[发明专利]涡轮增压器壳体及轴承定位销

说明书

技术领域

本文公开的主题一般地涉及用于内燃发动机的涡轮机械，并且具体地涉及壳体和轴承定位销以及用于安装定位销的组件。

背景技术

排气驱动的涡轮增压器包括旋转组，旋转组包括通过轴彼此连接的涡轮机轮和压缩机轮。在运行期间，取决于诸如各种涡轮增压器部件的尺寸之类的因素，轴可以被预期以超过200000rpm的速度旋转。为了确保合适的转子动力性能，旋转组应当被良好地平衡并被良好地支撑。

在许多常规布置中，涡轮增压器轴被一个或多个轴承(例如，油润滑的、空气轴承、球轴承、磁轴承等)可旋转地支撑在中间壳体内。在一些布置中，一个或多个轴承可通过一个或多个定位机构被定位在中间壳体的孔中。例如，可以采用定位销作为定位机构的一部分，以将半浮动轴承定位在壳体的孔中，其中，定位销被插入壳体的定位销孔中，并被压直到其延伸到壳体的孔中并延伸到半浮动轴承的开口中，定位销孔可经由壳体的润滑剂排口通达。在这样的布置中，一些间隙存在于定位销的外表面和半浮动轴承的开口的内表面之间，以允许轴承“漂浮”于设置在轴承的外表面和壳体孔的内表面之间的润滑剂膜上。这样的润滑膜可以称为例如挤压膜阻尼器(SFD)，其可能取决于几何形状(例如，长度、直径、径向间隙等)、润滑剂特性(例如，粘度、温度特性等)、润滑剂流速、润滑剂压力，等等。

除了润滑剂动力学之外，半浮动轴承的性能可能受各种机械因素影响。例如，关于定位销的外表面和半浮动轴承中的开口的内表面之间的间隙，诸如表面粗糙度、磨损、颗粒产生等的机械因素可能阻碍轴承的有益运动。进而，此类因素可降低挤压膜所提供的益处，例如，通过改变几何形状、压力响应，增加摩擦力或与轴承相对于定位销的运动相关联的其它力。取决于对运动的阻碍性质，涡轮增压器可能会遭受提高的噪声、振动、声振粗糙度、磨损等等，以及减弱的性能和使用寿命。

在本文的多个示例中所描述的技术、方法等能够降低与轴承定位机构相关联的涉及间隙的问题的风险。这些技术、方法等可以提高产品质量，提高性能，降低NVH，或为涡轮机械带来其他益处。

附图说明

通过参考下面的详细描述并且结合附图示出的示例，可以对本文所描述的各种方法、设备、组件、系统、布置等等以及它们的等同物有更全面的理解，附图中：

图1是涡轮增压器和内燃发动机以及控制器的示意图；

图2是安装定位销的组件及组装过程的示例的一系列截面透视图；

图3是包括各种其他部件的图2的组件的截面侧视图；

图4是图3的示例的中间壳体的截面侧视图；

图5是用于安装定位销的自底向上的方法的示例以及自顶向下的方法的示例的一系列视图；

图6是用于安装定位销的部件的示例的一系列视图；

图7是力与位移的示例图以及组装参数的示例表的一系列视图；

图8是安装定位销的方法的示例的方框图；以及

图9是定位销的示例以及包括该定位销的组件的示例的一系列视图。

具体实施方式

在各种示例中，一种涡轮增压器组件可包括：包括通孔和交叉孔(cross-bore)的壳体，所述交叉孔与所述通孔相交以限定所述交叉孔的上部和所述交叉孔的下部，所述交叉孔的上部包括第一直径，所述交叉孔的下部包括第二直径，其中，所述第一直径超过所述第二直径；设置在所述壳体的通孔内的轴承，其中，所述轴承包括被构造成支撑轴的通孔和与所述通孔相交的交叉孔；以及定位销，所述定位销包括超过所述壳体的交叉孔的下部的第二直径的直径，所述定位销被至少部分地压配合到所述壳体的交叉孔的下部中并且被至少部分地设置在所述轴承的交叉孔的下部中，以将所述轴承定位在所述壳体的通孔中。

在各种示例中，一种涡轮增压器组件可包括：具有通孔和交叉孔的壳体，其中，交叉孔包括被构造成将润滑剂传递到通孔的上部并包括下部；设置在壳体的通孔内的轴承，其中，轴承包括被构造成支撑轴的通孔并包括交叉孔，其中，轴承的交叉孔包括被构造成将润滑剂从壳体的交叉孔的上部传递到轴承的通孔的上部并包括下部；以及定位销，定位销包括被设置在壳体的交叉孔的下部中的压配合斑痕部分以及被至少部分地设置在轴承的交叉孔的下部中的无斑痕定位部分，以将轴承定位在壳体的通孔中。