一种具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，该流体动力滑动轴承包括转子(10)和分配给转子(10)的配合轴承部件(50)，其中转子(10)的转子轴承表面(17.1、17.2、17.3)和配合轴承部件(50)的相对表面面对彼此以形成流体动力滑动轴承，其中转子轴承表面和/或相对表面在截面图中纵向地并通过旋转轴线(R)剖切时形成一个连续轴承轮廓，轴承轮廓形成至少两个轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)，以便在径向方向以及轴向方向两者上提供流体动力负载能力，并且其中配合轴承部件(50)安装在轴承壳体(60)中或安装在壳体部件中。为了能够提供这种涡轮增压器带有具有流体动力滑动轴承的紧凑和有效的轴承布置结构，其中所述流体动力滑动轴承同时地容易地以数量少的部件安装，根据本发明专利技术规定用于形成截留油膜的优选周向间隙区域(57)在配合轴承部件(50)的外部轮廓与轴承壳体(60)或壳体部件之间形成，其中间隙区域(57)在空间上连接到润滑剂引导通道(61)，并且间隙区域(57)和转子(10)的连续轴承轮廓和/或配合轴承部件(50)的连续轴承轮廓在旋转轴线(R)的方向上至少部分地重叠。叠。叠。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承
[0001]本专利技术涉及一种具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，包括转子和分配给该转子的配合轴承部件，其中转子的转子轴承表面和配合轴承部件的配合面彼此面对以形成流体动力滑动轴承，当纵向地并且在截面图中通过旋转轴线(R)剖切时，其中转子轴承表面和/或形成一个连续的轴承轮廓，该轮廓形成至少两个合并的轮廓区段以在径向方向和轴向方向两者上提供流体动力负载能力，并且其中配对的轴承部件安装在轴承壳体中或安装在壳体部件中。
[0002]本专利技术还涉及一种具有这样的转子和配合轴承部件的流体动力滑动轴承。
技术介绍
[0003]旋转机械元件，例如轴、支重轮、齿轮或泵叶轮，需要在径向方向和轴向方向上进行引导，以便能够传递力和扭矩。可以通过流体动力作用的滑动轴承来执行此任务。这种类型的轴承的功能基于流体动力压力产生的物理原理。在流体动力滑动轴承中，合适的润滑剂被保持在转子和定子(配合轴承部件)之间。当转子相对于定子旋转时，在润滑剂中产生剪切力，然后以一定的速度将剪切力输送通过轴承。对于会聚的轴承间隙，这导致流体动力压力增加。当间隙发散时
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在会聚轴承间隙的下游，压力下降。如果转子和定子之间的相对速度足够高，则流体动力压力会导致建立足够厚的润滑剂层，从而将两个滑动配对部件分开。在该工作状态下，在润滑剂层中发生摩擦(液体摩擦)。以这种方式产生的流体动力压力，与所使用的表面积相结合，平衡了外力并描绘滑动轴承的负载能力。为了产生流体动力压力，不需要为压力功形式的额外能量，或不需要在一定压力下经由凹槽或凹穴供应的一定量的润滑剂。负载能力由操作数据得出。在DIN 31652第1部分(DIN手册198；滑动轴承2；Beuth Verlag GmbH；柏林，科隆1991(DIN Pocketbook 198；Plain Bearings 2；Beuth Verlag GmbH；Berlin，Cologne 1991))中介绍了流体动力压力的数值计算的基本原理。
[0004]现有技术包括两种基本类型的轴承：
[0005]1.流体动力轴颈轴承
[0006]流体动力轴颈轴承通常被设计为圆柱形衬套，该圆柱形衬套作为分段变体或可倾瓦轴承。另请参见(DIN 31652第2部分和VDI指南2204)。滑动轴承的流体动力有效元件(例如，分段)是圆柱形的，并且因此平行于旋转轴线布置。会聚的间隙路线是由转子相对于定子的偏心位置导致的。
[0007]2.流体动力推力轴承
