專利名稱：用于渦輪增壓器軸的浮動軸承機座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及用于高速旋轉機器或渦輪機，特別是例如用于將增空氣以 高壓供應至內燃機的渦輪增壓器的支承系統(tǒng)的^。更特別地，本發(fā)明涉及具 有一對用于旋轉支承高速旋轉軸的角接觸軸承的改進的浮動軸^^幾座(bearing cartridge),其中所述角接觸軸擬肖微卸載，或承受稍微負預載栽荷以便以最小 軸^^損械高平穂運轉工作，同時，"常工作中適應徑向和交替軸向載荷、 熱載荷和瞬時狀態(tài)載荷。
背景技術：
渦輪增壓器用于將增壓空氣以^i供應至內燃機以提高發(fā)動機性fMM^頁 M已知的。這種^^增壓器通常包括安裝在由用于高速旋轉工作的適當軸承 支承的共用軸上的^IH"^壓縮機葉輪或葉輪。^M^iM在賺殼體中， 該渦輪殼體成形為以相對高速旋轉驅動渦輪葉輪的發(fā)動機廢氣的流通通道。這 樣被驅動的軸和相應的軸^it常被安^設置在渦輪殼體與其中具有壓縮機葉輪的壓縮機殼^Mu'司的所謂中心殼體中。因此，廢^區(qū)動的渦IH"輪可旋轉地 驅動壓縮機葉輪，所述壓縮機葉4^A/v并壓縮外界空氣以向相應的內燃4/i^供增壓空氣。重要的設計和開發(fā)努力已經集中到渦輪增壓器軸的軸承上以試圖在軸M構中提供斷氐的軸^f^^員^JL平穂々;l^上無振動的軸轉動，所述軸承結構同時;W^^增壓器工作環(huán)境的相對高速和熱瞬時狀態(tài)。在這方面，已經提出 大量結構用于油潤滑套筒型軸頸軸承，例如^it常分別與渦^壓縮機殼體鄰 近的位置通常安#^^增壓器軸的相對端的旋轉浮動襯套。這種套筒型支承 系統(tǒng)附加地需要單獨的推力軸承，所述推力軸承通常為^轉渦輪增壓器軸上 的徑向擋圈形式，以在工作過程中支撐軸向載荷。但是，這種擋圏型旋轉推力 軸承一直與很大的摩^t員失相關聯(lián)。最i^L4，已經提出^^艦的^^擦鄉(xiāng)承的歧^i曾壓器支承系統(tǒng)。在這方面，已經提出角接觸,承，其中提^"對角接觸,承單元用于支承5高速^^增壓軸的相對端。例如，見美國專利6，739，845， 6,877,901和7,025,579，其內容作為參考并入于此。在這種設計中，渦輪端和壓縮才;i^，^J^U皮安^共同的、通常的圓柱軸承支架中，并且分別設計成傳it^目對的軸向上作 用的，也t^l向內方向上作用的軸向栽荷(也M，朝向船b^向作用的軸向 栽荷)。因此，角接觸軸林元具有徑向和軸向推力支承功能。所述角接觸絲 承單元中的至少之"-^與彈簧圈或公差調整環(huán)相關聯(lián)，該彈簧圏或公差調整環(huán) 用于向所關聯(lián)的軸#元外 ^>軸向向外的推力預載載荷力，由jt沐受響 應于熱瞬變等相對于軸承支架的外滾逸的至少某些軸向移動。但是，所述彈簧 圈或公差調整環(huán)包括一種相對的撓性結構，所述撓性結構;frt以與正常的渦輪 增壓!1#怍狀態(tài)相適應的堅固和扭隨的形式來制造。使用這種撓性彈簧 圏或公差調整環(huán)的支承系^it常不適于'tfc^和容易,確安^i'J渦輪增壓器中 心殼體中。本發(fā)明涉及一種包括角接觸,承單元的通常類型的改進的渦輪增壓器軸 支承系統(tǒng)，但是其中這些,承舉元安^J^走轉浮動軸^^幾座中，所述軸^^幾 座適合f夬速并容易^Mt確安^'j渦輪增壓器中心殼體等中，并且其中所述角接 觸#承是稍微卸栽的，或者承受稍微的負預栽載荷，以便以以最小軸*擦 ^高平穩(wěn)逸行工作，同時在正常工作中適應徑向和交替軸向載荷、熱栽荷和 瞬變狀態(tài)栽荷。