一种具有新型轴承结构的涡轮增压器的制作方法

1.本发明属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种具有新型轴承结构的涡轮增压器。


背景技术：

2.涡轮增压技术在汽车中应用广泛，其中，涡轮增压器利用发动机工作时排出的废气中的热能、动能、压力能等能量来推动涡轮箱内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮组成转子总成，叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气，使之增压后进入发动机燃烧室。涡轮增压器一般由涡轮机、机芯部件、压气机等零部件组成，作为应用于汽车上的重要装置，涡轮增压器的可靠性、运行稳定性等需要被重点关注。
3.涡轮增压器中，涡轮机叶轮和压气机叶轮之间通过转轴连接，保证同步转动，废气带动涡轮机叶轮转动时可以通过转轴带动压气机叶轮转动，增加进气量。转轴定位于浮动轴承中，并浸润在润滑油中，依靠油膜支撑来减少摩擦。
4.具体的，涡轮增压器中，浮动轴承的结构会影响其对转轴的支撑效果，此外，除了起到对转轴的径向支撑外，浮动轴承的两端面也会与其他结构接触并有相对转动发生同时形成轴向支撑，如何保证在尽可能多的接触面上的实现油膜支撑，是浮动轴承结构改进的一个方向。此外，现有技术中，普通轴承为内径支撑转轴。转轴的轴向定位还需要依靠单独的轴向支撑轴承，如何将对转轴的径向支撑与轴向支撑都集成到浮动轴承上，也是研发的一个方向。
5.因此，基于以上的一些现状，本技术对涡轮增压器进行了进一步的设计和改进。


