[发明专利]涡轮增压器双滚珠轴承系统

说明书

一种用于涡轮增压器的轴承系统，包括轴承壳体，所述轴承壳体具有第一端部和第二端部，其中所述轴承壳体界定中心通道。第一滚珠轴承和第二滚珠轴承由所述轴承壳体接收。所述第二滚珠轴承与所述第一滚珠轴承隔开。所述第一滚珠轴承和所述第二滚珠轴承各自被预加载。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月5日提交的美国临时申请序列号61/900,088和2014年11月4日提交的美国专利申请序列号14/532,388的优先权，所述两个申请以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及滚珠轴承系统，并且更具体来说，涉及用于涡轮增压器的双滚珠轴承系统。

背景技术

当前涡轮增压器以极高的旋转速度运转，并且需要可以低机械损失来支撑旋转组并且更能够承受高轴向和径向负载的轴承系统。传统的轴颈轴承和推力轴承实现了这项任务，但所述轴颈轴承和推力轴承的极限负载能力有限并且通常具有高机械阻力。这些轴承未能在临界润滑条件下较好地运行，并且通常可能难以组装。当前需要减少摩擦损失并且向高速涡轮增压器转子提供耐久性的轴承系统。当前还需要可以提供这些特征、易于组装并且易于嵌入涡轮增压器中的轴承系统。

发明内容

在一个优选和非限制性实施方案或方面中，用于涡轮增压器的轴承系统包括轴承壳体，所述轴承壳体具有第一端部和第二端部，其中所述轴承壳体界定中心通道。所述轴承系统包括由轴承壳体接收的第一滚珠轴承，和由轴承壳体接收的第二滚珠轴承。第二滚珠轴承与第一滚珠轴承隔开。第一滚珠轴承和第二滚珠轴承各自被预加载。

轴承壳体可包括被定位成与第一滚珠轴承相邻的第一肩部和被定位成与第二滚珠轴承相邻的第二肩部。轴承系统可包括定位在第一肩部与第一滚珠轴承之间的第一偏置布置和定位在第二肩部与第二滚珠轴承之间的第二偏置布置，其中所述第一偏置布置和所述第二偏置布置各自被配置以分别预加载第一滚珠轴承和第二滚珠轴承。第一偏置布置和第二偏置布置可为弹簧。所述弹簧可为贝勒维尔垫圈(Belleville washer)。在其他优选和非限制性实施方案或方面中，第一偏置布置和第二偏置布置可为油压力，所述油压力分别通过第一加油口和第二加油口提供。偏置布置可提供挤压油膜阻尼器。第一滚珠轴承可为具有第一内圈、第一外圈和多个第一轴承滚珠的角接触轴承，并且第二滚珠轴承可为具有第二内圈、第二外圈和多个第二轴承滚珠的角接触轴承。第一滚珠轴承可仅被配置以在第一方向上接受推力，并且第二滚珠轴承可仅被配置以在与所述第一方向相对的第二方向上接受推力。第一偏置布置可使第一滚珠轴承的第一外圈偏置，并且第二偏置布置可使第二滚珠轴承的第二外圈偏置。第一保持器可将第一滚珠轴承紧固在轴承壳体内，并且第二保持器可将第二滚珠轴承紧固在轴承壳体内。第一滚珠轴承可定位在第一保持器与第一肩部之间，并且第二滚珠轴承可定位在第二保持器与第二肩部之间。间隔片可定位在第一滚珠轴承与第二滚珠轴承之间。

在另一优选和非限制性实施方案或方面中，涡轮增压器包括：涡轮增压器壳体；轴，所述轴由所述涡轮增压器壳体接收，其中所述轴具有与所述轴的第一端部相邻的压缩机叶轮和与所述轴的第二端部相邻的涡轮机叶轮；以及轴承系统，所述轴承系统由所述涡轮增压器壳体接收。所述轴承系统包括：轴承壳体，所述轴承壳体具有第一端部和第二端部，其中所述轴承壳体界定中心通道；第一滚珠轴承，所述第一滚珠轴承由所述轴承壳体接收；以及第二滚珠轴承，所述第二滚珠轴承由所述轴承壳体接收。第二滚珠轴承与第一滚珠轴承隔开。第一滚珠轴承通过第一偏置布置预加载，并且第二滚珠轴承通过第二偏置布置预加载。