RU57848U1

RU57848U1 - TURBOCHARGER

Info

Publication number: RU57848U1
Application number: RU2006118254/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Никифорович Прокопьев; Алла Константиновна Бояршинова; Елена Анатольевна Задорожная; Алексей Сергеевич Фишер; Мажит Шакирович Ахметжанов; Евгений Иванович Перцев; Илья Хакимович Шейкман
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2006-10-27

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к турбокомпрессорам (ТКР), применяемым для наддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а именно к конструкции их подшипниковых узлов. Цель - повышение надежности подшипникового узла путем улучшения таких гидромеханических характеристик, как несущая способность, теплонапряженность, снижение потерь на трение, обеспечение устойчивого движения элементов ротора. Особенность полезной модели в том, что смазка подается через два входных канала, выполненных в корпусе турбокомпрессора, и далее в окружные канавки на наружной поверхности невращающейся моновтулки, из которых осуществляется маслоснабжение наружного смазочного слоя. В верхней части внутренней поверхности моновтулки выполнена частичная канавка на дуге протяженностью 75°, из которой через радиальные отверстия во вращающихся вставках смазка непрерывно поступает во внутренний смазочный слой. Вращающиеся вставки разделены не несущей нагрузку дистанционной втулкой, которая ограничивает осевое смещение вставок. 3 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to turbocompressors (TCR), used to pressurize internal combustion engines (ICE), namely, to the design of their bearing assemblies. The goal is to increase the reliability of the bearing assembly by improving hydromechanical characteristics such as bearing capacity, heat stress, reducing friction losses, and ensuring stable motion of rotor elements. A feature of the utility model is that the lubricant is supplied through two input channels made in the turbocompressor body, and then into the circumferential grooves on the outer surface of the non-rotating mono-bush, from which the external lubricating layer is supplied with oil. In the upper part of the inner surface of the mono-sleeve, a partial groove is made on an arc of 75 ° in length, from which through the radial holes in the rotating inserts the lubricant continuously enters the internal lubricating layer. The rotating inserts are separated by a non-load-bearing spacer that limits the axial displacement of the inserts. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к турбокомпрессорам (ТКР), применяемым для наддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а именно к конструкции их подшипниковых узлов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, mainly to turbocompressors (TCR), used to pressurize internal combustion engines (ICE), namely, to the design of their bearing assemblies.

Известен турбокомпрессор, содержащий ротор с колесами компрессора и турбины, расположенными в корпусах, и размещенную в среднем корпусе зафиксированную от проворота подшипниковую втулку, выполненную составной в виде стакана и размещенных в нем по торцам плавающих вставок, образующих опорные пояски для ротора [RU №2006681, F 04 D 25/04, F 02 B 37/00]. Торцевые поверхности стакана выполнены коническими, а каждая вставка - в виде двустроннего усеченного конуса, при этом опорные пояски образованы коническими поверхностями вставок. Однако использование конической конструкции плавающих втулок приводит к увеличению поверхностей трения, что ведет к увеличению потерь мощности на трение. В то же время, высокая трудоемкость изготовления конических втулок не обеспечивает заданную точность установочных зазоров всего трибосопряжения.Known turbocharger containing a rotor with compressor wheels and turbines located in the housing, and placed in the middle housing fixed from rotation of the bearing sleeve, made integral in the form of a glass and placed on the ends of the floating inserts forming support bands for the rotor [RU No.2006681, F 04 D 25/04, F 02 B 37/00]. The end surfaces of the glass are made conical, and each insert is in the form of a two-sided truncated cone, while the support bands are formed by the conical surfaces of the inserts. However, the use of the conical design of the floating sleeves leads to an increase in the friction surfaces, which leads to an increase in friction power losses. At the same time, the high complexity of the manufacture of tapered bushings does not provide the specified accuracy of the installation clearances of the entire tribo-conjugation.

