涡轮增压器制造技术

该涡轮增压器(1A)具备：旋转轴(4)；涡轮机叶轮(2)；压缩机叶轮(3)；轴承壳体(6)，其具备支承旋转轴(4)使其能够旋转的轴颈轴承(5A、5B)、及在中心轴(C)方向上支承旋转轴(4)的推力轴承(8)；涡轮机壳体(31)，其收纳涡轮机叶轮(2)；流体供给部(70A)，其在涡轮机壳体(31)内，向涡轮机叶轮(2)供给朝第一端部(4a)侧推压涡轮机叶轮(2)的流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮增压器
本专利技术涉及涡轮增压器。
技术介绍
在涡轮增压器中，为了实现效率提升，进行的是减少轴承壳体内的损失。另外，对于这种涡轮增压器，如下事项被确认：经压缩机叶轮压缩的空气的一部分向压缩机叶轮的背面侧泄漏。如果像这样压缩空气向压缩机叶轮的背面侧泄漏，则压缩机叶轮在旋转轴的中心轴方向(推力方向)上被推压，在支承旋转轴在推力方向上的载荷(推力载荷)的推力轴承上，阻力增加，对涡轮增压器的增压效率提升构成妨碍。专利文献1中公开了如下技术，即，为了减小低转速时的推力载荷，在叶轮的背面空气室的两处设置迷宫式密封，并且在该背面空气室设置与大气相通的抽气口，使背面空气室的压力下降。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开昭61－112737号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1虽然能够减小低转速时的推力载荷，但并不能在全部的工作点减小推力载荷。涡轮增压器在高转速区域工作时，由压缩机叶轮的背压向推力方向推压压缩机叶轮的推力载荷也会变大。另一方面，在涡轮增压器中，为了实现宽范围化等高性能化，有时压缩机叶轮的外径大于涡轮机叶轮的外径。例如，如果使压缩机叶轮的外径大于涡轮机叶轮的外径，则由泄漏到压缩机叶轮的背面的空气产生的压力(背压)向推力方向推压压缩机叶轮的推力载荷也会进一步变大。于是，伴随涡轮增压器的高性能化，因压缩机叶轮的背压引起的推力轴承的阻力增加的影响更为显著。本专利技术的目的在于，提供能够减小因压缩机叶轮的背压引起的推力载荷、提升增压效率的涡轮增压器。用于解决课题的技术方案根据本专利技术的第一方面，涡轮增压器具备：旋转轴，其沿中心轴延伸；涡轮机叶轮，其设于所述旋转轴的第一端部侧；压缩机叶轮，其设于所述旋转轴的第二端部侧。涡轮增压器还具备：轴承壳体，其具备径向轴承及推力轴承，该径向轴承支承所述旋转轴使其能够旋转，该推力轴承在所述中心轴方向上支承所述旋转轴；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮。涡轮增压器还具备：流体供给部，其在所述涡轮机壳体内，向所述涡轮机叶轮供给朝所述第一端部侧推压所述涡轮机叶轮的流体。通过这样构成，能够通过流体供给部，对涡轮机叶轮供给朝着与压缩机叶轮相反侧的第一端部侧推压涡轮机叶轮的流体。向第一端部侧推压涡轮机叶轮的力相对于由压缩机叶轮的背压向第二端部侧推压压缩机的力为反向。因此，能够减小因压缩机的背压引起的推力载荷。根据本专利技术的第二方面，涡轮增压器也可以是，第一方面的所述流体供给部在向所述涡轮机叶轮供给的气体的流动方向上，从比所述涡轮机叶轮靠上游侧抽取所述气体，并向所述涡轮机叶轮的所述第二端部侧的背面供给所述气体。由此，比涡轮机叶轮靠上游侧的气体的压力高于使涡轮机叶轮旋转做功后的气体的压力，故而，通过向涡轮机叶轮的背面供给该气体，能够高效地发挥向第一端部侧推压涡轮机叶轮的力。根据本专利技术的第三方面，涡轮增压器也可以是，在第一方面的基础上，所述流体供给部从形成于所述压缩机叶轮与所述轴承壳体之间的空间抽取所述流体，并向所述涡轮机叶轮的所述第二端部侧的背面供给所述流体。这样，抽取在形成于压缩机叶轮与轴承壳体之间的空间的、也就是形成压缩机叶轮的背压的流体，向涡轮机叶轮的背面供给。由此，能够减小压缩机叶轮的背压，同时推压涡轮机叶轮。根据本专利技术的第四方面，涡轮增压器也可以是，在第一至第三方面中任一方面的基础上，所述轴承壳体具备至少向所述径向轴承供给润滑油的润滑油供给路，所述流体供给部设为，在所述轴承壳体内沿着所述润滑油供给路。由此，能够利用向涡轮机叶轮供给的流体的热对润滑油进行加热，使其粘度降低。由此，可降低支承旋转轴的径向轴承等的滑动阻力。专利技术效果根据上述的涡轮增压器，能够减小因压缩机叶轮的背压引起的推力载荷，提升增压效率。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的涡轮增压器的剖面图；图2是本专利技术第二实施方式的涡轮增压器的剖面图；图3是本专利技术第三实施方式的涡轮增压器的剖面图。具体实施方式基于附图说明本专利技术实施方式的涡轮增压器。(第一实施方式)图1是本专利技术第一实施方式的涡轮增压器的剖面图。