用于渦輪增壓器的錐形凸臺式止推軸承的制作方法
【專利摘要】一種用于汽車渦輪增壓器（10)的經(jīng)油潤滑的錐形凸臺式止推軸承組件（60)包括一個(gè)止推軸承（30)。該止推軸承（30)包括一個(gè)基座（62)與至少一個(gè)插件（64或66)的組件，該插件被設(shè)計(jì)成作為一個(gè)有目的地順性的結(jié)構(gòu)而基于施加的力來控制油膜以便在低功率和高功率操作中優(yōu)化性能。斜面角度在低負(fù)荷下是相對大的并且在較高負(fù)荷下減小到一個(gè)較小斜面角度。在渦輪增壓器(10)的一側(cè)上，該止推軸承組件（60)可以與一個(gè)拋油環(huán)套筒（34)以及在一個(gè)互補(bǔ)的軸承殼體蓋件（32)內(nèi)的推力墊圈（24)—起工作。
【專利說明】用于渦輪增壓器的錐形凸臺式止推軸承
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2012年4月24日提交的并且題為“用于渦輪增壓器的錐形凸臺式止推軸承”的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/637，565的優(yōu)先權(quán)及所有權(quán)益。
[0003]背景
[0004]披露領(lǐng)域
[0005]本披露涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器的一種部件。更確切而言，本披露涉及一種錐形凸臺式止推軸承組件，該組件帶有多個(gè)插件(例如斜坡件或墊片)以用于改變有效幾何形狀來增大該軸承的最佳工作范圍。
[0006]相關(guān)技術(shù)的說明
[0007]渦輪增壓的優(yōu)點(diǎn)包括功率輸出增大、燃料消耗較低并且污染物排放量減小。發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓不再是主要從高功率性能的角度出發(fā)、而是被視為由于較低的二氧化碳(CO2)排放而降低燃料消耗和環(huán)境污染的一種手段。目前，渦輪增壓的主要原因是使用排氣能量來降低燃料消耗和排放量。在渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒空氣在被供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)之前被預(yù)壓縮。發(fā)動(dòng)機(jī)抽吸與自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)相同體積的空氣-燃料混合物，但是由于較高的壓力并且因此較高的密度，更多空氣和燃料質(zhì)量被供應(yīng)到燃燒室之中。因此，可以燃燒更多燃料，這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出相對于速度和掃過的體積而言增大。
[0008]在排氣渦輪增壓中，正常情況下可能被浪費(fèi)的一部分排氣能量被用于驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。渦輪增壓器返回了正常情況下被浪費(fèi)的排氣能量的一部分到發(fā)動(dòng)機(jī)中，從而有助于發(fā)動(dòng)機(jī)的效率并節(jié)約了燃料。與渦輪機(jī)安裝在同一個(gè)軸上的一個(gè)壓縮機(jī)吸入經(jīng)過濾的環(huán)境空氣、將其壓縮、并且然后將其供應(yīng)給該發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0009]渦輪增壓器是一種與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的強(qiáng)制進(jìn)氣系統(tǒng)。渦輪增壓器將壓縮的空氣傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣從而允許燃燒更多的燃料，因此增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力而沒有明顯地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。因此，渦輪增壓器允許使用較小的發(fā)動(dòng)機(jī)而產(chǎn)生與較大的、自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)相同量的馬力。在車輛中使用較小發(fā)動(dòng)機(jī)具有減小車輛質(zhì)量并且增強(qiáng)燃料經(jīng)濟(jì)性的所希望效果。此外，使用渦輪增壓器允許被遞送至發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的完全燃燒，這有助于實(shí)現(xiàn)更清潔環(huán)境的這一高度希望的目標(biāo)。
