(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921472527.9
(22)申请日 2019.09.05
(73)专利权人 湖南天雁机械有限责任公司
地址 421001 湖南省衡阳市石鼓区合江套
路195号
(72)发明人 杨涵钦 冯滔 朱光前 刘妮斯
张涛
(74)专利代理机构 衡阳雁城专利代理事务所
(普通合伙) 43231
代理人 陈纪文
(51)Int.Cl.
F01D 25/16(2006.01)
F01D 25/18(2006.01)
F04D 29/056(2006.01)
F04D 29/063(2006.01)
F04D 29/053(2006.01)F02B 37/00(2006.01)F02B 39/14(2006.01)F04D 29/10(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构(57)摘要用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，涉及涡轮增压器技术领域，其包括轴承座以及传动轴，传动轴的左、右两端从轴承座的轴孔中伸出并分别安装有叶轮和涡轮，轴承座上开设有连通轴孔的进油道，传动轴上套设有 浮动轴承，浮动轴承位于轴孔内且其两端分别设有一个挡圈（或限位套），挡圈固定安装在轴孔内且其与浮动轴承的端面之间设有间隙，浮动轴承的侧壁面上环形设置有油槽，油槽的槽底部开设有多个油孔，浮动轴承横截面的轮廓呈莱洛三角形形状。本实用新型可增大浮动轴承与轴承座之间的润滑油的油量和油压，避免润滑油轻易被烧结，并减少二者之间的接触面，降低摩擦，从而大幅减小运行过程的能量消耗，维持发动机的性 能。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 210396832 U 2020.04.24
C N 210396832
U
1.用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，包括轴承座（1）以及穿设于轴承座（1）的传动轴（2），所述传动轴（2）的左、右两端从轴承座（1）的轴孔（1a）中伸出并分别安装有叶轮（3）和涡轮（4），其特征在于：所述轴承座（1）上开设有连通轴孔（1a）的进油道（1b ），所述传动轴（2）上套设有浮动轴承（5），所述浮动轴承（5）位于轴孔（1a ）内且其两端分别设有一个挡圈（6），所述挡圈（6）固定安装在轴孔（1）内且其与浮动轴承（5）的端面之间设有间隙，所述浮动轴承（5）的侧壁面上环形设置有油槽（5a ），所述油槽（5a ）的槽底部开设有多个连通浮动轴承（5）内腔的油孔（5b ），所述浮动轴承（5）横截面的轮廓呈莱洛三角形形状。
2.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，其特征在于：所述轴孔（1a ）内壁的横截面呈圆形或多边形。
3.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，其特征在于：多个油孔（5b ）呈环形均匀间隔设置在油槽（5a ）的槽底部。
4.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，其特征在于：所述浮动轴承（5）的数量为两个，两个浮动轴承（5）间隔设置在传动轴（2）上。
5.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，其特征在于：所述传动轴（2）设有轴肩，所述传动轴（2）上套设有止推套（7）和密封套（8），所述止推套（7）的右端抵住轴肩、左端抵接密封套（8），所述密封套（8）的左端抵接于叶轮（3）。
权 利 要 求 书1/1页CN 210396832 U
用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及技术领域，尤其指一种用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构。
