一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106285787A(43)申请公布日2017.01.04(21)申请号201610756132.6(22)申请日2016.08.29(71)申请人奕森科技(上海)有限公司地址201707上海市青浦区北青公路8228号三区8号3幢1层K区149室(72)发明人辛军刘伟(74)专利代理机构上海旭诚知识产权代理有限公司31220代理人郑立(51)Int.Cl.F01D5/02(2006.01)F01D5/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构(57)摘要本发明公开了一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，包括转轴和涡轮，转轴和涡轮上分别设有相配合的凸部和盲孔，通过螺纹相互固定连接，螺纹连接的紧固方向与涡轮的工作转动方向相同，使得涡轮与转轴的连接结构具有自锁紧能力，可以避免工作过程中的松脱，保持稳固可靠的连接。螺纹两侧还设有可相互配合的一组导向部位，导向部位为过盈配合，可以保证在有限的连接距离上中间转轴与涡轮保持高对心度，从而帮助控制整个转子的旋转不平衡量维持在非常低的水平。由于本发明采用盲孔的非贯穿设计，避免了对于涡轮结构强度的影响及可能导致的可靠性问题。CN106285787ACN106285787A权利要求书1/1页1.一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其特征在于，所述连接结构包括转轴和涡轮，所述转轴和所述涡轮通过螺纹固定连接。2.如权利要求1所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述转轴的一端具有凸部，所述涡轮具有容纳所述凸部的盲孔，所述凸部和所述盲孔分别具有可相互配合的外螺纹与内螺纹。3.如权利要求1所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述涡轮具有连接部，所述连接部从所述涡轮的中心向所述转轴一侧延伸，所述盲孔位于所述连接部中。4.如权利要求2或3所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述盲孔的内螺纹两侧和所述凸部的外螺纹两侧还设有可相互配合的一组导向部位，所述可相互配合的一组导向部位采用过盈配合。5.如权利要求4所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述过盈配合采用点接触方式或阶梯式方式或点接触与阶梯式组合的方式。6.如权利要求5所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述点接触方式中所述凸部的截面为类多边形结构。7.如权利要求1所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述涡轮具有凸部，所述凸部从所述涡轮中心向所述转轴一侧延伸，所述转轴的一端具有容纳所述凸部的盲孔，所述凸部和所述盲孔分别具有可相互配合的外螺纹与内螺纹。8.如权利要求7所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述盲孔的内螺纹两侧和所述凸部的外螺纹两侧还设有可相互配合的一组导向部位，所述可相互配合的一组导向部位采用过盈配合。9.如权利要求7所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述过盈配合采用点接触方式或阶梯式方式或点接触与阶梯式组合的方式。10.如权利要求1所述的车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构，其中所述螺纹的紧固方向与所述涡轮的转动方向相同。2CN106285787A说明书1/5页一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构技术领域[0001]本发明涉及车用涡轮增压器领域，尤其涉及一种车用涡轮增压器涡轮与转轴的连接结构。背景技术[0002]车用涡轮增压器主体结构通常包含三部分，如图1所示，包括吸收高温废气能量的涡轮机300(包括涡轮，涡壳及流道，及附属机构)、传递能量的中间体轴承系统200(包括轴承定子，转子，及冷却润滑机构)以及压缩新鲜空气的压气机100(包括压轮，压壳及流道，及附属机构)。其中涡轮机的主要功能是引导发动机高温排气高效率的进行膨胀做工来驱动涡轮旋转，以便将吸收的排气能量转换成旋转机械能，通过转轴传递至压气机完成对新鲜进气的压缩。涡轮机的核心部件之一是涡轮，因为需要耐受高温排气(对于汽油机废气温度可能高达1050摄氏度)引起的热应力和高转速(最高可超过25万转每分钟)引起的离心力，此外还需要有足够的抗氧化能力(发动机排气包含氮氧化物，硫化物和其他氧化物等，冷却后和水汽结合形成酸性腐蚀物质)，因此需要极高强度耐受热机耦合应力，以及化学稳定性，良好的抗蠕变强度、抗热疲劳性能和抗氧化性能，满足寿命和性能的设计需求。现在常用的材料是航空级别的镍基超级合金，典型牌号如Inco713和MarM247。与此对应的是，中间转轴一般采用高强度模具钢材质，可以有很好的可加工性，以及承受高转速的能力。涡轮和中间转轴一般采用焊接方式连接在一起，目前增压器制造行业已经有非常成熟的工艺来实现，典型的包括电子束焊或者摩擦焊，能够适应不同的设计和使用条件。图2显示了