[0010]渦輪增壓器典型地包括連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管上的一個(gè)渦輪機(jī)殼體、連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管上的一個(gè)壓縮機(jī)殼體、以及將該潤輪機(jī)殼體和壓縮機(jī)殼體聯(lián)接在一起的一個(gè)中央軸承殼體。渦輪機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)渦輪機(jī)葉輪是由從該排氣歧管供應(yīng)的排氣進(jìn)氣流可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的?？尚D(zhuǎn)地支撐在該中央軸承殼體內(nèi)的一個(gè)軸將該渦輪機(jī)葉輪連接至該壓縮機(jī)殼體內(nèi)的一個(gè)壓縮機(jī)葉輪上，這樣使得該渦輪機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)造成了該壓縮機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)。將該渦輪機(jī)葉輪與該壓縮機(jī)葉輪相連接的軸限定了一條旋轉(zhuǎn)軸線。當(dāng)壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，它增大了經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管被遞送至發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的空氣質(zhì)量流速、空氣流密度和空氣壓力。
[0011]在渦輪增壓器的設(shè)計(jì)中由于其高轉(zhuǎn)速，摩擦最小化系統(tǒng)是常見的。通過一個(gè)套管軸承，該軸在一個(gè)軸襯或類似物上的一個(gè)油膜上轉(zhuǎn)動(dòng)。對于該渦輪增壓器，油供應(yīng)可以來自發(fā)動(dòng)機(jī)油回路。比軸速度更慢地旋轉(zhuǎn)的多個(gè)浮動(dòng)軸承可以位于靜止的中央軸承殼體與該旋轉(zhuǎn)的軸之間以減小摩擦。
[0012]多個(gè)止推軸承支撐著來自這些旋轉(zhuǎn)的葉輪/輪的軸向荷載。關(guān)于軸向方向上的力，由于在軸向方向上作用于壓縮機(jī)輪和渦輪機(jī)輪上的這些力具有不同的幅度，該軸與渦輪機(jī)葉輪組件會(huì)在軸向方向上移位。該軸向止推軸承支撐著這些力。固定在該軸上的多個(gè)小圓盤或環(huán)可以用作多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)表面，其間帶有一個(gè)油膜。該軸向軸承可以固定在該中央軸承殼體內(nèi)。還可以存在一個(gè)油偏轉(zhuǎn)板以防止油進(jìn)入軸密封區(qū)域之中。
[0013]因?yàn)橐粋€(gè)錐形凸臺式軸承的所得摩擦對于幾何形狀、負(fù)載、速度和潤滑劑是敏感的，因此可以設(shè)計(jì)此類具有單一/固定幾何形狀的錐形凸臺式軸承以滿足窄的工作范圍。對于車輛渦輪增壓器而言，止推軸承是由一個(gè)零件沖壓或機(jī)加工而成，從而得到單一幾何形狀。車輛渦輪增壓器經(jīng)歷了比大多數(shù)渦輪機(jī)械大得多的工作范圍。因此，通過在大的操作范圍上提供最佳性能，一種適應(yīng)性的可變幾何形狀止推軸承是有益的。因此，希望的是提供一種具有改進(jìn)的錐形凸臺式止推軸承組件的渦輪增壓器。
[0014]概述
[0015]本披露提供了用于汽車渦輪增壓器的經(jīng)油潤滑的錐形凸臺式止推軸承組件，該組件包括一個(gè)拋油環(huán)套筒、推力墊圈、一個(gè)互補(bǔ)的軸承殼體蓋件、以及一個(gè)止推軸承。該止推軸承包括一個(gè)具有三個(gè)部件的組件:一個(gè)基座以及該基座的各側(cè)上的至少一個(gè)插件，這些插件被設(shè)計(jì)成作為一個(gè)有目的地順性的結(jié)構(gòu)來控制油膜。該止推軸承的錐形凸臺的幾何形狀并且因此該油膜的行為進(jìn)一步由于變化的斜面角度而依賴于所施加的力。變化的斜面角度延伸了在低的軸操作速度與高的軸操作速度(處于增大的軸向承載能力與減小的支承功率消耗的形式)之間的工作范圍。
