[发明专利]涡轮增压器轴向力测量用增压器装置、联轴器及测量方法

说明书

本发明提供了涡轮增压器轴向力测量用增压器装置，包括压气机部分、涡轮部分和连接结构部分，所述压气机端轴承体内安装的叶轮轴与所述涡轮端轴承体内安装的涡轮轴通过所述柔性联轴器连接，所述压气机端轴承体的连接法兰与所述涡轮端轴承体的连接法兰通过联接套筒密封连接在一起，并通过丝杠固定连接；所述压气机组件和涡轮组件均包括止推结构，所述止推结构处均安装应变片，试验时应变片与二次仪表信号连接。本发明的装置，通过改变涡轮增压器的轴结构、加装联轴器和紧固装置，将其分成两个独立单元，实现柔性连接并且转速同步，能传递扭矩而不对轴向力产生影响，实现了压气机端轴向力的独立测试和涡轮端轴向力的独立测试。

技术领域

本发明属于机电技术领域，尤其是涉及涡轮增压器轴向力测量用增压器装置、联轴器及测量方法。

背景技术

涡轮增压器的轴向力是压气机和涡轮轴向力的合力，涡轮增压器的压气机和涡轮均对推力轴承产生轴向力，不同工况下压气机和涡轮轴向力的方向和数值均发生变化。了解并评估不同工况下压气机和涡轮轴向力的方向和数值变化，对于改进压气机、涡轮的结构设计很重要。

但现有技术，只能测量整个涡轮增压器的轴向力合力，并不能单独测试压气机端或涡轮端的轴向力变化。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种涡轮增压器轴向力测量用增压器装置、联轴器及测量方法，实现了压气机端轴向力的独立测试和涡轮端轴向力的独立测试，解决了现有技术不能单独测试压气机和涡轮轴向力的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明一方面提供了涡轮增压器轴向力测量用增压器装置，包括压气机部分、涡轮部分和连接结构部分，所述压气机部分包括压气机组件和与其固定连接的压气机端轴承体，所述涡轮部分包括涡轮组件和与其固定连接的涡轮端轴承体，所述连接结构部分包括柔性联轴器和联接套筒；所述压气机端轴承体内安装的叶轮轴与所述涡轮端轴承体内安装的涡轮轴通过所述柔性联轴器连接，所述压气机端轴承体的连接法兰与所述涡轮端轴承体的连接法兰通过联接套筒密封连接在一起，并通过丝杠固定连接；所述压气机组件和涡轮组件均包括止推结构，所述止推结构处均安装应变片，试验时应变片与二次仪表信号连接。

进一步的，所述压气机组件包括蜗壳、轴端螺母、压气机叶轮、蜗壳压板、压气机螺钉、轴封套、压气机密封环、压气机端左止推片、背盘、压气机端止推轴承板、背盘螺钉、压气机端右止推片和叶轮轴，所述蜗壳通过所述压气机螺钉与所述背盘连接在一起；所述背盘通过所述背盘螺钉与所述压气机端轴承体连接在一起；所述压气机端轴承体内通过轴承安装所述叶轮轴；所述叶轮轴位于轴承一的左侧位置处设有台阶结构，叶轮轴的台阶结构的左侧形成台阶面，所述台阶面上从右到左依次套接所述压气机端右止推片、所述压气机端止推轴承板、所述压气机端左止推片、所述轴封套、所述压气机叶轮、所述轴端螺母；所述压气机端止推轴承板固定在所述压气机端轴承体上；所述轴封套上设置所述压气机密封环，所述压气机密封环外接所述背盘的中心孔；所述压气机端左止推片与所述压气机端止推轴承板之间嵌入所述压气机端左应变片；所述压气机端止推轴承板与所述压气机端右止推片之间嵌入所述压气机端右应变片。

进一步的，所述涡轮组件包括涡轮端左止推片、涡轮端止推轴承板、涡轮端右止推片、涡轮箱螺钉、涡轮箱压板、涡轮轴、隔热罩、涡轮端密封环、涡轮箱、涡轮，所述涡轮端轴承体通过所述涡轮箱压板和所述涡轮箱螺钉与所述涡轮箱连接在一起；所述涡轮端轴承体内固定轴承三和轴承四，所述轴承三和所述轴承四内穿过所述涡轮轴；所述涡轮轴的右边连接所述涡轮；所述涡轮轴与所述涡轮的连接处有所述涡轮端密封环，所述涡轮端密封环外接所述涡轮端轴承体右端的中心孔；所述涡轮轴上位于轴承三的左侧设有台阶结构，台阶结构的左侧形成台阶面，所述涡轮轴的台阶面上从右到左依次套接所述涡轮端右止推片、所述涡轮端止推轴承板、涡轮端左止推片、所述压紧套；所述涡轮端止推轴承板固定在所述涡轮端轴承体上；所述涡轮端左止推片与所述涡轮端止推轴承板之间嵌入所述涡轮端左应变片；所述涡轮端止推轴承板与涡轮端右止推片之间嵌入所述涡轮端右应变片。