一种改进的涡轮增压器的涡轮轴制造技术

本实用新型专利技术公开一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，包括光轴，在光轴的一端设有三爪夹紧面，该三爪夹紧面为一段直径大于光轴直径的圆柱面，该圆柱面的端面与涡轮中心的平面固定连接，其特征在于：在光轴的另一端设有辅助支承面，该辅助支承面为一段直径小于光轴直径的圆柱面。本实用新型专利技术具有以下优点：自动对光轴进行定心；解决了光轴和涡轮装夹后同心；保证了光轴和涡轮装夹后焊接平面平行接触，摩擦均匀升温；达到产品设计要求，提高产品合格率，降低了生产成本。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及涡轮增压器部件，具体涉及一种改进的涡轮增压器的涡轮轴。
技术介绍
近年来，由于发动机向高性能、节能型、美观性和高效率生产的方向发展，对涡轮 增压器的结构紧凑性、外表美观性、安全可靠性提出了严格要求，所以，对涡轮增压器的关 键零件涡轮轴必须严格保证其质量，具体有以下几方面 (1)涡轮增压器属于装在柴油机上的高速运转部件，其中涡轮轴又是高速转动的 主要零件，特别是焊接部位在承受疲劳强度方面尤其重要； (2)摩擦焊接主轴也是一个难点，焊接机床定位夹紧光轴时，普遍都存在夹紧零 件的夹具的中心和被夹紧光轴的质量中心不重合，必然引起光轴的质量中心围绕夹紧点旋 转，造成零件倾斜的问题； (3)特别是光轴和涡轮因为工作性质和成本问题材料选择不一样，焊接更是一大难题(光轴是普通材料，涡轮是耐高温材料)，直接影响焊接，焊接性能特别差； (4)焊接后检验焊接质量也是一大难题，所以，只有通过试验合格后严格控制焊接参数和焊接过程来保证。 涡轮增压器的涡轮轴普遍是采用涡轮和光轴部分摩擦焊接在一起实现的，主要是 涡轮是耐高温材料，价格相对光轴要高很多，而光轴不用高温材料，价格要低很多，所以，组 合在一起就采用焊接方式，这样成本才能降低。要想把涡轮和光轴摩擦焊接在一起，那么焊 接结合端面必须要结合平整，且焊接时结合面要绝对平行，这样才能保证焊接接触时焊接 面是均匀摩擦升温，达到焊接均匀，满足产品要求。但涡轮直径大，厚度不是太大，而光轴比 较小，但长度很长，加上光轴在摩擦焊机上采用三爪定心夹紧，而夹紧位置离光轴的质量中 心很远，导致夹紧光轴时，光轴不能水平，必然引起光轴的质量中心围绕夹紧点旋转，而是 倾斜的，所以在光轴与涡轮开始接触焊接时，焊接面是部分先接触，致使焊接不均匀，焊接 没有办法保证产品设计要求，焊接就不合格。因此，对现有的涡轮轴的结构需要加以改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，它能保证焊接时光轴 是水平的，也就保证了光轴和涡轮的焊接面平行，焊接摩擦面接触均匀，升温速度均匀，使 产品质量满足设计要求。 通过分析，在原来三爪夹紧光轴的基础上，在光轴被夹紧位置的远端增加一个定 位套对光轴再进行支承，但焊接机床空间有限，所以就利用了焊接机床主轴孔作为定位，焊 接机床的主轴孔和夹紧的三爪是同轴心的，这样，光轴的结构就要更改，在保证光轴有足够 的加工量的前提下，采取了把远离光轴焊接面的另一端外圆车小一部分作为辅助支承面， 另外，在焊接机床的主轴孔内增加定位套定位光轴，达到自动保证焊接时光轴是水平的，也 就保证了光轴中心和涡轮中心是同心的，也保证了光轴和涡轮的焊接面平行，焊接摩擦面接触均匀，升温速度均匀，最终满足产品设计要求。 本技术所述的一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，包括光轴，在光轴的一端设 有三爪夹紧面，该三爪夹紧面为一段直径大于光轴直径的圆柱面，该圆柱面的端面与涡轮 中心的平面固定连接，其特征在于在光轴的另一端设有辅助支承面，该辅助支承面为一段 直径小于光轴直径的圆柱面。 所述的一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，其光轴另一端的辅助支承面与设在焊接机的主轴孔内的定位套配合，以保证焊接时光轴处于水平状态。本技术和现有技术相比具有以下优点 1)自动对光轴进行定心； 2)解决了光轴和涡轮装夹后同心； 3)保证了光轴和涡轮装夹后焊接平面平行接触，摩擦均匀升温； 4)达到产品设计要求，提高产品合格率，降低了生产成本。附图说明图1是焊接前未改进的涡轮轴各组成部件的位置示意图。 图2是本技术焊接前已改进涡轮轴各组成部件的位置示意图。 图3是本技术的涡轮被装夹的状态示意图。 图4是是本技术焊接后的状态示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的描述。 参见图2、图3和图4，光轴1的三爪夹紧面4被在焊接机床上的三爪夹头夹紧，用 设在焊接机床的主轴孔内的定位套10定位支承光轴1的辅助支承面3，使光轴1保持水平， 并保证光轴1的中心与涡轮2的中心在一条线上，即光轴1与涡轮2在装夹好后同心。涡 轮2通过焊接机床上的两个V型夹块8和9夹紧涡轮的夹紧定位面7，同时移动自动定心， 保证涡轮2与光轴1的中心在一条线上，即涡轮2与光轴1在装夹好后同心。 焊接时，光轴l通过焊接机床主轴带动高速旋转，涡轮2通过焊接机床导轨轴向向 光轴1移动靠近，光轴1的端面5与涡轮2中心的平面6逐渐接触(涡轮2不旋转)，通过 接触产生摩擦后形成热能，控制相应摩擦焊参数，达到焊接目的。 图l是焊接前未改进的涡轮轴各组成部件的位置示意图。图中1为光轴、2为涡 轮、4为三爪夹紧面、5为光轴的端面、6为涡轮中心的平面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，包括光轴（１），在光轴的一端设有三爪夹紧面（４），该三爪夹紧面为一段直径大于光轴直径的圆柱面，该圆柱面的端面（５）与涡轮（２）中心的平面（６）固定连接，其特征在于：在光轴（１）的另一端设有辅助支承面（３），该辅助支承面为一段直径小于光轴直径的圆柱面。

【技术特征摘要】
一种改进的涡轮增压器的涡轮轴，包括光轴(1)，在光轴的一端设有三爪夹紧面(4)，该三爪夹紧面为一段直径大于光轴直径的圆柱面，该圆柱面的端面(5)与涡轮(2)中心的平面(6)固定连接，其特征在于在光轴(1)的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：段昌文，罗兵，
申请(专利权)人：重庆江增机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]