發(fā)明內容才 本發(fā)明，提^"~種用于例如渦輪增壓器的高速旋轉機器的 ^逸的支承 系統(tǒng)，其中所述^支承系統(tǒng)包^J走轉浮動軸^^幾座，所述旋轉浮動軸;f^幾座 具有一對用于高速旋轉軸的穩(wěn)定支承的軸向間隔的角接觸,承。每個角接觸 ,承包^^轉插A^內itii^外ilii之間的成套軸^^，浮動#承支承這些軸,，這樣在靜jLil非工作狀態(tài)下，所述軸^^M肖微卸載或承受稍負 預載栽荷。結果，"常渦輪增壓器工作期間，所述角接觸^4A^J(L出具有斷氐或最小軸*損的&進的平穩(wěn)運行工作，同時在正常工作中，承受一定的 徑向和交替的軸向軸向栽荷、熱載荷和瞬變狀態(tài)栽荷。在一M形式中，旋轉浮動軸;f^幾座包括內間隔套筒，所述內間隔套筒支 fqUt轉軸周圍，以在兩角接觸軸承的內、;^ii之間軸向延伸。旋轉浮動外套筒 的尺寸被設計為接收兩角接觸軸承的外i^ii，所述角接觸軸^Of常位于其相對端部， 載載。所述浮動軸^M幾座的外套筒包括一對徑向向內開口的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽 用于接收并支擬目應的成對擋圏，例如一對設置在其中的卡扣型擋圈。這些擋圈分別限^1于4^^軸向間隔兩角接觸軸擬卜itit的夕卜表面。才娘本發(fā)明，由內間隔套筒限定的軸向尺寸相對于由所安裝擋圏的外表面限定的軸向尺寸稍大，由jH^靜止或非工作狀態(tài)下，兩角接觸軸承的軸^^ 稍微卸載，或承受稍微的負預加載荷。由于這種iU，角接觸軸#正常的渦 輪增壓器工作狀態(tài)下獲得斷^^^損的平穂運行工作，包括"常工作中改進的承受徑向和交替的軸向栽荷、熱載荷和瞬變狀態(tài)載荷。本發(fā)明的^特#優(yōu)點通過下面結合附圖的更詳細的描述變得^>顯而 易見，其借助于實例，說明本發(fā)明的原理。


采用

本發(fā)明。在這些附圖中圖1是沿通過旋轉中心軸的平面to的^^增壓器一^分的豎直剖視圖， 其中所示的渦輪增壓器包括具有本發(fā)明的新穎性特征的^i^的浮動軸 ^幾座；圖2是示出所述M的軸^a幾座部件的分解透視圖；圖3是與圖1的-"^^N應的放大豎直吾，J^見圖，且示出了本發(fā)明的一腿形式；圖4是示出形成所ii^的軸^bl座的一部分的旋轉浮動外套筒的放大豎 直剖視圖；圖5是用于圖1-3的軸^4幾座中的示例性擋圏的逸f見圖； 圖6是通常與圖3的圓形區(qū)域6相應的所述 ^的軸^^幾座的,分的放 大局部豎直剖視圖；和圖7是與圖3相似的放大豎直剖視圖，但示出本發(fā)明的一替^t形式。
具體實施方式
如示例性附圖所示，提l種在圖1-3中通常以附圖才射己10表示的&近的 ^^14i軸^^幾座或系統(tǒng)，用于在例如所示渦輪增壓器14 (圖1)的高速機器 中旋轉地支;f^走轉軸12。所iitt的軸承機座10包括一對用于旋轉地支承在例 如所示渦輪增壓器中心殼體20的殼體中的軸12的軸向間隔的角接觸,^il7,^"元16和18。這些角接觸軸承16， 18被設計^正常，增壓器工作 中適應交替軸向載荷。4娥本發(fā)明，角接觸軸承16， 18在靜態(tài)或靜止的非工作 狀態(tài)下稍微卸Wl承受稍微的負預栽栽荷，由》b^承16, 18"常工作過程中 以減小的軸^^損和&近的承受徑向和交替軸向的軸向載荷、熱栽荷和瞬變狀 態(tài)栽荷，獲得M的平穂逸行工作。圖1所示的渦輪增壓器14通常包括安^5走轉軸12的相對端的m葉輪 22和壓縮機葉輪24。