一种涡轮增压器轴承体结构.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CN108223030A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201711297028.6(22)申请日2017.12.08(71)申请人中国北方发动机研究所（天津）地址300400天津市北辰区永进道96号(72)发明人何洪吴新涛徐思友庄丽(74)专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司12211代理人杨慧玲(51)Int.Cl.F01D25/12(2006.01)F01D25/16(2006.01)F01D25/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种涡轮增压器轴承体结构(57)摘要本发明提供了一种涡轮增压器轴承体结构，属于涡轮增压器技术领域，包括压气机端轴承座、涡轮端轴承座、进油孔、进油道、涡轮端轴承座隔热回油空腔、涡轮密封环座、轴承座支撑体、回油腔、回油孔。其特点在于，涡轮端轴承座结构上部与轴承体连接处掏出尽可能大的空腔，空腔边缘留出合理壁厚直抵进油孔、沿进油道折回，并且在涡轮端轴承座下部增加了轴承座支撑体。本发明有益效果：增加了涡轮向涡轮端轴承座传热路径在低温区内的长度，增加了传热路径上的散热，因此减小了高温涡轮向涡轮端轴承座的传热量，抑制了涡轮端轴承座温度的上升。CN108223030ACN108223030A权利要求书1/1页1.一种涡轮增压器轴承体结构，包括轴承体本体，所述轴承体本体中轴线的左右两侧分别为压气机端轴承座部分(1)和涡轮端轴承座部分(2)，所述轴承体本体的上部设有联通的进油孔(3)和进油道(4)；其特征在于：所述涡轮端轴承座部分(2)与轴承体本体连接处的上部和右侧设有空腔(5)，所述空腔(5)的上部左侧边缘留出合理壁厚直抵进油孔(3)、沿进油道(4)折回；所述轴承体本体上空腔(5)右侧对应所述涡轮端轴承座部分(2)的位置安装涡轮密封环座(6)；所述轴承体本体下部对应涡轮端轴承座部分(2)下部的位置向上延伸至与涡轮端轴承座部分(2)连接形成轴承座支撑体部分(7)，所述轴承体本体的下部设有回油腔(8)和回油孔(9)。2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器轴承体结构，其特征在于：所述轴承座支撑体(7)垂直于涡轮端轴承座(2)轴向的宽度小于涡轮端轴承座(2)同向的横截面宽度，所述轴承座支撑体(7)的横截面形状为椭圆。3.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器轴承体结构，其特征在于：所述轴承座支撑体(7)与轴承座、轴承体结构的外壁衔接处均为自然圆角过渡。4.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器轴承体结构，其特征在于：所述空腔(5)与进油孔(3)和进油道(4)之间的壁厚在4mm至6mm范围。2CN108223030A说明书1/3页一种涡轮增压器轴承体结构技术领域[0001]本发明属于涡轮增压器技术领域，尤其是涉及一种涡轮增压器轴承体结构。背景技术[0002]内燃机用涡轮增压器，通过涡轮汲取发动机废气能量驱动压气机，用来增加内燃机气缸的充气密度和容量。涡轮增压器轴承体连接着涡轮和压气机，支撑着包括涡轮和压气机的转子，实现几万转/分～几十万转/分的高速运转，同时针对压气机的压力气体和涡轮端800℃～1100℃的高温压力气体，实现密封、散热的功能。目前最为常见的结构为压气机和涡轮分置在轴承体两端，轴承和密封置于轴承体内。[0003]轴承和密封是增压器的薄弱环节之一，增压器的寿命在很大程度上是取决于轴承和密封结构的寿命。由于靠近涡轮这一高温热源，涡轮端轴承和密封受到的不利影响更大，超温造成浮环轴承和密封环部位出现残留润滑油碳化，容易使其失去工作能力。该处轴承座部位的温度过高使润滑油的润滑效果降低，进而容易造成轴承磨损；密封部位的温度过高，容易使密封环失去弹性，起不到密封的效果，进而导致增压器漏气、漏油，使增压器不能长期可靠地工作，在很多增压器都出现过类似的问题。[0004]比较严重的情况出现在发动机较高转速、较高负荷工况下突然停车时，此时产生所谓的热侵蚀现象。因那时涡轮箱和涡轮叶轮仍处于高温状态下，发动机突然停车后润滑油供应也骤然停止，也即润滑油的冷却作用没有了，结果热量从涡轮箱和涡轮叶轮流向轴承部位和密封环部位使这两处温度突然升高，这时轴承体结构将直接影响到传热、散热效果，进而影响到涡轮端轴承和密封环的工作温度。因此，轴承体结构对涡轮端轴承和密封结构的寿命有重要的影响，由于密封环使用温度较高或者可以使用较高耐温材料的密封环，来消除高温影响，而润滑油最高使用温度不高，因此对于采用非水冷的轴承体，结构设计重要的关注点是减少涡轮向涡轮端轴承座的传热。发明内容[0005]有鉴于此，本发明旨在提出一种涡轮增压器轴承体结构，以减少涡轮向涡轮端轴承座的传热，并且保证轴承的正常承载。[0006]为达到上述目的，本发