技术实现要素：

6.针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种具有新型轴承结构的涡轮增压器，通过对其中的浮动轴承的设计，优化了其上的油道微结构，使油路通畅，同时对端面进行了重新设计，使浮动轴承实现了集径向支撑与轴向支撑于一体，提高了增压器运行的稳定性。
7.本发明通过下述技术方案得以解决。
8.本技术中的具有新型轴承结构的涡轮增压器，所述涡轮增压器包括压气机组件、涡轮机组件、中央壳体组件；所述压气机组件中设有压气机叶轮，所述涡轮机组件中设有涡轮机叶轮；所述涡轮增压器中设有浮动轴承和转轴主体，所述转轴主体穿过该浮动轴承且可转动，所述浮动轴承被定位于涡轮增压器中；所述浮动轴承的端面具有第一面及第二面，所述第一面处于浮动轴承端面的最外侧，所述第二面在浮动轴承的端面的圆周方向上是倾斜的，且第二面的一边连接至第一面；所述浮动轴承的端面为环形端面，第一面及第二面交替设置构成该环形端面，结构简单，易于加工；所述第二面的另一边与第一面之间具有落差，也即倾斜的第二面的内端与第一面之间具有落差，用于供润滑油进入并形成油压。
9.本技术中的涡轮增压器中，对其中的浮动轴承的端面的进行了重新设计。该端面
由第一面和第二面构成，其中第一面为径向方向上的平面，用于产生压力油膜进行润滑，第二面为倾斜面，在转轴主体转动过程中，润滑油会进入到浮动轴承的端面上，也即润滑油会存在于第一面和第二面上，随着转轴转动，润滑油会被转轴或轴封套带动旋转，由轴封套和轴承端面形成的空间上的空间较大的区域进入到空间较小的区域中，也即流向第一面上，由于润滑油不能被压缩，从而在端面上形成压力油膜，达到端面上的油膜支撑效果，润滑效果好。
10.一种优选的实施方式中，所述浮动轴承的端面上设有第一导油槽，该第一导油槽连接至浮动轴承的内壁上的第二导油槽，用于通油。
11.一种优选的实施方式中，所述第一导油槽开设在第二面上，优选的，开设在第二面的倾斜缩进的位置上，如：在靠近落差的位置处，方便润滑油流动。
12.一种优选的实施方式中，所述第一导油槽沿浮动轴承的径向设置，且该第一导油槽靠近浮动轴承的轴线的一端为深端，另一端为浅端，方便油流入到第二面上。
13.一种优选的实施方式中，所述浮动轴承的两端的内壁为环形的内凸出段，用于支撑在转轴主体上。
14.一种优选的实施方式中，所述内凸出段的内壁上的轴向方向上设有第二导油槽，供油流动。
15.一种优选的实施方式中，所述浮动轴承两端的内凸出段之间形成有凹陷段，可用于储油，同时还是润滑油通向轴承两端面形成油膜的通道。
16.一种优选的实施方式中，所述涡轮增压器上还设有控制单元，该控制单元通过连杆带动板件转动，进而带动废气门的开启和关闭。
17.一种优选的实施方式中，所述浮动轴承上设有出油口，用于使润滑油通向轴承外壁，在外壁上也形成油膜，减小振动对转子稳定性的影响。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种具有新型轴承结构的涡轮增压器，通过对其中的浮动轴承的设计，优化了其上的油道微结构，使油路通畅，同时对端面进行了重新设计，使浮动轴承实现了集径向支撑与轴向支撑于一体，提高了增压器运行的稳定性，还降低了转子体系工作时次同步噪音的风险。
附图说明
19.图1为本技术中的涡轮增压器的示意图。
20.图2为本发明中的浮动轴承的立体图一。
21.图3为本发明中的浮动轴承的立体图二。
22.图4为图3中d区域的放大图。
23.图5为本发明中的浮动轴承装配在涡轮增压器的轴组件中的剖视图。
24.图6为图5中b区域的放大图。
具体实施方式
25.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
26.以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而
不能理解为对本发明的限制。
27.本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。
28.参见图1至图6，图1所示为本技术中的一种涡轮增压器的示意图，其中包括压气机组件3、涡轮机组件2、中央壳体组件1，同时，该涡轮增压器上还设有控制单元4，该控制单元4通过连杆5带动板件51转动，进而带动废气门的开启和关闭。
29.具体来看附图2至6，涡轮增压器中的浮动轴承的结构，所述浮动轴承6被定位于涡轮增压器中，转轴主体9从该浮动轴承6中穿过且可转动；所述浮动轴承6的端面具有第一面651及第二面65，所述第一面651处于浮动轴承端面的最外侧，所述第二面65在浮动轴承6的端面的圆周方向上是倾斜的，且第二面65的一边连接至第一面651，连接处为扇形面沿着半径方向的一条直线。
30.具体的，本技术中，所述浮动轴承6的端面为环形端面，第一面651及第二面65交替设置构成该环形端面，结构简单，易于加工。所述第二面65的圆周方向上的另一边与第一面651之间具有落差652，也即倾斜的第二面65的内端（倾斜缩进的一端）与第一面651之间具有落差652，用于供润滑油进入。
31.从图4可以看出，优选的方案中，所述浮动轴承6的端面为：由两个第一面651和两个第二面65间隔设置构成的环形端面，结构简单，加工方便。此外，本技术中，所述浮动轴承6的端面上设有第一导油槽653，该第一导油槽653连接至浮动轴承6的内壁上的第二导油槽654，用于通油。所述第一导油槽653开设在第二面65上，具体的，开设在第二面65的内端（倾斜缩进的一端）上，方便油进入。
32.进一步的，从图4中可以看出，所述第一导油槽653沿浮动轴承6的两端面径向设置，且该第一导油槽653靠近浮动轴承6的轴线的一端为深端，另一端为浅端，方便油流入到第二面65上。并且，该第一导油槽653设置在第二面65上的倾斜缩进的位置上，如：在靠近落差652的位置处，方便润滑油流动。
33.此外，本技术中，所述浮动轴承6的两端的内壁为环形的内凸出段66，用于支撑在转轴主体9上。所述内凸出段66的内壁上设有第二导油槽654，供油进入内凸出段66和凸环结构904、905之间，以及进入轴封套95右端面和第一面651之间的间隙内，同时进入浮动轴承的另一端面和轴台阶处之间的间隙内起到油膜润滑功能。并且，所述浮动轴承6两端的内凸出段66之间形成有凹陷段9b，可用于储油及供油流动。
34.从附图5和附图6中可以看出，本技术中的浮动轴承6上，还设有定位孔63和出油口64，其中，定位孔63用于供定位销7插入，在定位孔63的入口处设有斜坡631，方便插入定位销7。出油口64用于使润滑油通向轴承外壁，在外壁上也形成油膜，减小振动对转子稳定性的影响。
35.涡轮增压器的轴组件一般包括转轴主体9、涡轮机叶轮99、压气机叶轮98等机构，
在浮动轴承6和压气机叶轮98之间还设有轴封套95。从附图6可以看出，浮动轴承的内凸出段66支撑在转轴主体上的凸环结构904、905上，同时浮动轴承6的一个端面与轴封套95之间形成压力油膜，另一个端面也与装配面之间形成压力油膜，也即浮动轴承的两侧的端面均形成压力油膜，防止其轴向左右移动。工作时，随着转轴主体9的转动，润滑油可以支撑界面、抵靠界面上形成动态油膜，实现油压支撑，润滑效果好。
36.以上描述可以看出，本技术中的涡轮增压器中，其中的浮动轴承6改变了常规轴承的结构，对该轴承的端面的进行了重新设计。该端面由第一面651和第二面65构成，其中第一面651为垂直于轴线上的平面，用于与外部结构抵靠和定位，第二面65为倾斜面，在转轴主体9转动过程中，润滑油会进入到浮动轴承6的端面上，也即润滑油会存在于第一面和第二面上，随着转轴转动，润滑油会被转轴或轴封套带动旋转，由空间较大进入到空间较小的方向，也即流向第一面上，由于润滑油不能被压缩，从而在端面上形成压力油膜，达到端面上的油膜支撑效果，润滑效果好。
37.与现有技术相比，本发明提供了一种具有新型轴承结构的涡轮增压器，通过对其中的浮动轴承的设计，优化了其上的油道微结构，使油路通畅，同时对端面进行了重新设计，使浮动轴承实现了集径向支撑与轴向支撑于一体，提高了增压器运行的稳定性。
38.本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。