如^^頁域^^a的，^H"輪22 ^X在賺殼體26中，渦 輪殼體26與來自內^4幾(未示出)的廢氣^L^接，用于以相對的高速旋轉驅動渦 M輪。廢^區(qū)動^IH"輪22因atyt轉船區(qū)動支^^12，支，以相同的相對 的高M又旋轉^M區(qū)動壓縮機葉輪24。葉輪24通常"&j:扭縮機殼體28中以 1^并壓縮周圍空氣以向內燃機的進氣#敗供增壓空氣，由此，允許發(fā)動機以 更好的性能7JC平工作，在某種意:Uiit些都是4^頁域技權員z^的。^ftr壓縮機殼體26， 28通常安彭1]中心殼體20上，中心殼體20包括在 ^^增壓器工作中用于旋轉支承共用軸12的改進的支承系統(tǒng)或機座10。在# 面，需要軸^f幾座10勤目對不利的廢^4目關內燃機工作環(huán)境中&目對寬的轉 速和瞬變軸向栽荷的范圍中支擬由12，所站目對不利的廢^M目關內燃機工作 環(huán)嫂包括大范圍的熱波動和^f目對的高溫下的頻繁持續(xù)工作。本發(fā)明的a的 軸^^幾座10提供簡單的但可靠的支^li置，其適合以減小的或最小的軸*損 而長期平穩(wěn)運轉工作，同時承受在正常渦輪增壓器工作中的徑向和交替軸向軸 向載荷、熱載荷和瞬變狀態(tài)載荷適應的范圍。jtW卜，組的軸^^幾座10相對容 易地以高精度的方式制造、安裝和維護。組的軸承基座10 (圖2-3中最 示出)利用所謂的角接觸類型的浙 郝*元16, 18。在逸*上，這些角接觸軸承16， 18中的^"個包括成套相 對^#擦或^#擦軸^ 30，所iii^由例如金屬或陶瓷的適當材柳成并 且被徑向P艮制在環(huán)形內絲32和環(huán)形外絲34之間。 <橫架35也可i^斜目 應的環(huán)32， 34之間，用于附加地限制###^套軸^#30。如圖1所示，第 一軸#元16包括^^端軸^^元，其外itit34限定軸向夕卜表面肩部36，由 此渦輪端軸承單元16適合在^^增壓器工作中支承沿向內的方向作用的單向軸 向載荷。以相似的方式，第1#元18包括壓縮枳減軸承舉元，外itif 34限定軸向夕卜表面肩部38，由》La縮才;i^軸^^元18 "t^t于在^^t壓器工作中8支承沿向內的方向作用的單向軸向載荷。重要地，在il種配置中，渦輪端和壓 縮才;U^軸^"元16， 18被設計成支承沿相對的軸向而作用的軸向載荷，也f議, 相對于中心殼體20的軸向向內方向(也就是，朝向^軸向作用的軸向載荷)。這兩個角接觸類型的軸承16， 18通常在其相對端部安^i'J^^增壓器軸12 上，并JJt常在中心殼體20中鄰近適當?shù)臍んw端壁，軸12穿過所述殼體端壁 延伸至鄰近的渦#壓縮機殼體26， 28。如示例性附圖所示，渴輪端軸承16 通ita商C/^上面內32以緊公差而被安^J'j軸12上，而內 32的外表面 々|5#軸12上的徑向放大的階4弟肩部40。形成浮動軸^f幾座10的一^分的細長 Jit常圓柱形或管狀內軸承間隔套筒42可滑動地安^J'J軸12上，內間隔套筒 42的一軸向端々條^^端角接觸軸承16的內絲32的內表面。然后，第^ 壓縮才咸軸承18以與將其內iUt32壓酉給到與內間隔套筒42的相對端々峰結 合的方i^皮安^^軸12上。M，相對短的圓柱形間隔擋圏44等在壓縮才咸 內圈32的軸向夕卜表面和壓縮機葉輪24的內表面之間軸向插入的位置而^^J己 到軸12上。因此，利用這種結構，提供了在沿渦輪增壓器軸12的M的M 上預定的位置，也IU^通常在中心殼體20內的軸12的相對端J^上限定^H呆 持兩角接觸軸承16， 18的內絲32的裝置。