一種小微型渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小微型渦輪增壓器，其包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)、轉(zhuǎn)軸、2個(gè)徑向軸承、1個(gè)止推軸承及主殼體，所述徑向軸承為混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承，所述止推軸承為混合式動(dòng)壓氣體止推軸承，所述主殼體套設(shè)在轉(zhuǎn)軸的中部，2個(gè)徑向軸承分別套設(shè)在位于主殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，所述止推軸承套設(shè)在位于主殼體與壓輪間的轉(zhuǎn)軸上。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)在氣浮狀態(tài)下的超高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，針對(duì)相同功率要求，可使渦輪增壓器的體積顯著減小實(shí)現(xiàn)微型化。
【專利說(shuō)明】
一種小微型渦輪増壓器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是涉及一種小微型渦輪增壓器，屬于高精密機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)是靠燃料在氣缸內(nèi)燃燒作功來(lái)產(chǎn)生功率的，輸入的燃料量受到吸入氣缸內(nèi)空氣量的限制，所產(chǎn)生的功率也會(huì)受到限制，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能已處于最佳狀態(tài)，再增加輸出功率只能通過(guò)壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸來(lái)增加燃料量，提高燃燒作功能力。在目前技術(shù)條件下，渦輪增壓器是唯一能使發(fā)動(dòng)機(jī)在工作效率不變的情況下增加輸出功率的機(jī)械裝置。渦輪增壓器的工作原理是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來(lái)推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整一下發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率了。
[0003]由于渦輪增壓器的關(guān)鍵零件是軸承，然而目前的渦輪增壓器通常采用滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承，存在以下諸多問(wèn)題:由于采用潤(rùn)滑油，不可避免的出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了經(jīng)油封泄漏機(jī)油和中冷器的工作面沾污的問(wèn)題；由于摩擦力的存在，使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低，效率低下;并且由于存在磨損使得軸承壽命較短;難以適應(yīng)高轉(zhuǎn)速工況;并且，較大質(zhì)量的轉(zhuǎn)子也會(huì)消耗較多的廢氣能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的小微型渦輪增壓器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種小微型渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)、轉(zhuǎn)軸、2個(gè)徑向軸承、I個(gè)止推軸承及主殼體，所述渦輪機(jī)包括渦輪、渦輪機(jī)導(dǎo)流器及渦輪機(jī)殼體，所述壓氣機(jī)包括壓輪、壓氣機(jī)擴(kuò)壓器及壓氣機(jī)殼體;其特征在于:所述徑向軸承為混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承，包括軸承外套、軸承內(nèi)套及設(shè)置在軸承外套與內(nèi)套之間的箔型彈性件;所述止推軸承為混合式動(dòng)壓氣體止推軸承，包括兩個(gè)側(cè)盤以及夾設(shè)在兩個(gè)側(cè)盤之間的中盤，在每個(gè)側(cè)盤與中盤之間均設(shè)有箔型彈性件;所述主殼體套設(shè)在轉(zhuǎn)軸的中部，2個(gè)徑向軸承分別套設(shè)在位于主殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，所述止推軸承套設(shè)在位于主殼體與壓輪間的轉(zhuǎn)軸上。
[0007]作為進(jìn)一步實(shí)施方案，所述的小微型渦輪增壓器還包括渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體、轉(zhuǎn)軸套及左軸承室端蓋和右軸承室端蓋，所述轉(zhuǎn)軸套套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，徑向軸承和止推軸承均套設(shè)在轉(zhuǎn)軸套上；渦輪機(jī)殼體與渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體固定連接，渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體與左軸承室端蓋固定連接，左軸承室端蓋與主殼體固定連接;壓氣機(jī)殼體與右軸承室端蓋固定連接，右軸承室端蓋與主殼體固定連接。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)軸的表面開設(shè)有散熱螺旋槽，以利于轉(zhuǎn)軸和軸承室的散熱。
[0009]作為優(yōu)選方案，在主殼體的內(nèi)筒周側(cè)開設(shè)有若干通氣孔，以利于氣體的導(dǎo)入和導(dǎo)出，一方面實(shí)現(xiàn)快速散熱排氣，另一面實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承室內(nèi)進(jìn)行空氣補(bǔ)給。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對(duì)稱，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對(duì)應(yīng)并相互交接。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在與軸承內(nèi)套的外圓周面相配合的箔型彈性件的配合面上設(shè)有耐磨涂層。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件與軸承內(nèi)套的配合間隙為0.003?
