【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种尤其是用于燃烧发动机或燃料电池的增压设备。
技术介绍
1、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，单独的部件和系统整体都要在其可靠性和效率方面进行优化。
2、已知的增压设备大多具有至少一个带有压缩机叶轮的压缩机，该压缩机叶轮藉由共用的轴与驱动单元相连。压缩机对为燃烧发动机或为燃料电池所吸入的新鲜空气进行压缩。由此提高可供发动机用于燃烧或者可供燃料电池用于反应的空气量或氧气量。这进而促进燃烧发动机或燃料电池的功率的提升。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)，其中压缩机藉由电动马达来驱动，以及排气涡轮增压器，其中压缩机藉由排气涡轮机来驱动。在现有技术中还描述了这两种系统的组合。
3、在现有技术中，由压缩机叶轮、轴和驱动单元构成的系统通常藉由径向的和轴向的轴承组件被支承在轴承壳体中。在压缩机叶轮运行时，可以向轴传递沿轴向方向(尤其从轴承壳体朝向压缩机叶轮的方向来看)作用的轴向力。这些轴向力必须由补偿力或支承力补偿，以便在轴向轴承中对轴进行轴向支承。已知的系统经常导致结构空间需求增大以及设计限制。
4、本专利技术的目的在于，提供一种增压设备，该增压设备具有改善的轴向支承。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种根据权利要求1的尤其是用于燃烧发动机或燃料电池的增压设备。从属权利要求公开了增压设备的有利设计方案。
2、增压设备包括压缩机，该压缩
3、在设计方案中，轴向轴承可以是轴向空气轴承。流体流可以是泄漏空气流。压缩机可以是径流式压缩机。在压缩机运行或压缩机叶轮转动时，可以向轴传递沿轴向方向(或与轴的轴线平行地)、尤其从轴承壳体朝向压缩机叶轮来看作用的轴向力。这些轴向力必须由在轴向方向上作用的补偿力或支承力补偿，以便在轴向轴承中对轴进行轴向支承。这些支承力可以与轴向力相反地定向。这可以通过在轴向轴承中提供空气支承来进行，其中在轴承配对件之间形成补偿作用的轴向力的空气膜。由于压缩机壳体中(尤其在压缩机的压力侧或压缩机叶轮下游)的压力水平较高，可能在压缩机叶轮后方在轴与壳体部分(例如压缩机后壁)之间产生流体流、尤其泄漏空气流。轴向轴承在此被布置成使得该泄漏空气流可以被导向轴向轴承的轴承间隙。由于泄漏空气至少部分地沿径向方向流过轴向轴承的轴承间隙并被排出，因此能够更容易地补偿轴向力，因为泄漏空气流同样可以产生形成空气膜的补偿力。由此可以减小轴承的轴向负载。这可以使得轴向轴承中磨损更小。此外，轴向轴承可以具有更小的尺寸。此外，可以由泄漏空气流提供对轴向轴承的冷却。
4、在设计方案中，轴向轴承的轴承间隙可以与压缩机的压力侧处于流体连接。压缩机的压力侧尤其位于压缩机叶轮的下游的某个位置处。
5、在设计方案中，轴向轴承可以被设计在压缩机叶轮与轴承壳体之间。压缩机壳体可以包括压缩机后壁。在设计方案中，轴向轴承可以在轴向方向上布置在压缩机壳体与轴承壳体之间。轴向轴承尤其可以在轴向方向上布置在压缩机后壁与轴承壳体之间。压缩机后壁可以在轴向方向上布置在压缩机叶轮与轴向轴承之间。
6、在设计方案中，轴向轴承可以包括轴向轴承盘，该轴向轴承盘与轴不可相对转动地联接。此外，轴向轴承可以具有轴向轴承空间，轴向轴承盘布置在该轴向轴承空间中。在设计方案中，轴承间隙可以在轴向轴承盘与压缩机后壁之间延伸。
7、在设计方案中，轴向轴承盘可以具有第一工作面，该第一工作面与轴的轴线大体上正交地延伸并且朝向压缩机叶轮。轴向轴承盘可以具有与第一工作面相反的第二工作面，该第二工作面与第一工作面大体上平行地延伸并且背离压缩机叶轮。
8、在设计方案中，轴承间隙可以在第一工作面与压缩机后壁之间延伸。因此，泄漏空气流尤其可以在轴承间隙中在第一工作面与压缩机后壁之间沿径向方向流动，使得由泄漏空气流形成在这两个部件之间的空气膜，这可以实现降低轴向轴承负载。