本發(fā)明的改進的軸^^幾座10還包4^走轉浮動外套筒46 (圖24)，所必卜 套筒具有用于滑動敘己的直徑，J^上完^^走轉安^JiJ形絲中心殼體20中 的相對大的孔48中(如圖1所示)。所必卜套筒46具有限定內孑L 50的通常圓 柱形橫截面形狀。所述內孔50的尺寸為，特別在外套筒46的軸向相對端，用 于與借助于壓酉e/^接收的方式分別接收并支承兩角接觸軸承16， 18的外itil 34。內孔50形^外套筒46中，這樣至少其相對端精確iM擬目同共軸中心 線上。iM)這種結構，隨后的與軸承16、 18的敘己保證了正確的共軸軸^t準， 用于在渦輪增壓器工作過程中的平滑-運轉軸旋轉。如本發(fā)明的所示優(yōu)選形式所示， 一對徑向向內開口的和M的環(huán)形或完整 圓形倒凹凹槽52輛常位于軸承16， 18的每個外絲34的內側或內表面的相 應位置阻斷外套筒46的內孔50。 一對擋圈54例Vf"扣型，；UtC形擋圈(圖 5)，是可移除的并且分別^^在這些凹槽52中。這些擋圏54分別^^f支承 或提供用于^^支承角接觸軸承16， 18的兩外絲34的內側或內表面的軸 向誠9才娥本發(fā)明的主要方面，當被安^5)j外套筒46中的相應凹槽52中時，內 間隔套筒42的軸向尺寸相對于由兩擋圏54的夕卜表面P艮定的軸向尺寸是精確預 定的。更*^地，由內間隔套筒42的軸向M限定的軸向尺寸相對于兩個已凈皮 安裝擋圏54的夕卜表面之間的軸向間隔是稍微細長的，由此，兩軸承舉元16， 18 的軸^i^M0相對于相關的外itil34稍微軸向卸載(或承受稍微負預栽載荷)。 這種配置需要內間隔套筒軸向M的精確成型，還需要環(huán)形槽52的內側*52， (圖4和6)與兩擋圏54的軸向寬度iUl"度相結合的精確成型。在一示例性實施例中，內間隔套筒42構it^ 1.6345英寸+A0.0003英寸的 精確軸向M，但是形成在外套筒46中的兩環(huán)形凹槽52形成有1.557英寸 +A0.0003英寸的內凹槽側* 52，之間的精確軸向間隔。兩擋圈 包括從Bearing Engineers, Inc., AIiso Viejo， CA， Part No. H01-100>SS獲得的相同金/^圏，并且于0.0380英寸+A0.0002英寸的精確軸向狄的驗^f出(lap ground )。采 用這些#1^和公差范圍，內間隔套筒42的軸向尺寸相對于所被安裝的擋圏54 的外表面實質上確實長千分之幾英寸，由ith^靜止或非工作渦輪增壓器狀態(tài)下 稍微卸栽兩角接觸軸承16， 18。角接觸軸承16, 18的稍微軸向卸^^^縮才;i/W軸承18的圖6中最優(yōu) 地示出。也f議，由于內間隔套筒42的鄰i^E縮才7LW端部相對于鄰近擋圏54 的外表面或壓縮枳湘'滾面軸向延長，擋圏54不在外滾道34 Ji^加推力預載荷， 所必卜itilXit過整套軸^itt30上的外向肩部38不;^^推力預載荷(如圖6 中箭頭55所示)。但是，外泉復34不允許軸向向內移動足以在高速工作中it^ 軸林穩(wěn)定性的距離。因此，稍微卸栽的角接觸軸承16， 18在^^增壓器工作中以減少的軸^J"損絲出tt的平穩(wěn)工作，^^上沒有軸^Wr滑或跳動。但是，去載^^1不足以消除角接觸軸承16， 18的正常和必要的功能以在, 增壓器工作的4^范圍內適應正常的徑向栽荷和向內的軸向栽荷和/或熱瞬變載 荷。在工作中，軸 fO^座10的外套筒46相對于殼⑩^Ht助于徑向放大推力 凸緣56而^皮軸向限定。如圖1所示，所述推力凸緣56可形成在外套筒46的壓 縮才咸，并且軸向定位于分別形^UM目鄰殼體結構上的推力面58和60之間， 例力o^A^中心殼體20和壓縮才;i^密封盤62上的推力面58與60之間，如 圖所示。