0.008mmo
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件的兩端均固定在軸承外套的內(nèi)圓周壁上。
[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件為多個(gè)，且沿軸承外套的內(nèi)圓周壁均勻分布O
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在軸承外套的內(nèi)圓周壁設(shè)有用于固定箔型彈性件的卡槽。
[0018]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在軸承外套的兩端設(shè)有止環(huán)。
[0019]作為優(yōu)選方案，所述中盤的兩端面均設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋，且一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對(duì)稱。
[0020]作為優(yōu)選方案，在所述中盤的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且外圓周面的槽式花紋的形狀與兩端面的槽式花紋的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對(duì)應(yīng)并相互交接。
[0021]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，中盤的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0022]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在與中盤相配合的箔型彈性件的配合面上設(shè)有耐磨涂層。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述箔型彈性件與中盤的配合間隙為0.003?0.008mm。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述箔型彈性件的至少一端固定在對(duì)應(yīng)側(cè)盤的內(nèi)端面上。
[0025]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，每個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件為多個(gè)，且沿側(cè)盤的內(nèi)端面均勻分布O
[0026]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，固定在一個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件與固定在另一個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件形成鏡像對(duì)稱。
[0027]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在側(cè)盤的內(nèi)端面設(shè)有用于固定箔型彈性件的卡槽。
[0028]作為一種實(shí)施方案，所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的弧形凸起頂端與平箔相貼合。
[0029]作為另一種實(shí)施方案，所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的波拱間過(guò)渡底邊與平箔相貼合。
[0030]作為又一種實(shí)施方案，所述的箔型彈性件由兩個(gè)平箔組成。
[0031 ]上述的槽式花紋均為葉輪形狀。
[0032]上述的箔型彈性件優(yōu)選經(jīng)過(guò)表面熱處理。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0034]因本發(fā)明所提供的渦輪增壓器，是以氣體作為軸承的潤(rùn)滑劑，因此不僅具有無(wú)污染、摩擦損失低、使用時(shí)間長(zhǎng)、適用范圍廣、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且采用所述結(jié)構(gòu)，散熱效果好，可保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行;尤其是，因所述結(jié)構(gòu)的空氣軸承能實(shí)現(xiàn)在氣浮狀態(tài)下的超高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)(經(jīng)測(cè)試，可達(dá)100，000?450 ,OOOrpm的極限轉(zhuǎn)速)，因此針對(duì)相同功率要求，本發(fā)明可使渦輪增壓器的體積顯著減小實(shí)現(xiàn)微型化，具有占用空間小、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)微型化高新技術(shù)的發(fā)展具有重要價(jià)值，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著性進(jìn)步。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是實(shí)施例1提供的一種小微型渦輪增壓器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是實(shí)施例1提供的混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承的局部分割的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3是圖2中的A局部放大圖；
[0038]圖4是實(shí)施例1提供的混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承的局部分割的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5是圖4中的B局部放大圖；
[0040]圖6是實(shí)施例1提供的混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖7是圖6中的C局部放大圖；
[0042]圖8是圖7中的D局部放大圖；