如图1所示，涡轮增压器1A具备：涡轮机叶轮2；压缩机叶轮3；旋转轴4；轴颈轴承(径向轴承)5A、5B；推力轴承8；轴承壳体6。该涡轮增压器1A例如以旋转轴4沿水平方向延伸那样的姿态作为发动机的辅机搭载于汽车等上。这里，图1所示的点划线表示旋转轴4的中心轴C。轴承壳体6经由托架(未图示)、压缩机P、涡轮机T等支承于车身等。轴承壳体6在其一端侧具有开口部60a，在其另一端侧具有开口部60b。通过被轴承壳体6保持的轴颈轴承5A、5B，旋转轴4支承有与中心轴C正交的径向的载荷，并且绕中心轴C旋转自如地被支承。另外，通过设于轴承壳体6的推力轴承8，旋转轴4支承有沿着中心轴C的方向的推力载荷。推力轴承8由轴承主体8a、推力套筒8b及推力环8c构成，其中，轴承主体8a固定于轴承壳体6，并位于与中心轴C正交的面内；推力套筒8b安装于旋转轴4，并与轴承主体8a的中心轴C方向的一面侧和另一面侧分别相抵靠。轴承壳体6具有从轴承壳体6的外周面6f朝轴承壳体6的径向内方延伸的供油管连接口61。在该供油管连接口61，连接有用于从轴承壳体6的外部供给润滑油的润滑油供给管(未图示)。从润滑油供给管送入到供油管连接口61的润滑油经由形成于轴承壳体6的润滑油供给流路62，向轴承壳体6内的轴颈轴承5A、5B等供给。在轴承壳体6的下部，形成有将供给到轴颈轴承5A、5B等的润滑油排出的排油部63。在排油部63，连接有将润滑油排出的配管(未图示)。该旋转轴4的第一端部4a、第二端部4b穿过开口部60a、60b而向轴承壳体6的外部突出。即，就旋转轴4而言，其沿着中心轴C的长度方向的一部分收纳于轴承壳体6。在轴承壳体6的一端侧，设有涡轮机T。涡轮机T具备涡轮机叶轮2、和收纳有涡轮机叶轮2的涡轮机壳体31。涡轮机叶轮2一体地设于旋转轴4的第一端部4a，与旋转轴4一体地绕中心轴C旋转。涡轮机叶轮2在周向上具备多个涡轮叶片2w。涡轮机壳体31经由安装件32安装于轴承壳体6的一端侧。涡轮机壳体31在与轴承壳体6相向的位置具有开口部31a。在该开口部31a内，收纳有涡轮机叶轮2。涡轮机壳体31具备：气体导入部(未图示)、涡旋流路34、排气部35。气体导入部(未图示)将从发动机(未图示)排出的废气的一部分送入涡轮机壳体31内。涡旋流路34与气体导入部(未图示)连续，以围绕涡轮机叶轮2的外周侧的方式在周向上连续地形成。就涡旋流路34而言，在其周向上的至少一部分，形成如下流路：以面向涡轮机叶轮2的外周部的方式设置，并供驱动涡轮机叶轮2使其旋转的废气流动。从气体导入部33流入的废气沿着涡旋流路34在涡轮机叶轮2的外周侧沿周向流动。这样沿周向流动的废气接触到涡轮机叶轮2的涡轮叶片2w，从而驱动涡轮机叶轮2进行旋转。另外，就废气而言，由于在涡轮机叶轮2的外周侧接触到各涡轮叶片2w，从而其流向改变。流向经涡轮叶片2w变换后的废气从涡轮机叶轮2的内周侧向排气部35内排出。在轴承壳体6的另一端侧，设有压缩机P。压缩机P具备压缩机叶轮3和压缩机壳体10。压缩机叶轮3具备盘22和叶片23。盘22在中心轴C方向上具有一定长度，固定于旋转轴4的第二端部4b。盘22在旋转轴4的第二端部4b侧具有盘面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮增压器，其中，具备：旋转轴，其沿中心轴延伸；涡轮机叶轮，其设于所述旋转轴的第一端部侧；压缩机叶轮，其设于所述旋转轴的第二端部侧；轴承壳体，其具备径向轴承及推力轴承，该径向轴承支承所述旋转轴使其能够旋转，该推力轴承在所述中心轴方向上支承所述旋转轴；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮；流体供给部，其在所述涡轮机壳体内，向所述涡轮机叶轮供给朝所述第一端部侧推压所述涡轮机叶轮的流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡轮增压器，其中，具备：旋转轴，其沿中心轴延伸；涡轮机叶轮，其设于所述旋转轴的第一端部侧；压缩机叶轮，其设于所述旋转轴的第二端部侧；轴承壳体，其具备径向轴承及推力轴承，该径向轴承支承所述旋转轴使其能够旋转，该推力轴承在所述中心轴方向上支承所述旋转轴；涡轮机壳体，其收纳所述涡轮机叶轮；流体供给部，其在所述涡轮机壳体内，向所述涡轮机叶轮供给朝所述第一端部侧推压所述涡轮机叶轮的流体。2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，所述流体供给部在向所述涡轮机叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田豊，横山隆雄，茨木诚一，
申请(专利权)人：三菱重工发动机和增压器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP