專利名稱：一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種渦輪增壓器，尤其涉及變流量控制排氣式渦輪增壓器。
背景技術(shù)：
排氣式渦輪增壓器是利用內(nèi)燃機(jī)排出的壓力高溫廢氣作為動力源，內(nèi)燃機(jī)排出的壓力高溫廢氣引入渦輪增壓器中的渦輪機(jī)，利用廢氣所含有的能量推動渦輪機(jī)中的渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動與之同軸的壓氣機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動，由壓氣機(jī)將吸入空縮壓升壓后輸送到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，向內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)充入高密度空氣，可以提高每次柴油噴射量，既可以提高同型號內(nèi)燃機(jī)的輸出功率，也能顯著改善內(nèi)燃機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，促使柴油充分燃燒，提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率，降低燃油消耗率，減少有害氣體排放，降低噪聲。隨著內(nèi)燃機(jī)功率密度不斷提高，內(nèi)燃機(jī)的平均有效壓力與渦輪增壓器的增壓比越·來越高，內(nèi)燃機(jī)與渦輪增壓器之間匹配問題越來越嚴(yán)重。目前，普通的渦輪增壓器都是按內(nèi)燃機(jī)的額定功率來匹配的，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于低工況運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速低，內(nèi)燃機(jī)的排氣壓力低，導(dǎo)致渦輪增壓器產(chǎn)生壓縮空氣密度也低，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣空氣充量數(shù)會快速降低，造成進(jìn)氣量不足，使得內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的燃料不能充分燃燒，不僅燃油消耗率高，而且會產(chǎn)生冒黑煙，排氣溫度過高，有害氣體排放超標(biāo)，低速扭矩小等缺陷。為了解決內(nèi)燃機(jī)在不同工況條件下都能滿足燃料充分燃燒，可根據(jù)工況來調(diào)節(jié)渦輪增壓器的排氣進(jìn)口截面或者進(jìn)氣流量，在這種理論指導(dǎo)下產(chǎn)生了可變截面的渦輪增壓器和流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器。目前的流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器結(jié)構(gòu)如圖I所示，它包括渦輪殼I、渦輪2、流量調(diào)節(jié)裝置3、中間體4、渦輪軸5、滑動軸承6、擴(kuò)壓板7、壓殼8和增壓葉輪9，渦輪2和增壓葉輪9分別安裝在渦輪軸5的兩端，渦輪2位于渦輪殼I中，增壓葉輪9位于壓殼8中，流量調(diào)節(jié)裝置3設(shè)置在渦輪殼I漸變氣道的旁路上，它由高壓氣管31、控制氣閥32、執(zhí)行桿33和啟閉板34組成，通過壓氣機(jī)出口的壓力氣體經(jīng)高壓氣管31、控制氣閥32、執(zhí)行桿33控制啟閉板34，從而實(shí)現(xiàn)對漸變氣道中進(jìn)氣流量的控制，渦輪軸5通過滑動軸承6安裝在中間體4上，渦輪殼I和擴(kuò)壓板7分別密封地固定安裝在中間體4的兩側(cè)，滑動軸承6由潤滑系統(tǒng)中的帶壓潤滑油進(jìn)行潤滑和冷卻。同時(shí)潤滑油對整個渦輪增壓器的冷卻也起到很大作用?