一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统技术方案

本实用新型专利技术属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统，包括涡轮转轴和轴承体，涡轮转轴设置在轴承体内，所述涡轮轴上设置有涡轮端半浮动轴承挡圈、半浮动轴承、半浮动轴承止转卡环和压气机端半浮动轴承挡圈，所述半浮动轴承包括半浮动轴承本体和设置在半浮动轴承本体上的半浮动轴承外环槽和半浮动轴承内环槽，所述半浮动轴承外环槽通过进油孔与半浮动轴承内环槽连通，所述半浮动轴承本体的一端设有止转卡环槽，所述半浮动轴承内环槽两侧设置分别设有螺旋油槽。不提高增压器制造成本的前提下，为提高涡轮增压器瞬态响应性，而提出一种比普通半浮动轴承具有响应性好、可靠性高的新型半浮动轴承系统结构。

A simple and high response bearing system for turbocharger

The utility model belongs to the technical field of turbochargers, in particular to a high-response turbocharger bearing system with simple structure, including a turbine rotating shaft and a bearing body. The turbine rotating shaft is arranged in the bearing body, and the turbine shaft is provided with a semi-floating bearing ring at the turbine end, a semi-floating bearing and a semi-floating bearing stop ring. The semi-floating bearing comprises a semi-floating bearing body and a semi-floating bearing outer ring groove and a semi-floating bearing inner ring groove arranged on the semi-floating bearing body. The outer ring groove of the semi-floating bearing is connected with the inner ring groove of the semi-floating bearing through an oil inlet hole, and one end of the semi-floating bearing body. The rotary ring groove is arranged on the two sides of the inner ring groove of the half floating bearing, and a spiral oil groove is arranged on the two sides of the inner ring groove of the half floating bearing. In order to improve the transient response of turbocharger without increasing the manufacturing cost of turbocharger, a new type of semi-floating bearing system with better response and higher reliability was proposed.