[0016]該止推軸承的斜面和凸臺得到改進(jìn)，因?yàn)樗鼈兛梢噪S著施加的負(fù)載進(jìn)行調(diào)整。一個(gè)未變形的襯墊表面允許在較低負(fù)載性能的過程中(例如在較低軸速度和渦輪功率下)獲得較小摩擦。隨著力的增大，摩擦在高功率運(yùn)行的過程中、例如在較高渦輪速度的過程中變得較不重要。較高的負(fù)載壓在該斜面上，并且斜面(錐體)角度變得更小并且有效凸臺面積增加。這允許該軸承產(chǎn)生更大的負(fù)載支撐壓力，因此延長了該軸承的工作范圍。
[0017]到該軸承的油流動(dòng)也是重要的。當(dāng)軸承流動(dòng)阻力低時(shí)，過度的油流動(dòng)對于效率是有害的，例如在低速下。對于冷的油而言，摩擦還可以更高。所披露的止推軸承組件有助于控制該油流動(dòng)的流速和在該系統(tǒng)內(nèi)的分布兩方面。
[0018]當(dāng)該旋轉(zhuǎn)軸的速度增加時(shí)，油的流速也增大。該軸承由于增大的速度而產(chǎn)生了更高的壓力。不同于現(xiàn)有技術(shù)的一件式止推軸承，這些順性襯墊插件提供了該錐形凸臺式止推軸承的可變有效幾何形狀。
[0019]附圖簡要說明
[0020]本披露的優(yōu)點(diǎn)將是容易了解的，因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)通過參照以下詳細(xì)說明在結(jié)合附圖考慮時(shí)將變得更好理解，在附圖中:
[0021]圖1是不帶有渦輪機(jī)殼體和壓縮機(jī)殼體的一個(gè)渦輪增壓器的截面?zhèn)纫晥D；
[0022]圖2是圖1的截面A的分解視圖；
[0023]圖3是渦輪增壓器的壓縮機(jī)端的一個(gè)分解視圖；
[0024]圖4是渦輪增壓器的壓縮機(jī)端從內(nèi)部觀察得到的另一個(gè)分解視圖；
[0025]圖5是一個(gè)止推軸承的內(nèi)插件的平面視圖；
[0026]圖6是具有內(nèi)插件、基座和外插件的一個(gè)止推軸承的截面視圖；
[0027]圖7是一個(gè)外插件的平面視圖；
[0028]圖8是具有內(nèi)插件、基座和外插件的一個(gè)止推軸承的分解視圖；
[0029]圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的一個(gè)止推軸承的分解透視圖；
[0030]圖10是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，展示了該軸承表面在低負(fù)載下的可變形性質(zhì)；
[0031]圖11是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，展示了該軸承表面在增大的負(fù)載下的可變形性質(zhì)；
[0032]圖12是一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖，展示了該軸承表面在增大的負(fù)載和平坦的凸臺區(qū)域的情況下的可變形性質(zhì)；
[0033]圖13示出了帶有一個(gè)具有三角形基座的止擋件的一個(gè)軸承組件部件；
[0034]圖14示出了帶有一個(gè)具有矩形基座的止擋件的一個(gè)軸承組件部件；
[0035]圖15示出了帶有一個(gè)具有圓形基座的止擋件的一個(gè)軸承組件部件；并且
[0036]圖16是根據(jù)第三實(shí)施例的一個(gè)止推軸承的分解透視圖。
[0037]實(shí)施方式的詳細(xì)說明
[0038]參見圖1，一個(gè)渦輪增壓器總體上表示為10。渦輪增壓器10可以包括一個(gè)壓縮機(jī)葉輪14、一個(gè)軸承殼體16、以及一個(gè)渦輪機(jī)葉輪組件18。一個(gè)軸20可旋轉(zhuǎn)地支撐在該軸承殼體16內(nèi)并且將該渦輪機(jī)葉輪組件18連接至壓縮機(jī)葉輪14上，從而使得該渦輪機(jī)葉輪組件18的旋轉(zhuǎn)造成了該壓縮機(jī)葉輪14的旋轉(zhuǎn)?？尚D(zhuǎn)的軸20在軸向方向上延伸并且限定了一條旋轉(zhuǎn)軸線R。一個(gè)壓縮機(jī)葉輪14安裝在軸20的一端上并且被容納在壓縮機(jī)殼體(未示出)中。一個(gè)壓縮機(jī)螺母22可以將壓縮機(jī)葉輪14牢固地固持到軸20的遠(yuǎn)端上。渦輪機(jī)葉輪組件18被附接至或安裝到軸20的相反一端上并且接受來自一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)排氣歧管(未示出)的排氣流。