一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，包括传动单元、风机增压单元及冷却单元，所述传动单元设于机座(12)内，包括摩擦轮组(2)及悬浮主轴(1)，所述悬浮主轴(1)为阶梯轴，包括负载段(103)、轴向定位段(102)和摩擦传动段(101)，所述轴向定位段(102)的两个端面设计为具有一定倾斜角度的斜面，与之相对应接触的所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的端面也设计为具有一定倾斜角度的斜面；所述机座(12)与悬浮主轴(1)对应的位置开设有通孔，所述通孔内设有磁性组件(3)。本发明专利技术的增压器，有效避免所述悬浮主轴(1)过度磨损,从而造成叶轮与压壳(12)发生碰撞，极大减小了传动部件的摩擦损耗。

Suspension shaft centrifugal supercharger with axial limiting characteristic

The invention discloses a suspension shaft with axial limit characteristics of centrifugal supercharger, including transmission unit, fan booster unit and a cooling unit, wherein the transmission unit is arranged in the base (12), including friction wheel group (2) and suspended spindle (1), (1) the suspension shaft is a stepped shaft paragraph (103), including the load, the axial positioning section (102) and a friction drive section (101), the axial positioning section (102) of the two end is designed with a tilt angle of the inclined plane, the first and second friction wheel friction wheel end surface contact with the corresponding design for with a tilt angle of the inclined plane; the base (12) and suspended spindle (1) through hole is provided a position corresponding to the through hole is provided with a magnetic component (3). The supercharger of the present invention effectively avoids the excessive abrasion of the suspension main shaft (1), thereby causing the impeller to collide with the pressure shell (12), and greatly reducing the friction loss of the driving component.

【技术实现步骤摘要】
一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器
本专利技术属于内燃发动机相关配件
，更具体地，涉及一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器。
技术介绍
为了提高内燃发动机的效率和输出功率，在空气进入到气缸以前，通常需要为其配置增压器，用以将进入气缸的空气压缩，使得在同样的汽缸体积下，能够吸入更多的空气来燃烧更多的燃料，达到增大功率的效果。目前普遍采用的发动机增压器主要有机械增压和电机增压等类别，而机械增压又包括离心式机械增压、螺旋式增压和鲁兹式机械增压等，其中运用较多的是离心增压器。其主要利用发动机引擎主轴来驱动增压器，将进入增压器的空气压缩为高密度空气送入气缸，提高引擎的输出功率。经过多年的研究与应用，离心增压器的技术水平已经得到长足的发展，在其结构不断简化、体积不断缩小的同时，其转速也在不断提高，增压效率也有了显著的进步；但是，离心增压器也存在增压器空载、增压器传输效率较低的缺点。本申请人在先申请的专利CN201410580117.1中提出了一种具备行星齿轮机构的高传动比悬浮轴离心增压器，其中通过研究设计传动系统的组成部件及其结构和设置方式，能够获得三级增效激励，能有效克服原有增压器的空载现象、有效解决了增益比和传输效率的瓶颈问题，尤其对高速段的增压效果有了明显的改善。