[0043]圖9是實(shí)施例1提供的混合式動(dòng)壓氣體止推軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖1Oa是實(shí)施例1中所述中盤的左視圖；
[0045]圖1Ob是實(shí)施例1中所述中盤的右視圖；
[0046]圖1la是實(shí)施例1中所述的固定有箔型彈性件的左側(cè)盤的右視圖；
[0047]圖1lb是實(shí)施例1中所述的固定有箔型彈性件的右側(cè)盤的左視圖；
[0048]圖12是實(shí)施例1提供的箔型彈性件的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖13是實(shí)施例1提供的箔型彈性件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖14是實(shí)施例2提供的一種混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]圖15是圖14中波箔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖16是實(shí)施例3提供的一種混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖17a是實(shí)施例4提供的一種混合式動(dòng)壓氣體止推軸承的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖17b是實(shí)施例4提供的混合式動(dòng)壓氣體止推軸承的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖18是實(shí)施例4提供的混合式動(dòng)壓氣體止推軸承的局部分割立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖19是實(shí)施例4中所述中盤的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057]圖20是圖19中的E局部放大圖；
[0058]圖21是實(shí)施例4中所述中盤的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖22是圖21中的F局部放大圖；
[0060]圖23是實(shí)施例5所提供的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061 ]圖24是圖23中的G局部放大圖。
[0062]圖中標(biāo)號(hào)示意如下:
[0063]1、渦輪機(jī)；11、渦輪；12、渦輪機(jī)導(dǎo)流器；13、渦輪機(jī)殼體；14、渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體;2、壓氣機(jī);21、壓輪;22、壓氣機(jī)擴(kuò)壓器;23、壓氣機(jī)殼體;3、轉(zhuǎn)軸;31、轉(zhuǎn)軸套;32、散熱螺旋槽；
4、混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承;4a、左端徑向軸承;4b、右端徑向軸承;41、軸承外套;411、卡槽;42、軸承內(nèi)套;43、槽式花紋;431、外圓周面的槽式花紋;4311、軸向高位線;4312、軸向中位線；4313、軸向低位線；432、左端面的槽式花紋;4321、徑向高位線；4322、徑向中位線；4323、徑向低位線;433、右端面的槽式花紋;4331、徑向高位線;4332、徑向中位線;4333、徑向低位線；44、止環(huán);45、箔型彈性件;451、波箔；4511、弧形凸起;4512、波拱間過(guò)渡底邊；452、平箔;453、耐磨涂層;5、混合式動(dòng)壓氣體止推軸承;51、側(cè)盤;511、左側(cè)盤;512、右側(cè)盤；513、卡槽;52、中盤;521、左端面的槽式花紋;5211、徑向高位線;5212、徑向中位線;5213、徑向低位線；522、右端面的槽式花紋;5221、徑向高位線；5222、徑向中位線；5223、徑向低位線;523、外圓周面的槽式花紋;5231、軸向高位線;5232、軸向中位線；5233、軸向低位線;53、箔型彈性件;53a、固定在左側(cè)盤上的箔型彈性件;53b、固定在右側(cè)盤上的箔型彈性件;531、波箔;5311、弧形凸起;5312、波拱間過(guò)渡底邊;532、平箔;6、主殼體;7a、左軸承室端蓋;7b、右軸承室端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0064]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0065]實(shí)施例1
[0066]如圖1所示:本實(shí)施例提供的一種小微型渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)1、壓氣機(jī)2、轉(zhuǎn)軸
3、2個(gè)徑向軸承4、1個(gè)止推軸承5及主殼體6，所述渦輪機(jī)I包括渦輪11、渦輪機(jī)導(dǎo)流器12及渦輪機(jī)殼體13，所述壓氣機(jī)2包括壓輪21、壓氣機(jī)擴(kuò)壓器22及壓氣機(jī)殼體23;其特征在于:所述徑向軸承4為混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承，包括軸承外套41、軸承內(nèi)套42及設(shè)置在軸承外套41與內(nèi)套42之間的箔型彈性件45;所述止推軸承5為混合式動(dòng)壓氣體止推軸承，包括兩個(gè)側(cè)盤51以及夾設(shè)在兩個(gè)側(cè)盤之間的中盤52，在每個(gè)側(cè)盤51與中盤52之間均設(shè)有箔型彈性件53;所述主殼體6套設(shè)在轉(zhuǎn)軸3的中部，2個(gè)徑向軸承4分別套設(shè)在位于主殼體6內(nèi)的轉(zhuǎn)軸3上，所述止推軸承5套設(shè)在位于主殼體6與壓輪21間的轉(zhuǎn)軸3上。
[0067]所述的小微型渦輪增壓器還包括渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體14、轉(zhuǎn)軸套31及左軸承室端蓋7a和右軸承室端蓋7b，所述轉(zhuǎn)軸套31套設(shè)在轉(zhuǎn)軸3上，徑向軸承4和止推軸承5均套設(shè)在轉(zhuǎn)軸套31上;渦輪機(jī)殼體13與渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體14固定連接，渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體14與左軸承室端蓋7a固定連接，左軸承室端蓋7a與主殼體6固定連接;壓氣機(jī)殼體23與右軸承室端蓋7b固定連接，右軸承室端蓋7b與主殼體6固定連接。
