятым в качестве прототипа, является подшипниковый узел турбокомпрессора, содержащий корпус с рабочей полостью, в которой с гарантированными зазорами установлены два раздельных плавающих вращающихся подшипника скольжения жидкостного трения и дистанционный элемент, выполненные в виде втулок, в которых также с гарантированным зазором, помещен вал ротора турбокомпрессора, выполненный с колесом турбины как одно целое (Патент РФ на полезную модель №120146 МПК F02C, F16C, F04D опубл. 10.09.2012 г. бюлл. №25).The closest to the claimed technical solution for the combination of essential features and taken as a prototype is a bearing assembly of a turbocharger containing a housing with a working cavity in which, with guaranteed clearances, two separate floating rotating bearings of liquid friction and a spacer made in the form of bushings are installed, in which also with a guaranteed clearance, the rotor shaft of the turbocompressor is placed, made with the turbine wheel as a whole (RF Patent for a useful mod spruce No. 120146 IPC F02C, F16C, F04D published on September 10, 2012, Bulletin No. 25).

Такая конструкция подшипникового узла позволяет значительно повысить износостойкость сопрягаемых поверхностей, подвергающихся интенсивному износу (особенно в режиме «запуск двигателя»), и способствует продлению периода сохранения значений основных параметров сопрягаемых поверхностей по геометрическим формам и размерам, в пределах первоначальной заданной точности.This design of the bearing assembly can significantly increase the wear resistance of the mating surfaces subjected to intensive wear (especially in the "engine start" mode), and helps to extend the retention period of the main parameters of the mating surfaces in geometric shapes and sizes, within the original specified accuracy.

Но и в этой конструкции подшипникового узла суммарный срок продолжительности его эксплуатации с устойчивой работоспособностью также недостаточно высок. Причина заключается в том, что подшипники скольжения жидкостного трения выполнены в виде втулок, с гладкими сопрягаемыми поверхностями. В зоне контакта гладких цилиндрических рабочих сопрягаемых поверхностей поступление смазочного материала задерживается. Из-за нехватки количества смазочного материала в зоне контактирующих поверхностей происходит интенсивное изнашивание сопрягаемых поверхностей. Кроме этого, одним из главных условий работоспособности подшипникового узла является сохранение устойчивого вращения ротора турбокомпрессора, которое обеспечивается только при выполнении условий соосности геометрических осей вала ротора и рабочей полости в корпусе турбокомпрессора, и непрерывной подачи достаточного количества смазочного материала между сопрягаемыми рабочими поверхностями.But in this design of the bearing assembly, the total period of its operation with stable performance is also not high enough. The reason is that the fluid friction bearings are made in the form of bushings with smooth mating surfaces. In the contact zone of smooth cylindrical working mating surfaces, the flow of lubricant is delayed. Due to the lack of lubricant in the area of the contacting surfaces, intensive wear of the mating surfaces occurs. In addition, one of the main conditions for the operation of a bearing assembly is to maintain a stable rotation of the turbocompressor rotor, which is ensured only when the geometrical axes of the rotor shaft and the working cavity are aligned in the turbocompressor housing and continuously supply a sufficient amount of lubricant between the mating working surfaces.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение срока эксплуатации подшипникового узла с устойчивой работоспособностью за счет снижения интенсивности изнашивания рабочих сопрягаемых поверхностей подшипников скольжения жидкостного трения.The objective of the proposed utility model is to increase the life of the bearing assembly with stable performance by reducing the wear rate of the working mating surfaces of the fluid friction bearings.

Указанная задача решается следующим образом.The specified problem is solved as follows.

В подшипниковом узле турбокомпрессора, содержащем корпус с рабочей полостью, в которой с гарантированными зазорами помещены два раздельных плавающих вращающихся подшипника скольжения жидкостного трения и дистанционный элемент между ними, выполненные в виде втулок, в которых с гарантированным зазором помещен вал ротора турбокомпрессора, выполненный с колесом турбины как одно целое, авторы предлагают: на каждой наружной цилиндрической поверхности вала ротора турбокомпрессора и двух раздельных плавающих вращающихся подшипников скольжения жидкостного трения, выполнить винтовые нарезки, со встречным (правым и левым) направлением рядом расположенных винтовых нарезок, с равномерным расположением винтовых нарезок по цилиндрической поверхности.In a bearing assembly of a turbocompressor comprising a housing with a working cavity, in which two separate floating rotating bearings of liquid friction and a spacing element between them are made with guaranteed gaps, made in the form of bushings in which the rotor shaft of a turbocompressor made with a turbine wheel is placed with a guaranteed clearance as a whole, the authors propose: on each outer cylindrical surface of the rotor shaft of the turbocompressor and two separate floating rotating bearings, how many eniya fluid friction, screw threads to execute, with opposite (right and left) direction of the adjacent screw threads, with a uniform arrangement of screw threads on the cylindrical surface.