，F(xiàn)有流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器的運(yùn)行阻力比較大，影響到渦輪增壓器增壓效果的進(jìn)一步提高，經(jīng)申請人長期的實(shí)踐和分析，排氣式渦輪增壓器的運(yùn)行阻力主要來自于渦輪軸與中間體兩端間的轉(zhuǎn)動密封處磨擦力和渦輪軸與滑動軸承之間磨擦力；其中，渦輪軸與中間體兩端的密封結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)動磨擦不可避免，否則就無法密封，而滑動軸承與渦輪軸之間配合磨擦力則有進(jìn)一步改進(jìn)的空間，對此配合結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化是減少排氣式渦輪增壓器運(yùn)動阻力的有效途徑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是[0008]一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，包括渦輪殼、渦輪、流量調(diào)節(jié)裝置、中間體、渦輪軸、滑動軸承、擴(kuò)壓板、壓殼和增壓葉輪，渦輪和增壓葉輪分別安裝在渦輪軸的兩端，渦輪位于渦輪殼中，增壓葉輪位于壓殼中，流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)置在渦輪殼漸變氣道的旁路上，渦輪軸通過滑動軸承安裝在中間體上，渦輪殼和擴(kuò)壓板分別密封地固定安裝在中間體的兩偵牝滑動軸承由潤滑系統(tǒng)中的帶壓潤滑油進(jìn)行潤滑和冷卻，其特征是所述滑動軸承的外圓表面上沿周向均勻地設(shè)有進(jìn)油孔，在滑動軸承的配合內(nèi)孔的中部設(shè)有壓力油腔，在配合內(nèi)孔中沿周向均勻設(shè)有油膜槽，壓力油腔與油膜槽相通，在油膜槽與軸承端面之間設(shè)有保壓帶。進(jìn)一步，在滑動軸承的配合內(nèi)孔表面上沿周向均勻地設(shè)有3飛條油膜槽。進(jìn)一步，所述油膜槽的橫截面形狀為契塊形，油膜槽的深度沿渦輪軸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小。進(jìn)一步，所述油膜槽的頂面為平面或弧面。進(jìn)一步，在軸承端面上設(shè)有卸油槽。由于在滑動軸承的配合內(nèi)孔沿周向開設(shè)有橫截面形狀為契塊形的油膜槽，且進(jìn)油孔與壓力油腔相通，而壓力油腔又與油膜槽相通連，當(dāng)高壓潤滑油進(jìn)入中間體的潤滑油道后，從滑動軸承上的進(jìn)油孔進(jìn)入壓力油腔后，便同步壓入油膜槽中，橫截面形狀為契塊形的油膜槽既能在滑動軸承和渦輪軸之間快速形成支承渦輪軸的壓力油膜層，又能使渦輪軸自動處于滑動軸承的內(nèi)孔中心，在運(yùn)行時(shí)渦輪軸與滑動軸承之間實(shí)現(xiàn)無接觸支承，最大限度地減小了渦輪增壓器的運(yùn)行阻力；同時(shí)將油膜槽的橫截面形狀設(shè)計(jì)成沿渦輪軸旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小的結(jié)構(gòu)，有利于渦輪軸與滑動軸承之間在壓力潤滑油作用下實(shí)現(xiàn)輔助轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步減少渦輪軸的旋轉(zhuǎn)阻力，使得渦輪增壓器實(shí)現(xiàn)低阻尼運(yùn)行。

圖I為現(xiàn)有流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示圖；圖2為本實(shí)用新型中滑動軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A-A剖視圖；圖4為圖2中B-B剖視圖；圖5為圖2的C向視圖。圖中，I-渦輪殼；2_渦輪；3_流量調(diào)節(jié)裝置；4_中間體；5-渦輪軸；6_滑動軸承；7-擴(kuò)壓板；8-壓殼；9_增壓葉輪；31_高壓氣管；32_控制氣閥；33_執(zhí)行桿；34_啟閉板；61-外圓表面；62_進(jìn)油孔；63_配合內(nèi)孔；64_壓力油腔；65_油膜槽；66_軸承端面；67_保壓帶；68_卸油槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，包括渦輪殼I、渦輪2、流量調(diào)節(jié)裝置3、中間體4、渦輪軸5、滑動軸承6、擴(kuò)壓板7、壓殼8和增壓葉輪9，渦輪2和增壓葉輪9分別安裝在渦輪軸5的兩端，渦輪2位于渦輪殼