[0008]流体动力推力轴承被设计为推力垫圈的形式，该垫圈具有为保持边缘、键表面或螺旋形凹槽的形式的各种凹槽或表面变型。它们也可以被设计为所谓的可倾瓦推力轴承(参见DIN 31653第1至3部分；DIN 31654第1至3部分)。推力轴承与旋转轴线正交地布置，通常具有作为配合的配对部件的一个旋转推力轴环。用于产生流体动力压力所需的间隙会聚路线是由于表面结构(凹穴，坡道等)的设计、由可倾斜段的倾斜度或由轴承与推力轴环之
间的角度偏移导致的。
[0009]如果技术方案同时产生径向和轴向负载，则必须使用上述两种类型的轴承。然后，轴向负载经由推力轴承传递，而径向负载经由轴颈轴承传递。然后必须分别计算和设计这两种轴承类型，从而导致设计和生产两者上的相应的高成本。
[0010]从DE 10 2008 059 598 A1已知一种排气涡轮增压器。该排气涡轮增压器具有轴，在其两端部处支承涡轮机叶轮和压缩机叶轮。两个流体动力滑动轴承将轴支撑在壳体中。两个流体动力滑动轴承具有锥形轴承的形式。
[0011]在WO 2014/105377 A1和EP 1 972 759 B1中描述了另一种排气涡轮增压器。如在EP 1 972 759 B1中公开的那样，在轴承中支撑的高速转子通常以相对低的负载能力为特征，特别是在径向方向上。由于在这种轴承中产生流体动力支撑膜的方法，轴承需要相对硬的阻尼特性，这又需要轴颈轴承的相对长的设计以能够传递由径向加速度导致的径向负载。
[0012]DE 20 2016 105 071 U1描述了一种排气涡轮增压器，其将转子支撑在轴承壳体中。转子具有被可旋转地保持在配合轴承内的转子轴。流体动力滑动轴承设置在转子和配合轴承之间，位于配合轴承的相对两端部上。为此目的，转子和配合轴承形成轴承轮廓。轴承轮廓由轮廓区段组成。轴承轮廓在截面图中沿着旋转轴线和通过旋转轴线的截面形成连续的几何形状。连续的轴承轮廓被几何地设计，使得它们在截面图中和沿旋转轴线可以连续地差分。这导致了高性能的流体动力滑动轴承，该流体动力滑动轴承可以在很小的空间内传递轴向和径向负载。然而，由于这种紧凑的设计，高的轴承力不得不被可靠地传递。
[0013]在从DE 20 2016 105 071 U1已知的涡轮增压器中，在压缩机叶轮的区域中使用密封衬套，以降低部件成本。它设计得像被推到转子轴上的转子部件一样。该转子部件形成流体动力滑动轴承中转子的轴承轮廓。同时，转子部件具有例如为一个或多个活塞环槽的形式的密封座，该密封座可以例如保持活塞环，并以此方式将轴承壳体的内部相对于排气涡轮增压器的压缩机壳体密封。转子部件以精确的配合被推到转子轴上，以确保最小的径向空隙。
技术实现思路
[0014]本专利技术解决以下问题：提供一种有效的排气涡轮增压器，其具有使用流体动力滑动轴承的紧凑并且有效的轴承布置结构。
[0015]本专利技术还解决提供这种流体动力滑动轴承的问题。
[0016]根据本专利技术，这些问题这样来解决，通过在配合轴承部件的外部轮廓与轴承壳体或壳体部件之间形成间隙区域，优选在周向上，以便形成截留油膜(trapped oil film)，其中间隙区域在空间上连接到润滑剂引导通道，并且间隙区域和转子的连续轴承轮廓和/或配合轴承部件的连续轴承轮廓在旋转轴线的方向上至少部分地重叠。
[0017]在间隙区域中可能会产生截留油膜。这是可能的，因为间隙区域连接到润滑剂供应源，例如使用压力泵。以此方式，通过置换润滑剂，在间隙区域中产生压力，并因此产生承载负载(load
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bearing)的截留油膜。
[0018]因此，在本专利技术的范围内使用的具有连续的并且可连续差分的轴承轮廓的轴承类型具有不同的轮廓区段，因此具有特别平稳的运行和低噪声的工作模式的特点。因此，间隙
区域可以确定尺寸为提供截留油膜的相对柔和(soft)的阻尼效果。因此并且由于将间隙区域直接分配给连续的轴承轮廓，在截留油膜的区域中产生具有柔和阻尼特性的轴承设计。并且最终，由于较柔和的阻尼特性，要求流体动力轴承的负载能力较低，从而使得流体动力滑动轴承的尺寸进一步减小，从而进一步减小其摩擦。最后，这种轴承设计还有助于改善力的传递。