Такая конструкция подшипникового узла, а именно, когда на каждой наружной цилиндрической поверхности вала ротора турбокомпрессора и двух раздельных плавающих вращающихся подшипников скольжения жидкостного трения, выполнены винтовые нарезки, в равном количестве, равномерно расположенные по цилиндрической поверхности, со встречным (правым и левым) направлением рядом расположенных нарезок, которые образуют маслопроточные каналы, обеспечивающие свободное и беспрерывное поступление смазочной жидкости. Обеспечение смазочной жидкостью обеспечивается как в режиме «покой», так и в самом неблагоприятном режиме - «запуск двигателя». С момента запуска двигателя, при вращении ротора турбокомпрессора на сверхвысоких скоростях, каждая винтовая нарезка, выполненная на наружных цилиндрических поверхностях вала ротора и двух раздельных подшипников скольжения, будет менять свое место по всей длине сопрягаемой поверхности вдоль зоны контакта, обеспечивая равномерное и непрерывное поступление достаточного количества смазочной жидкости между каждой парой сопрягаемых поверхностей.This design of the bearing assembly, namely, when on each outer cylindrical surface of the shaft of the rotor of the turbocompressor and two separate floating rotating sliding bearings of liquid friction, screw threads are made, in equal numbers, evenly spaced along the cylindrical surface, with opposite (right and left) direction next located cuts that form oil flow channels, providing free and continuous flow of lubricating fluid. Providing lubricating fluid is provided both in the "rest" mode, and in the most unfavorable mode - "engine start". From the moment the engine starts, when the rotor of the turbocharger rotates at ultrahigh speeds, each screw thread made on the outer cylindrical surfaces of the rotor shaft and two separate plain bearings will change its place along the entire length of the mating surface along the contact zone, ensuring a uniform and continuous supply of a sufficient amount lubricating fluid between each pair of mating surfaces.

Все это обеспечит полноценное демпфирование подшипников и вала ротора, значительно улучшит условия гидротехнического процесса, сократит переходный период «от несоосности к совмещению» геометрических осей вала ротора и двух раздельных подшипников скольжения с геометрической осью рабочей полости подшипникового узла, что позволит сохранить значения всех основных параметров геометрических форм и размеров в пределах первоначальной заданной точности, и как результат, увеличит срок эксплуатации подшипникового узла турбокомпрессора.All this will ensure full damping of the bearings and the rotor shaft, significantly improve the conditions of the hydraulic process, reduce the transition period "from misalignment to alignment" of the geometric axes of the rotor shaft and two separate plain bearings with the geometric axis of the working cavity of the bearing assembly, which will allow you to save the values of all the basic geometric parameters shapes and sizes within the initial specified accuracy, and as a result, will increase the life of the bearing assembly of the turbocharger.

При проведении поиска по патентной и научно-технической литературе не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».When conducting a search in the patent and scientific and technical literature, no solutions were found containing the totality of the proposed features, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Промышленная применимость видна из описания.Industrial applicability is apparent from the description.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами:The proposed technical solution is illustrated by drawings:

На фиг. 1 - изображена конструктивная схема подшипникового узла турбокомпрессора в режиме «покой», когда он еще не работает.In FIG. 1 - shows a structural diagram of a bearing assembly of a turbocompressor in the "rest" mode when it is not yet working.

На фиг. 2 - сечение А-А, схематичное расположение геометрических осей составляющих звеньев подшипникового узла в режиме «покой».In FIG. 2 - section AA, a schematic arrangement of the geometric axes of the constituent parts of the bearing assembly in the "rest" mode.

На фиг. 3 - сечение А-А, схематическое расположение геометрических осей составляющих звеньев подшипникового узла турбокомпрессора, работающего в режиме устойчиво установленного жидкостного трения.In FIG. 3 - section AA, a schematic arrangement of the geometric axes of the constituent parts of a bearing assembly of a turbocompressor operating in a mode of stably established liquid friction.

