增压设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种增压设备，其具有壳体、至少一个叶轮和至少一个轴向轴承。所述叶轮在此形成所述轴向轴承的一部分。轮在此形成所述轴向轴承的一部分。轮在此形成所述轴向轴承的一部分。

【技术实现步骤摘要】
增压设备


[0001]本技术涉及一种具有轴向轴承的增压设备。

技术介绍

[0002]越来越多较新一代的车辆配备有增压设备，以便实现需求目标和法律要求。在开发增压设备时，不仅单独的部件而且整个系统都要在其可靠性和效率方面进行优化。
[0003]已知的增压设备大多具有至少一个带有压缩机轮的压缩机，该压缩机轮与驱动单元借由共用的轴相连。压缩机压缩为了燃烧发动机或为了燃料电池所吸入的新鲜空气。由此提高发动机可用于燃烧的或者燃料电池可用于反应的空气或氧气量。这进而促进燃烧发动机或燃料电池的功率的提升。
[0004]增压设备可以配备有不同的驱动单元。在现有技术中已知尤其电增压器(E
‑
Lader)，其中压缩机通过电动马达来驱动，以及排气涡轮增压器，其中压缩机通过排气涡轮机来驱动。也使用两种驱动单元的组合。在现有技术中，由压缩机轮、轴和驱动单元构成的系统常规而言通过径向和轴向的空气轴承支承在轴承壳体中。已知的系统经常导致增加的结构空间需求以及设计限制。
[0005]本技术的目的是提供一种结构更紧凑的增压设备。

