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涡轮增压器

阅读：314发布：2021-02-22

IPRDB可以提供涡轮增压器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种涡轮增压器，包括涡轮及形成在涡轮外周的蜗壳，压气机叶轮及形成在压气机叶轮外周的压气机壳体；轴，形成在涡轮与压气机叶轮之间，起到动力传递的作用；轴承组件，形成在轴的外周，对轴起支撑作用；压气机叶轮的气体流过的高压区设有端气道，压气机叶轮的高压区即压气机将气体压缩至设定压力的区域，可以是叶轮的排气端，多级叶轮的话，可以是叶轮的后级叶轮，轴内形成有沿轴线且与端气道连通的主气道及与主气道连通的侧气道，所述主气道通过侧气道连通至靠近涡轮侧的轴承组件，能够降低涡轮增压器的轴承组件温度。，下面是涡轮增压器专利的具体信息内容。

权利要求

1.涡轮增压器，其特征在于，包括:

涡轮（1）及形成在涡轮外周的蜗壳（2），压气机叶轮（3）及形成在压气机叶轮（3）外周的压气机壳体（4）；

轴（5），形成在涡轮（1）与压气机叶轮（3）之间；

轴承组件（6），形成在轴的外周；

压气机叶轮（3）的气体流过的高压区设有端气道（31），轴（5）内形成有沿轴线且与端气道（31）连通的主气道（51）及与主气道（51）连通的侧气道（52），所述主气道（51）通过侧气道（52）连通至靠近涡轮（1）侧的轴承组件（6）。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述蜗壳（2）内设有将涡轮（1）进气侧与排气侧连通的支通道（101），所述支通道（101）内设有一控制阀（102），所述控制阀（102）的控制轴（103）穿过蜗壳（2）壁与蜗壳外的控制结构连接，所述蜗壳（2）壁与控制轴（103）之间安装有隔套（104），所述隔套（104）位于蜗壳（2）内侧的部分具有至蜗壳内侧的方向逐渐扩大的扩大部（105），蜗壳（2）上设有与扩大部（105）紧贴配合安装的凹部（106），所述扩大部（105）朝向蜗壳内侧的端面上设有至少两个密封阶（107），控制轴（103）上形成有与每个密封阶（107）配合的肩部（108），其中至少有一个密封阶（107）与肩部（108）配合的端面为弧形结构（109）。

3.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述轴（5）的结构包括依次相连的与涡轮侧连接的第一轴段（501）、承载轴承组件（6）及压气机叶轮的第二轴段（502）、连接第一轴段（501）与第二轴段（502）之间的第三轴段（503），所述第三轴段（503）包括连接至第一轴段（501）与第二轴段（502）端面的连接内筒（504），连接内筒（504）的外周套设有金属骨架（505），金属骨架（505）上设有能够安装焊接至第一轴段（501）与第二轴段（502）上的陶瓷件（506）的凹槽（507），陶瓷件（506）的结构为两头较大的条形体，金属骨架（505）与陶瓷件焊接连接；其中金属骨架不与连接内筒接触。

4.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，轴承组件（6）包括轴瓦（61）及用于支撑轴瓦的轴承座（62），轴承座（62）的两侧设有端盖（63），轴瓦（61）外圆周面上设有若干的与侧气道连通的流道（611）。

5.如权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述主气道（51）还连通至涡轮（1）侧。

6.如权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，隔套（104）内周面位于扩大部的位置嵌入设有一为至少为隔套（104）刚性1.5倍以上的材质的环体（111）。

7.如权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，控制轴（103）外周位于设有扩大部的位置形成有环形的凹槽结构（110）。

8.如权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述流道（611）为具备若干气体入口与气体出口的网结构。

9.如权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述流道（611）与侧气道之间的连接结构为设于侧气道外周且与轴滑动配合的套体（7），所述套体与轴瓦（61）之间设有气体流通的导流壳（8）。

10.如权利要求4所述的涡轮增压器，其特征在于，所述套体（7）的流道内设有自动阀，轴承组件上配合安装有温度传感器，自动阀与温度传感器分别与控制连接。

说明书全文

涡轮增压器

技术领域

[0001] 本发明属于汽车零部件领域，特别涉及涡轮增压器。

背景技术

[0002] 利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。在近年，节能、环保日趋严格，而涡轮增压器是目前解决这一问题的手段之一。目前的涡轮增压器在高温工作时，使用寿命、故障等是目前涡轮增压器面临的问题之一。