На фиг. 2 и фиг. 3 - показаны:In FIG. 2 and FIG. 3 - shown:

a - геометрическая ось рабочей полости подшипникового узла;a is the geometric axis of the working cavity of the bearing assembly;

в - общая геометрическая ось подшипников скольжения жидкостного трения;in - the common geometric axis of the bearings of liquid friction;

с - геометрическая ось вала ротора.C is the geometric axis of the rotor shaft.

Подшипниковый узел турбокомпрессора содержит корпус 1 с рабочей полостью 2, образованной гладкой внутренней цилиндрической поверхностью 3 корпуса 1, в которой с зазорами помещены два раздельных плавающих вращающихся подшипника скольжения жидкостного трения 4, имеющие гладкие внутренние 5 и наружные 6 цилиндрические поверхности, и дистанционный элемент 7 между ними, выполненные в виде втулок с маслоперегонными сквозными отверстиями 8 и 9, равномерно расположенными по окружности. На каждой наружной 6 цилиндрической поверхности подшипников 4 выполнены винтовые нарезки с направлением правые 10 и левые 11, в равном количестве и с равномерным расположением по цилиндрической поверхности, образующие в зоне контакта сопрягаемых поверхностей 3 и 6 маслопроточные каналы 12. Внутри центральных отверстий раздельных подшипников скольжения 4 и дистанционного элемента 7, с гарантированным зазором помещен вал ротора 13 турбокомпрессора, выполненный с колесом турбины 14 как одно целое и с установленным на другом конце колесом 15 компрессора, закрепленном резьбовым соединением 16. На наружной цилиндрической поверхности 17 вала ротора 13 выполнены правые 18 и левые 19 винтовые нарезки в равном количестве и с равномерным расположением по цилиндрической поверхности, которые образуют в зоне контакта сопрягаемых поверхностей 5 и 17 маслопроточные каналы 20. На внутренней гладкой цилиндрической поверхности 3 рабочей полости 2 корпуса 1 турбокомпрессора выполнены две симметричные сегментные канавки 21, соединенные с центральными магистральными каналами 22 для протока смазочной жидкости.The bearing assembly of the turbocharger contains a housing 1 with a working cavity 2 formed by a smooth inner cylindrical surface 3 of the housing 1, in which two separate floating rotating fluid friction bearings 4 with smooth inner 5 and outer 6 cylindrical surfaces are placed with gaps, and a distance element 7 between them, made in the form of bushings with oil distillation through holes 8 and 9, evenly spaced around the circumference. On each outer 6 cylindrical surface of the bearings 4, screw threads are made with a direction of right 10 and left 11, in equal numbers and with a uniform arrangement on the cylindrical surface, forming oil flow channels 12 in the contact area of the mating surfaces 3 and 6. Inside the central holes of the separate sliding bearings 4 and the remote element 7, with a guaranteed clearance, the rotor shaft 13 of the turbocompressor is placed, made with the turbine wheel 14 as a whole and with the compressor 15 mounted on the other end essor, fixed by threaded connection 16. On the outer cylindrical surface 17 of the rotor shaft 13, the right 18 and left 19 screw cuts are made in equal numbers and with a uniform arrangement on the cylindrical surface, which form oil flow channels 20. In the contact zone of the mating surfaces 5. smooth cylindrical surface 3 of the working cavity 2 of the housing 1 of the turbocharger made two symmetric segment grooves 21 connected to the Central trunk channels 22 for the flow of lubricating fluid bones.