當(dāng)該壓縮機(jī)葉輪14旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣被抽入并且被壓縮以便以升高的壓力遞送至一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管。如本領(lǐng)域眾所周知的，渦輪機(jī)葉輪組件18是由從該排氣歧管供應(yīng)的流入排氣可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的，該排氣使該軸20旋轉(zhuǎn)，由此致使壓縮機(jī)葉輪14旋轉(zhuǎn)。換言之，壓縮機(jī)葉輪14是由渦輪機(jī)葉輪組件18可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的。在驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)葉輪組件18之后，排氣被排放。
[0039]軸20可以通過多種已知的軸承或套筒(例如，隔離套筒)可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承殼體16中。
[0040]軸20可以具有環(huán)繞該軸20的一個(gè)推力墊圈24，例如與一個(gè)靜止的止推軸承30合作來應(yīng)對渦輪增壓器10中的軸向負(fù)載的一個(gè)墊圈或類似裝置。軸20還可以穿過一個(gè)軸承殼體蓋件32和一個(gè)拋油環(huán)套筒34，它們被定位成與該壓縮機(jī)葉輪14的后壁相鄰。
[0041]止推軸承30可以抵靠該軸承殼體蓋件32，該軸承殼體蓋件可以包含拋油環(huán)套筒34的一個(gè)部分，如在軸承殼體16的壓縮機(jī)側(cè)中形成的。該軸承殼體蓋件32可以被牢固地密封到軸承殼體16上。該軸承殼體蓋件32與拋油環(huán)套筒34協(xié)作以用于密封來自壓縮機(jī)葉輪14的油并且用于防止壓縮空氣泄露至該軸承殼體16中。拋油環(huán)套筒34包括與壓縮機(jī)葉輪14相鄰的一個(gè)中空柱形端部36。軸20經(jīng)由拋油環(huán)套筒34的端部36中的一個(gè)孔38離開該軸承殼體16，該拋油環(huán)套筒穿入了該軸承殼體蓋件32中的一個(gè)蓋件孔40。該拋油環(huán)套筒34隨著該軸20旋轉(zhuǎn)并且端部36被布置在該軸承殼體蓋件孔40內(nèi)。一個(gè)環(huán)42可以坐于該拋油環(huán)套筒34端部36上的一個(gè)凹槽內(nèi)并且在該拋油環(huán)套筒34與該軸承殼體蓋件32的蓋件孔40的內(nèi)圓周之間形成了一個(gè)氣體密封件。一個(gè)O形環(huán)44可以坐于該軸承殼體蓋件32的外圓周上的一個(gè)凹槽內(nèi)并且在該軸承殼體蓋件32與該軸承殼體16之間形成了一個(gè)氣體密封件。存在其他密封方法，例如PTV型密封劑、過盈配合、墊片等等。
[0042]一個(gè)卡扣環(huán)46將軸承殼體蓋件32鄰近于壓縮機(jī)葉輪14固定在位。該卡扣環(huán)46將軸承殼體蓋件32和止推軸承30固定到軸承殼體16之內(nèi)。一個(gè)類似裝置也可以用一個(gè)或多個(gè)緊固件、或粘合劑、或卡扣接片等等被附接至該軸承殼體上。
[0043]通過該O形環(huán)44或卡扣環(huán)46 (不是油封)可以防止被壓縮的空氣在壓縮機(jī)側(cè)進(jìn)入該軸承殼體16之中。
[0044]該拋油環(huán)套筒34的相反端部48與該止推軸承構(gòu)件30的一個(gè)孔50相鄰。
[0045]該拋油環(huán)套筒34還包括一個(gè)唇緣52，該唇緣具有的圓周大于該中空柱形末端36和遠(yuǎn)端部48中每一者的圓周。該唇緣52被布置在該軸承殼體蓋件32與該止推軸承30之間。該軸承殼體蓋件32優(yōu)選地具有與拋油環(huán)套筒34的唇緣52對齊的一個(gè)互補(bǔ)唇緣54。油循環(huán)穿過該軸承殼體16以提供潤滑。
[0046]在壓縮機(jī)側(cè)，拋油環(huán)套筒34的唇緣52以及軸承殼體蓋件32中的互補(bǔ)唇緣54所包含的油在軸20旋轉(zhuǎn)時(shí)可以被轉(zhuǎn)向到一個(gè)油通路之中。該軸承殼體蓋件32與拋油環(huán)套筒34協(xié)作以用于防止油被吸入壓縮機(jī)葉輪14之中并且用于防止壓縮空氣泄露至該軸承殼體16中。