发明内容

[0003] 针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种涡轮增压器。

[0004] 本发明通过以下技术方案实现：本申请的高效涡轮增压器的结构为，包括:
涡轮及形成在涡轮外周的蜗壳，压气机叶轮及形成在压气机叶轮外周的压气机壳体；
轴，形成在涡轮与压气机叶轮之间，起到动力传递的作用；
轴承组件，形成在轴的外周，对轴起支撑作用；
压气机叶轮的气体流过的高压区设有端气道，压气机叶轮的高压区即压气机将气体压缩至设定压力的区域，可以是叶轮的排气端，多级叶轮的话，可以是叶轮的后级叶轮，轴内形成有沿轴线且与端气道连通的主气道及与主气道连通的侧气道，所述主气道通过侧气道连通至靠近涡轮侧的轴承组件。

[0005] 蜗壳与压气机壳体可以为一体式结构，共同构成涡轮增压器的外壳。

[0006] 在上述的结构中，进一步地，所述蜗壳内设有将涡轮进气侧与排气侧连通的支通道，所述支通道内设有一控制阀，所述控制阀的控制轴穿过蜗壳壁与蜗壳外的控制结构连接，所述蜗壳壁与控制轴之间安装有隔套，控制轴在隔套内能够自由转动，所述隔套位于蜗壳内侧的部分具有至蜗壳内侧的方向逐渐扩大的扩大部，蜗壳上设有与扩大部紧贴配合安装的凹部，所述扩大部朝向蜗壳内侧的端面上设有至少两个密封阶，控制轴上形成有与密封阶配合的肩部，其中至少有一个密封阶与肩部配合的端面为弧形结构。

[0007] 在上述的结构中，进一步地，所述轴的结构包括依次相连的与涡轮侧连接的第一轴段、承载轴承组件及压气机叶轮的第二轴段、连接第一轴段与第二轴段之间的第三轴段，所述第三轴段包括连接至第一轴段与第二轴段端面的连接内筒，连接内筒的外周套设有金属骨架，金属骨架上设有能够安装焊接至第一轴段与第二轴段上的陶瓷件的凹槽，陶瓷件的结构为两头较大的条形体，金属骨架与陶瓷件焊接连接；其中金属骨架不与连接内筒接触。

[0008] 在上述的结构中，进一步地，轴承组件包括轴瓦及用于支撑轴瓦的轴承座，轴承座的两侧设有端盖，轴瓦外圆周面上设有若干的与侧气道连通的流道。

[0009] 在上述的结构中，进一步地，所述主气道还连通至涡轮侧。

[0010] 在上述的结构中，进一步地，隔套内周面位于扩大部的位置嵌入设有一为至少为隔套刚性1.5倍以上的材质的环体。

[0011] 在上述的结构中，进一步地，控制轴外周位于设有扩大部的位置形成有环形的凹槽结构。

[0012] 在上述的结构中，进一步地，所述流道为具备若干气体入口与气体出口的网结构。

[0013] 在上述的结构中，进一步地，所述流道与侧气道之间的连接结构为设于侧气道外周且与轴滑动配合的套体，所述套体与轴瓦之间设有气体流通的导流壳。

[0014] 在上述的结构中，进一步地，所述套体的流道内设有自动阀，轴承组件上配合安装有温度传感器，自动阀与温度传感器分别与控制连接。

[0015] 由于采用上述技术方案，本发明的有益效果包括:1、通过将压气机叶轮处的低温气体引入至轴承组件，能够方便轴承冷却，特别是针对靠近涡轮侧的轴承，提高轴承的使用寿命，从而提高涡轮的可靠性；
2、设有的控制阀结构，能够使得控制阀与涡轮之间的密封可靠，且控制阀工作不被限制。

附图说明

[0016] 图1是涡轮增压器的结构示意图；图2是涡轮增压器的另一结构示意图；
图3是轴承组件的安装结构示意图；
图4、图5、图6是轴的结构示意图；
图7是控制阀的控制轴与蜗壳壁的结构示意图；
图8是控制阀的控制轴与蜗壳壁的另一结构示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明作详细描述。

[0018] 如图1～图8所示的涡轮增压器，包括:涡轮1及形成在涡轮外周的蜗壳2，压气机叶轮3及形成在压气机叶轮3外周的压气机壳体4，压气机叶轮3及压气机壳体构成压气机；轴5，形成在涡轮1与压气机叶轮3之间，起到动力传递的作用；轴承组件6，安装在轴的外周，对轴起支撑作用，并且轴的转动起到润滑；
压气机叶轮3的气体流过的高压区设有端气道31，压气机叶轮3的高压区即压气机将气体压缩至设定压力的区域，并非有特殊的值，只要符合设计要求即可，端气道31的入口可以是叶轮的排气端，另外若是多级叶轮，也可以是叶轮的后级叶轮，这样能够形成较大的压力；轴5内形成有沿轴线且与端气道31连通的主气道51及与主气道51连通的侧气道52，所述主气道51通过侧气道52连通至靠近涡轮1侧的轴承组件6，将压气机内的低温气体引入至轴承组件6，将轴承内的热量带走，降低轴承的工作温度。

