用于废气涡轮增压器的轴承装置和废气涡轮增压器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于废气涡轮增压器的轴承装置，所述轴承装置具有第一径向轴承(8)和第二径向轴承(9)，其中所述第一径向轴承(8)和所述第二径向轴承(9)构成为用于径向地支承废气涡轮增压器(1)的轴(6)，其中第一径向轴承(8)具有第一轴承轴线(10)以及第二径向轴承(9)具有第二轴承轴线(11)，并且其中第一轴承轴线(10)和第二轴承轴线(11)同轴地构成。根据本发明专利技术，构成有具有第三轴承轴线(14)的第三径向轴承(13)，其中第三轴承轴线(14)定位成隔开一定的间距(E)平行于第一轴承轴线(10)和第二轴承轴线(11)。

Bearing device for exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger

The invention relates to a bearing device for a turbocharger, the bearing device has a first radial bearing radial bearing (8) and second (9), wherein the first radial bearing (8) and the second radial bearings (9) configured to support radial turbocharger (1) the shaft (6), wherein the first radial bearing (8) having a first bearing axis (10) and second (9) with second radial bearing bearing axis (11), and wherein the first bearing axis (10) and second (11) bearing axis coaxial structure. According to the invention, which has third bearing axis (14) of the third radial bearings (13), of which third (14) bearing axis positioned spaced a certain distance (E) parallel to the first axis bearing (10) and second (11) bearing axis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在权利要求1的前序部分中所述类型的用于废气涡轮增压器的轴承装置以及一种根据权利要求4的废气涡轮增压器。
技术介绍
轴的支承的首要问题是轴在静止状态中，即在轴不旋转时，以及在动态状态中，进而在旋转期间，由于其重力和在旋转时由于不平衡而引起的挠曲。通常，在废气涡轮增压器中轴在轴的两个端部区域上借助于径向轴承能转动地支承。通常在小的废气涡轮增压器中，如其尤其在轿车发动机中使用那样，由于轴的重量小，挠曲是小的。然而，所述废气涡轮增压器在运行中具有高于150000min-1的转速，使得由于不平衡出现循环振动或弯曲振动，其中在不利的情况下能够发生在轴和壳体部段之间的接触。附加地，出现油引起的低频振动，也称作油膜涡动或油膜振荡。这一方面造成噪声发射，另一方面造成径向轴承的寿命的减少进而造成废气涡轮增压器的使用寿命的减少。申请文献DE3601082C2公开一种废气涡轮增压器，所述废气涡轮增压器的工作轮包括压缩机叶轮、涡轮叶轮以及将压缩机叶轮与涡轮叶轮抗扭地连接的轴，所述工作轮以滑动支承的方式借助于轴承装置容纳在废气涡轮增压器的支承部段中。轴承装置包括近似从轴的一个端部延伸至轴的另一端部的轴承衬套，其中在所述轴的两个端部的区域中分别构成有呈滑动轴承形式的径向轴承。为了防止轴承衬套扭转，构成有固定机构。为了能够将输送给轴承装置的润滑剂可靠地输出以避免所谓的油膜涡动或油膜振荡，在轴承衬套中在径向轴承之间构成留空部。轴承衬套的可靠的刚性借助于两个在留空部的区域中构成的腹板实现。这种轴承衬套的制造由于腹板和留空部而是成本密集的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于废气涡轮增压器的轴承装置，借助于所述轴承装置能够引起废气涡轮增压器的轴的近似静态的支承。本专利技术的另一方面是提供一种具有改进的轴承装置的废气涡轮增压器。所述目的通过一种具有权利要求1的特征的用于废气涡轮增压器的轴承装置以及通过一种根据权利要求4的废气涡轮增压器实现。本专利技术的有利的设计方案连同适宜的和有意义的改进方案在其余权利要求中说明。本专利技术的一个方面涉及一种用于废气涡轮增压器的轴承装置，所述轴承装置具有第一径向轴承和第二径向轴承，其中第一径向轴承和第二径向轴承构成为用于径向地支承废气涡轮增压器的轴，其中第一径向轴承具有第一轴承轴线以及第二径向轴承具有第二轴承轴线，并且其中第一轴承轴线和第二轴承轴线同轴地构成。根据本专利技术，构成有具有第三轴承轴线的第三径向轴承，其中第三轴承轴线定位成隔开一定的间距平行于第一轴承轴线和第二轴承轴线。换言之，这意味着，第三轴承轴线平行地与第一轴承轴线和第二轴承轴线错开地定位。由此，第三径向轴承不与第一径向轴承和第二径向轴承关于第一轴承轴线和第二轴承轴线成一直线。