【技术实现步骤摘要】
一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统
本技术属于涡轮增压器
，具体涉及一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统。
技术介绍
车用发动机大多工作于转矩和转速变化的瞬态工况，尤其在轿车上更有明显，其瞬态性能明显偏离稳态工况，有害排放物中某些成分及噪声要高于稳态工况。在瞬态工况下由于废气涡轮增压器响应滞后，进气量不足，无法及时适应供油量的改变，从而引起空燃比减小、进气流动减弱等燃烧边界条件的改变，导致增压柴油机低速及瞬态工况燃烧恶化、性能下降。研究表明：涡轮增压器浮动轴承摩擦功率损失占总机械效率损失的50％以上，大大影响涡轮增压器的瞬态响应特性与使用性能；虽然滚珠轴承能有效提高增压器的瞬态响应特性，但成本高及可靠性不稳定造成滚珠轴承不能广泛应用于涡轮增压器上。故提出一种介于滚珠轴承和浮动轴承之间，且比普通半浮动轴承具有瞬态响应性好、轴系效率高、可靠性好的新型半浮动轴承。
技术实现思路
本技术的目的是在不提高增压器制造成本的前提下，为提高涡轮增压器瞬态响应性，而提出一种比普通半浮动轴承具有响应性好、可靠性高的新型半浮动轴承系统结构。本技术的技术方案是：一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统，包括涡轮转轴和轴承体，涡轮转轴与轴承体联接，所述涡轮轴上设置有涡轮端半浮动轴承挡圈、半浮动轴承、半浮动轴承止转卡环和压气机端半浮动轴承挡圈，所述半浮动轴承包括半浮动轴承本体和设置在半浮动轴承本体上的半浮动轴承外环槽和半浮动轴承内环槽，所述半浮动轴承外环槽通过进油孔与半浮动轴承内环槽连通，所述半浮动轴承本体的一端设有止转卡环槽，所述所述半浮动轴承内环槽两侧设置分别设有螺旋油槽。所述半浮动轴承本体材料采用－铅青铜ZCuPbSn，具有好的润滑、耐磨和耐腐性能。所述半浮动轴承的外环槽和内环槽均处于半浮动轴承本体的中部。所述螺旋油槽的旋向为右旋。所述螺旋油槽的螺距为3mm，槽宽为0.2mm，槽深为0.2mm，长度为7mm。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术采取在不增加增压器制造成本的前提下，采取结构简单、响应性好、可靠性高的新型半浮动轴承轴系结构，能很好地提高涡轮增压器轴承系统的机械效率、响应性和可靠性。1、在不增加半浮动轴承内孔与涡轮转轴轴颈间的间隙情况下，在半浮动轴承上增设了螺旋油槽，能有效增加通过半浮动轴承的润滑油量，从而可更好地润滑半浮动轴承的摩擦副和降低半浮动轴承的温度，提高增压器轴承系统的可靠性。2、在增压器没有工作时，涡轮转轴轴颈处于半浮动轴承内孔的最下方，当发动机起动时，两个螺旋油槽存在着压力润滑油，在动压润滑的作用下，比普通半浮动轴承能更快地使涡轮转子轴轴颈浮起来，加速增压器快速地工作，满足发动机起动响应性的要求。3、当发动机从低工况突然加速时，螺旋油槽能在低工况油压较低的情况下向半浮动轴承内间隙提供更多的润滑油，有效润滑增压器轴承系统，提高其加速性。当发动机润滑不良时，存储在半浮动轴承内环油槽中的润滑油能通过螺旋油槽补充摩擦副表面所需的润滑液，有效克服油压不足而引起半浮动轴承异常磨损现象。附图说明图1是本技术的剖视图；图2是本技术半浮动轴承结构示意图；图3是本技术未工作状态示意图。具体实施方式下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如附图1、2所示，涡轮增压器的轴承系统包括涡轮转轴1、轴承体2、涡轮端半浮动轴承挡圈3、半浮动轴承4、半浮动轴承内环油槽5、半浮动轴承外环油槽6、半浮动轴承止转卡环7、压气机端半浮动轴承挡圈8。半浮动轴承止转卡环7为冲压件，限制半浮动轴承4绕涡轮增压器轴线周向360°旋转运动；涡轮端半浮动轴承挡圈3和压气机端半浮动轴承挡圈8也为成本低的冲压件，限制半浮动轴承4沿增压器轴向的移动，保证增压器在一定的弹性支撑跨距内可靠工作。半浮动轴承外环槽4-2与轴承座2-2的内孔组成半浮动轴承外环油槽6，半浮动轴承内环槽4-5与涡轮转轴轴颈1-2的外径组成半浮动轴承内环油槽5。润滑油从增压器轴承体2的油道2-1进入半浮动轴承外环油槽6，由半浮动轴承两油孔4-3进入浮动轴承内环油槽5，通过浮动轴承内环油槽5向半浮动轴承4的两端分配润滑油进行润滑轴承系统的摩擦副。半浮动轴承4包括半浮动轴承本体4-1、半浮动轴承外环槽4-2、进油孔4-3、螺旋油槽4-4、半浮动轴承内环槽4-5、止转卡环槽4-6。半浮动轴承本体4-1材料采用10－10铅青铜ZCuPb10Sn10，具有好的润滑性能、耐磨性能和耐腐性能；半浮动轴承的外环槽4-2和内环槽4-5均处于半浮动轴承本体4-1的中部，外环槽4-2的长度为12.8mm，底径为10.9mm，能使润滑油周向地从两个直径为2mm的进油孔4-3进入半浮动轴承环形内环槽4-5；半浮动轴承内环油槽5的长为13.8mm，顶径为7.7mm，能保证润滑油进入螺旋油槽4-4及半浮动轴承两端的摩擦副；止转卡环槽4-6与两进油孔4-3的中心线与垂直，有利于半浮动轴承止转卡环7的装配。半浮动轴承内环槽4-5两侧布置着螺距为3mm，槽宽为0.2mm，槽深为0.2mm，长度为7mm的螺旋油槽4-4，旋向为右旋，能有效增加通过半浮动轴承的润滑油量，从而可更好地润滑半浮动轴承的摩擦副和降低半浮动轴承的温度，提高增压器轴承系统的可靠性。如附图3所示，在增压器没有工作时，涡轮转轴轴颈1-2处于半浮动轴承本体4-1内孔的最下方，当发动机起动时，两个螺旋油槽4-4存在着压力润滑油，在动压润滑的作用下，比普通半浮动轴承能更快地使涡轮转轴轴颈1-2浮起来，加速增压器快速地工作，满足发动机起动响应性要求。当发动机从低工况突然加速时，螺旋油槽4-4能在低工况油压较低的情况下向半浮动轴承内间隙提供更多的润滑油，有效润滑增压器轴承系统，提高其加速性。当发动机润滑不良时，存储在半浮动轴承内环油槽5中的润滑油能通过螺旋油槽4-4补充摩擦副表面所需的润滑液，有效克服油压不足而引起半浮动轴承异常磨损现象。上面仅对本技术的较佳实施例作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统，包括涡轮转轴（1）和轴承体（2），涡轮转轴（1）与轴承体（2）联接，所述涡轮转轴（1）上设置有涡轮端半浮动轴承挡圈（3）、半浮动轴承（4）、半浮动轴承止转卡环（7）和压气机端半浮动轴承挡圈（8），其特征在于：所述半浮动轴承（4）包括半浮动轴承本体（4‑1）和设置在半浮动轴承本体（4‑1）上的半浮动轴承外环槽（4‑2）和半浮动轴承内环槽（4‑5），所述半浮动轴承外环槽（4‑2）通过进油孔（4‑3）与半浮动轴承内环槽（4‑5）连通，所述半浮动轴承本体（4‑1）的一端设有止转卡环槽（4‑6），所述所述半浮动轴承内环槽（4‑5）两侧设置分别设有螺旋油槽（4‑4）。

【技术特征摘要】
1.一种结构简单的高响应涡轮增压器轴承系统，包括涡轮转轴（1）和轴承体（2），涡轮转轴（1）与轴承体（2）联接，所述涡轮转轴（1）上设置有涡轮端半浮动轴承挡圈（3）、半浮动轴承（4）、半浮动轴承止转卡环（7）和压气机端半浮动轴承挡圈（8），其特征在于：所述半浮动轴承（4）包括半浮动轴承本体（4-1）和设置在半浮动轴承本体（4-1）上的半浮动轴承外环槽（4-2）和半浮动轴承内环槽（4-5），所述半浮动轴承外环槽（4-2）通过进油孔（4-3）与半浮动轴承内环槽（4-5）连通，所述半浮动轴承本体（4-1）的一端设有止转卡环槽（4-6），所述所述半浮动轴承内环槽（4-5）两侧设置分别设有螺旋油槽（4-4）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丕欢，宋江勇，陈钢，杨建文，冀翼，郝彬，员浩博，
申请(专利权)人：天津北方天力增压技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12