Наиболее близким к заявляемому известен турбокомпрессор, например для двигателя внутреннего сгорания, содержащий ротор с установленными на его консолях колесами компрессора и турбины и размещенную в статоре с зазором зафиксированную от проворота подшипниковую втулку [а.с. №1040200, F 02 B 37/00, F 02 B 39/14, опубл. 07.09.1983. Бюл. №33]. Втулка снабжена примыкающими к ее торцам опорными поясками для ротора и заключенной между ними полостью, сообщенной с магистралью подачи смазки. Подшипниковая втулка выполнена составной в виде стакана и размещенных в нем по торцам плавающих вставок, образующих опорные пояски для ротора. Недостатком этой конструкции является наличие у плавающих вставок торцевых поверхностей, на которые действует давление подачи. Это Closest to the claimed known turbocharger, for example, for an internal combustion engine, comprising a rotor with compressor wheels and a turbine mounted on its consoles and placed in the stator with a gap, a bearing sleeve fixed from rotation, [a.s. No. 1040200, F 02 B 37/00, F 02 B 39/14, publ. 09/07/1983. Bull. No. 33]. The sleeve is equipped with supporting belts for the rotor adjacent to its ends and a cavity enclosed between them, in communication with the lubricant supply line. The bearing sleeve is made integral in the form of a glass and floating inserts placed in it at the ends of the ends, forming support belts for the rotor. The disadvantage of this design is the presence of floating inserts end surfaces that are affected by the supply pressure. it

приводит к их перемещениям в осевом направлении, быстрому износу торцев и к увеличению осевого люфта в процессе эксплуатации, что уменьшает ресурс турбокомпрессора, осевого люфта в процессе эксплуатации и уменьшению ресурса работы.leads to their movement in the axial direction, the rapid wear of the ends and to an increase in axial play during operation, which reduces the life of the turbocharger, axial play during operation and a decrease in service life.

В основу полезной модели положена техническая задача, заключающаяся в повышении надежности подшипникового узла путем улучшения таких гидромеханических характеристик, как несущая способность, теплонапряженность, снижение потерь на трение, обеспечения устойчивого движения элементов ротора.The utility model is based on the technical task of improving the reliability of the bearing assembly by improving hydromechanical characteristics such as bearing capacity, heat stress, reducing friction losses, and ensuring stable motion of rotor elements.

Указанная задача решается тем, что в турбокомпрессоре, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, содержащем ротор с установленными на его консолях колесами компрессора и турбины и размещенные в корпусе плавающую невращающуюся моновтулку, снабженную примыкающими к ее торцам опорными поясками и заключенной между ними полостью, а также расположенные по торцам моновтулки две вращающиеся вставки в виде втулок, согласно предложению, между вращающимися вставками на роторе установлена дистанционная втулка, в каждой из вставок выполнены равномерно расположенные по окружности радиальные отверстия, а в корпусе выполнены входные каналы для подвода смазки в окружные канавки на наружной поверхности опорных поясков, при этом на части внутренней поверхности невращающейся моновтулки со стороны входных каналов выполнены сегментные канавки на дуге протяженностью 75°.This problem is solved in that in a turbocharger, mainly for internal combustion engines, containing a rotor with compressor and turbine wheels mounted on its consoles and housed in the body is a floating non-rotating mono-bush equipped with supporting belts adjacent to its ends and a cavity enclosed between them, as well as located at the ends of the mono-bush two rotating inserts in the form of bushings, according to the proposal, a distance sleeve is installed between the rotating inserts on the rotor, in each of the inserts radial holes evenly spaced around the circumference are filled, and inlet channels are made for supplying lubricant to the circumferential grooves on the outer surface of the support belts, while segment grooves on an arc extending 75 ° are made on part of the inner surface of the non-rotating mono-sleeve from the inlet channels.

Особенность полезной модели в том, что смазка подается через два входных канала, выполненных в корпусе турбокомпрессора, и далее в окружные канавки на наружной поверхности невращающейся моновтулки, из которых осуществляется маслоснабжение наружного смазочного слоя. В верхней части внутренней поверхности невращающейся моновтулки выполнена частичная канавка на дуге протяженностью 75°, из которой через радиальные отверстия во вращающихся вставках смазка непрерывно поступает A feature of the utility model is that the lubricant is supplied through two input channels made in the turbocompressor body, and then into the circumferential grooves on the outer surface of the non-rotating mono-bush, from which the external lubricating layer is supplied with oil. In the upper part of the inner surface of the non-rotating mono-sleeve, a partial groove is made on an arc with a length of 75 °, from which grease is continuously supplied through radial holes in the rotating inserts

во внутренний смазочный слой. Вращающиеся вставки разделены не несущей нагрузку дистанционной втулкой, которая ограничивает осевое смещение вставок.into the inner lubricating layer. The rotating inserts are separated by a non-load-bearing spacer that limits the axial displacement of the inserts.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - дана схема турбокомпрессора; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (в увеличенном масштабе), схема подачи смазки; на фиг.3 - вид по А-А фиг.2.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 - is a diagram of a turbocharger; figure 2 - node I in figure 1 (on an enlarged scale), the lubricant supply circuit; figure 3 is a view along aa of figure 2.