在上述悬浮轴离心增压器中，增压器通过皮带轮从引擎电机接入驱动力，并通过一个太阳齿轮将驱动力传导到三个行星齿轮上，三个行星齿轮再通过传动轴带动三组摩擦轮运动，三组摩擦轮通过摩擦传动的形式带动悬浮中心轴运动，设置在悬浮中心轴端部的波轮跟随中心轴转动，将空气吸入增压器中进行增压。但是，通过后续数年的工程应用和实际测试表明，在上述悬浮中心轴工作过程中，一方面由于波轮高速旋转产生较大的负压，该负压将悬浮中心轴推向摩擦轮.托轮轴向限制的端面，从而使得悬浮主轴与摩擦轮.托轮轴限制极易造成端面损坏；另一方面，在离心增压器工作时，由于中心轴的轴向定位段台阶端面与摩擦轮的端面相对运动为面面接触摩擦，导致离心增压器的悬浮中心轴的台阶端面磨损非常严重，严重的摩擦损耗极大地降低了悬浮增压器的使用寿命，增加了悬浮增压器的使用成本。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，其目的在于在基座的圆孔内增加了强磁组件从而抵消离心叶轮组高速旋转产生的负压，且将中心轴的定位台阶端面设计为与其径向截面有一定的倾斜角度，使原有摩擦轮端面与中心轴定位台阶端面的相对滑动面-面摩擦变为了弧面相向滚动的点-点或线-线摩擦，极大地减少了传动部件的摩擦损耗。为了实现上述目的，本专利技术提供一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，包括传动单元、风机增压单元及冷却单元，所述传动单元设于机座内，包括摩擦轮组及悬浮主轴，所述摩擦轮组包含处在同一平面内的第一摩擦轮和同处在另一个平面内的第二摩擦轮；所述悬浮主轴为阶梯轴，包括端部轴径最小的负载段、轴径最大的轴向定位段和轴径小于轴向定位段轴径的摩擦传动段，所述摩擦传动段为两段，分别与所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的表面接触，共同托起所述悬浮主轴，所述轴向定位段的两个端面设计为具有一定倾斜角度的斜面，与之相对应接触的所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的端面也设计为具有一定倾斜角度的斜面，从而实现点-点或线-线接触滚动摩擦；所述风机增压单元包括离心叶轮组，所述离心叶轮组设于所述负载段上，并随所述悬浮主轴高速转动，实现增压的功能；所述机座与悬浮主轴对应的位置开设有通孔，所述通孔内设有磁性组件，所述磁性组件用于抵消所述离心叶轮组高速旋转产生的负压，避免所述悬浮主轴过度磨损,从而造成叶轮与压壳发生碰撞；所述冷却单元包括冷却器，用于实现对所述离心增压器的冷却和降温处理。进一步地，所述轴向定位段与摩擦传动段在交界处形成了定位台阶端面，所述定位台阶端面为倾斜角度为β的斜面；所述第一摩擦轮、第二摩擦轮与所述轴向定位段的交界处形成接触端面，所述接触端面为倾斜角度为α的斜面，使得所述定位台阶端面与接触端面形成弧面相向滚动的点-点或线-线摩擦，从而减少传动部件的摩擦损耗。进一步地，所述接触端面的倾斜角度α与所述定位台阶端面的倾斜角度β相同，所述定位台阶端面与接触端面形成弧面相向滚动的线-线摩擦，或者所述接触端面的倾斜角度α与所述定位台阶端面的倾斜角度β不同，所述定位台阶端面与接触端面形成弧面相向滚动的点-点摩擦。进一步地，所述接触端面的倾斜角度α为5°～10°。进一步地，所述定位台阶端面的倾斜角度β为5°～10°。进一步地，所述磁性组件与所述悬浮主轴之间设有间隙，所述间隙为0.5～3mm。进一步地，所述磁性组件为永磁体，用于通过调节所述永磁体与悬浮主轴之间的间隙，实现实时抵消所述离心叶轮组在不同转速下产生的负压。进一步地，所述磁性组件为电磁铁，所述电磁体根据所述离心叶轮组在不同转速下产生的负压大小实时调节其磁力大小，从而抵消所述离心叶轮组在不同转速下产生的负压。进一步地，所述传动单元包括带轮和传动轴，所述传动轴轴向与所述带轮直接连接，用于在带轮的驱动作用下带动所述摩擦轮组转动。进一步地，所述风机增压单元还包括开设在压气机壳上的压气机进风口和压气机出风口，所述离心叶轮组在悬浮主轴的带动下同步高速旋转产生负压，从而使得气流从压气机进风口加速流程压气机出风口，从而起到增压的功能。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，在基座的圆孔内增加了强磁组件从而抵消离心叶轮组高速旋转产生的负压，且将中心轴的定位台阶端面设计为与其径向截面有一定的倾斜角度，使原有摩擦轮端面与中心轴定位台阶端面的相对滑动面-面摩擦变为了弧面相向滚动的点-点或线-线滚动摩擦，极大地减少了传动部件的摩擦损耗。(2)本专利技术具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，在基座的圆孔内增加了永磁体或电磁体等强磁组件，该强磁组件与中心轴的端部设有一定的磁隙，磁体对悬浮主轴产生约50-60Kpa的拉力，能够实时抵消由于叶轮不同转速产生的负压，实现对中心轴的限制，避免所述悬浮主轴过度磨损,从而造成叶轮与压壳发生碰撞，提高使用寿命约3-5倍。(3)本专利技术具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，通过将摩擦圈端面2011的倾斜角度α与定位台阶端面1021的倾斜角度β进行匹配设计，角度可以相同或不同，使原有摩擦轮端面与中心轴定位台阶端面的相对滑动面-面摩擦变为了弧面相向滚动的点-点或线-线滚动摩擦，极大地减少了传动部件的摩擦损耗，有效提升了传动部件的使用寿命。