一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置制造方法及图纸

技术编号:34894966 阅读:23 留言:0更新日期:2022-09-10 13:54
一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置,涉及增压器技术领域,包括相互对接的压端中间壳与涡端中间壳,压端中间壳与涡端中间壳之间贯穿设置有转子轴,转子轴上套装有整体轴承盘。本发明专利技术解决了传统技术中的气体动压箔片轴承在启动时由于干摩擦产生很大的热量,导致轴承温升过高,使轴承出现失效的问题。使轴承出现失效的问题。使轴承出现失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置


[0001]本专利技术涉及增压器
,具体涉及一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置。

技术介绍

[0002]废气涡轮增压器具有提高发动机的功率、降低燃油消耗、减小排放等优点,目前在柴油机上广泛应用。随着“碳达峰”政策的推进,对发动机的热效率要求越来越高,而涡轮增压器效率的提高对发动机热效率的提高非常明显,传统的涡轮增压器采用油润滑的滑动轴承,但是该结构在增压器中低速时,机械效率较低;传统的涡轮增压器还有采用球轴承结构,该结构可以解决机械效率低的问题,但是成本高,且使用寿命要低于传统的油润滑的滑动轴承;而气体动压箔片轴承具体高运行转速、高机械效率和高可靠性的特点,用于增压器可以解决高效和高寿命问题,同时无油润滑,不会有漏油故障。
[0003]现有装置随着使用,也逐渐的暴露出了该技术的不足之处,主要表现在以下方面:气体动压箔片轴承的寿命与其工作温度有很大关系,气体动压箔片轴承在启动时由于干摩擦产生很大的热量,导致轴承温升过高,使轴承出现失效的现象。
[0004]综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷,本专利技术解决了传统技术中的气体动压箔片轴承的寿命与其工作温度有很大关系,气体动压箔片轴承在启动时由于干摩擦产生很大的热量,导致轴承温升过高,使轴承出现失效的问题。
[0006]为解决上述问题,本专利技术提供如下技术方案:一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置,包括相互对接的压端中间壳与涡端中间壳,所述压端中间壳与所述涡端中间壳之间贯穿设置有转子轴,所述转子轴上套装有整体轴承盘,所述整体轴承盘处于所述压端中间壳内的部分上套装有并列设置的压端推力盘与压端气体动压箔片径向轴承,所述压端推力盘与所述压端气体动压箔片径向轴承的相对端部之间相抵,所述压端中间壳内设有包覆所述压端气体动压箔片径向轴承的限位环段,所述压端中间壳内设有压端空腔,所述涡端中间壳内设有涡端空腔,所述压端中间壳的叶轮轮背处围设有若干个第一进气孔,所述第一进气孔与所述压端空腔相连通,所述转子轴上还套装有轴封,所述轴封与所述压端中间壳的内孔之间设有第一进气间隙,所述整体轴承盘的外壁与所述压端推力盘以及所述压端气体动压箔片径向轴承之间设有第二进气间隙,所述第二进气间隙与所述第一进气间隙相连通,所述整体轴承盘的外壁上设有凸起段,所述凸起段的两侧分别套装有涡端推力轴承和压端推力轴承,所述涡端推力轴承与所述涡端推力盘的端面相抵,所述压端推力轴承与所述压端推力盘相抵,所述压端推力轴承与所述压端推力盘之间设有与所述第二进气间
隙相连通的第三进气间隙。
[0007]作为一种优化的方案,所述整体轴承盘处于所述涡端中间壳内的部分上套装有并列设置的涡端推力盘与涡端气体动压箔片径向轴承,所述涡端推力盘与所述涡端气体动压箔片径向轴承的相对端部之间相抵,所述涡端推力盘与所述涡端气体动压箔片径向轴承上还共同套装有涡端轴承座。
[0008]作为一种优化的方案,所述涡端推力盘与所述涡端推力轴承之间还设有与所述第三进气间隙相连通的第一出气间隙。
[0009]作为一种优化的方案,所述压端推力盘上围设有若干个与所述压端空腔相连通的第二进气孔,所述第二进气孔与所述第一出气间隙相连通。
[0010]作为一种优化的方案,所述整体轴承盘的外壁与所述涡端推力盘以及所述涡端气体动压箔片径向轴承之间设有第二出气间隙,所述第二出气间隙与所述第一出气间隙相连通。
[0011]作为一种优化的方案,所述涡端轴承座与所述整体轴承盘之间还设有与所述第二出气间隙相连通的第三出气间隙,所述第三出气间隙与所述涡端空腔相连通。
[0012]作为一种优化的方案,所述涡端中间壳的外壁上设有与所述涡端空腔相连通的出气孔,所述出气孔连通外界。
[0013]作为一种优化的方案,所述涡端推力盘、所述涡端气体动压箔片径向轴承以及所述涡端轴承座之间沿周向围设有若干个相匹配的涡端销槽,所述涡端销槽内插装有涡端定位销。
[0014]作为一种优化的方案,所述压端推力盘、所述压端气体动压箔片径向轴承以及所述限位环段之间沿周向围设有若干个相匹配的压端销槽,所述压端销槽内插装有压端定位销。
[0015]作为一种优化的方案,所述压端推力盘与所述涡端推力盘的相对端部之间沿周向开设有销孔,所述销孔内插装有定位销。
[0016]作为一种优化的方案,所述涡端轴承座的内孔与所述涡端气体动压箔片径向轴承的外圈之间过盈配合。
[0017]作为一种优化的方案,所述限位环段的内孔与所述压端气体动压箔片径向轴承的外圈之间过盈配合。
[0018]作为一种优化的方案,所述压端中间壳与涡端中间壳之间通过螺栓组件连接。
[0019]作为一种优化的方案,所述整体轴承盘的内孔与所述转子轴的轴颈之间过盈配合。
[0020]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:压端中间壳设有多个第一进气孔,压气机叶轮轮背的气体由第一进气孔进入压端空腔内;在通过第二进气孔进入至涡端推力轴承,对涡端推力轴承进行冷却;压端中间壳内孔与轴封外壁有一定的间隙,利用该间隙形成第一进气间隙,压气机叶轮轮背气体通过第一进气间隙进入至第二进气间隙内,对压端气体动压箔片径向轴承进行冷却;然后气体通过第三进气间隙,对压端推力轴承进行冷却,并与从第二进气孔进入气体一起流入至第一出气间隙,对涡端推力轴承冷却;
冷却后气体通过涡端推力盘与整体轴承盘之间的第二出气间隙,对涡端气体动压箔片径向轴承进行冷却;最后冷却气体通过第三出气间隙进入至涡端空腔,并从出气孔流出;对各个轴承温度进行了冷却,保证各个轴承在启动和运转过程中不超温,提高了轴承寿命。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0022]图1为本专利技术的结构示意图。
[0023]图中:1.压端中间壳;2.涡端中间壳;3.转子轴;4.整体轴承盘;5.涡端推力盘;6.涡端气体动压箔片径向轴承;7.涡端轴承座;8.压端气体动压箔片径向轴承;9.压端推力盘;10.限位环段;11.涡端定位销;12.压端定位销;13.定位销;14.压端推力轴承;15.涡端推力轴承;16.凸起段;17.螺栓组件;18.涡端密封环;19.轴封;20.第一进气孔;21.第二进气孔.22

