專利名稱：連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種連接渦輪增壓器支架與殼體用的柔性螺栓結(jié)
構(gòu)，屬于渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在渦輪增壓器中，增壓器支架與殼體之間的連接方式主要有2種兩者直接鑄造成整體或采用螺栓連接。增壓器支架與殼體整鑄，增加了鑄造難度，降低了鑄件成品率，并增加了鑄造成本。因此盡管這種結(jié)構(gòu)故障率較低，但國際上采用這種結(jié)構(gòu)的增壓器還很少。目前，國際上采用最多的增壓器支架和殼體連接方式仍是螺栓連接。
針對(duì)以螺栓連接增壓器支架與殼體這種結(jié)構(gòu)形式，在現(xiàn)有技術(shù)中，主要由高強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)螺栓和標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈組成，螺栓只起連接作用。這種標(biāo)準(zhǔn)螺栓連接結(jié)構(gòu)在柴油機(jī)振動(dòng)幅度較小時(shí)，能滿足運(yùn)用要求，故障率較低。但當(dāng)柴
油機(jī)的振動(dòng)幅度較大時(shí)，例如16V280系列柴油機(jī)，由于沒有采取適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)隔離措施，柴油機(jī)振動(dòng)的一部分能量將通過支架傳遞給連接螺栓和渦輪增壓器殼體。在支架、連接螺栓和殼體之間，最薄弱的部件將首先產(chǎn)生疲勞裂紋，并最終發(fā)生疲勞斷裂故障。
由于16V280系列柴油機(jī)的振動(dòng)問題很難解決，與其配套的渦輪增壓器支架和殼體之間的連接螺栓經(jīng)常發(fā)生疲勞斷裂故障，嚴(yán)重影響了柴油機(jī)的正常運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，為渦輪增壓器提供一種實(shí)用而可靠的柔性螺栓連接結(jié)構(gòu)，確保與16V280系列柴油機(jī)配套的渦輪增壓器連接螺栓的可靠性。
本實(shí)用新型是一種柔性螺栓連接結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)來吸收和隔離柴油機(jī)傳到增壓器上的振動(dòng)能量。這種連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓，其特 征在于柔性螺栓連接渦輪增壓器支架與殼體，在柔性螺栓上套裝有碟形彈 簧組及其兩端的墊片。碟形彈簧組之間正反相連，碟形彈簧片族構(gòu)成碟形彈 簧組。螺桿中部圓弧過渡，螺栓頭部與螺桿之間圓弧過渡。
連接螺栓形式的改進(jìn)，在本實(shí)用新型柔性螺栓結(jié)構(gòu)中，連接螺栓由普通 螺栓改為柔性螺栓，降低了螺栓的剛性，減少了附加彎曲應(yīng)力，提高螺栓的 總體可靠性。
柔性螺栓的改進(jìn)，減小螺栓螺桿直徑，以增加螺栓系統(tǒng)的柔度，改善螺 紋聯(lián)結(jié)的載荷分配，提高螺栓的抗疲勞強(qiáng)度；增大螺桿中間的過渡圓弧，降 低應(yīng)力集中，提高螺紋聯(lián)接的抗疲勞強(qiáng)度；改進(jìn)螺栓頭部形狀，加大螺栓頭 部與螺桿之間的過渡圓角半徑，降低應(yīng)力集中，提高螺紋聯(lián)接的抗疲勞強(qiáng)度。
螺栓結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，以兩個(gè)墊片和數(shù)組碟形彈簧替代原結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊 圈。原結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)彈簧墊圈主要是抑制連接螺栓松動(dòng)。在新結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)墊 片和數(shù)組碟形彈簧組成了一個(gè)長20mm彈簧。由于柴油機(jī)的振動(dòng)幅度是有限的，
所以新結(jié)構(gòu)不但能夠抑制連接螺栓松動(dòng)，還可以通過數(shù)組碟形彈簧之間應(yīng)變 時(shí)間不一致，即形成較復(fù)雜的正弦波，而對(duì)振源進(jìn)行隔離，大大減小柴油機(jī) 傳遞給連接螺栓的能量。此外，通過碟型彈簧的應(yīng)變還能吸收一小部分從柴 油機(jī)傳遞給連接螺栓的能量，進(jìn)一步降低連接螺栓承受的振動(dòng)載荷。
當(dāng)16V280系列柴油機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，柴油機(jī)振動(dòng)非常劇烈，渦輪增壓器 采用原螺栓結(jié)構(gòu)，則螺栓疲勞斷裂故障率非常高；采用本實(shí)用新型柔性螺栓 連接結(jié)構(gòu)后，從計(jì)算、試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)用效果來看都很好，基本解決了渦輪增 壓器支架和殼體連接螺栓疲勞斷裂的故障。

圖l是現(xiàn)有渦輪增壓器支架和殼體的連接螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的渦
輪增壓器支架和殼體連接螺栓結(jié)構(gòu)，由螺栓4和彈簧墊圈3組成。螺栓4穿 過彈簧墊圈3和支架2，擰緊在殼體l的螺孔中。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的柔 性螺栓結(jié)構(gòu)柔性螺栓8套上厚墊片7，套上6組碟形彈簧組6，各組之間正 反相連，碟形彈簧3片一組，共有18片碟形彈簧片，再套上薄墊片5，穿過 支架2，最后擰緊在殼體1的螺孔中。
權(quán)利要求1 一種連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓，其特征在于柔性螺栓連接渦輪增壓器支架(2)與殼體(1)，在柔性螺栓(8)上套裝有碟形彈簧組(6)及其兩端的墊片(5)、(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓，其特征 在于碟形彈簧組之間正反相連，碟形彈簧片族構(gòu)成碟形彈簧組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接渦輪增壓器支架和殼體的柔性螺栓，其特征 在于螺桿中部圓弧過渡，螺栓頭部與螺桿之間圓弧過渡。
專利摘要一種連接渦輪增壓器支架和殼體的新型柔性螺栓結(jié)構(gòu)，在柔性螺栓與渦輪增壓器支架之間增加了兩個(gè)特制墊片和6組共18片碟形彈簧，各組碟形彈簧之間進(jìn)行正反相連。當(dāng)柴油機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生較大的振動(dòng)時(shí)，與其配套的渦輪增壓器采用本實(shí)用新型的柔性螺栓結(jié)構(gòu)后，計(jì)算、試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)用效果驗(yàn)證都很好，解決了渦輪增壓器支架和殼體連接螺栓疲勞斷裂故障。
文檔編號(hào)F16B39/24GK201265586SQ20082001535
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月30日
發(fā)明者瑜 李, 李廷金 申請(qǐng)人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車研究所有限公司