附图说明图1为本专利技术实施例一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器的结构示意图；图2为本专利技术实施例一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器的中心轴的结构关系示意图；图3为本专利技术实施例的悬浮中心轴与摩擦轮的接触关系局部放大图；图4为本专利技术实施例的定位台阶端面与摩擦轮端面的接触关系局部放大图。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-悬浮主轴、101-摩擦传动段、102-轴向定位段、103-负载段、1021-定位台阶端面、2-摩擦轮组、201-摩擦圈、2011-摩擦圈端面、3-磁性组件、4-带轮、5-传动轴、6-固定螺母、7-固定螺栓、8-离心叶轮组、9-压气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，包括传动单元、风机增压单元及冷却单元，其特征在于：所述传动单元设于机座(12)内，包括摩擦轮组(2)及悬浮主轴(1)，所述摩擦轮组(2)包含处在同一平面内的第一摩擦轮和同处在另一个平面内的第二摩擦轮；所述悬浮主轴(1)为阶梯轴，包括端部轴径最小的负载段(103)、轴径最大的轴向定位段(102)和轴径小于轴向定位段(102)轴径的摩擦传动段(101)，所述摩擦传动段(101)为两段，分别与所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的表面接触，共同托起所述悬浮主轴(1)，所述轴向定位段(102)的两个端面设计为具有一定倾斜角度的斜面，与之相对应接触的所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的端面也设计为具有一定倾斜角度的斜面，从而实现点‑点或线‑线接触滚动摩擦；所述风机增压单元包括离心叶轮组(8)，所述离心叶轮组(8)设于所述负载段(103)上，并随所述悬浮主轴(1)高速转动，实现增压的功能；所述机座(12)与悬浮主轴(1)对应的位置开设有通孔，所述通孔内设有磁性组件(3)，所述磁性组件(3)用于抵消所述离心叶轮组(8)高速旋转产生的负压，避免所述悬浮主轴(1)过度磨损,从而造成叶轮与压壳(12)发生碰撞；所述冷却单元包括冷却器，用于实现对所述离心增压器的冷却和降温处理。...

【技术特征摘要】
1.一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，包括传动单元、风机增压单元及冷却单元，其特征在于：所述传动单元设于机座(12)内，包括摩擦轮组(2)及悬浮主轴(1)，所述摩擦轮组(2)包含处在同一平面内的第一摩擦轮和同处在另一个平面内的第二摩擦轮；所述悬浮主轴(1)为阶梯轴，包括端部轴径最小的负载段(103)、轴径最大的轴向定位段(102)和轴径小于轴向定位段(102)轴径的摩擦传动段(101)，所述摩擦传动段(101)为两段，分别与所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的表面接触，共同托起所述悬浮主轴(1)，所述轴向定位段(102)的两个端面设计为具有一定倾斜角度的斜面，与之相对应接触的所述第一摩擦轮和第二摩擦轮的端面也设计为具有一定倾斜角度的斜面，从而实现点-点或线-线接触滚动摩擦；所述风机增压单元包括离心叶轮组(8)，所述离心叶轮组(8)设于所述负载段(103)上，并随所述悬浮主轴(1)高速转动，实现增压的功能；所述机座(12)与悬浮主轴(1)对应的位置开设有通孔，所述通孔内设有磁性组件(3)，所述磁性组件(3)用于抵消所述离心叶轮组(8)高速旋转产生的负压，避免所述悬浮主轴(1)过度磨损,从而造成叶轮与压壳(12)发生碰撞；所述冷却单元包括冷却器，用于实现对所述离心增压器的冷却和降温处理。2.根据权利要求1所述的一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，其特征在于，所述轴向定位段(102)与摩擦传动段(101)在交界处形成了定位台阶端面(1021)，所述定位台阶端面(1021)为倾斜角度为β的斜面；所述第一摩擦轮、第二摩擦轮与所述轴向定位段(102)的交界处形成接触端面(2011)，所述接触端面(2011)为倾斜角度为α的斜面，使得所述定位台阶端面(1021)与接触端面(2011)形成弧面相向滚动的点-点或线-线摩擦，从而减少传动部件的摩擦损耗。3.根据权利要求1或2所述的一种具有轴向限制特性的悬浮轴离心增压器，其特征在于，所述接触端面(2011)的倾斜角度α与所述定位台阶端面(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治方，文勤，
申请(专利权)人：黄石炫轺者动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42