9、在设计方案中，轴向轴承至少可以包括第一轴承膜和/或第二轴承膜。第一轴承膜和第二轴承膜可以在轴向方向上直接相邻地、彼此贴靠地布置。在设计方案中，第一轴承膜可以直接与压缩机后壁相邻地布置，并且第二轴承膜可以在轴向方向上与轴向轴承盘、尤其第一工作面相邻地布置。
10、第一轴承膜可以被设计成用于将第二轴承膜在轴向方向上预加载到轴向轴承盘上。在设计方案中，第一轴承膜可以被设计成能够通过第二轴承膜在轴向方向上的运动在第二轴承膜与压缩机后壁之间进行弹性补偿。
11、在设计方案中，在压缩机运行时，可以在轴向方向上在轴向轴承盘、尤其第一工作面与第二轴承膜之间形成该轴承间隙。
12、在设计方案中，轴向轴承盘可以包括周向工作面，该周向工作面在第一工作面与第二工作面之间延伸。轴向轴承盘尤其可以具有沿径向方向在轴的轴线与周向工作面之间测量的第一半径。
13、在设计方案中，轴承间隙可以沿径向方向在压缩机后壁与第一工作面相对置的区域中延伸。轴承间隙尤其可以沿径向方向延伸直至周向工作面。
14、轴向轴承空间可以具有内周面，该内周面具有沿径向方向在轴的轴线与内周面之间测量的第二半径。在设计方案中，第一半径可以小于第二半径。在设计方案中，第一半径可以小于沿径向方向在轴的轴线与压缩机叶轮的外周之间测量的、压缩机叶轮的第三半径。
15、压缩机后壁可以具有圆柱形的穿通部，轴在径向方向上间隔开地布置在该穿通部中。
16、增压设备还可以包括至少一个供应通道，该至少一个供应通道将轴向轴承、尤其轴承间隙与压缩机的压力侧进行流体连接。
17、此外，增压设备还可以包括至少一个回流通道，该至少一个回流通道被设计成用于将在压缩机运行时沿径向方向流过轴承间隙的流体流从轴向轴承、尤其轴承间隙排出。在设计方案中，供应通道中的第一压力可以大于回流通道中的第二压力。由此可以确保，流体流流过轴承间隙。
18、在设计方案中，供应通道可以具有供应通道入口，该供应通道入口布置在压缩机叶轮与压缩机后壁之间的某个位置处。附加地，供应通道可以具有供应通道出口，该供应通道出口通入轴承间隙。
19、在设计方案中，供应通道可以被设计成使得流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增压设备(10)，所述增压设备包括：
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(400)是轴向空气轴承，并且所述轴向轴承(400)的轴承间隙(410)与所述压缩机(100)的压力侧(130)流体连接。
3.根据权利要求1或2所述的增压设备(10)，其特征在于，所述压缩机壳体(110)包括压缩机后壁(140)，并且所述轴向轴承(400)在轴向方向(22)上布置在所述压缩机后壁(140)与所述轴承壳体(300)之间。
4.根据权利要求3所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(400)包括轴向轴承盘(420)，所述轴向轴承盘与所述轴(200)不可相对转动地联接，并且所述轴承间隙(410)在所述轴向轴承盘(420)与所述压缩机后壁(140)之间延伸。
5.根据前述权利要求之一所述的增压设备(10)，进一步包括至少一个供应通道(500)，所述至少一个供应通道将所述轴向轴承(400)与所述压缩机(100)的压力侧(130)进行流体连接。
6.根据权利要求5所述的增压设备(10)，其特征在于
7.根据权利要求6所述的增压设备(10)，其特征在于，所述供应通道(500)被设计成使得所述流体流从所述供应通道入口(530)沿径向方向(24)朝向所述轴(200)被引导和/或沿轴向方向(22)被引导至所述供应通道出口(540)。
8.根据前述权利要求之一所述的增压设备(10)，进一步包括至少一个回流通道(600a，600b，600c)，所述至少一个回流通道被设计成用于将在所述压缩机运行时沿径向方向(24)流过所述轴承间隙(410)的流体流从所述轴向轴承(400)排出。
9.根据权利要求8所述的增压设备(10)，其特征在于，所述压缩机壳体(110)包括压缩机入口(150)，并且所述回流通道(600a，600b，600c)将所述轴承间隙(410)与所述压缩机入口(150)进行流体连接。