I中，增壓葉輪9位于壓殼8中，流量調(diào)節(jié)裝置3設(shè)置在渦輪殼I漸變氣道的旁路上，渦輪軸5通過滑動軸承6安裝在中間體4上，渦輪殼I和擴(kuò)壓板7分別密封地固定安裝在中間體5的兩側(cè)，滑動軸承6由潤滑系統(tǒng)中的帶壓潤滑油進(jìn)行潤滑和冷卻，所述滑動軸承6的外圓表面61上沿周向均勻地設(shè)有四個進(jìn)油孔62，在滑動軸承6的配合內(nèi)孔63的中部設(shè)有壓力油腔64，在配合內(nèi)孔63中沿周向均勻設(shè)有四根油膜槽65，壓力油腔64與油膜槽65相通，在油膜槽65與軸承端面66之間設(shè)有保壓帶67，所述油膜槽65的橫截面形狀為契塊形，油膜槽65的深度沿渦輪軸5旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小，所述油膜槽65的頂面為平面或弧面，在軸承端面66上設(shè)有卸油槽68。·
權(quán)利要求1.ー種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，包括渦輪殼(I)、渦輪(2)、流量調(diào)節(jié)裝置(3)、中間體(4)、渦輪軸(5)、滑動軸承(6)、擴(kuò)壓板(7)、壓殼(8)和增壓葉輪(9)，渦輪(2)和增壓葉輪(9)分別安裝在渦輪軸(5)的兩端，渦輪(2)位于渦輪殼(I)中，增壓葉輪(9)位于壓殼(8)中，流量調(diào)節(jié)裝置(3)設(shè)置在渦輪殼(I)漸變氣道的旁路上，渦輪軸(5)通過滑動軸承(6)安裝在中間體(4)上，渦輪殼(I)和擴(kuò)壓板(7)分別密封地固定安裝在中間體(4)的兩側(cè)，滑動軸承(6)由潤滑系統(tǒng)中的帶壓潤滑油進(jìn)行潤滑和冷卻，其特征是所述滑動軸承(6)的外圓表面(61)上沿周向均勻地設(shè)有進(jìn)油孔(62)，在滑動軸承(6)配合內(nèi)孔(63)的中部設(shè)有壓力油腔(64)，在配合內(nèi)孔(63)中沿周向均勻設(shè)有油膜槽(65)，壓カ油腔(64)與油膜槽(65)相通，在油膜槽(65)與軸承端面(66)之間設(shè)有保壓帶(67)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，其特征是在滑動軸承(6)的配合內(nèi)孔(63)表面上沿周向均勻地設(shè)有3飛條油膜槽(65)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，其特征是所述油膜槽(65)的橫截面形狀為契塊形，油膜槽(65 )的深度沿渦輪軸(5 )旋轉(zhuǎn)方向逐漸減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，其特征是所述油膜槽(65)的頂面為平面或弧面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，其特征是在軸承端面(66)上 設(shè)有卸油槽(68)。
專利摘要一種低阻尼變流量調(diào)節(jié)式渦輪增壓器，在滑動軸承的外圓表面上沿周向均勻地設(shè)有進(jìn)油孔，在配合內(nèi)孔的中部設(shè)有壓力油腔，在配合內(nèi)孔中沿周向均勻設(shè)有油膜槽，壓力油腔與油膜槽相通，在油膜槽與軸承端面之間設(shè)有保壓帶，在軸承端面上設(shè)有卸油槽。由于在滑動軸承的內(nèi)孔表面沿周向開設(shè)有橫截面形狀為楔塊形的油膜槽，當(dāng)高壓潤滑油進(jìn)入壓力油腔和油膜槽后，橫截面形狀為楔塊形的油膜槽既能在滑動軸承和渦輪軸之間快速形成支承渦輪軸的壓力油膜層，又能使渦輪軸自動處于滑動軸承的內(nèi)孔中心，實(shí)現(xiàn)壓力油膜支承，最大限度地減小了渦輪增壓器的運(yùn)行阻力；同時(shí)楔塊形的油膜槽有利于渦輪軸在壓力潤滑油作用下實(shí)現(xiàn)輔助轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)渦輪增壓器的低阻尼助力運(yùn)行。
文檔編號F02B37/12GK202756089SQ20122043159
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者湯俊, 韓青, 曹紅艷, 胡兵, 陸仁杰 申請人:常州市索特動力工程有限公司