也就是说，借助于第一径向轴承和第二径向轴承支承的轴夹紧地定位。也就是说，能够借助于第三径向轴承将夹紧力施加到轴上，所述夹紧力还称作预应力。预应力主要径向地作用并且可补偿缺少的转子重量。也就是说，借助于第三径向轴承不仅径向地支承轴，而且由于第三径向轴承的第三轴承轴线定位成与第一轴承轴线和第二轴承轴线隔开一定的间距，引起轴向的支承通过预应力间接地施加到轴上。通过所述预应力，迫使轴进而工作轮移到相对于常规的运动点偏心地定位的运动点中，使得工作轮原则上能够如“重的”工作轮那样表现，即如例如在载重汽车动力传动系中使用的废气涡轮增压器的工作轮或如轮船柴油发动机的废气涡轮增压器的工作轮那样。所述间接的轴向支承能够通过下述方式引起，即在常规的轴承装置中轴借助于第一径向轴承和第二径向轴承产生的弯曲通常轴向居中地在第一径向轴承和第二径向轴承之间借助于第三径向轴承沿径向方向限界，其中预应力被施加到轴上，因为通过第三径向轴承防止了轴的固有挠曲。由此，轴通过力作用到轴上准静态地支承。换言之，借助于附加的、偏心地定位的滑动轴承，即第三径向轴承，产生附加的轴承负荷，所述轴承负荷除了作用到第一径向轴承和第二径向轴承上以外也作用到第三径向轴承上。本专利技术的优点是“油击”的、即油膜涡动或油膜振荡的降低或消除，使得一方面实现在轴的运行中的噪音降低以及另一方面实现稳定的支承进而实现借助于根据本专利技术的轴承装置支承的轴的使用寿命延长。根据本专利技术的轴承装置的另一优点是，减少在径向轴承中轴的可能的歪斜，因为显著地减少在径向轴承中轴的弯曲和挠曲以及轴的由此产生的倾斜状态。由此，这对于所谓的浮动衬套轴承是尤其有利的，所述浮动衬套轴承的特征在于，在滑动轴承的静止的滑动轴承壳体和轴之间构成能移动的衬套，使得轴容纳在衬套中并且润滑油膜不仅存在于轴和衬套之间而且存在于衬套和滑动轴承壳体之间。在根据本专利技术的轴承装置的一个设计方案中，第三径向轴承以滑动轴承的方式构成。滑动轴承是用于支承轴的成本适宜的轴承。理想地，第三径向轴承沿轴向方向定位在第一径向轴承和第二径向轴承之间。第三径向轴承的所述定位引起轴的挠曲的进一步减少，使得进一步减少轴在第一径向轴承和第二径向轴承中的挠曲进而同样减少倾斜状态。由此，这是用于实现静止地不确定地支承的轴的根据本专利技术的轴承装置的附加的设计方案。本专利技术的第二方面涉及具有工作轮的废气涡轮增压器，其中工作轮包括压缩机叶轮、涡轮叶轮和将压缩机叶轮与涡轮叶轮抗扭地连接的轴，其中工作轮借助于轴承装置能转动地支承在轴承部段中，并且其中工作轮具有轴和抗扭地与轴连接的压缩机叶轮以及抗扭地与轴连接的涡轮叶轮，其中轴承装置根据权利要求1至3中任一项构成。本专利技术的优点除了实现低噪音的废气涡轮增压器之外，还在于由于改进工作轮的轴承装置使废气涡轮增压器的使用寿命延长。此外，借助于改进的轴承装置显著地降低废气涡轮增压器的摩擦功率，因为借助于根据本专利技术的废气涡轮增压器减少的油膜涡动或油膜振荡的现象对废气涡轮增压器的摩擦功率起主要作用。根据本专利技术的废气涡轮增压器的所述改进的或减少的摩擦功率例如引起与废气涡轮增压器连接的内燃发动机的燃料需求的降低，因为根据本专利技术的废气涡轮增压器需要较少的废气质量流量以用于实现根据现有技术的废气涡轮增压器的相同的性能。在根据本专利技术的废气涡轮增压器的一个设计方案中，轴以及第三径向轴承由钢构成。这除了由于高质量和高强度的材料钢而引起的延长的使用寿命以外，也有利于构件对的，即轴-径向轴承的滑移性能，使得能够实现进一步的摩擦降低。在根据本专利技术的废气涡轮增压器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废气涡轮增压器的轴承装置，所述轴承装置具有第一径向轴承(8)和第二径向轴承(9)，其中所述第一径向轴承(8)和所述第二径向轴承(9)构成为用于径向地支承所述废气涡轮增压器(1)的轴(6)，其中所述第一径向轴承(8)具有第一轴承轴线(10)以及所述第二径向轴承(9)具有第二轴承轴线(11)，并且其中所述第一轴承轴线(10)和所述第二轴承轴线(11)同轴地构成，其特征在于，构成有具有第三轴承轴线(14)的第三径向轴承(13)，其中所述第三轴承轴线(14)定位成隔开一定的间距(E)平行于所述第一轴承轴线(10)和所述第二轴承轴线(11)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.09 DE 102013113710.51.一种用于废气涡轮增压器的轴承装置，所述轴承装置具有第一
径向轴承(8)和第二径向轴承(9)，其中所述第一径向轴承(8)和所
述第二径向轴承(9)构成为用于径向地支承所述废气涡轮增压器(1)
的轴(6)，其中所述第一径向轴承(8)具有第一轴承轴线(10)以及
所述第二径向轴承(9)具有第二轴承轴线(11)，并且其中所述第一轴
承轴线(10)和所述第二轴承轴线(11)同轴地构成，
其特征在于，
构成有具有第三轴承轴线(14)的第三径向轴承(13)，其中所述
第三轴承轴线(14)定位成隔开一定的间距(E)平行于所述第一轴承
轴线(10)和所述第二轴承轴线(11)。
2.根据权利要求1所述的轴承装置，
其特征在于，
所述第三径向轴承(13)以...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·克尔，理查德·马克特，马丁·克雷谢尔，迪特马尔·菲尔辛格，
申请(专利权)人：IHI供应系统国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE