衬套制造技术

本发明专利技术公开了一种包括内表面和外表面的衬套。内表面限定孔并且被配置为支撑容纳在孔中的主体的运动。外表面限定外半径。外表面包括一个或多个凹部。括一个或多个凹部。括一个或多个凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬套


[0001]本专利技术涉及衬套、相关的插入方法和相关的制造方法。本专利技术还涉及结合有该衬套的轴承组件、涡轮壳体组件、涡轮增压器和阀组件。

技术介绍

[0002]涡轮增压器是众所周知的用于以高于大气压的压力(增压压力)向内燃机的进气口供应空气的设备。传统的涡轮增压器包括安装在涡轮壳体内的可旋转轴上的废气驱动的涡轮叶轮。涡轮叶轮的旋转使安装在该轴的在压缩机壳体内的另一端的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮将压缩空气输送到发动机的进气歧管，从而增加发动机功率。
[0003]涡轮增压器轴通常由包括适当的润滑系统的轴颈轴承和推力轴承支撑，其位于连接在涡轮和压缩机叶轮壳体之间的中央轴承壳体内。
[0004]涡轮增压器通常包括设置在涡轮壳体组件中的废气门。废气门通过选择性地将一定量的废气从涡轮叶轮转移开来提供一种控制涡轮叶轮速度的方法。换句话说，废气门选择性地允许废气绕过涡轮叶轮，而不会在涡轮叶轮上膨胀。废气门通常由安装在轴上的阀头形成，该轴可在打开位置和关闭位置之间旋转。打开位置和关闭位置分别允许和阻止废气流过相关的旁通通道。
[0005]为了允许废气门轴旋转，已知将轴插入衬套中，该衬套本身插入涡轮壳体中的孔中。
[0006]有多种方式可以将衬套保持在涡轮壳体中的孔内。仅举一些示例，这些包括焊接、钎焊、销的使用和具有肩部的衬套的使用。然而，尽管使用了上述方法和特征，衬套仍会在涡轮壳体的孔中变松，并且它们之间会发生相对运动。这种相对运动可能导致废气门的低效操作，并且更大体地整个涡轮增压器的低效操作。废气门的低效操作可采取例如低效密封和/或运动受限的形式。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的是克服与现有衬套保持方法相关的缺点。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种包括内表面和外表面的衬套；
[0009]其中，内表面限定孔并且被配置为支撑容纳在孔中的主体的运动；
[0010]其中，外表面限定外半径；以及
[0011]其中，外表面包括一个或多个凹部。
[0012]内表面可以是大体连续且相对光滑的表面。
[0013]外半径是指将衬套插入相应的衬套容纳孔以使得外半径与衬套容纳孔齐平的所需的半径(即不考虑因过盈配合或类似原因导致的任何干涉)。外半径不旨在指任何外部突出特征，例如在具有肩部的衬套的情况下的肩部。
[0014]凹部可以是空腔、凹槽、沟槽、凹痕、盲孔、径向底切特征和/或其他子表面(subsurface)接合特征。一个或多个凹部可以是环形的。
[0015]内表面可以被配置为支撑容纳在孔中的主体的旋转和/或线性运动。主体可以是可旋转主体。运动的支撑可以另外被称为引导运动。也就是说，衬套提供了以某种方式限制主体的运动的内表面。
[0016]一个或多个凹部可被配置为容纳衬套壳体的材料。
[0017]一个或多个凹部有利地提供锚定功能。换句话说，当衬套壳体的材料在其中变形时，衬套更牢固地保持就位或被保持。可以说衬套壳体材料咬入或接合一个或多个凹部。该优点在高温操作中特别显着，由此衬套可以膨胀到与周围衬套壳体不同的程度。
[0018]所有的一个或多个凹部可以被配置为容纳在其中变形的衬套壳体的材料。一个或多个凹部中的至少一个有利地被配置为容纳在其中变形的衬套壳体的材料。从而提供了锚定效果或功能。
[0019]一个或多个凹部可以包括环形凹槽、轴向凹部、螺旋凹部、滚花或其他缩进几何形状中的一个或多个。
[0020]轴向凹部旨在表示轴向延伸的凹部。换言之，沿轴向方向延伸的线性或大体线性的凹槽。轴向凹部可以沿着外表面的整个轴向范围或其一部分延伸。
[0021]螺旋凹部旨在表示具有螺旋几何形状的凹部。螺旋几何形状的一个示例是螺钉螺纹的几何形状。
[0022]滚花例如可以是直线或菱形图案。也就是说，滚花可以与衬套的轴线大体对准，或者可以与其成相对角度设置。相对角度优选地为约45
°
。
[0023]在使用中至少部分地设置在衬套容纳孔内并且至少部分地填充有型锻材料的凹部可以防止衬套在所有方向上的移动，从而消除所有的自由度。
[0024]一个或多个凹部可以是多个环形凹部。
[0025]多个环形凹部可以被描述为一系列或一组环形凹部。或者，多个环形凹部可被描述为环形凹部阵列。