本領域技術人員可以理解的是，推力凸緣56實際上可以沿外套筒46的"M^在^"f5f軸向位置形成，而所示壓縮才;^ij^^優(yōu)選的。潤滑劑例如油在壓力下通過形成在中心殼體20中的油入口 64 (圖1)供應 到形成在外套筒46夕NP周圍的周邊凹形通道66中。由通道66，潤滑油可以流 過形成在外套筒46中的一個或多個徑向開口的沐入端口 68而i^A內套筒與外 套筒42, 46之間的細長圓柱形間隔70中。由所述環(huán)形間隔70,油在逸過中心 殼體20的油箱72收集以便循環(huán)v^前W目對方向軸向流動以潤滑成對角接觸軸 承16， 18。在工作中，當軸12被旋轉驅動時，角接觸軸承16， 18如描迷的起作用以 旋轉支承軸12,并且樣受瞬變推力和熱栽荷。在艦形式中，外套筒46也可 在中心殼僻4L48中旋轉。在這一點上，中間殼々ML48和外套筒46的尺寸之間 徑向公差或間隙可以被設計成使得外套筒46通常以軸M的預定比率旋轉，例 如大約軸轉速的大約三分之一至大約一半。采用it種配置，4^旋#^1和由 角^^觸軸承16， 18支承的旋轉栽^iW氐以增加軸承的^^壽命。外套筒46和殼似L 48的外徑之間的徑向公差或間隙還控制在工作中的軸 ^^幾座10的振動阻尼。在這一點上，周iiif道66形成在中間并JLii樣有皿 在外套筒46的相對端形成一對軸承墊。中間通道66中的潤滑油^f目對向外方 向軸向流動ii7^fif過套筒46和孔48之間的徑向間隙以衰減振動。潤滑油也 在推力凸緣56和中心殼體20上的相4財,力面和密封盤62之間流動以提供附加 的振動阻尼。兩軸承#中心通道66的直徑尺寸和軸向^l可以被可變;l^LiL單獨:Nk^擇 以便控制殼似L 48中的軸^0/L座10的阻麟性?；诎ㄝS12 ， ^M輪22 和壓縮機葉輪24的旋#^且的動力學特性，這種設計選^dt應軸^f幾座10的可 調阻踏性。otb^卜，如圖24中所示的又一可替換示例， 一個或多個軸向開口油流動端 口 172可形絲套筒46上，通常在徑向擴大的推力凸緣56的底部，用于提供 擬目鄰殼體結構上的推力凸緣56和與推力面60(圖1 )之間的油的阻皿流動。圖7示出本發(fā)明的一可替^it形式，其中如前面描述的一a的外套筒 146支承^t角接觸軸承16, 18，且其中兩軸承16， 18的內絲32之間的軸 向間隔由內間隔套42精確確定。外套筒146被加i，因為改進的埋頭孔152， 形成在套筒146的相對端，并Jbf目對于在它們之間延伸的套筒孔152由IW增ii加的直徑尺寸限定。與圖1"6所示實施例相反，兩角接觸軸承16， 18的外滾道 34在外套筒146的相對端以外絲的內表面支稱靠由IW套筒孔152限定的 夕l^p肩部表面154而分別iM4^里頭孔152，中。流入軸#元16， 18的油通過 油入流周邊槽168和在兩個軸^^元中的每個^t相鄰設置的位置叱在外套筒 146中形成的油入流端口 170而獲得。itb^卜，如前所示和所述的，內間隔套筒 42的軸向長度相對軸向外肩部表面154稍微伸長，從而導致當渦輪增壓器處于 靜止或非工作狀態(tài)時角接觸軸承16， 18稍微軸向卸栽。對于^4頁域技^/v員來iW本發(fā)明的^i的軸^^幾座的多種進一步修# ^tA^而易見的。作為示例，^4員域技#員可以理解的是，兩軸#元16, 18的外itii34可以結合到外套筒46中，和/或內滾道32可以結合到軸向分離 的內間隔套筒42中，由此簡化軸^f幾座10的M結構。作為又一示例，如果 需要的話，機座外套筒可以被限制成防止旋轉但允許在中心殼體中軸向浮動。 因此，除了在所附權利要求中所述的，前述說明和附圖不對本發(fā)明起限定作用。
