[发明专利]涡轮增压器轴承流体膜表面以及方法

权利要求书

1.一种轴承系统，其包括：具有第一表面的轴承元件，具有面向所述第一表面的第二表面的配合元件，其中流体膜界面限定在所述第一表面和所述第二表面之间，所述配合元件可绕着轴线并相对于所述轴承元件旋转，其中，限定轴向方向平行于所述轴线，其中限定圆周方向围绕所述轴线，其中所述第一表面具有既在所述轴向方向上变化又在所述径向方向上变化的轮廓，所述轮廓将在所述流体膜界面中存在的流体引导在所述轴向方向以及所述圆周方向上。

2.根据权利要求1所述的轴承系统，其中所述轮廓具有平滑且没有边缘台阶的形状，不包括与所述轮廓相交的任何特征。

3.根据权利要求1所述的轴承系统，其中所述第一表面为所述轴承的内部圆周表面，其中所述轮廓包括沿着所述第一表面限定凹槽的多个波谷，以及沿着所述第一表面限定脊部的多个波峰，其中所述凹槽和脊部交替围绕所述内部圆周表面。

4.根据权利要求3所述的轴承系统，其中所述轴承元件包括第一端部和在所述轴向方向与所述第一端部间隔开的相对的第二端部，其中所述凹槽和波谷中的每个从所述第一端部延伸至所述第二端部。

5.根据权利要求3所述的轴承系统，其中所述轴承元件包括第一端部和在所述轴向方向与所述第一端部间隔开的相对的第二端部，其中限定第一隔板在所述第一端部，且限定第二隔板在所述第二端部，所述第一隔板和所述第二隔板中的每个在所述径向方向上向内延伸等于或者远于所述内部圆周表面，其中所述凹槽和波谷中的每个从所述第一隔板延伸至所述第二隔板。

6.根据权利要求3所述的轴承系统，其中所述凹槽和波谷中的每个从第一端部延伸至第二端部，并且其中所述轴承元件成形为在所述中空圆筒形内部限定开口区域的中空圆筒形，且所述内部圆周表面面向所述开口区域，其中所述内部圆周表面围绕所述开口区域延伸360度，其中沿着所述轴线在所述轴承的限定的轴向位置的每个所述脊部围绕所述内部圆周表面从所述各自脊部上的所有的点偏置，所述点位于从所述中点向外朝向所述第一端部或第二端部的位置。

7.根据权利要求3所述的轴承系统，其中所述凹槽和波谷中的每个从第一端部延伸至第二端部，并且其中所述轴承元件成形为在所述中空圆筒形内部限定开口区域的中空圆筒形，且所述内部圆周表面面向所述开口区域，其中所述内部圆周表面围绕所述开口区域延伸360度，其中在其第一端部的每个所述脊部围绕所述内部圆周表面从所述各自脊部上的所有的点偏置，所述点位于从所述第一端部朝向所述第二端部的位置。

8.一种制造根据权利要求3所述的轴承系统的方法，其包括以下步骤：为机器设置转子；设置所述转子的磁悬浮；为所述转子设置切割刀头；使用所述磁悬浮来引导所述转子至少通过径向或轴向轨迹中的一个；使用所述切割刀头在所述内部圆周表面中切割所述轮廓。

9.根据权利要求8所述的方法，其包括为所述切割刀头设置半径，以使得所述切割刀头包括在切割区域接触所述轴承的终端端部。

10.根据权利要求8所述的方法，其包括将所述切割刀头定向在一个角度，所述角度或者垂直于或者不垂直于所述内部圆周表面。

11.根据权利要求8所述的方法，其包括在切割所述轮廓时，用所述切割刀头间歇性地接触所述内部圆周表面。

12.一种轴承系统，其包括采用中空圆筒形形状带有开口中心的轴承元件，且圆筒形壁限定内部圆周表面面向所述开口中心；通过所述开口中心并且绕着轴线且相对于所述轴承元件旋转的轴，其中在所述轴相对于所述轴承元件旋转时，限定径向方向垂直于所述轴线，其中流体膜界面限定在所述内部圆周表面与所述轴之间，且在所述流体膜界面中具有流体，所述内部圆周表面具有轮廓，所述轮廓成形为在所述径向方向上带有第一变化并且在所述轴向方向上带有第二变化，以提供所述流体的引导收敛，且至少在所述轴向方向或所述径向方向中的一个上带有一个或多个部件。

13.根据权利要求12所述的轴承系统，其中所述内部圆周表面具有完全延伸的圆周；围绕所述轴线，其中所述轮廓包括沿着所述内部圆周表面限定凹槽的多个波谷以及沿着所述内部圆周表面限定脊部的多个波峰，并且其中所述凹槽和脊部交替围绕所述内部圆周表面的圆周。

14.根据权利要求13所述的轴承系统，其中所述每个脊部以曲线形状的弧形或者线性取向在所述轴向方向上延伸。

15.根据权利要求12所述的轴承系统，其中所述内部圆周表面在所述轴向和径向方向变化，从每个波谷到相邻波峰形成平滑斜坡类似结构，其中所述引导收敛的所述圆周和轴向部件从所述波谷到所述波峰处在上坡方向上。