[0068]另外，在主殼體的內(nèi)筒周側(cè)開設(shè)有若干通氣孔(圖中未示出)，可有利于氣體的導(dǎo)入和導(dǎo)出，一方面可實(shí)現(xiàn)快速散熱排氣，另一面可實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承室內(nèi)進(jìn)行空氣補(bǔ)給。
[0069]結(jié)合圖2至圖5所示:所述軸承內(nèi)套42的外圓周面和左、右端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋43(如圖中的431、432和433，本實(shí)施例中的槽式花紋均為葉輪形狀)，且左端面的槽式花紋432與右端面的槽式花紋433形成鏡像對(duì)稱。位于軸承內(nèi)套42的外圓周面的槽式花紋431的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(432和433)的徑向輪廓線均形成--對(duì)應(yīng)并相互交接，即:外圓周面的槽式花紋431中的軸向高位線4311與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向高位線(4321和4331)均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋431中的軸向中位線4312與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向中位線(4322和4332)均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋431中的軸向低位線4313與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向低位線(4323和4333)均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0070]通過(guò)使軸承內(nèi)套42的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋(431、432和433)，左端面的槽式花紋432與右端面的槽式花紋433形成鏡像對(duì)稱及外圓周面的槽式花紋
431的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(432和433)的徑向輪廓線均形成--對(duì)應(yīng)并相互交接，可保證兩端面的葉輪形狀的槽式花紋(432和433)所產(chǎn)生的增壓氣體從軸心沿徑向不斷地往外圓周面的槽式花紋431形成的凹槽通道里輸送，以致形成更強(qiáng)支撐高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸承所需的氣膜，而氣膜即作為動(dòng)壓氣體徑向軸承的潤(rùn)滑劑，因此有利于實(shí)現(xiàn)所述混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承4在氣浮狀態(tài)下的高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0071]另外，當(dāng)在軸承外套41的兩端分別設(shè)置止環(huán)44時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在高速回轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下，使軸承內(nèi)套42的兩端面與止環(huán)44間產(chǎn)生自密封作用，使槽式花紋連續(xù)產(chǎn)生的動(dòng)壓氣體能完好地密閉保存在軸承的整個(gè)配合間隙中，充分保證高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)壓氣體徑向軸承的潤(rùn)滑需要。
[0072]結(jié)合圖6和圖7所示:所述的箔型彈性件45設(shè)置在軸承外套41與內(nèi)套42之間，是采用波箔451和平箔452組成，所述波箔451的弧形凸起4511的頂端與平箔452相貼合，所述波箔451的波拱間過(guò)渡底邊4512與軸承外套41的內(nèi)圓周壁相貼合。在軸承外套41的內(nèi)圓周壁設(shè)有用于固定箔型彈性件45兩端的卡槽411，所述卡槽411與箔型彈性件45的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，且均沿軸承外套41的內(nèi)圓周壁均勻分布。
[0073]如圖8所示:在與軸承內(nèi)套42的外圓周面相配合的箔型彈性件45的配合面(S卩:構(gòu)成箔型彈性件45的平箔452的內(nèi)表面)上設(shè)有耐磨涂層453，以進(jìn)一步降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)套42對(duì)箔型彈性件45的磨損，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
[0074]所述的箔型彈性件45與軸承內(nèi)套42的配合間隙優(yōu)選為0.003?0.008mm，以進(jìn)一步確保軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0075]如圖9所示:本實(shí)施例提供的一種混合式動(dòng)壓氣體止推軸承5，包括:兩個(gè)側(cè)盤51，在兩個(gè)側(cè)盤51之間夾設(shè)有中盤52，在每個(gè)側(cè)盤51與中盤52之間設(shè)有箔型彈性件53;所述中盤52的左端面設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋521，右端面設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋522。
[0076]結(jié)合圖1Oa和圖1Ob可見:所述中盤52的左端面的槽式花紋521與右端面的槽式花紋522之間形成鏡像對(duì)稱，左端面的槽式花紋521的徑向輪廓線與右端面的槽式花紋522的徑向輪廓線形成--對(duì)應(yīng)。
