本发明专利技术涉及具有流体动力滑动轴承的涡轮增压机，流体动力滑动轴承具有转子(10)和为转子(10)配备的配对轴承部件(50)，其中，转子(10)的转子支承面与配对轴承部件(50)的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，其中，转子支承面和/或配对面在沿着并且通过旋转轴线(R)的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，该连续的支承轮廓由至少两个轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)形成，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，其中，转子(10)的支承面由与转子轴(11)连接的转子部件(40)形成，转子部件保持在转子轴(11)上，并且其中，转子部件(40)在转子轴(11)的支撑区段(14)的区域中相对于转子轴(11)被支撑。为了能够提供具有紧凑构造且包括流体动力滑动轴承的高效的轴承组件的这种涡轮增压机，同时能够简单地以低的部件成本安装流体动力滑动轴承，根据本发明专利技术使得支撑区段(14)和配对轴承部件(50)的轮廓区段(53.1至53.3)中的其中至少一个沿旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。个沿旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。个沿旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。
【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涡轮增压机或流体动力滑动轴承
[0001]本专利技术涉及具有流体动力(fluiddynamisch)滑动轴承的涡轮增压机，流体动力滑动轴承具有转子和为转子配备的配对轴承部件，其中，转子的转子支承面与配对轴承部件的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，其中，转子支承面和/或配对面在沿着并且通过旋转轴线的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，该连续的支承轮廓由至少两个过渡到彼此中的轮廓区段形成，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，其中，转子的支承面由与转子轴连接的转子部件形成，转子部件保持在转子轴上，并且其中，转子部件在转子轴的支撑区段的区域中相对于转子轴被支撑。
[0002]本专利技术也涉及具有这种转子和配对轴承部件的这种流体动力滑动轴承。
[0003]在本专利技术中，流体动力滑动轴承应尤其理解为液力的滑动轴承。在本专利技术中，这种液力的滑动轴承通过液态的润滑剂，例如油、油混合物或水驱动。
[0004]此外，在本专利技术中流体动力滑动轴承应理解为具有任一种类的气体作为润滑剂的空气动力滑动轴承。对此尤其使用空气、氢气或其他的气体作为润滑剂。
技术介绍
[0005]能旋转的机械元件，例如轴、滚轮、齿轮或泵轮需要在径向方向和轴向方向上的引导部以便能够传递力和扭矩。液力作用的滑动轴承可承担该任务。该轴承类型的功能基于流体动压产生的物理原理。在液力的滑动轴承中，在转子和定子(配对轴承部件)之间保持有合适的润滑剂。在转子相对于定子转动运动时在润滑剂中出现剪切力，剪切力此时使润滑剂以确定的速度运输穿过轴承。在收敛的轴承间隙中由此获得液力动压提升。在收敛的间隙走向中，紧接着收敛的轴承间隙产生压降。如果在转子和定子之间的相对速度足够高，通过液力动压构建足够紧密的润滑剂层，润滑剂层使两个滑动偶件彼此分开。在该运行状态下在润滑剂层中产生摩擦(液体摩擦)。由此产生的液力动压与所使用的面相结合保持与外力平衡并且表示滑动轴承的承载能力。为了产生流体动压，无需压缩功形式的附加能量或以确定的压力经由槽或凹槽输送的润滑剂体积。由运行参数得出承载能力。用于数值计算液力动压的基础记载在DIN 31652部分1(DIN袖珍书198；滑动轴承2；Beuth出版社有限公司；柏林、科隆1991年)中。
[0006]现有技术中包括两种基本轴承类型：
[0007]1.液力动力径向滑动轴承
[0008]液力动力径向滑动轴承通常呈圆柱形套筒形式并且实施成节段式变型或可倾瓦块轴承。对此参见(DIN 31652部分2和VDI准则2204)。滑动轴承的液力作用的元件(例如节段)设置成圆柱形并由此与旋转轴线平行。收敛的间隙走向由转子相对于定子的偏心位置得出。
[0009]2.液力动力轴向滑动轴承
[0010]液力动力轴向滑动轴承构造成起动盘的形式，其具有不同的槽或呈堵塞边缘、楔形面或螺旋槽形式的表面改型。其也可构造成所谓的可倾瓦块轴承(对此参见DIN 31653部
分1至3；DIN 31654部分1至3)。对此，轴向滑动轴承布置成正交于旋转轴线，以通常能旋转的止推垫圈作为配对运行偶件。产生液力动压所需的收敛的间隙走向由表面结构的构型(凹槽、坡道等)、通过可倾斜运动的节段的倾斜或在轴承与止推垫圈之间的角度移位得出。
[0011]在一种技术实现方案中，在出现径向和轴向负荷时，则必须使用前述两种轴承类型。轴向负荷此时通过轴向滑动轴承引开，并且径向负荷通过径向滑动轴承引开。两种轴承类型此时分别彼此分开地计算以及设计，由此在结构和生产方面产生相应很高的成本。
[0012]由DE 10 2008 059 598 A1已知一种涡轮增压机。涡轮增压机具有轴，轴在其端部上承载涡轮或压缩机轮。轴借助两个液力滑动轴承支承在壳体中。该液力滑动轴承实施成锥形轴承的形式。
[0013]在WO2014/105377A1和EP1972759B1中描述了另一涡轮增压机。例如在EP1972759B1中公开支承在轴承中的高速转动的转子通常通过尤其沿径向方向相对低的承载能力表征。通过这种方式，在这种轴承中产生液力的承载膜，需要支承部的相对稳固的减振特性，而该支承部引起径向轴承的相对长的构造方式，为了能够引走由径向加速度产生的径向负荷。