背景技术
[0002]废气涡轮增压技术在汽车行业中的应用已有几十年的历史，经过数十年的不断改进和开发。随着汽车技术的不断发展，发动机小型化、轻量化后对汽车低速性能和瞬态性能的要求也越来越高，涡轮增压器的动力传输结构及其轴承系统在性能和可靠性方面都起到至关重要的作用。
[0003]涡轮增压器通常包括涡轮、叶轮以及连接二者的传动轴，随着增压器的转速日益提高，普通的滑动轴承已难于胜任，故目前涡轮增压器上绝大多数采用浮动轴承来对传动轴进行支撑，浮动轴承一般为管状结构，通常包括全浮动轴承（自身可转动）和半浮动轴承（自身固定在轴承座内，不可转动），工作时浮动轴承的内圆柱面和外圆柱面均形成动态的油膜，从而提供给传动轴弹性支承，又提供阻尼以及起到减震作用。
[0004]在工作状态中，润滑油通过油道进入轴承座内壁与轴承之间，并可从轴承侧壁的油孔进入到轴承内壁与传动轴之间，传动轴则通过油膜悬浮并高速旋转，使油膜承载了轴承系统的负荷，但如果油量不足，或者润滑油进入轴承座和轴承内的速度较慢，则很容易导致润滑油因温度过高而烧结，或者因润滑不足而导致浮动轴承外壁面与轴承座内壁面之间形成干摩擦，消耗过多的能量，从而可在很大程度上影响发动机的低速性能和加速效果，严重起来甚至会导致涡轮增压器损坏，即便一些进口的轴承润滑油的最高温度可达120度以上，仍难以胜任。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的问题是，提供一种用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，可增大浮动轴承与轴承座之间的润滑油的油量和油压，避免润滑油轻易被烧结，并减少二者之间的接触面，降低摩擦，从而大幅减小运行过程的能量消耗，维持发动机的性能。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，包括轴承座以及穿设于轴承座的传动轴，所述传动轴的左、右两端从轴承座的轴孔中伸出并分别安装有叶轮和涡轮，所述轴承座上开设有连通轴孔的进油道，所述传动轴上套设有浮动轴承，所述浮动轴承位于轴孔内且其两端分别设有一个挡圈（或限位套），所述挡圈固定安装在轴孔内且其与浮动轴承的端面之间设有间隙，所述浮动轴承的侧壁面上环形设置有油槽，所述油槽的槽底部开设有多个连通浮动轴承内腔的油孔，所述浮动轴承横截面的轮廓呈莱洛三角形形状。
[0007]优选地，所述轴孔内壁的横截面呈圆形或多边形。
[0008]更优选地，多个油孔呈环形均匀间隔设置在油槽的槽底部。
[0009]更优选地，所述浮动轴承的数量为两个，两个浮动轴承间隔设置在传动轴上。[0010]更优选地，所述传动轴设有轴肩，所述传动轴上套设有止推套和密封套，所述止推套的右端抵住轴肩、左端抵接密封套，所述密封套的左端抵接于叶轮。
[0011]本实用新型的有益效果在于：该结构的浮动轴承可适用于涡轮增压器的全浮动轴承或半浮动轴承，相比于传统的横截面轮廓为圆形的轴承而言，本结构中的浮动轴承横截面的轮廓呈莱洛三角形形状，该设计可增大浮动轴承外壁面与轴孔内壁面之间的空间大小，从而加大该空间内的润滑油的体积，足够的油量则能够避免润滑油轻易被烧结；不仅如此，该浮动轴承在转动的过程中与轴孔内壁面之间的接触面积也减小了，从而有效降低了摩擦，大幅减小了运行过程的能量消耗，能够较好地维持发动机的性能；另外，由于该结构的浮动轴承在工作时进行的是偏心转动，那么在这样转动的过程中其任意一个外壁面与轴孔内壁面之间的空间大小都处于动态变化当中，这使得轴孔内的润滑油能够受到一定程度的挤压，由于液体是不能被压缩的，因此受到挤压的润滑油一部分能够更快速地从油孔进入到浮动轴承的内腔中，另一部分则能够更快速地泄出，从而能够形成相对的“高压区”和“负压区”，从而促进润滑油的快速流动，进一步降低被烧结的风险，为传动轴提供更好的润滑保障，以提高用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构的可靠性。
附图说明
[0012]图1为本实用新型实施例中的整体结构示意图；
[0013]图2为实施例中的局部结构示意图；
[0014]图3为图1中A-A向的剖视结构示意图；
