一種具有定位機構的渦輪增壓器整體式軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于渦輪增壓器配件領域,具體涉及一種用于渦輪增壓器中的具有定位機構的整體式軸承。
【背景技術】
[0002]渦輪增壓是增壓發動機中最常見的增壓系統之一,渦輪增壓利用廢氣驅動,在相同的單位時間里,能夠把更多的空氣或空氣與燃油的混合氣強制擠入氣缸進行燃燒,因此能在相同的氣缸容量下產生較自然進氣發動機更大的動力輸出。
[0003]傳統渦輪增壓器的支承結構普遍為浮動軸承內置式,渦輪和葉輪懸臂布置于兩個浮動軸承外側,其軸向力的平衡采用單獨的雙面止推軸承板,布置于增壓器的冷端(壓氣機端),那么止推軸承板必須有足夠的安裝空間。如公布號為CN103912577A的中國發明專利申請《分體式渦輪增壓器止推軸承》公開了一種止推軸承的結構,包括設于增壓器壓氣機端的主止推軸承和靠近渦輪端的副止推軸承,同時通過對油楔面結構的設計,減少供油量,減少機械損失,但該結構不可避免的存在止推結構復雜、止推零件多的缺點。
[0004]除此之外,為防止壓端漏油問題,還需要安裝擋油板。相應地增壓器轉軸長度勢必增加,轉子系統旋轉零件數目增加,使轉子質量加大,給轉軸工作的穩定性帶來不利,并且影響其機械效率。
[0005]對于軸承的潤滑,傳統渦輪增壓器在軸承體內打斜孔,進油通道分別連通到兩個浮動軸承和一個止推軸承板上,使潤滑油流向軸承、軸頸和止推軸承油楔面。雖然這種方法能夠提供各個軸承合理潤滑,但軸承體斜孔的加工、清潔和質量控制等存在一定問題。
[0006]此外,研宄發現在渦輪增壓器的噪聲中,同步振動噪聲最為普遍,而增壓器的機械效率與其響應性密切相關。隨著節能減排政策的推廣,渦輪增壓器越來越多的被用于乘用車及轎車上,為滿足汽車舒適性和駕駛樂趣的需求,必須對增壓器的噪聲控制進行控制,需要改善增壓器轉子系統工作穩定性,并提高機械效率。
[0007]那么,需要對生產相關成本和性能之間達成適當平衡的技術。本發明技術旨在解決此需求和其他需求。
【發明內容】
[0008]針對現有技術中的不足,本發明提供了一種具有定位機構的渦輪增壓器整體式軸承,簡化了止推機構與定位機構,減少了零件數目,提高了機械效率。
[0009]本發明通過以下技術方案實現。
[0010]一種具有定位機構的渦輪增壓器整體式軸承,包括設有油孔的整體式軸承、與整體式軸承配合的定位機構,所述整體式軸承朝向定位機構的一端設有軸肩,所述軸肩上設有缺口 ;所述定位機構包括與所述缺口配合的定位銷釘、用于限制整體式軸承橫向運動的止推壓板、設于止推壓板外側的封油蓋。
[0011]現有技術中,通過設置一個或多個止推軸承來限制整體式軸承的橫向運動,結構復雜,且止推軸承普遍笨重,導致渦輪增壓器整體重量和體積的增加,給轉軸工作的穩定性帶來不利,并且影響其機械效率。
[0012]本發明中,申請人突破了傳統結構的局限,從減少零件、減輕重量、精簡結構的目的出發,通過止推壓板和定位銷釘的配合,限制了整體式軸承的橫向運動與旋轉運動,在不降低定位功能的同時,達到了減少零件數目的目的,相應的減少了摩擦副,提高了機械效率。
[0013]作為優選,所述整體式軸承的內表面上設有承載面,所述承載面上設有軸向油槽,該軸向油槽可為V形、U形、半圓形等,數目為3個或3個以上均布。
[0014]作為優選,所述缺口為弧形缺口,所述定位銷釘上設有可部分進入所述弧形缺口中的圓盤。弧形缺口的圓心與圓盤同心,因此定位銷釘中部的圓盤與弧形缺口恰好咬合,限制了整體式軸承的旋轉運動。
[0015]作為優選,所述圓盤與弧形缺口之間留有空隙,具體為圓盤與弧形缺口的直徑不相等,使整體式軸承保留微小的轉動量,起到一定的緩沖作用。
[0016]作為優選,所述軸肩置于整體式軸承前端面和止推壓板端面之間的間隙中,且軸肩的厚度小于間隙寬度,確保整體式軸承沿軸向留有一定活動間隙,允許整體式軸承在軸向有0.035-0.105mm的竄動量。
[0017]作為優選,所述止推壓板上設有供定位銷釘插入的孔,用于固定定位銷釘。
[0018]作為優選,所述封油蓋上設有密封圈,所述封油蓋外側設有封油蓋擋圈,保證很好的油封效果。
[0019]作為優選,所示整體式軸承的兩側集成由止推軸承,一體式設計節省空間。
[0020]與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:1)具有定位機構的整體式軸承結構簡單,生產制造質量控制方便,工作可靠;2)轉子系統長度短,質量輕,與傳統渦輪增壓器相比,機械效率平均提高3%~5%,低速段可提高8%~10% ;3)徑向支承的浮動軸承內孔表面上的軸向油槽,能夠調節并平衡軸承進回油流量,從根本上抑制轉子系統內油膜渦動的激發,控制振動,減小渦輪增壓器噪聲,提升工作穩定性;4)軸向油槽有含油作用,即使在短暫供油不足的情況下,也一定程度上起到補充潤滑的作用,保證渦輪增壓器維持正常工作狀態,延長增壓器使用壽命。
[0021]
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的整體式軸承及其定位機構的總體剖視圖。
[0023]圖2是本發明的潤滑系統示意圖。
[0024]圖3是潤滑系統內外油膜局部放大視圖。
[0025]圖4是軸承體的立體圖。
[0026]圖5是軸承體的剖視圖。
[0027]圖6是軸承體的左視圖。
[0028]圖7是軸承體的右視圖。
[0029]圖8是定位銷釘的示意圖。
[0030]圖9是止推壓板的立體圖。
[0031]圖10是止推壓板的另一側立體圖。
[0032]圖11效率對比圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖與【具體實施方式】,對本發明作進一步描述。
[0034]見圖1至圖10,一種具有定位機構的渦輪增壓器整體式軸承,包括設有油孔104的整體式軸承10、與整體式軸承10配合的定位機構,所述整體式軸承10朝向定位機構的一端設有軸肩105,所述軸肩105上設有缺口 103,所述缺口 103為弧形缺口 ;所述定位機構包括定位銷釘30、用于限制整體式軸承10橫向運動的止推壓板40、設于止推壓板40外側的封油蓋50,所述定位銷釘30上設有可部分進入所述弧形缺口中的圓盤301 ;所述止推壓板40上設有供定位銷釘30插入的孔403 ;所述封油蓋50上設有密封圈70,所述封油蓋50外側設有封油蓋擋圈60 ;所示整體式軸承10的兩側集成有止推軸承101、111。
[0035]具體來看,圖1中所示,包括整體式軸承10、軸承體20、定位銷釘30、止推壓板40、封油蓋50、封油蓋擋圈60和O型圈70。本發明中,對整體式軸承10的定位包括兩方面:一方面限制其繞渦輪增壓器轉軸80 (X軸)的旋轉運動;一方面限制其沿軸向(X方向)的平動。對于前者,在整體式軸承10的單