[发明专利]轴承和保持机构

说明书

技术领域

这里公开的主题大体涉及例如内燃发动机的涡轮增压器之类的涡轮机械的轴承系统。

背景技术

涡轮机器依靠涡轮将流体能量转换为机械能量。在大多数构造中，涡轮被连接到由一个或更多个轴承支承的轴，其中当涡轮从流体流汲取能量时所述轴随涡轮一同旋转。对于排气驱动的涡轮而言，轴可以以高于100,000rpm的速度旋转。在这样高的旋转速度下运转的涡轮机械产生相当大的噪音。

一种类型的涡轮机械噪音是源自于润滑不稳定性(被称为“打旋(whirl)”)。另一种类型的涡轮机械噪音与部件间隙有关并且通常被称为“摩擦(rub)”(例如，部件与部件的接触)。虽然适当地选择润滑剂、配重和部件间隙可以最小化噪音，但是涡轮机器不能安静地运转。如这里所述，各种示例性设置、材料和技术针对于减小涡轮机械特别是涡轮增压器的噪音的产生和传播。

附图说明

通过参考下述具体说明并且结合附图可以更全面地理解这里描述的各种设置、技术等及其等价物，附图中：

图1是示出了内燃发动机的现有技术涡轮增压器系统的简化概略图。

图2是具有适用于图1的内燃发动机的示例性轴承系统的组件的横截面图。

图3是轴承套管和相关夹子的一系列图。

图4是包括将轴承套管定位在孔内的定位夹子的组件的横截面图。

图5是沿线A-A截取的图4组件的横截面图。

图6是沿线B-B截取的图5组件的横截面图。

图7是经由壳体的润滑剂开口观察的组件的视图。

图8是包括被夹子和弹簧隔开的两个外环的组件的横截面图。

图9是包括两个外环和用作内环的轴的组件的横截面图。

具体实施方式

参考附图，各种方法被示出为任选地实施于适当控制和/或计算环境中，例如在可被计算机和/或其他计算装置(例如，包括制造部件或组件中使用的机器人装置)执行的例如程序模块的计算机可执行指令的环境中。大体而言，程序模块包括指令、例程、程序、对象、部件、数据结构等。一个或更多个计算机可读介质可以被用于存储这样的信息。一个或更多个机器可以至少部分地被编程或被以其他方式给予指令以便执行这里描述的各种方法的部分或全部。

在这里的一些图表中，各种算法动作被总结成各个“块”。这样的块描述了作为程序进程被实施或执行的具体动作或决定。当使用控制器(或等价物)时，这里给出的流程图为“控制程序”或软件/固件提供了基础，其中所述控制程序或软件/固件可以被这样的控制器(或等价物)使用以便控制装置和/或系统。这样，各种程序可以被执行以作为可被存储在存储器中的机器可读指令，其中当所述指令被处理器执行时可执行如块所述的各种动作。此外，各种图表包括作为装置和/或系统的任选结构元件的各个“块”。例如，“控制器块”任选地包括作为结构元件的控制器。

本领域的技术人员可以基于这里描述的流程图和其他说明容易地写出这样的控制程序。可以理解并意识到的是，这里描述的主题不仅包括当被编程时可以执行下述各种动作的装置和/或系统，还包括被设置成为控制器编程的软件，并且还包括这种软件可被载于的任意和所有计算机可读介质。这样的计算机可读介质的示例包括但不限于软盘、硬盘、CD、RAM、ROM、闪存等。

经常使用涡轮增压器来增加内燃发动机的功率输出。参考图1，现有技术的动力系统100包括内燃发动机110和涡轮增压器120。内燃发动机110包括容纳一个或更多个燃烧室的发动机机体118，所述燃烧室可操作地驱动轴112。进气口114为压缩的进入空气提供到达发动机机体的流动路径，而排气口116为来自发动机机体118的排气提供流动路径。涡轮增压器120用于从排气汲取能量并且将能量提供给进入空气。

如图1所示，涡轮增压器120包括空气进口130、轴122、压缩机级124、涡轮级126和排气出口134。涡轮级126任选地包括可变几何(variable geometry)单元和可变几何控制器。可变几何单元和可变几何控制器任选地包括例如与商业可获得的可变几何涡轮增压器(VGT)相关联的那些特征。商业可获得的VGT包括例如VNT^TM和AVNT^TM涡轮增压器，其使用多个可调叶片来控制经过涡轮的排气流量。一种可变几何涡轮增压器的介绍出现在授予Arnold等人的美国专利No.6,269,642中，该专利全部并入本文以供参考。示例性涡轮增压器可以使用废气门技术来替换或补充可变几何技术。压缩机级124任选地包括控制进入空气流量的特征(例如可变几何压缩机)。