[0047]參見圖1至圖8，止推軸承30可以是一個(gè)用于渦輪增壓器10的、經(jīng)油潤滑的錐形凸臺式止推軸承組件60。該止推軸承組件60具有三個(gè)部件:一個(gè)基座62以及一個(gè)內(nèi)插件64和一個(gè)外插件66，這些插件被設(shè)計(jì)成作為一個(gè)有目的地順性的結(jié)構(gòu)來基于施加的力對油膜進(jìn)行控制。內(nèi)插件64和外插件66被限制而不能在軸的軸線上相對于基座62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。單一插件是可能的，此時(shí)止推軸承僅支撐一個(gè)方向上的負(fù)載。該止推軸承組件60的錐形凸臺的幾何形狀并且因此該油膜的行為是依賴于所施加的力的。它通過提高軸向負(fù)載能力并降低支承能力而優(yōu)化了低功率運(yùn)行速度與高功率運(yùn)行速度之間并且包括這兩點(diǎn)在內(nèi)的性能。在低負(fù)荷下，斜面(錐體)角度是相對大的并且在較高負(fù)荷下會(huì)改變到具有較小斜面角度的平坦凸臺。這種具有變化的有效幾何形狀的、順性的撓性凸臺可以進(jìn)一步在給定的渦輪增壓器工作范圍的情況下改進(jìn)性能。
[0048]該止推軸承組件60的斜面和凸臺由于它們可以隨著負(fù)載進(jìn)行調(diào)整而得到改進(jìn)。止推軸承組件60優(yōu)化了高負(fù)荷和低負(fù)荷下的性能。在低負(fù)荷下，平坦凸臺面積被減小，并且在高負(fù)荷下，平坦凸臺面積增大以獲得最大負(fù)載能力。一個(gè)未變形的外表面允許在低負(fù)荷性能的過程中、例如在較低速度下每單位軸向力的摩擦更小。在這樣的低速度和負(fù)荷下，摩擦損失減小。該可變形的斜面區(qū)段不具有將其壓下的足夠軸向力。當(dāng)這個(gè)力增大時(shí)，摩擦在高負(fù)荷性能的過程中、例如在較高渦輪增壓器速度的過程中變得較不重要。較高的負(fù)載壓在該斜面上，并且角度變得更小。這個(gè)順性的可變形的方面擴(kuò)展了止推軸承組件60的工作負(fù)荷和摩擦范圍。
[0049]在圖1至圖8中，內(nèi)插件64和外插件66的上側(cè)處的外圓周與基座62并且與軸承殼體蓋件32的外圓周對齊，并且止推軸承30的底部圓周并不存在以便允許油流動(dòng)?；?2可以包括多個(gè)排油槽。該襯墊偏轉(zhuǎn)件停止在該基座上。
[0050]在當(dāng)前實(shí)施例中，內(nèi)插件64可以具有如在內(nèi)插件64被安裝時(shí)所示的一個(gè)開口 68，這個(gè)開口具體用于使得油流動(dòng)到止推軸承組件60的基座62。應(yīng)了解的是，取決于渦輪安排，油可以來自任一側(cè)。交替的油流動(dòng)開口可以存在于基座62或外插件66中。
[0051]可以由一個(gè)銷76來保持基座62和各個(gè)插件64和66中對應(yīng)的一系列對齊的孔洞70,72和74，這個(gè)銷穿過了這些對齊的孔洞70、72和74。銷76還將止推軸承組件60固定到軸承殼體16上，這還將防止止推軸承組件60相對于軸承殼體16旋轉(zhuǎn)。銷76可以被固定到軸承殼體16上的孔洞或其他器件中。還可以在該軸承殼體內(nèi)部使用非圓形的界面幾何形狀，如果不考慮用銷來約束旋轉(zhuǎn)的話。
[0052]在當(dāng)前實(shí)施例中，外插件66具有一個(gè)接片80，該接片優(yōu)選地被整合為在其外圓周上的多個(gè)片材金屬接片，該外圓周與基座62中的一個(gè)凹陷82對齊以便將外插件66固定至基座62上。這證明是對生產(chǎn)友好的，但可以利用將插件64和66夾緊或緊固到基座62上的不同手段來形成止推軸承30，例如夾子、粘合劑和其他緊固器件。
[0053]參見圖9，其中參考號代表了與上文描述的那些相似的元件，止推軸承組件160的第二實(shí)施例包括插件164和166，這些插件比基座162的直徑小并且因此比軸承殼體蓋件32的直徑小。而且，示出了用于將插件164和166固定到基座162上的另一個(gè)器件。更確切而言，一系列螺釘穿過各個(gè)插件164和166并且固定到基座162之中。
[0054]圖10至12是結(jié)構(gòu)示意圖，展示了該軸承表面的可變形性質(zhì)。在圖10中，斜面角度在低負(fù)荷下最大，接著圖11和12示出了當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)斜面角度減小。在低負(fù)荷下，斜面角度最大并且接著在較高負(fù)荷下減小。這些圖還示出了圖10的低負(fù)荷與接著圖12所示的高負(fù)荷之間的平坦凸臺面積變化。斜面角度在低負(fù)荷下相對大并且在較高負(fù)荷下減小到一個(gè)較小的斜面角度；而平坦凸臺面積在低負(fù)荷下最小并且變化到較高負(fù)荷下的一個(gè)較大凸臺面積。
