[实用新型]一种改进的涡轮增压器的涡轮轴

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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是本实用新型焊接前已改进涡轮轴各组成部件的位置示意图。

图3是本实用新型的涡轮被装夹的状态示意图。

图4是是本实用新型焊接后的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

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。