В корпусе 1 турбокомпрессора размещен ротор 2 с установленными на его консолях колесом компрессора 3 и колесом турбины 4, а также размещена плавающая невращающаяся моновтулка 5, снабженная примыкающими к ее торцам опорными поясками 6 и заключенной между ними полостью 7, сообщенной входным каналом 8 с магистралью подачи смазки. На роторе 2 установлены две вращающиеся вставки 9, разделенные дистанционной втулкой 10. В каждой вставке выполнены равномерно расположенные по окружности радиальные отверстия 11. На части внутренней поверхности невращающейся моновтулки 5 со стороны входного канала 8 выполнены сегментные канавки 12 на дуге протяженностью 75°.A rotor 2 is placed in the turbocharger housing 1 with a compressor wheel 3 and a turbine wheel 4 mounted on its consoles, and a floating non-rotating mono-sleeve 5 is installed, equipped with supporting belts 6 adjacent to its ends and a cavity 7 enclosed between them, connected by the input channel 8 to the supply line grease. On the rotor 2 there are two rotating inserts 9, separated by a spacer sleeve 10. In each insert there are made radial holes evenly spaced around the circumference 11. On a part of the inner surface of the non-rotating mono-sleeve 5, segment grooves 12 are made on an arc channel 8 on a 75 ° arc.

Подача смазки в подшипниковый узел турбокомпрессора осуществляется следующим образом.The supply of lubricant to the bearing assembly of the turbocharger is as follows.

Смазка подается через два канала 8 в корпусе 1 статора в окружные канавки 13 на наружной поверхности моновтулки 5. Из окружной канавки смазка через отверстия 14 поступает в сегментную канавку 12 и далее во внутренние слои смазка поступает через радиальные отверстия 11 во вращающихся вставках 9.Lubrication is supplied through two channels 8 in the stator housing 1 to the circumferential grooves 13 on the outer surface of the mono-sleeve 5. From the circumferential groove, the grease through the holes 14 enters the segment groove 12 and then into the inner layers the grease enters through the radial holes 11 in the rotating inserts 9.

В предлагаемом турбокомпрессоре образован трехслойный подшипник. Подшипник содержит три смазочных слоя, первый из которых ограничен цапфой ротора и внутренней поверхностью вращающихся вставок 9, второй слой - наружной поверхностью указанных вставок и внутренней поверхностью моновтулки 5, третий слой - наружной поверхностью моновтулки 5 и поверхностью корпуса 1 турбокомпрессора.In the proposed turbocharger, a three-layer bearing is formed. The bearing contains three lubricating layers, the first of which is limited by the axle of the rotor and the inner surface of the rotating inserts 9, the second layer is the outer surface of these inserts and the inner surface of the mono-sleeve 5, the third layer is the outer surface of the mono-sleeve 5 and the surface of the turbocharger housing 1.

Таким образом, предложенная конструкция, благодаря наличию трех смазочных слоев, несущих нагрузку, является более виброустойчивой, распределение нагрузки на три слоя снижает теплонапряженность подшипников, улучшает их гидромеханические характеристики.Thus, the proposed design, due to the presence of three lubricating layers that carry the load, is more vibration resistant, the load distribution on the three layers reduces the thermal stress of the bearings, improves their hydromechanical characteristics.

Claims

A turbocharger, mainly for internal combustion engines, comprising a rotor with compressor and turbine wheels mounted on its consoles and housed in a floating non-rotating mono-sleeve housed with supporting belts adjacent to its ends and a cavity enclosed between them, as well as two rotating inserts located at the ends of the mono-sleeve the form of bushings, characterized in that between the rotating inserts on the rotor a distance sleeve is installed, in each of the inserts are made evenly spaced around There are radial holes in the housing, and input channels are made in the housing for supplying lubricant to the circumferential grooves on the outer surface of the support belts, while segment grooves on an arc extending 75 ° are made on part of the inner surface of the non-rotating mono-sleeve from the input channel side.