[0055]在圖10至12中，右側(cè)的箭頭指示了在一個(gè)流道90與一個(gè)止推軸承基座62之間的油流動(dòng)。圖10的彎曲箭頭示出了在插件64的末端94上相對于基座62和止擋件92的一個(gè)力。處于示意性目的，止擋件92是寬泛描述的。圖11和12的豎直箭頭示出了力，并且圖12示出了插件64的可變形末端94相對于止擋件92的順性。示出了鄰近于被固定到基座62上的止擋件92的一個(gè)止推軸承插件末端96。
[0056]圖13至15示出了不同的止擋件幾何形狀和不同數(shù)量的止擋件92。圖13示出了六個(gè)帶有三角形基座的止擋件92。圖14示出了六個(gè)帶有矩形基座的止擋件92。圖15示出了五個(gè)帶有可以為拱形的圓形基座的止擋件92。當(dāng)這些襯墊(例如插件64)向下偏轉(zhuǎn)(在負(fù)載下)時(shí)，此類止擋件92決定了襯墊高度和形狀。
[0057]圖16示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的止推軸承260的分解透視圖?；?62增加了一個(gè)孔口 278來控制從一側(cè)到另一側(cè)的油流動(dòng)?？卓?278可以用于到非供應(yīng)側(cè)的流動(dòng)控制。這個(gè)實(shí)施例不具有鄰近于基座262中的孔的一個(gè)貫通槽。進(jìn)一步，襯墊止擋件284被顯示為是更加矩形的，因?yàn)樗恍枰巧刃位颉梆W餅”形狀的。為了示出本披露的變化，彎折線286被顯示為不是徑向的或者會(huì)聚到這個(gè)孔的中心的。如沿著該軸線所示，斜面、凹槽和止擋件的形狀可以在本披露的范圍內(nèi)變化。
[0058]在此以展示性的方式描述了本發(fā)明，并且應(yīng)理解的是，所使用的術(shù)語旨在本質(zhì)上是描述詞語而非限制詞語。鑒于以上的傳授內(nèi)容，本發(fā)明的許多修改和變體都是可能的。因此應(yīng)理解的是，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以按照與在本說明內(nèi)具體列舉的不同方式來實(shí)踐本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪增壓器(10)的經(jīng)油潤滑的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，該渦輪增壓器具有通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(20)相連接的一個(gè)壓縮機(jī)葉輪(14)和一個(gè)渦輪機(jī)葉輪(18)，該旋轉(zhuǎn)軸穿過一個(gè)軸承殼體(16)，該錐形凸臺式止推軸承組件￠0)包括: 一個(gè)止推軸承(30)，該止推軸承具有一個(gè)基座(62)、一個(gè)內(nèi)插件￠4)和一個(gè)外插件(66)，這些插件(64，66)是順性的以基于施加的力來控制油膜，其中該旋轉(zhuǎn)軸(20)穿過在該止推軸承(30)中的一個(gè)孔(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中至少一個(gè)插件(64或66)包括用于油流動(dòng)的一個(gè)開口(68)。
3.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中一個(gè)斜面角度在低負(fù)荷下是相對大的并且在較高負(fù)荷下減小到一個(gè)較小斜面角度。
4.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，進(jìn)一步包括具有一個(gè)蓋件孔(40)的一個(gè)軸承殼體蓋件(32)以及具有一個(gè)中空柱形末端(36)的一個(gè)拋油環(huán)套筒(34)，該軸承殼體蓋件(32)被固定在該軸承殼體(16)中，該中空柱形末端配合在該蓋件孔(40)內(nèi)，其中該旋轉(zhuǎn)軸(20)穿過了該拋油環(huán)套筒(34)中的該中空柱形末端(36)。
5.如權(quán)利要求4所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，進(jìn)一步包括一個(gè)卡扣環(huán)(46)，該卡扣環(huán)將該軸承殼體蓋件(32)和止推軸承(30)固定到該軸承殼體(16)之中。
6.如權(quán)利要求5所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該軸承殼體蓋件(32)包括圍繞該軸承殼體蓋件(32)的外圓周的一個(gè)O形環(huán)(44)。