[0019]当截留油膜设计成具有柔和阻尼特性以减少摩擦时，还应指出的是，柔和阻尼特性会导致转子挠度增大，从而导致涡轮机或压缩机叶轮与压缩机叶轮壳体之间的轮廓间隙增大。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，包括转子(10)和分配给转子(10)的配合轴承部件(50)；其中转子(10)的转子轴承表面(17.1、17.2、17.3)和配合轴承部件(50)的配合面彼此面对，以形成流体动力滑动轴承；其中当在截面图中纵向地并且通过旋转轴线(R)剖切时，转子轴承表面和/或配合面形成连续轴承轮廓，该连续轴承轮廓形成至少两个会合的轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)，以在径向方向和轴向方向两者上提供流体动力负载能力；并且其中配合轴承部件(50)安装在轴承壳体(60)中或安装在壳体部件中；其特征在于，在配合轴承部件(50)的外部轮廓与轴承壳体(60)或壳体部件之间形成优选周向的间隙区域(57)，该间隙区域(57)用于形成截留油膜，其中间隙区域(57)在空间上连接到润滑剂引导通道(61)，并且在旋转轴线(R)的方向上，间隙区域(57)与转子(10)的连续轴承轮廓和/或配合轴承部件(50)的连续轴承轮廓至少部分地重叠。2.根据权利要求1所述的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，其特征在于，在配合轴承部件(50)与轴承壳体(60)或壳体部件之间的径向空隙大于在转子(10)的转子部件(40)或转子轴承表面(17.1、17.2、17.3)与配合轴承部件(50)之间的径向空隙。3.根据权利要求1或2所述的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，其特征在于，在间隙区域(57)中在配合轴承部件(50)和轴承壳体(60)或壳体部件之间形成相对空隙，该相对空隙在径向方向上延伸并且与间隙区域(57)的外径有关，该相对空隙在从5至10每密耳的范围内，特别优选在从7至9每密耳的范围内，或者，在配合轴承部件(50)与轴承壳体(60)或壳体部件之间的径向空隙比在转子(10)的转子部件(40)或转子轴承表面(17.1、17.2、70.3)与配合轴承部件(50)之间的径向空隙大3倍至5倍。4.根据权利要求1至3中任一项所述的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，其特征在于，在用于形成截留油膜的间隙区域(57)中，在配合轴承部件(50)与轴承壳体(60)或壳体部件之间在旋转轴线(R)的方向上的轴向重叠的尺寸使得间隙区域(57)在旋转轴线方向上的延伸与在配合轴承部件(50)与轴承壳体(60)或壳体部件之间的径向空隙的比率为：间隙区域(57)的轴向延伸/径向空隙＝40到80；该比率特别优选地在从45至70的范围内选择。5.根据权利要求1至4中任一项所述的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，其特征在于，转子部件(40)相对于转子轴(11)被支撑在转子轴(11)的支撑区段(14)的区域中；并且优选地，支撑区段(14)和配合轴承部件(50)的轮廓区段(53.1至53.3)中的至少一个在旋转轴线(R)的方向上至少部分地重叠。6.根据权利要求5所述的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，其特征在于，转子部件(40)具有形成轮廓区段(44.1至44.3)的轴承区域(46)，并且轴承区域(46)布置成使得这些轮廓区段(44.1至4...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：M，
类型：发明
国别省市：
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