一种用于支承可旋转地支承在轴承壳体(20)中的轴(40)的液体动压轴向轴承包括轴承壳体的轴向止挡部(21)以及随着轴旋转的轴承梳形件(10)。在轴向止挡部(21)和轴承梳形件(10)之间构造有通过具有特定轮廓的圆环面(31)和滑动面(11)限制的加载有润滑油的润滑间隙(52)。具有特定轮廓的圆环面(31)和滑动面(11)如此构造，即润滑间隙(52)径向向外关于轴向方向变窄。由此可在轴承梳形件中补偿在运行中出现的温度变形以及由于离心力、推力和其它力引起的变形。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于支承可旋转地支承在轴承壳体(20)中的轴(40)的液体动压轴向轴承包括轴承壳体的轴向止挡部(21)以及随着轴旋转的轴承梳形件(10)。在轴向止挡部(21)和轴承梳形件(10)之间构造有通过具有特定轮廓的圆环面(31)和滑动面(11)限制的加载有润滑油的润滑间隙(52)。具有特定轮廓的圆环面(31)和滑动面(11)如此构造，即润滑间隙(52)径向向外关于轴向方向变窄。由此可在轴承梳形件中补偿在运行中出现的温度变形以及由于离心力、推力和其它力引起的变形。【专利说明】液体动压轴向轴承
本专利技术涉及旋转轴的液体动压(hydrodynamisch)轴向支承的领域,其例如应用在流体机械中、尤其地应用在废气涡轮增压器中。
技术介绍
如果以轴向的推力加载快速旋转的转子，则使用能承载的轴向轴承。例如在流体机械例如废气涡轮增压器中，应用液体动压轴向轴承以承受与流动相关的高的轴向力并且用于在轴向方向上引导轴。为了在这种应用中改进倾斜位置补偿能力和磨损性能，在液体动压轴向轴承中在以轴转速旋转的轴承梳形件(Lagerkamm)和在轴承壳体处的未旋转的轴向止挡部之间应用自由地在润滑油中浮动的盘、所谓的浮动盘。在旋转的轴承梳形件和浮动盘之间的以及在浮动盘和在轴承壳体处静止的轴向止挡部之间的润滑间隙有利地分别由具有特定轮廓的(profiIiert)圆环面和与具有特定轮廓的圆环面相对的平的滑动面限制。该具有特定轮廓的圆环面用于优化在润滑间隙中的对于轴向轴承的支承力重要的压力建立。为了分配在具有特定轮廓的圆环面的位于径向内部的区域中输送的润滑油，存在径向向外引导的润滑油槽。邻近润滑油槽构造有在周向上使润滑间隙变窄的楔形面，被引入润滑油槽中的润滑油通过该楔形面流出。在此，润滑油尽可能在润滑油槽的整个径向高度上被引导到楔形面中。对于轴向轴承的承载能力必要的压力建立基本上在楔形面的区域中实现。以在周向上邻接楔形面的方式构造有止动面(Rastflkhe)，其包括平的面并且构成(ausmachen)具有特定轮廓的圆环面的承载面。尤其在文献GB1095999、EP0840027、EPl 199486、EP1644647 以及 EP2042753 中已知这种类型的轴向轴承的示例。浮动盘的径向引导或者在旋转的主体上也就是说在轴上或在轴承梳形件上通过集成到浮动盘中的径向轴承(例如在文献EP0840027中公开的那样)实现，但是或者在固定的同心地包围旋转的主体的轴承凸缘(Lagerbund)上(例如在文献EP1199486中公开的那样)实现。这种液体动压轴向轴承的润滑通常借助于来自专用的润滑油系统的润滑油实现，或者在废气涡轮增压器的情况下通过与废气涡轮增压器相连接的内燃机的润滑油系统实现。传统的轴向支承的所有承载面在冷的状态中在静止状态中垂直于转子的旋转轴线、但是或者至少彼此平行。在运行中，承载面可能由于温度梯度、离心力、推力和其它力而变形。轴承承载面的这种类型的变形可损害支承的承载力。在梳形轴承(Kammlager)的梳形件(Kamm)上的温度梯度可具有尤其大的作用。相对于轴径向伸出的梳形件由于在承载面和后侧之间的温度差以伞形的方式变形。该变形可导致梳形轴承触碰(anstreifen)浮动盘，尤其地在低的油供给压力的情况下。在传统的梳形轴承结构的情况下，由于温度梯度引起的变形非常严重，因为其引起向外扩大的润滑间隙。这种布局(Konstellation) —方面出于几何形状的原因减小了承载能力并且另一方面其减小了在径向方向上的与离心力相关的压力建立，因为减小了径向向外用于润滑油的外流阻力。
技术实现思路
因此本专利技术的目标是，改进用于支承可旋转地支承在轴承壳体中的轴的液体动压轴向轴承的承载能力。如果通过承载面至少在径向外部的区域中相对于彼此倾斜地布置使得构造在轴向轴承的承载面之间的间隙构造成在径向方向上向外变窄，则在运行中由于旋转的承载面的上述变形得到承载面的相对倾斜状态的减小。在径向外部区域中的变窄减小，从而承载面在运行中更均匀地位于彼此上。如果例如轴承梳形件制成带有锥形的即朝向相对的承载面倾斜的承载面，则可补偿在梳形轴承中的温度变形。在补偿时，同样必须考虑由于离心力、推力和其它力引起的变形。由于梳形轴承变形与运行点相关，因此润滑间隙在一定的运行条件下在径向方向上变小。这种情况比如今带有扩大的润滑间隙的情况更有利，因为承载能力更少地降低并且有利于在径向方向上的与离心力相关的压力建立。由于通过温度梯度、离心力、推力和其它力引起的承载面变形而进行的补偿也可在浮动盘处、或者在没有浮动盘的轴向轴承的情况下在轴承壳体的轴向止挡部处实现。