第一进气间隙;23.第二进气间隙;24.第三进气间隙;25.第一出气间隙;26.第二出气间隙;27.第三出气间隙;28.出气孔;29

压端空腔;30

涡端空腔。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案,因此本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置,其特征在于:包括相互对接的压端中间壳(1)与涡端中间壳(2),所述压端中间壳(1)与所述涡端中间壳(2)之间贯穿设置有转子轴(3),所述转子轴(3)上套装有整体轴承盘(4),所述整体轴承盘(4)处于所述压端中间壳(1)内的部分上套装有并列设置的压端推力盘(9)与压端气体动压箔片径向轴承(8),所述压端推力盘(9)与所述压端气体动压箔片径向轴承(8)的相对端部之间相抵,所述压端中间壳(1)内设有包覆所述压端气体动压箔片径向轴承(8)的限位环段(10),所述压端中间壳(1)内设有压端空腔(29),所述涡端中间壳(2)内设有涡端空腔(30),所述压端中间壳(1)的叶轮轮背处围设有若干个第一进气孔(20),所述第一进气孔(20)与所述压端空腔(29)相连通,所述转子轴(3)上还套装有轴封(19),所述轴封(19)与所述压端中间壳(1)的内孔之间设有第一进气间隙(22),所述整体轴承盘(4)的外壁、所述压端推力盘(9)以及所述压端气体动压箔片径向轴承(8)之间设有第二进气间隙(23),所述第二进气间隙(23)与所述第一进气间隙(22)相连通,所述整体轴承盘(4)的外壁上设有凸起段(16),所述凸起段(16)的两侧分别套装有涡端推力轴承(15)和压端推力轴承(14),所述涡端推力轴承(15)与所述涡端推力盘(5)的端面相抵,所述压端推力轴承(14)与所述压端推力盘(9)相抵,所述压端推力轴承(14)与所述压端推力盘(9)之间设有与所述第二进气间隙(23)相连通的第三进气间隙(24)。2.根据权利要求1所述的一种空气轴承涡轮增压器的轴承冷却装置,其特征在于:所述整体轴承盘(4)处于所述涡端中间壳(2)内的部分上套装有并列设置的涡端推力盘(5)与涡端气体动压箔片径向轴承(6),所述涡端推力盘(5)与所述涡端气体动压箔片径向轴承(6)的相对端部之间相抵,所述涡端推力盘(5)与所述涡端气体动压箔片径向轴承(6)上还共同套装有涡端轴承座(7)。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘莹朱光前朱智富甄冠富徐晓芮王志杰王孝丽刘永芳马敏马超张树勋
申请(专利权)人:康跃科技山东有限公司
类型:发明
国别省市:

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