權利要求
1.一種渦輪機，所述渦輪機包括軸向設置在驅動元件和從動元件之間的中心殼體、延伸通過所述中心殼體且使所述驅動和從動元件相互連接的軸、以及用于旋轉支承在所述中心殼體中的所述軸的浮動軸承機座，所述浮動軸承機座包括一對角接觸軸承，每個角接觸軸承具有用于安裝到所述軸上用于隨之旋轉的內滾道、外滾道和設置在所述內滾道和外滾道之間的成套軸承滾珠；內間隔套筒，所述內間隔套筒用于通過第一預定尺寸而軸向地隔開所述成對角接觸軸承的所述內滾道；和用于安裝在所述中心殼體中的外間隔套筒，所述外間隔套筒支承用于分別接合所述成對角接觸軸承的所述外滾道的一對相對表面，所述成對的相對表面被第二預定尺寸軸向地分離；所述第一預定尺寸相對于所述第二預定尺寸至少稍長，由此當渦輪機處于靜止狀態(tài)時所述角接觸軸承承受負預加載荷。
2. i4又利要求1所述的渦輪機，其中，所述渦4^機包括;^^增壓器，并且所述驅動元件包括安裝在所述軸的一端的渦輪葉輪，并且所iiA動元件包括安 裝在所述軸的相對端的壓縮機葉輪。
3. 如權利要求1所述的^^機，其中，所述中心殼體限定軸擬U所必卜 間隔套筒具有用于旋柃浮動安^所述軸擬L中的尺寸M狀。
4. ^f5L利要求3所述的^^機，其中，所ii^卜間隔套筒限定 一對軸承墊， 所述一對軸承墊通常設置在該外間隔套筒的相對端部，用于將所i^卜間隔套筒 旋轉浮動支承在所述軸擬L中；和在所述軸承K間延伸的、具有M的軸向 狄的徑向凹槽周iiit道；外間隔套筒并JJi包括用于;jl/^斤述軸承墊軸向之 間的所iiit道的油的供油裝置。
5. :W又利要求4所述的^^機，其中，所述軸承#所述周皿道的直徑 尺寸和軸向長^bl獨立選擇的，以獲得可調整的振動阻尼。
6. 如權利要求4所述的渦輪機，其中，所必卜間隔套筒還包括徑向增大推 力凸緣。
7. 如權利要求6所述的渦輪機，其中，所述推力凸緣具有至少一個形成于其內的軸向開口的油流動端口 。
8. ^f又利要求1所述的^^機，其中，所必卜間隔套筒還包括徑向增大推 力凸緣。
9. :M又利要求1所述的^^機，其中，每個所述角接觸軸承的所述內絲的尺寸M^j^A^于充分壓酉e/^安^J'J所述軸上。
10. 如^U'J要求1所述的^^機，其中，每個所述角接觸軸承定位為在渦輪才;ux作中承受在向內方向上作用的單向軸向載荷。
11. 如權利要求l所述的^^機，其中，所必卜間隔套筒具有形成于其內 的一對;Ut環(huán)形和徑向向內開口的凹槽，并JLii包括分別iU在所述凹槽中的 一對環(huán)，所述環(huán)P艮;^斤M/t表面，所M^表面分別齡所斷角接觸軸承 的所必卜i^ii。
12. i4又利要求11所述的渦輪機，其中，所ii^對環(huán)包括一對卡扣環(huán)。
13. :H又利要求1所述的^^機，其中，所必卜間隔套筒限定一對軸向向 外的階梯肩部，所述肩部分別限定用于4^所i^U寸角接觸軸承的所必卜ilii 的所ii^t表面。
14. 一種渴輪機，所述渦輪機包括軸向地設置在驅動元件與從動元件之間 的中心殼體、延伸通it/斤述中心殼體并JM^斤述驅動和從動元件相互連接的軸、 以及用于旋轉地支承所述中心殼體中的所述軸的浮動軸承機座，所述浮動軸承 機座包括一對角接觸軸承，每個角接觸軸承具有用于安^J)J所述軸上隨^i免轉的內itil，外ilil， ^iM在所述內^it^外^ii之間的成套軸^i^;每個所述角接觸軸承定位為在渦輪機工作中承栽在向內方向作用的單向軸向栽荷；內間隔套筒，所述內間隔套筒用于通過第"H^^A寸軸向隔開所ii^t角 接觸軸承的所述內itii;夕卜間隔套筒，所^卜間隔套筒適于安^所述中間殼體中，所必卜間隔套 筒具有形成于其中的一對;Ut環(huán)形和徑向向內開口的凹槽；和分別^X在所述凹槽中的一對環(huán)，所述環(huán)P艮定一對相對表面，所&面用 于分別M所iiA對角接觸軸承的所必卜銜復，所勘目對表面對由第二預^X 寸軸向地分離；所述第^5^X寸相對于所述第二預^X寸至少稍長，由此當渦^^^/L處于靜止轉臺時，所述角接觸軸^受負TO口載荷。