在轴承壳体处的轴向止挡部的区域中可能出现的与温度相关的变形可以与在梳形轴承处相似的方式实施。如果使用双侧锥形的浮动盘或者非常薄的在运行中与变化的几何情况相匹配的浮动盘，则梳形轴承变形也可通过在轴承壳体处的轴向止挡部的锥形构造方案补偿。借助于对变形的补偿，轴向轴承在防止浮动盘或轴承梳形件触碰邻近的轴承部件、或(在没有浮动盘的轴向轴承的情况下)轴向轴承触碰邻近的轴承部件方面更加牢靠。涡轮增压器的运行更可靠并且可减小与磨损相关的成本。【专利附图】【附图说明】以下根据图纸详细解释本专利技术的实施形式。其中: 图1在右侧部分中显示了沿着旋转轴线引导的穿过根据现有技术构造的轴向滑动轴承的实施形式的截面，该轴向滑动轴承带有旋转的轴承梳形件、固定的轴向止挡部以及浮动盘，并且在左侧部分中显示了带有具有特定轮廓的圆环面的相应的浮动盘的在轴向方向上的前视图， 图2显示了根据图1的示意性地示出的轴向滑动轴承，其中，在该图和所有之后的图中分别在冷的状态中示出轴承梳形件，并且附加地以虚线指出了在运行状态中由于加热和快速旋转弓I起的轴承梳形件的变形和由此得到的润滑间隙， 图3显示了按照根据本专利技术的第一实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有锥形地成型的轴承梳形件和由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图4显示了按照根据本专利技术的第二实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有在轴承梳形件侧锥形地成型的浮动盘和由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图5显示了按照根据本专利技术的第三实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有锥形地成型的轴向轴承和锥形地成型的轴承梳形件，和两个由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图6显示了按照根据本专利技术的第四实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有锥形地成型的轴向轴承和在轴承梳形件侧锥形地成型的浮动盘，和两个由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图7显示了按照根据本专利技术的第五实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有两侧锥形地成型的浮动盘，和两个由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图8显示了按照根据本专利技术的第六实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其带有锥形地成型的轴承梳形件和在轴向轴承侧锥形地成型的浮动盘，和两个由此得到的径向向外变窄的润滑间隙， 图9显示了按照根据本专利技术的第七实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其不带浮动盘、带有锥形地成型的轴承梳形件和由此得到的径向向外变窄的润滑间隙，以及 图10显示了按照根据本专利技术的第八实施形式的示意性地示出的轴向滑动轴承，其再次不带浮动盘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于支承可旋转地支承在轴承壳体(20)中的轴(40)的液体动压轴向轴承，该轴向轴承包括轴承壳体(20)的轴向止挡部(21)以及随着轴旋转的轴承梳形件(10)，其中在所述轴向止挡部(21)和所述轴承梳形件(10)之间构造有至少一个通过具有特定轮廓的圆环面和与具有特定轮廓的圆环面相对的平的滑动面(22)限制的加载有润滑油的润滑间隙(51,52,53)，其中所述具有特定轮廓的圆环面构造成绕所述轴(40)旋转或者随着所述轴(40)一起旋转，其中所述圆环面的特定轮廓具有多个区段，这些区段分别带有径向伸延的润滑油槽(33)、在周向上与所述润滑油槽(33)相连接的楔形面(34)和在周向上邻接到所述楔形面(34)处的止动面(35)，其特征在于，在至少一个润滑间隙(51,52,53)的情况下，所述止动面(35)和所述平的滑动面(22)如此构造，即通过所述止动面(35)和所述平的滑动面(22)限制的润滑间隙(52)径向向外关于轴向方向变窄。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P纽恩施旺德，B阿姆曼恩，M迪皮伊特罗，M斯特德里，
申请(专利权)人：ABB涡轮系统有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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