[0026]多个环形凹部可以是重复图案，即每个凹部可以共享相同的几何形状。凹部可以分布在整个外表面上，或仅占据其一部分。每个凹部可以相同的轴向范围彼此间隔开。或者，凹部可以通过变化的轴向范围彼此间隔开，例如，不同的相邻/连续凹部之间可能存在较小或较大的偏移。
[0027]一个或多个凹部可以跨越外表面的整个轴向范围。
[0028]一个或多个凹部可替代地仅跨越外表面的整个轴向范围的一部分。例如，一个或多个凹部可以仅或至少跨越衬套壳体的接触面附近的轴向范围的一部分。这可能是期望的，因为在接触面附近的衬套壳体的材料可以最大程度地变形。由于衬套壳体材料变形到一个或多个凹部中，这可能导致衬套更牢固地保持在衬套壳体内。一个或多个凹部可以至少跨越衬套的一个外端。外端可以是指靠近衬套壳体的接触面的衬套的端部。端部可延伸至衬套总轴向长度的大约20％。
[0029]一个或多个凹部可以相对于外半径凹入至少大约0.04mm的径向深度。
[0030]一个或多个凹部优选地凹入至少约0.2mm的径向深度。径向深度旨在指凹部的径向最内表面与衬套的外半径之间的距离。当在大约850℃的温度下操作的D5S衬套壳体中与由T400制成的14mm OD衬套一起使用时，0.2mm下限特别有利。
[0031]一个或多个凹部可以凹入所有一个或多个凹部共有的深度。或者，一个或多个凹
部可以凹入不同的深度。换言之，一个或多个凹部可具有均匀或不均匀的深度。
[0032]一个或多个凹部优选地凹入的深度足以使在其中变形的衬套壳体的材料与凹部中的至少一个接合，从而将衬套锚定就位。
[0033]衬套的整个轴向范围可以在大约15mm和大约100mm之间。
[0034]整个轴向范围可以另外称为衬套的长度。换言之，衬套的整个轴向范围或长度是其端到端的距离。
[0035]在优选的布置中，衬套是细长的。也就是说，衬套具有比径向范围更大的轴向范围。换句话说，衬套的长度大于宽度。因此，衬套的形状可以是管，或更广泛地说，是管状的。然而，在替代布置中，衬套可以相对较短，或是短柱状的(stub
‑
like)。在这种布置中，衬套的形状可以类似于环。
[0036]外半径可以在大约5mm和大约10mm之间。
[0037]外半径优选地为大约7mm或大约8mm。
[0038]根据本专利技术的第二方面，提供了一种涡轮壳体组件，其包括涡轮壳体和根据本专利技术第一方面的衬套，其中涡轮壳体结合有具有衬套容纳孔的衬套壳体，并且其中衬套至少部分地容纳在衬套容纳孔中。
[0039]衬套壳体可另外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种衬套，包括内表面和外表面；其中，所述内表面限定孔并且被配置为支撑容纳在所述孔中的主体的运动；其中，所述外表面限定外半径；以及其中，所述外表面包括一个或多个凹部。2.根据权利要求1所述的衬套，其中，所述一个或多个凹部被配置为容纳衬套壳体的材料。3.根据权利要求1或2所述的衬套，其中，所述一个或多个凹部包括环形凹部、轴向凹部、螺旋凹部、滚花或其他缩进几何形状中的一个或多个。4.根据权利要求3所述的衬套，其中，所述一个或多个凹部是多个环形凹部。5.根据前述权利要求中任一项所述的衬套，其中，所述一个或多个凹部跨越所述外表面的整个轴向范围。6.根据前述权利要求中任一项所述的衬套，其中，所述一个或多个凹部相对于所述外半径凹入至少约0.04mm的径向深度。7.根据前述权利要求中任一项所述的衬套，其中，所述衬套的整个轴向范围在大约15mm和大约100mm之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的衬套，其中，所述外半径在大约5mm和大约10mm之间。9.一种涡轮壳体组件，包括涡轮壳体和根据权利要求1至8中任一项所述的衬套，其中，所述涡轮壳体结合有具有衬套容纳孔的衬套壳体，并且其中，所述衬套至少部分地容纳在所述衬套容纳孔中。10.一种轴承组件，包括根据权利要求1至8中任一项所述的衬套和容纳在所述孔中的可旋转主体。11.一种涡轮壳体组件，包括涡轮壳体和根据权利要求10所述的轴承组件，其中，所述涡轮壳体结合有具有衬套容纳孔的衬套壳体，并且其中，所述轴承组件至少部分地容纳在所述衬套容纳孔中，并且其中，所述可旋转主体是形成废气门的一部分的轴。12.一种涡轮增压器，包括：压缩机，其包括压缩机壳体和压缩机叶轮；涡轮，其包括涡轮叶轮和根据权利要求9或11中任一项所述的涡轮壳体组件；以及轴，其连接到所述压缩机叶轮和所述涡轮叶轮，使得所述涡轮叶轮的旋转被配置为驱动所述压缩机叶轮的旋转。13.一种阀组件，包括根据权利要求1至8中任一项所述的衬套。14.一种将根据权利要求1至8中任一项所述的衬套插入衬套壳体中的方法，所述方法包括以下步骤：i)将所述衬套与所述衬套壳体的衬套容纳孔对准；以及ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：