[0019] 蜗壳2与压气机壳体4可以为一体式结构，共同构成涡轮增压器的外壳，以便能够减少装配工序，提高结构的整体性。

[0020] 本实施例更具体地，可采用，所述蜗壳2内设有将涡轮1进气侧与排气侧连通的支通道101，所述支通道101内设有一控制阀102，以便能够控制排气是否经过涡轮1，所述控制阀102的控制轴103穿过蜗壳2壁与蜗壳外的控制结构连接，所述蜗壳2壁与控制轴103之间安装有隔套104，控制轴103在隔套内能够自由转动，控制轴103的转动能够控制阀102的开闭状态，所述隔套104位于蜗壳2内侧的部分具有至蜗壳内侧的方向逐渐扩大的扩大部105，蜗壳2上设有与扩大部105紧贴配合安装的凹部106，所述扩大部105朝向蜗壳内侧的端面上设有至少两个密封阶107，控制轴103上形成有与每个密封阶107配合的肩部108，肩部108的数量需要根据密封阶的数量来定，其中至少有一个密封阶107与肩部108配合的端面为弧形结构109；其中至少一个具有弧形结构109的密封阶107包括环形的弧形结构109及设于弧形结构109与扩大部105朝向蜗壳内侧的端面之间的形变部（112）形变部（112）的刚度较弧形结构109弱，从而在收到较大的力时，微小变形，使得密封更好。

[0021] 本实施例更具体地，可采用，所述轴5的结构包括依次相连的与涡轮侧连接的第一轴段501、承载轴承组件6及压气机叶轮的第二轴段502、连接第一轴段501与第二轴段502之间的第三轴段503，所述第三轴段503包括连接至第一轴段501与第二轴段502端面的连接内筒504，连接内筒504的外周套设有金属骨架505，金属骨架505上设有能够安装焊接至第一轴段501与第二轴段502上的陶瓷件506的凹槽507，陶瓷件506的结构为两头较大的条形体，金属骨架505与陶瓷件焊接连接；其中金属骨架不与连接内筒接触。这种结构能够很大程度地降低涡轮侧的温度传递至轴承及压气机处，同时也保证其结构的强度，特别是陶瓷件具有扩大的头部，提高与第一轴段501、第二轴段502的融合度，而金属与陶瓷的焊接技术目前已经有，并在进一步发展中。

[0022] 本实施例更具体地，可采用，轴承组件6包括轴瓦61及用于支撑轴瓦的轴承座62，轴承座62的两侧设有端盖63，轴瓦61外圆周面上设有若干的与侧气道连通的流道611，以较大程度地将轴承内的热量带走，其流道611的设计多样，可为网状或树状或其他形状等等，因此可采用，所述流道611为具备若干气体入口与气体出口的网结构。

[0023] 本实施例更具体地，可采用，所述主气道51还连通至涡轮1侧，从而能够将低温气体通入高温的涡轮内，如图2，能够对温度过高的涡轮进行降温。

[0024] 本实施例更具体地，可采用，如图7，控制轴103外周位于设有扩大部的位置形成有环形的凹槽结构110，设有的凹槽结构110能够在隔套被挤压而发生向外变形时，隔套扩大部就会对周形成挤压，而设有凹槽结构110，即可避免此挤压形成。

[0025] 作为替换设于轴上的凹槽结构，如图8，隔套104内周面位于扩大部的位置嵌入设有一为至少为隔套104刚性1.5倍以上的材质的环体111，环体111的内径与隔套内径相同或小于隔套内径，可以为1.2倍、1.8倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、5倍等，最好为刚下更大的材质，如，其能够保障在隔套在压力作用下，不会对控制轴形成挤压。

[0026] 本实施例更具体地，可采用，所述流道611与侧气道之间的连接结构为设于侧气道外周且与轴滑动配合的套体7，所述套体与轴瓦61之间设有气体流通的导流壳8，从而能够顺利地将冷空气导入轴承组件内，将轴承组件内的热量带走。

[0027] 本实施例更具体地，可采用，所述套体7的流道内设有自动阀，轴承组件上配合安装有温度传感器，自动阀与温度传感器分别与控制连接，从而能够根据轴承组件内的温度，控制对轴承冷却气流的大小。

[0028] 因此，本申请解决了现有涡轮增压器的多个现实问题，在未来具有很大的实用价值，并且本发明还能够在发动机熄火后，涡轮在惯性转动的情况下，使得持续对轴承进行冷却。

[0029] 以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请方案的范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
涡轮增压机-专利编号CN109964013A	2020-05-12	330
涡轮增压器-专利编号CN108699958A	2020-05-13	116
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