[0077]所述的槽式花紋521與522的形狀相同，本實(shí)施例中均為葉輪形狀。
[0078]進(jìn)一步結(jié)合圖1Ia和圖1 Ib可見:所述箔型彈性件53固定在對(duì)應(yīng)側(cè)盤51的內(nèi)端面上(例如圖11 a所示的固定有箔型彈性件5 3 a的左側(cè)盤511和圖11 b所示的固定有箔型彈性件53b的右側(cè)盤512)，且固定在左側(cè)盤511上的箔型彈性件53a與固定在右側(cè)盤512上的箔型彈性件53b形成鏡像對(duì)稱。在每個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件可為多個(gè)(圖中示出的是4個(gè))，且沿側(cè)盤的內(nèi)端面均勻分布。
[0079]通過(guò)在側(cè)盤51與中盤52之間設(shè)置箔型彈性件53，在中盤52的左、右端面設(shè)置規(guī)則形狀的槽式花紋(521和522)，且使左端面的槽式花紋521與右端面的槽式花紋522形成鏡像對(duì)稱，從而得到了既具有槽式動(dòng)壓氣體止推軸承的高極限轉(zhuǎn)速的剛性特征、又具有箔片式動(dòng)壓氣體止推軸承的高抗沖擊能力和載荷能力的柔性特征的混合式動(dòng)壓氣體止推軸承；因?yàn)椴蛷椥约?3與中盤52間形成了楔形空間，當(dāng)中盤52轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體因其自身的粘性作用被帶動(dòng)并被壓縮到楔形空間內(nèi)，從而可使軸向動(dòng)壓力得到顯著增強(qiáng)，相對(duì)于現(xiàn)有的單純箔片式動(dòng)壓氣體止推軸承，可具有在相同載荷下成倍增加的極限轉(zhuǎn)速；同時(shí)，由于增加了箔型彈性件53，在其彈性作用下，還可使軸承的載荷能力、抗沖擊能力和抑制軸渦動(dòng)的能力顯著提高，相對(duì)于現(xiàn)有的單純槽式動(dòng)壓氣體止推軸承，可具有在相同轉(zhuǎn)速下成倍增加的抗沖擊能力和載荷能力。
[0080]為進(jìn)一步降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)的中盤52對(duì)箔型彈性件53的磨損，以延長(zhǎng)軸承的使用壽命，最好在與中盤52相配合的箔型彈性件53的配合面上設(shè)置耐磨涂層(圖中未示出)。
[0081 ]如圖12和圖13所示:本實(shí)施例中所述的箔型彈性件45/53均由波箔451/531和平箔452/532組成，所述波箔451/531的弧形凸起4511/5311的頂端與平箔452/532相貼合。
[0082]實(shí)施例2
[0083]如圖14所示，本實(shí)施例所述的箔型彈性件45由波箔451和平箔452組成，所述波箔451的弧形凸起4511的頂端與軸承外套41的內(nèi)圓周壁相貼合，所述波箔451的波拱間過(guò)渡底邊4512與平箔452相貼合。
[0084]圖15所示為所述波箔451的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0085]實(shí)施例3
[0086]如圖16所示，本實(shí)施例所述的箔型彈性件45由兩個(gè)平箔452組成。
[0087]實(shí)施例4
[0088]結(jié)合圖17a、17b、18至22所示可見，本實(shí)施例提供的一種混合式動(dòng)壓氣體止推軸承與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:
[0089]在所述中盤52的外圓周面也設(shè)有槽式花紋523，且外圓周面的槽式花紋523的形狀與左、右端面的槽式花紋(521和522)的形狀相同(本實(shí)施例中均為葉輪形狀)，以及外圓周面的槽式花紋523的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(521和522)的徑向輪廓線均形成
對(duì)應(yīng)并相互交接;即:
[0090]外圓周面的槽式花紋523中的軸向高位線5231與左端面的槽式花紋521中的徑向高位線5211均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向中位線5232與左端面的槽式花紋521中的徑向中位線5212均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向低位線5233與左端面的槽式花紋521中的徑向低位線5213均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接(如圖20所示)；
[0091]外圓周面的槽式花紋523中的軸向高位線5231與右端面的槽式花紋522中的徑向高位線5221均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向中位線5232與右端面的槽式花紋522中的徑向中位線5222均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向低位線5233與右端面的槽式花紋522中的徑向低位線5223均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接(如圖22所示)。
[0092]當(dāng)在所述中盤52的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且使外圓周面的槽式花紋523的形狀與左、右端面的槽式花紋(521和522)的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋523的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(521和522)的徑向輪廓線均形成一一對(duì)應(yīng)并相互交接時(shí)，可使內(nèi)盤兩端面的槽式花紋(521和522)所產(chǎn)生的增壓氣體從軸心沿徑向不斷地往外圓周面的槽式花紋523形成的凹槽通道里輸送，以致形成更強(qiáng)支撐高速運(yùn)轉(zhuǎn)軸承所需的氣膜，而氣膜即作為動(dòng)壓氣體止推軸承的潤(rùn)滑劑，因而可進(jìn)一步確保所述的混合式動(dòng)壓氣體止推軸承在氣浮狀態(tài)下的高速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，為實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高極限轉(zhuǎn)速提供進(jìn)一步保證。