[0014]在DE 20 2016 105 071 U1中描述一种涡轮增压机，该涡轮增压机在轴承壳体中支承转子。对此转子具有转子轴，转子轴可转动地保持在配对轴承内。在转子和配对轴承之间在配对轴承的相对侧上设有液力滑动轴承。为此，转子和配对轴承形成支承轮廓(Lagerkontur)。支承轮廓在此由轮廓区段组合而成。在沿着并且通过旋转轴线的剖面中，支承轮廓在剖视图中形成连续的几何结构。对此，连续的支承轮廓在几何结构方面构造成，连续的支承轮廓在剖视图中并且沿着旋转轴线可连续微分。以这种方式实现高性能的液力滑动轴承，该液力滑动轴承适合在最小的空间上引走轴向和径向的负荷。由此，此时由于紧凑的结构方式但是出现高的支承力，该支承力必须被可靠地引走。在由DE 20 2016 105 071 U1中已知的涡轮增压机中，在压缩机轮的区域中为了降低部件成本使用密封套。密封套构造成转子部件的形式，其被推到转子轴上。在液力滑动轴承中，转子部件形成转子的支承轮廓。同时，转子部件具有密封件容纳部，例如呈一个或多个活塞环槽的形式，活塞环槽例如容纳活塞环，并且进而可使得轴承壳体的内部空间相对于涡轮增压机的压缩机壳体密封。转子部件精度匹配地被推到转子轴上，从而实现尽可能小的径向间隙。
技术实现思路
[0015]本专利技术的目的是提供具有紧凑构造且有效的轴承组件的涡轮增压机，该轴承组件具有流体动力、尤其液力的滑动轴承，其中，能简单地以低的部件成本安装流体动力滑动轴承。
[0016]本专利技术的目的还在于提供这种流体动力滑动轴承。
[0017]本专利技术的关于涡轮增压机或流体动力滑动轴承的目的通过以下方式实现，即，支撑区段和配对轴承部件的其中至少一个轮廓区段沿旋转轴线的方向至少局部地重合。
[0018]在运行使用期间，在流体动力滑动轴承的区域中，如上面在现有技术讨论中已经提及地，产生高的轴承力。专利技术人此时已经发现，需要将负荷、尤其高的径向负荷从流体动力滑动轴承可靠地引到转子轴中，从而确保可靠的运行方式。为此，根据本专利技术提出，转子部件相对于转子轴支撑的支撑区段沿旋转轴线的方向与配对轴承部件的其中至少一个轮
廓区段重合、优选与支撑大部分的径向负荷的支承区域重合。以这种方式实现将力在径向方向上直接导走，并且直接地从轮廓区段经由支撑区段到达转子轴中。在此，转子部件保持可简单安装，因为转子部件例如可被推到转子轴上，其中，此时将支撑区段分配给转子部件的相应支承区域。在安装状态下，转子部件对此尤其防倾斜地保持住，这使得在运行使用期间，即使负荷变换，在流体动力滑动轴承中的润滑剂间隙也可靠地保持。
[0019]根据本专利技术的优选变型方案可使得，转子部件具有支承区域，该支承区域形成轮廓区段，并且支承区域布置成，使得其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.具有流体动力的、尤其液力的滑动轴承的涡轮增压机或流体动力的、尤其液力的滑动轴承，所述涡轮增压机或滑动轴承具有转子(10)和为所述转子(10)配备的配对轴承部件(50)，其中，所述转子(10)的转子支承面与所述配对轴承部件(50)的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，其中，所述转子支承面和/或所述配对面在沿着并且通过旋转轴线(R)的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，所述连续的支承轮廓形成至少两个过渡到彼此中的轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，其中，所述转子(10)的支承面由与转子轴(11)连接的转子部件(40)形成，所述转子部件保持在所述转子轴(11)上，并且其中，所述转子部件(40)在所述转子轴(11)的支撑区段(14)的区域中相对于所述转子轴(11)被支撑，其特征在于，所述支撑区段(14)和配对轴承部件(50)的轮廓区段(53.1至53.3)中的其中至少一个沿所述旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。2.根据权利要求1所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子部件(40)具有支承区域(46)，所述支承区域形成轮廓区段(44.1至44.3)，并且所述支承区域(46)布置成，使得轮廓区段(44.1至44.3)中的其中至少一个沿所述旋转轴线(R)的方向与所述支撑区段(14)至少局部地重合。3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述转子轴(11)的支撑区段(14)和所述转子部件(40)的贴靠在所述支撑区段(14)上的区域之间的径向间隙小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙，优选小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙的80％、特别优选小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙的60％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述转子轴(11)的支撑区段(14)和所述转子部件(40)的贴靠在所述支撑区段(14)上的区域之间形成过渡配合形式的压配合，并且流体动力滑动轴承的相对于支撑区段(14)的直径的相对径向轴承间隙在负千分之6至正千分之6之间的范围中。5.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，将所述配对轴承部件(50)装入轴承壳体(60)中或壳体部件中，使得在所述配对轴承部件(50)的外轮廓和所述轴承壳体(60)或壳体部件之间形成优选环绕的间隙区域(57)用以形成困油膜，其中，所述间隙区域(57)与润滑剂引导通道(61)在空间上连接并且优选所述间隙区域(57)和所述支撑区段(14)在此沿所述旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或所述壳体部件之间的径向间隙大于所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙。7....
【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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