技术实现思路

[0006]本技术涉及一种增压设备。
[0007]该增压设备包括壳体、至少一个叶轮和至少一个轴向轴承。叶轮在此形成轴向轴承的一部分。换句话表达，这意味着轴向轴承的功能部件整合到叶轮中。也就是说，叶轮承担轴向轴承的部分功能。因此，通常可以节省额外需要的部件，例如与叶轮安置在共同的轴上的额外的轴承垫圈。由此产生更少的部件数量和更小的结构空间需求，尤其在轴向方向上更小的结构空间需求。这最终实现了更紧凑的增压设备。
[0008]在增压设备的设计方案中，轴向轴承可以是空气轴承。与例如油润滑的轴承相比，空气轴承不需要油供给并且也不必完全密封。因此，空气轴承、即轴向轴承也可以更灵活地布置在增压设备的不同区域中。尤其对于在燃料电池中使用而言，空气支承是有利的，因为燃料电池不允许被异物污染，以便不存在损坏或功能失效的风险。在油润滑支承的情况下，这只能通过完全的油密性来确保，这无法或只能以很大的努力才能实现。因此，空气支承、尤其是在与燃料电池一起使用的情况下也实现了更可靠的驱动系统。
[0009]在增压设备的可与前一设计方案组合的设计方案中，轴向轴承可以沿轴向方向构造在叶轮与壳体之间。在此，壳体可以形成轴向轴承的一部分。换句话表达，这意味着轴向轴承的功能部件整合到壳体中。也就是说，壳体承担轴向轴承的部分功能。因此，壳体和叶轮(见上文)都形成轴向轴承的一部分。
[0010]在增压设备的可与前述设计方案中的任一项组合的设计方案中，轴向轴承可以包括至少一个波浪形膜(Wellenfolie)和/或至少一个平滑膜。附加地，波浪形膜和平滑膜可
以在轴向方向上直接相邻地彼此贴靠地布置。替代地或附加地，波浪形膜可以在轴向方向上与壳体直接相邻地布置。在此，平滑膜可以在轴向方向上与叶轮相邻地布置。替代地或附加地，波浪形膜可以贴靠在壳体上并且被设计成使得平滑膜在轴向方向上抵着叶轮被预紧。通过这些有利的实施方案，在增压设备的运行中可以在叶轮与平滑膜之间产生非常窄的气隙，由此可以在叶轮与壳体之间或在叶轮与平滑膜之间产生支承作用。
[0011]在增压设备包括至少一个波浪形膜和/或至少一个平滑膜的设计方案中，波浪形膜可以被设计成能够通过平滑膜在轴向方向上的运动而在平滑膜与壳体之间被弹性压缩，从而在运行中能够沿轴向方向在叶轮与平滑膜之间形成气隙。换言之也就是说，当增压设备停止运行时，平滑膜可以被布置成直接贴靠在叶轮上。在运行期间，通过平滑膜沿轴向方向朝向波浪形膜和朝向与波浪形膜相邻的壳体的运动(该运动由于波浪形膜的弹性压缩能力而得以实现)，可以沿轴向方向在平滑膜与叶轮之间形成气隙。该气隙产生支承作用并且与仍然贴靠在叶轮上的平滑膜或滚动轴承相比实现了非常小的摩擦。
[0012]替代地或附加地，波浪形膜和/或平滑膜可以分别包括至少一个固定元件。固定元件被设计成能够与壳体的几何元件进行接合，以便固定波浪形膜和/或平滑膜以防止在周向方向上的错位和/或在径向方向上的错位。固定元件和/或几何元件尤其可以被设计为波浪形膜和/或平滑膜或壳体的留空部和/或隆起部。替代地或附加地，相应的固定元件可以在安装状态下沿轴向方向从波浪形膜和/或相应的平滑膜突出。固定元件尤其可以被构造为片形的隆起部，该隆起部在径向方向和轴向方向上延伸。替代地或附加地，固定元件可以被构造为销形的隆起部，该隆起部大部分沿轴向方向延伸。替代地或附加地，波浪形膜和/ 或平滑膜可以被壳体固定以防止在径向方向上的错位。替代地或附加地，固定元件可以被构造为留空部，并且几何元件可以被构造为隆起部，该隆起部可以与该留空部进行接合。
[0013]在增压设备的可与前述设计方案中的任一项组合的设计方案中，壳体可以包括台阶形凸肩，该台阶形凸肩布置在壳体的沿轴向方向朝向叶轮的表面上。台阶形凸肩可以环形地围绕叶轮的轴线延伸。在此，台阶形凸肩可以在轴向轴承的外周的径向外部沿轴向方向从壳体突出。替代地或附加地，台阶形凸肩可以在轴向轴承的内周的径向内部沿轴向方向从壳体突出。替代地或附加地，壳体可以包括台阶形凸肩，该台阶形凸肩布置在壳体的沿轴向方向朝向叶轮的表面上。台阶形凸肩可以环形地围绕叶轮的轴线延伸。在此，台阶形凸肩可以在波浪形膜的外周的径向外部和/或在平滑膜的外周的径向外部沿轴向方向从壳体突出。替代地或附加地，台阶形凸肩可以在波浪形膜的内周的径向内部和/或在平滑膜的内周的径向内部沿轴向方向从壳体突出。一方面，台阶形凸肩提供了防止轴向轴承或轴承膜在周向方向和/或径向方向上发生错位的可能性。另一方面，由此可以在轴向轴承和/或轴承膜的径向内部和/或径向外部减小沿轴向方向在叶轮与壳体之间的间隙。尤其可以通过台阶形凸肩在轴向方向上朝向叶轮的突出来减少或防止空气迎面或在下方流至波浪形膜。因此可以确保，在运行中，支承空气的大部分在轴向上在平滑膜与叶轮之间流动。由此可以改善轴向轴承的功能性。
[0014]在增压设备的可与前述设计方案中的任一项组合的设计方案中，壳体可以包括沿轴向方向形成的凹部，该凹部在壳体的沿轴向方向朝向叶轮的表面上环形地围绕叶轮的轴线延伸。在此，凹部可以被设计成容纳轴向轴承或者形成其一部分。换句话表达，轴向轴承可以被凹部固定以防止错位或者可以被插入到该凹部中。替代地或附加地，壳体可以包括
沿轴向方向形成的凹部，该凹部在壳体的沿轴向方向朝向叶轮的表面上环形地围绕叶轮的轴线延伸。在此，凹部可以被设计成容纳波浪形膜和/或平滑膜。通过这些有利的设计方案可以为轴承膜提供轴向空间。因此，可以减小增压设备在轴向方向上的尺寸。此外，如上文已经结合台阶形凸肩所提到的那样，可以减小间隙，并且因此可以改善轴向轴承相对于不期望的空气流动的密封。由此，空气流动可以在运行中有针对性地流向或引导到所期望的区域中、尤其是在轴向上在平滑膜与叶轮之间。由此可以改善轴向轴承的功能性。
[0015]在增压设备的可与前述设计方案中的任一项组合的设计方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.增压设备(10)，包括：壳体(200)；至少一个叶轮(100)；至少一个轴向轴承(300)；其特征在于，所述叶轮(100)形成所述轴向轴承(300)的一部分。2.根据权利要求1所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(300)是空气轴承。3.根据权利要求1所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(300)在轴向方向(22)上构造在所述叶轮(100)与所述壳体(200)之间，并且所述壳体(200)形成所述轴向轴承(300)的一部分。4.根据权利要求1所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(300)包括至少一个波浪形膜(310)和/或至少一个平滑膜(320)。5.根据权利要求4所述的增压设备(10)，其特征在于，所述波浪形膜(310)和所述平滑膜(320)在轴向方向(22)上直接相邻地彼此贴靠地布置。6.根据权利要求4所述的增压设备(10)，其特征在于，所述波浪形膜(310)在轴向方向(22)上与所述壳体(200)直接相邻地布置，并且所述平滑膜(320)在轴向方向(22)上与所述叶轮(100)相邻地布置。7.根据权利要求4所述的增压设备(10)，其特征在于，所述壳体(200)包括台阶形凸肩(202)，所述台阶形凸肩布置在所述壳体(200)的沿轴向方向(22)面向所述叶轮(100)的表面上，其中所述台阶形凸肩(202)在所述波浪形膜(310)的外周的径向外部和/或在所述平滑膜(320)的外周的径向外部沿轴向方向(22)从所述壳体(200)突出，并且所述台阶形凸肩(202)环形地围绕所述叶轮(100)的轴线延伸。8.根据权利要求1所述的增压设备(10)，其特征在于，所述叶轮(100)包括叶轮后壁(120)。9.根据权利要求8所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(300)在轴向方向(22)上构造在所述叶轮后壁(120)与所述壳体(200)之间，并且所述叶轮后壁(120)形成所述轴向轴承(300)的一部分。10.根据权利要求8所述的增压设...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：新型
国别省市：