[0093]在側(cè)盤51的內(nèi)端面上設(shè)有用于固定箔型彈性件53的卡槽513(如圖18所示)。
[0094]所述的箔型彈性件53與中盤52的配合間隙優(yōu)選為0.003?0.008mm，以進(jìn)一步確保軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0095]為了更好地滿足高速運(yùn)轉(zhuǎn)的性能要求，所述的箔型彈性件53優(yōu)選經(jīng)過(guò)表面熱處理。
[0096]另外需要說(shuō)明的是:本發(fā)明所述的箔型彈性件53的組成結(jié)構(gòu)不限于上述實(shí)施例中所述，還可以采用波箔和平箔組成，但所述波箔的波拱間過(guò)渡底邊與平箔相貼合，或者，直接采用兩個(gè)平箔組成，或采用其它的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。
[0097]實(shí)施例5
[0098]結(jié)合圖23和圖24所示:在轉(zhuǎn)軸3的表面開設(shè)有散熱螺旋槽32，以利于轉(zhuǎn)軸和軸承室的散熱。
[0099]經(jīng)測(cè)試，本發(fā)明提供的軸承在氣浮狀態(tài)下能達(dá)到100，000?450，OOOrpm的極限轉(zhuǎn)速，因此針對(duì)相同功率要求，本發(fā)明可使渦輪增壓器的體積顯著減小實(shí)現(xiàn)微型化，對(duì)促進(jìn)微型化高新技術(shù)的發(fā)展具有重要價(jià)值。
[0100]最后有必要在此指出的是:以上內(nèi)容只用于對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種小微型渦輪增壓器，包括渦輪機(jī)、壓氣機(jī)、轉(zhuǎn)軸、2個(gè)徑向軸承、I個(gè)止推軸承及主殼體，所述渦輪機(jī)包括渦輪、渦輪機(jī)導(dǎo)流器及渦輪機(jī)殼體，所述壓氣機(jī)包括壓輪、壓氣機(jī)擴(kuò)壓器及壓氣機(jī)殼體;其特征在于:所述徑向軸承為混合式動(dòng)壓氣體徑向軸承，包括軸承外套、軸承內(nèi)套及設(shè)置在軸承外套與內(nèi)套之間的箔型彈性件;所述止推軸承為混合式動(dòng)壓氣體止推軸承，包括兩個(gè)側(cè)盤以及夾設(shè)在兩個(gè)側(cè)盤之間的中盤，在每個(gè)側(cè)盤與中盤之間均設(shè)有箔型彈性件;所述主殼體套設(shè)在轉(zhuǎn)軸的中部，2個(gè)徑向軸承分別套設(shè)在位于主殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上，所述止推軸承套設(shè)在位于主殼體與壓輪間的轉(zhuǎn)軸上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述的小微型渦輪增壓器還包括渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體、轉(zhuǎn)軸套及左軸承室端蓋和右軸承室端蓋，所述轉(zhuǎn)軸套套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，徑向軸承和止推軸承均套設(shè)在轉(zhuǎn)軸套上;渦輪機(jī)殼體與渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體固定連接，渦輪機(jī)導(dǎo)流器殼體與左軸承室端蓋固定連接，左軸承室端蓋與主殼體固定連接;壓氣機(jī)殼體與右軸承室端蓋固定連接，右軸承室端蓋與主殼體固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)軸的表面開設(shè)有散熱螺旋槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:在主殼體的內(nèi)筒周側(cè)開設(shè)有若干通氣孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對(duì)稱，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對(duì)應(yīng)并相互交接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述中盤的兩端面均設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋，且一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對(duì)稱。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:在所述中盤的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且外圓周面的槽式花紋的形狀與兩端面的槽式花紋的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對(duì)應(yīng)并相互交接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:中盤的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對(duì)應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:固定在一個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件與固定在另一個(gè)側(cè)盤上的箔型彈性件形成鏡像對(duì)稱。12.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的弧形凸起頂端與平箔相貼合。13.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的波拱間過(guò)渡底邊與平箔相貼合。14.根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的小微型渦輪增壓器，其特征在于:所述的箔型彈性件由兩個(gè)平箔組成。
【文檔編號(hào)】F16C32/06GK105889326SQ201610334011
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】羅立峰
【申請(qǐng)人】羅立峰