7.如權(quán)利要求6所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該軸承殼體蓋件(32)與該O形環(huán)(44)和該卡扣環(huán)(46)防止了氣體進(jìn)入該軸承殼體(16)之中。
8.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該基座(62)、該內(nèi)插件(64)和該外插件￠6)各自包括彼此對齊的一個(gè)孔(72，74)，該軸承組件￠0)進(jìn)一步包括一個(gè)銷(76)，該銷穿過這些對齊的孔(72，74)以防止該止推軸承(30)相對于該軸承殼體(16)旋轉(zhuǎn)，其中該銷(76)被固定到該軸承殼體(16)上。
9.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該止推軸承(30)的錐形凸臺的幾何形狀取決于施加的力而在低負(fù)荷和高負(fù)荷下優(yōu)化性能，其中在低負(fù)荷下，斜面角度是大的并且在較高負(fù)荷下改變至一個(gè)較小的斜面角度。
10.如權(quán)利要求4所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中在該內(nèi)插件￠4)和該外插件￠6)的上側(cè)處的外圓周與該軸承殼體蓋件(32)的外圓周對齊。
11.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該內(nèi)插件￠4)和該外插件(66)被緊固至該基座￠2)的各側(cè)上。
12.如權(quán)利要求11所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中這些插件(64或66)之一在其外圓周上具有固定至該基座￠2)中的一個(gè)對應(yīng)凹陷(82)上的一個(gè)接片(80)。
13.如權(quán)利要求4所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，其中該拋油環(huán)套筒(34)包括一個(gè)唇緣(52)，該唇緣具有的圓周比該中空柱形末端(36)的圓周更大，并且該軸承殼體蓋件(32)包括一個(gè)互補(bǔ)唇緣(54)，該互補(bǔ)唇緣與該拋油環(huán)套筒(34)的唇緣(52)對齊。
14.如權(quán)利要求1所述的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，進(jìn)一步包括一個(gè)推力墊圈(24)，該推力墊圈環(huán)繞該旋轉(zhuǎn)軸(20)并且與該內(nèi)插件￠4)相鄰。
15.一種用于渦輪增壓器(10)的經(jīng)油潤滑的錐形凸臺式止推軸承組件(60)，該渦輪增壓器具有通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(20)相連接的一個(gè)壓縮機(jī)葉輪(14)和一個(gè)渦輪機(jī)葉輪(18)，該旋轉(zhuǎn)軸穿過了一個(gè)軸承殼體(16)，該錐形凸臺式止推軸承組件￠0)包括:一個(gè)軸承殼體蓋件(32)，該軸承殼體蓋件具有一個(gè)蓋件孔(40)和一個(gè)唇緣(54)，該唇緣具有比該蓋件孔(40)更大的圓周，該軸承殼體蓋件(32)被固定在該軸承殼體(16)內(nèi)；一個(gè)拋油環(huán)套筒(34)，該拋油環(huán)套筒具有的一個(gè)末端配合在該蓋件孔(40)內(nèi)，該拋油環(huán)套筒(34)包括一個(gè)互補(bǔ)唇緣(52)，該互補(bǔ)唇緣與該軸承殼體(16)的唇緣(54)對齊；以及 一個(gè)止推軸承(30)，該止推軸承具有一個(gè)基座(62)、帶有用于油流動(dòng)的一個(gè)開口(68)的一個(gè)內(nèi)插件(64)、以及一個(gè)外插件(66)，這些插件(64，66)是順性的以基于施加的力來控制油膜，該內(nèi)插件￠4)和該外插件￠6)被緊固在該基座￠2)的各側(cè)上， 其中該止推軸承(30)的錐形凸臺的幾何形狀基于施加的力是順性的以便在低負(fù)荷和高負(fù)荷下優(yōu)化性能，其中在低負(fù)荷下，斜面角度是最大的并且在較高負(fù)荷下減小。
【文檔編號】F02B29/00GK104220714SQ201380017643
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月24日
【發(fā)明者】J·P·莫斯凱蒂, C·郎?？? 申請人:博格華納公司