Подшипниковый узел работает следующим образом: В режиме, когда турбокомпрессор еще не работает, (фиг. 1 и фиг. 2) вал ротора 13 не вращается, два раздельных плавающих вращающихся подшипника скольжения жидкостного трения 4, с наружными цилиндрическими поверхностями 6, на которых выполнены с направлением правые 10 и левые 11 винтовые нарезки, с общей геометрической осью «в», под весом своих масс «лежат» на нижней части внутренней гладкой цилиндрической поверхности 3 рабочей полости 2, образованной в корпусе 1 турбокомпрессора, с геометрической осью «а». Гладкие наружные цилиндрические поверхности 6 из мест контакта с гладкой внутренней цилиндрической поверхностью 3, полностью вытесняя смазочный материал по всей длине контакта, образуют плотную контактную зону, а в верхней части рабочей полости 2 между этими же сопрягаемыми поверхностями 3 и 6 образуется односторонний зазор величиной 2δ₁, равной двум радиальным гарантированным зазорам, предусмотренным конструкцией подшипникового узла для создания условий осуществления устойчивого процесса жидкостного трения. При этом общая геометрическая ось «в» подшипников скольжения 4, относительно геометрической оси «а» рабочей полости 2, образованной в корпусе 1 турбокомпрессора, опущена вниз на величину δ₁. Также, вал ротора 13 с колесами турбины 14 и компрессора 15, с наружной поверхностью 17 на которой выполнены правые 18 и левые 19 винтовые нарезки, с общей геометрической осью «с», под весом своих масс «лежит» на нижней части внутренних гладких цилиндрических поверхностей 5 подшипников скольжения 4 с общей геометрической осью «б». Гладкая наружная цилиндрическая сопрягаемая поверхность 17 из мест контакта с внутренними гладкими цилиндрическими поверхностями 5, полностью вытесняя смазочный материал по всей длине контакта, образуют плотную контактную зону, а в верхней части между сопрягаемыми поверхностями 5 и 17 образуется односторонний зазор величиной 2δ₂, равный двум радиальным гарантированным зазорам, предусмотренным конструкцией подшипникового узла для создания условий осуществления устойчивого процесса жидкостного трения. При этом, общая геометрическая ось «с» вала ротора 13 относительно общей геометрической оси «б» двух раздельных подшипников скольжения 4 опущена на величину δ₂, равную зазору, предусмотренному для создания условий жидкостного трения между сопрягаемыми поверхностями 5 и 17. Таким образом, общая геометрическая ось «с» вала ротора 13 с колесом турбины 14 и компрессора 15 относительно геометрической оси «а» рабочей полости 2, по которой вал ротора 13 должен вращаться, опущена на суммарную величину δ=δ₁+δ₂ The bearing assembly operates as follows: In the mode when the turbocharger is not yet operating (Fig. 1 and Fig. 2), the rotor shaft 13 does not rotate, two separate floating rotating fluid friction bearings 4, with outer cylindrical surfaces 6, on which are made the direction of the right 10 and left 11 screw threads, with a common geometric axis “c”, under the weight of their masses “lie” on the bottom of the inner smooth cylindrical surface 3 of the working cavity 2, formed in the housing 1 of the turbocharger, with a geometric axis "A." Smooth outer cylindrical surfaces 6 from the points of contact with the smooth inner cylindrical surface 3, completely displacing the lubricant along the entire length of the contact, form a dense contact zone, and in the upper part of the working cavity 2, a unilateral clearance of 2δ _{1 is} formed between the same mating surfaces 3 and 6 equal to two radial guaranteed clearances provided by the design of the bearing assembly to create conditions for the implementation of a stable process of fluid friction. In this case, the common geometric axis “c” of the sliding bearings 4, relative to the geometric axis “a” of the working cavity 2, formed in the housing 1 of the turbocompressor, is lowered down by δ ₁ . Also, the shaft of the rotor 13 with the wheels of the turbine 14 and compressor 15, with the outer surface 17 on which are made the right 18 and left 19 screw threads, with a common geometric axis “c”, under the weight of their masses “lies” on the bottom of the inner smooth cylindrical surfaces 5 bearings 4 with a common geometric axis "b". The smooth outer cylindrical mating surface 17 from the points of contact with the inner smooth cylindrical surfaces 5, completely displacing the lubricant along the entire length of the contact, forms a dense contact zone, and in the upper part between the mating surfaces 5 and 17 a one-sided gap of 2δ ₂ equal to two radial guaranteed clearances provided by the design of the bearing assembly to create conditions for the implementation of a stable process of fluid friction. Moreover, the common geometric axis "c" of the rotor shaft 13 relative to the common geometric axis "b" of two separate plain bearings 4 is omitted by a value of δ ₂ equal to the gap provided for creating the conditions of fluid friction between the mating surfaces 5 and 17. Thus, the total the geometric axis "c" of the rotor shaft 13 with the turbine wheel 14 and the compressor 15 relative to the geometric axis "a" of the working cavity 2, along which the rotor shaft 13 must rotate, is omitted by the total value δ = δ ₁ + δ ₂

Перед запуском двигателя (на фиг. не показан) включают маслозакачивающий насос (на фиг. не показан), с помощью которого из системы смазки через магистральные каналы 22 и сегментные канавки 21, все зазоры и, в том числе, маслопроточные каналы 12 и 20, образованные винтовыми нарезками 10; 11 и 18; 19, под давлением заполняются смазочным материалом. В каждой паре, между поверхностями 6; 3 и 5; 17, участки винтовых нарезок в контактной зоне по местам их расположения относительно внутренних поверхностей 3 и 5 образуют сегментные ячейки, которые постоянно заполнены смазочным материалом.Before starting the engine (not shown in FIG.), An oil injection pump (not shown in FIG.) Is turned on, with the help of which from the lubrication system through main channels 22 and segment grooves 21, all gaps, including oil flow channels 12 and 20, formed by screw threads 10; 11 and 18; 19, are filled with lubricant under pressure. In each pair, between surfaces 6; 3 and 5; 17, sections of screw cuts in the contact zone at their locations relative to the inner surfaces 3 and 5 form segment cells that are constantly filled with lubricant.