15. 力喊利要求14所述的^^機，其中，所述^^機包括^i^增壓器，并 且其中所述驅動元件包括安M所述軸一端的:^t輪，并JL^斤i^動元件包 括安^^所述樹目對端的壓縮機葉輪。
16. 如^U'J要求14所述的渴輪機，其中，所述中間殼體形成軸擬L，所述 外間隔套筒具有用于旋轉安^所述軸擬L中的尺寸和形狀。
17. :H^f'J要求14所述的^"機，其中，所iii^t環(huán)包括一對卡扣環(huán)。
18. —種渦輪機，所述渦輪機包括軸向設置在驅動元件和從動元件之間的 中間殼體，和延伸通過所述中間殼體^HW斤述驅動和從動元件相互連接的軸， 用于旋轉地支承在所述中間殼體中的所述軸的浮動軸^^L座，所述浮動軸;f^幾 座包括一對角接觸軸承，每個角接觸軸承具有安^U所述軸上用于隨^5走轉的內 itit，外itii， ^iM在所述內itii^外itii之間的成套軸^i^;每個所述角接觸軸承定位為在渴輪機工作中承栽在向內方向作用的單向軸 向栽荷；內間隔套筒，所述內間隔套筒用于通過第-H^R寸軸向地隔開所ii^t 角接觸軸承的所述內ilii;外間隔套筒，所必卜間隔套筒適于安裝在所述中間殼體中，所必卜間隔套 筒具有一對軸向地向外的IW肩部，所述肩部分別P艮定一對相對表面，所ii^ 面用于M所^寸角接觸軸承的所必卜私I:,所i^寸的相對表面由第二預 n寸軸向地分離；所述第m寸相對于所述第二預定尺寸至少稍長，由此當渦輪機處于 靜止狀態(tài)時所述角接觸軸^受負TO口載荷。
19. :H5^'澳求18所述的';^^機，其中，所述';^^機包括、;^t壓器，并 且其中所述驅動元件包括安^^所述軸一端的渦IH"輪，并JJ斤m動元件包 括安裝在所述軸的相對端的壓縮機葉輪。
20. 如權利要求18所述的^^機，其中，所述中間殼^^有軸;^L，所述 外間隔套筒具有用于旋轉安裝到所述軸擬L中的尺寸和形狀。
全文摘要
一種用于例如渦輪增壓器(14)的高速旋轉機器的支承系統(tǒng)，其中軸(12)由浮動軸承機座(10)可旋轉地支承，所述浮動軸承機座具有軸向間隔的角接觸軸承(16，18)，每個角接觸軸承具有一組支承在內滾道和外滾道(32，34)之間的軸承滾珠(30)。所述軸承機座包括用于軸向間隔內軸承環(huán)的內間隔套筒(42)，和旋轉浮動外套筒(46)，該外套筒具有一對徑向向內開口的凹槽(52)，該開口的凹槽用于可拆卸地接收卡扣型擋圈(54)，該卡扣型擋圈接合且軸向間隔外軸承環(huán)。內間隔套筒的軸向尺寸相對于限定在所安裝的擋圈的外表面之間的軸向尺寸伸長，由此從它們各自的外軸承環(huán)稍微卸載該組軸承滾珠。這種稍微的軸向卸載以最小軸承磨損提高了平穩(wěn)運轉工作，同時，在工作期間承受瞬時載荷。
文檔編號F16C19/02GK101568736SQ200780034675
公開日2009年10月28日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權日2006年7月19日
發(fā)明者小R·D·麥克基爾南 申請人:Cpi控股有限責任公司