[0015]图4为实施例中轴孔内壁面呈方形时的A-A向剖视结构示意图。
[0016]附图标记为：
[0017]1——轴承座 1a——轴孔 1b——进油道
[0018]2——传动轴 3——叶轮 4——涡轮
[0019]5——浮动轴承 5a——油槽 5b——油孔
[0020]6——挡圈 7——止推套 8——密封套。
具体实施方式
[0021]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
[0022]需要提前说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0023]此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0024]如图1-4所示，用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构，包括轴承座1以及穿设于轴承座1的传动轴2，传动轴2的左、右两端从轴承座1的轴孔1a中伸出并分别安装有叶轮3和涡轮4，轴承座1上开设有连通轴孔1a的进油道1b，传动轴2上套设有浮动轴承5，浮动轴承5位于轴孔1a内且其两端分别设有一个挡圈6（或者限位套），挡圈6固定安装在轴孔1内且其与浮动轴承5的端面之间设有间隙，浮动轴承5的侧壁面上环形设置有油槽5a，油槽5a的槽底部开设有多个连通浮动轴承5内腔的油孔5b，浮动轴承5横截面的轮廓呈莱洛三角形形状。
[0025]上述实施方式提供的用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构中，浮动轴承5的设计可适用于涡轮增压器的全浮动轴承或半浮动轴承（对于内嵌套于轴承座内的结构形式的滚动轴承实际上也同样能够适用），相比于传统的横截面轮廓为圆形的轴承而言，本结构中的浮动轴承5横截面的轮廓呈莱洛三角形形状，该设计可增大浮动轴承5外壁面与轴孔1a内壁面之间的空间大小，从而加大该空间内的润滑油的体积，足够的油量则能够避免润滑油轻易被烧结；不仅如此，该浮动轴承5在转动的过程中与轴孔1a内壁面之间的接触面积也减小了，从而有效降低了摩擦，大幅减小了运行过程的能量消耗，能够较好地维持发动机的性能；另外，由于该结构的浮动轴承5在工作时进行的是偏心转动，那么在这样转动的过程中其任意一个外壁面与轴孔1a内壁面之间的空间大小都处于动态变化当中，这使得轴孔1a内的润滑油能够受到一定程度的挤压，由于液体是不能被压缩的，因此受到挤压的润滑油一部分能够更快速地从油孔5b进入到浮动轴承5的内腔中，另一部分则能够更快速地泄出，从而能够形成相对的“高压区”和“负压区”，从而促进润滑油的快速流动，增大润滑油的润滑性能和冷却性能，进一步降低被烧结的风险，为传动轴提供更好的润滑保障，以提高用于涡轮增压器的莱洛三角形轴承式动力传输结构的可靠性。
[0026]作为优选地，轴孔1a内壁的横截面可以是如图3所示的圆形，或者如图4所示的多边形，该多边形可优选为方形。由于浮动轴承5横截面的轮廓呈莱洛三角形形状，可减小浮动轴承5的体积，当该浮动轴承5在轴孔1a内转动时，由于三角形本身结构的稳定性，传动轴2、叶轮3、涡轮4形成的转子总成的轴心
轨迹也会趋于稳定，而不会产生较大幅度的轨迹偏离，进而不会影响叶轮3与压气机蜗壳之间的间隙大小、涡轮4与涡轮箱之间的间隙大小变化，使这两种间隙都能保持在较稳定的小范围内，避免上述间隙产生较大的气体泄漏损失，从而使叶轮3和涡轮4的做功能力和效率保持稳定，也就是说，使用莱洛三角形形状的浮动轴承5，相比于现有的圆形轴承而言，并不会影响涡轮增压器的效率和可靠性。
[0027]需要说明的是，本说明书附图进行了修饰，附图3-4中各部件之间的间隙已做扩大处理，仅是为了便于理解和辨识，实际上装配后的间隙不会过大。
[0028]作为更优选地，浮动轴承5上的多个油孔5b呈环形均匀间隔设置在油槽5a的槽底部，通过环形均匀间隔布置多个油孔5b，可使润滑油能够更均匀、更充分地进入浮动轴承5的内腔中。
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