Маслозакачивающий насос работает до достижения в системе смазки устойчивой величины давления, равной трем атмосферам, после чего запускают двигатель, а маслозакачивающий насос отключают, и далее подшипниковый узел турбокомпрессора снабжается смазочным материалом при помощи масляного насоса двигателя (на фиг. не показан).The oil pump operates until a stable pressure of three atmospheres is reached in the lubrication system, after which the engine is started, and the oil pump is turned off, and then the bearing assembly of the turbocharger is supplied with lubricant using the engine oil pump (not shown in Fig.).

С момента запуска двигателя энергия потока выхлопных газов, направленная на лопатки колеса турбины 14, преобразуется в механическую энергию и мгновенно приводит его к вращению на высоких скоростях (40000-120000 об/мин). В режиме запуска двигателя подшипниковый узел в определенный период времени работает в самых неблагоприятных условиях, что обусловлено следующим обстоятельством: ротор турбокомпрессора, неуравновешенный по причине неравенства масс колеса турбины 14 и компрессора 15, с общей геометрической осью «с», находящейся в положении несоосности относительно геометрических осей «в» - двух раздельных подшипников скольжения 4 и «а» - внутренней цилиндрической поверхности 3 рабочей полости 2, вращаясь на сверхвысокой скорости в условиях одностороннего контакта рабочих сопрягаемых поверхностей 5; 7 и 3; 6 (фиг. 1 и фиг. 2), в течение промежутка времени с момента пуска двигателя до момента установления режима полного жидкостного трения, совершает прецессионное движение динамического характера, подвергающее подшипниковый узел турбокомпрессора интенсивному трению под влиянием вибраций высокого уровня.From the moment the engine is started, the energy of the exhaust gas flow directed to the blades of the turbine wheel 14 is converted into mechanical energy and instantly causes it to rotate at high speeds (40000-120000 rpm). In the engine start-up mode, the bearing unit operates in the most adverse conditions for a certain period of time, which is due to the following circumstance: the rotor of the turbocompressor, unbalanced due to the mass inequality of the turbine wheel 14 and the compressor 15, with a common geometric axis “c” located in a misaligned position relative to geometric axes "b" - two separate plain bearings 4 and "a" - the inner cylindrical surface 3 of the working cavity 2, rotating at ultrahigh speed in one-sided conditions about the contact of the working mating surfaces 5; 7 and 3; 6 (Fig. 1 and Fig. 2), during the period from the moment the engine is started to the moment of establishment of the full liquid friction mode, it performs a dynamic precessional motion, subjecting the turbocharger bearing assembly to intense friction under the influence of high level vibrations.

С момента начала вращения вала ротора 13, винтовые нарезки, с направлением правые 10; 18 и левые 11; 19, выполненные на наружных цилиндрических поверхностях 17 и 6 соответственно, вала ротора 13 и двух раздельных подшипников скольжения 4, совершают винтовые движения в контактирующей зоне каждой пары 3; 6 и 5; 17 сопрягаемых поверхностей. При этом объем смазочного материала, заключенного во всех маслопроточных каналах 12 и 20, образованных винтовыми нарезками и ограниченного соответствующей внутренней цилиндрической сопрягаемой поверхностью, совершает также винтовое движение, состоящее из вращательного и поступательного, направленного вдоль оси вращения, чем обеспечивается постоянное одновременное смазывание в зоне контакта сопрягаемых поверхностей 5; 17 и 3; 6.Since the start of rotation of the rotor shaft 13, screw threads, with the direction of the right 10; 18 and left 11; 19, made on the outer cylindrical surfaces 17 and 6, respectively, of the rotor shaft 13 and two separate sliding bearings 4, make helical movements in the contacting zone of each pair 3; 6 and 5; 17 mating surfaces. Moreover, the volume of lubricant contained in all oil flow channels 12 and 20, formed by screw threads and bounded by the corresponding inner cylindrical mating surface, also makes a screw movement, consisting of rotational and translational, directed along the axis of rotation, which ensures constant simultaneous lubrication in the contact zone mating surfaces 5; 17 and 3; 6.

