转子离合式电动发电涡轮增压器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103089405A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103089405103089405A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201310007013.7(22)申请日2013.01.09(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人黄若陈静张威力刘浩明陈富强(74)专利代理机构北京中海智圣知识产权代理有限公司11282代理人李奎书(51)Int.Cl.F02B37/04(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称转子离合式电动发电涡轮增压器(57)摘要本发明涉及一种转子离合式电动发电涡轮增压器，包括压气机、中间体、转子轴、涡轮、轴承、电动发电机、离合装置，所述压气机和涡轮分别设置在转子轴的两端，所述中间体位于压气机和涡轮之间、并与压气机和涡轮连接、通过轴承与转子轴相配合，所述电动发电机、离合装置位于中间体与压气机组成的空间内、围绕转子轴设置，所述电动发电机能通过离合装置的控制与转子轴的结合与分离。本发明中，离合装置的设置实现了电动发电机与涡轮增压器的涡轮转子适时的结合或分离。不仅降低了涡轮转子的转动惯量，减少能量损失，提高了涡轮增压器运行的稳定性与可靠性，而且有效的利用了燃料能量，实现涡轮增压器能量的高效分配和利用。CN103089405ACN1038945ACN103089405A权利要求书1/2页1.转子离合式电动发电涡轮增压器，包括压气机、中间体（6）、转子轴（7）、涡轮、轴承，所述压气机和涡轮分别设置在转子轴（7）的两端，所述中间体（6）位于压气机和涡轮之间、并与压气机和涡轮连接、通过轴承与转子轴（7）相配合，所述涡轮与中间体（6）的之间设有隔热套（11），中间体（6）靠近涡轮的一端设有冷却水腔（25），其特征在于，还包括电动发电机及其离合装置（4），所述电动发电机（29）、离合装置位于中间体（6）与压气机组成的空间内、围绕转子轴（7）设置，所述电动发电机（29）能通过离合装置的控制与转子轴（7）的结合与分离。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述离合装置为齿轮离合装置，包括差速轮系、无极变速器，所述差速轮系的输出端与电动发电机（29）以齿轮连接的方式相连，所述无级变速器（30）的输入端与转子轴（7）采用齿轮连接的方式相连。3.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述离合装置为磁流变离合装置，包括第一电磁线圈（31）、第一主动盘（32）、第一从动盘（35）、密封装置（33）及磁流变液（34），第一从动盘（35）与电动发电机（29）转子固定连接，第一主动盘（32）与转子轴（7）采用过盈配合的方式连接，所述第一电磁线圈（31）固定于中间体（6）上。4.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述离合装置为电磁离合装置，包括电磁离合器从动盘（36）、电磁离合器主动盘（37）、电磁离合器线圈（38），所述电磁离合器从动盘（36）由摩擦片（39）、永磁体（40）及背盘（41）固结而成，所述电磁离合器从动盘（36）与电动发电机转子固定连接，所述电磁离合器主动盘（37）与转子轴（7）通过盈配合的方式连接。5.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述轴承为浮动轴承（10），所述中间体（6）靠近压气机的一端处还设置有与转子轴（7）配合的止推轴承（5）。6.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述轴承为角接触球轴承（17），所述中间体（6）与电磁离合装置之间还设置有油封（15）和挡油板（14）。7.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述的轴承为电磁轴承，包括轴向电磁轴承（18）和径向电磁轴承，所述轴向电磁轴承（18）由与转子轴（7）采用过盈配合连接的轴向电磁轴承推盘（27）、安装在轴向电磁轴承推盘（27）上的轴向电磁轴承永磁铁（28）及轴向电磁轴承线圈（26）组成；所述径向电磁轴承包括安装于转子轴（7）上的径向电磁轴承内圈（22）、安装于中间体（6）上的径向电磁轴承外圈（20）、固结在径向电磁轴承外圈（20）上的电磁绕组，所述电磁绕组是由铁芯片（21）及径向电磁轴承线圈（23）构成，所述径向轴承的一端设置有与转子轴（7）配合的轴承挡圈（19）。8.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述中间体（6）靠近压气机的一端也设置有冷却水腔（25），靠近压气机一端的冷却水腔（25）的横截面积小于靠近涡轮一端的冷却水腔（25）的横截面积。9.根据权利要求1-4任一项所述的涡轮增压器，其特征在于，所述电动发电机（29）为直流无刷永磁式电动发电机，包括电动电机转子、电动发电