10.根据权利要求8所述的增压设备(10)，还包括涡轮机，所述涡轮机具有涡轮机壳体，所述涡轮机壳体具有布置在其中的涡轮机叶轮和涡轮机壳体出口，其特征在于，所述回流通道(600a，600b，600c)将所述轴向轴承(400)、尤其是所述轴承间隙(410)与所述涡轮机壳体出口进行流体连接。
11.根据权利要求8至10之一所述的增压设备(10)，其特征在于，所述回流通道(600a，600b，600c)包括回流通道输入端(610a，610b，610c)，所述回流通道输入端与所述轴承间隙(410)流体连接，并且尤其是所述轴向轴承(400)包括轴向轴承盘(420)，所述轴向轴承盘不可相对转动地与所述轴(200)联接，并且所述回流通道输入端(610a，610b，610c)在径向方向(24)上布置在所述轴向轴承盘(420)的径向外部。
12.根据权利要求11所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(400)具有轴向轴承空间(430)，所述轴向轴承盘(420)布置在所述轴向轴承空间中，并且所述轴向轴承空间(430)具有内周面(431)，并且所述回流通道输入端(610a，610b，610c)布置在所述轴向轴承空间(430)的内周面(431)上。
13.根据权利要求12所述的增压设备(10)，其特征在于，在所述轴向轴承盘(420)与所述内周面(431)之间布置有密封元件(440)，尤其是所述密封元件(440)是迷宫式密封件。
14.根据权利要求13和权利要求3所述的增压设备(10)，其特征在于，所述回流通道输入端(610b)布置在所述密封元件(440)中，或者所述回流通道输入端(610a)在轴向方向(22)上布置在所述压缩机后壁(140)与所述密封元件(440)之间。
15.根据权利要求13或14所述的增压设备(10)，其特征在于，密封元件(440)包括至少一个周向的凹槽，所述凹槽布置在内周面(431)上。
...【技术特征摘要】
1.一种增压设备(10)，所述增压设备包括：
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(400)是轴向空气轴承，并且所述轴向轴承(400)的轴承间隙(410)与所述压缩机(100)的压力侧(130)流体连接。
3.根据权利要求1或2所述的增压设备(10)，其特征在于，所述压缩机壳体(110)包括压缩机后壁(140)，并且所述轴向轴承(400)在轴向方向(22)上布置在所述压缩机后壁(140)与所述轴承壳体(300)之间。
4.根据权利要求3所述的增压设备(10)，其特征在于，所述轴向轴承(400)包括轴向轴承盘(420)，所述轴向轴承盘与所述轴(200)不可相对转动地联接，并且所述轴承间隙(410)在所述轴向轴承盘(420)与所述压缩机后壁(140)之间延伸。
5.根据前述权利要求之一所述的增压设备(10)，进一步包括至少一个供应通道(500)，所述至少一个供应通道将所述轴向轴承(400)与所述压缩机(100)的压力侧(130)进行流体连接。
6.根据权利要求5所述的增压设备(10)，其特征在于，所述供应通道(500)具有供应通道入口(530)，所述供应通道入口布置在所述压缩机叶轮(120)与所述压缩机后壁(140)之间的位置(w1)处，并且所述供应通道(500)具有供应通道出口(540)，所述供应通道出口通入所述轴承间隙(410)。
7.根据权利要求6所述的增压设备(10)，其特征在于，所述供应通道(500)被设计成使得所述流体流从所述供应通道入口(530)沿径向方向(24)朝向所述轴(200)被引导和/或沿轴向方向(22)被引导至所述供应通道出口(540)。
8.根据前述权利要求之一所述的增压设备(10)，进一步包括至少一个回流通道(600a，600b，600c)，所述至少一个回流通道被设计成用于将在所述压缩机运行时沿径向方向(24)流过所述轴承间隙(410)的流体流从所述轴向轴承(400)排出。
9.根据权利要求8所述的增压设备(10)，其特征在于，所述压缩机壳体(110)包...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。