С момента начала вращения вала ротора 13 на высоких скоростях, под действием гидродинамических сил и процесса жидкостного трения раздельные подшипники 4 и дистанционная втулка 7 между ними начинают вращаться, выравнивая толщину масляного слоя, заключенного между наружными поверхностями 6 подшипников 4 и внутренней поверхностью 3 рабочей полости 2, по всей ее окружности. При этом вал ротора 13 постепенно «всплывает», и его геометрическая ось «с» располагается соосно с геометрической осью «а» рабочей полости 2 корпуса 1. После выравнивания толщины масляных слоев между всеми рабочими сопрягаемыми поверхностями по всей окружности, достигается с максимальной точностью соосность геометрических осей «с» - вала ротора 13 и «а» - рабочей полости 2 корпуса 1, подшипниковый узел переходит в режим полного жидкостного трения. Данный режим характеризуется прекращением вибраций высокого уровня, приводящих к быстрой потере предельного значения заданной точности по геометрическим формам и размерам сопрягаемых рабочих поверхностей, при этом износ сопрягаемых рабочих поверхностей практически отсутствует.Since the start of rotation of the rotor shaft 13 at high speeds, under the influence of hydrodynamic forces and the fluid friction process, the separate bearings 4 and the spacer sleeve 7 between them begin to rotate, aligning the thickness of the oil layer enclosed between the outer surfaces 6 of the bearings 4 and the inner surface 3 of the working cavity 2 , all over its circumference. In this case, the rotor shaft 13 gradually “pops up”, and its geometric axis “c” is aligned with the geometric axis “a” of the working cavity 2 of the housing 1. After aligning the thickness of the oil layers between all working mating surfaces around the entire circumference, alignment is achieved with maximum accuracy geometric axes "c" - the rotor shaft 13 and "a" - the working cavity 2 of the housing 1, the bearing unit goes into full fluid friction. This mode is characterized by the termination of high-level vibrations, leading to a rapid loss of the limit value of the specified accuracy in the geometric shapes and sizes of the mating work surfaces, while the wear of the mating work surfaces is practically absent.

Таким образом, в подшипниковом узле предлагаемой конструкции, при каждом эксплуатационном цикле на режимах «покой» и «запуск двигателя», когда цилиндрические рабочие сопрягаемые поверхности находятся в плотном контакте, через маслопроточные каналы, образованные правыми и левыми винтовыми нарезками на наружных цилиндрических поверхностях вала ротора турбокомпрессора и двух раздельных плавающих вращающихся подшипников скольжения, в контактную зону беспрерывно поступает смазочная жидкость. С момента вращения ротора и подшипников скольжения, в контактной зоне вдоль оси вращения происходит обильное, непрерывное смазывание всех контактирующих поверхностей по всей площади. Это позволяет снизить интенсивность изнашивания рабочих сопрягаемых поверхностей подшипников скольжения жидкостного трения и повысить срок эксплуатации подшипникового узла с устойчивой работоспособностью.Thus, in the bearing unit of the proposed design, during each operating cycle in the “rest” and “engine start” modes, when the cylindrical working mating surfaces are in tight contact, through oil flow channels formed by right and left screw threads on the outer cylindrical surfaces of the rotor shaft a turbocompressor and two separate floating rotating plain bearings, lubricating fluid flows continuously into the contact zone. From the moment of rotation of the rotor and sliding bearings, in the contact zone along the axis of rotation there is a plentiful, continuous lubrication of all contacting surfaces over the entire area. This allows you to reduce the wear rate of the working mating surfaces of the sliding bearings of liquid friction and increase the life of the bearing unit with stable performance.

Claims

A bearing assembly of a turbocharger containing a housing with a working cavity in which two separate floating rotating fluid friction bearings and a spacing element between them are made with guaranteed gaps, made in the form of bushings in which the turbocompressor rotor shaft made with the turbine wheel is placed with a guaranteed clearance one unit, characterized in that on each outer cylindrical surface of the rotor shaft of the turbocompressor and two separate floating rotating bearings are cleaved zheniya oil film formed screw threads having a counter (right and left) direction of the adjacent screw threads, with a uniform arrangement of screw threads on the cylindrical surface.