[发明专利]一种轴流涡轮增压器半浮动径向轴承结构

说明书

本发明公开了一种轴流涡轮增压器半浮动径向轴承结构，包括轴承壳、压端密封端盖、涡端密封端盖，压端轴承座和涡端轴承座，转子轴以及涡端径向轴承、压端径向轴承和甩油盘、压气叶轮，涡端轴承座、涡端密封端盖与轴承壳固接，压端轴承座与涡端轴承座固接，甩油盘固定在转子轴上，涡端径向轴承和压端径向轴承均采用三油楔内油膜结构和外油膜挤压阻尼器结构，三油楔内油膜结构采用在轴承内孔中周向均布设置楔形瓦块的结构，与转子轴之间形成内油膜，外油膜挤压阻尼器结构由轴承外圆与涡端轴承座内孔或压端轴承座内孔间隙组成，与涡端轴承座内孔或压端轴承座内孔之间形成外油膜，压端径向轴承沿轴向还设有推力轴承结构，与甩油盘形成推力轴承副。

技术领域

本发明涉及轴流涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种轴流涡轮增压器半浮动径向轴承结构。

背景技术

涡轮增压器是柴油机配套部件，配合柴油机一起工作，能有效提高柴油机输出功率。随着现代船用柴油机在朝着高功率密度，对增压器的性能指标提出了高效率、高稳定性和长寿命等要求。目前，增压器常用固定滑动径向轴承型式、全浮动滑动轴承型式和滚动轴承型式，其中，固定滑动轴承的特点是承载能力大，但是在高转速条件下，轴承转子会出现油膜激荡进而引发转子失稳，其适合用于低转速运行的转子；全浮动滑动轴承的特点是在高转速条件下保证转子高效稳定运行，在滑油供油良好状态下其使用寿命达到24000h以上，但是其承载能力较小；滚动轴承型的特点是径向方向承载能力大，旋转摩擦阻力小，但是在长期运行时其滚珠轴承体和保持架之间相互磨损较大，其有效工作寿命仅用8000h左右。因此，对于大型轴流增压器需要重新设计出一种具有高承载能力、高效率的径向轴承结构从而保证增压器转子安全可靠高效率地运行，针对现有径向轴承结构存在的问题如何设计一种新型半浮动径向轴承结构是解决上述问题的关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中柴油机要求涡轮增压器单机匹配功率大、在重载、高速旋转条件下，采用现有的轴承结构难以满足其使用要求的问题，提供一种新型轴流涡轮增压器半浮动径向轴承结构，该结构既可以实现全浮动径向轴承转子高速稳定运转，同时提高了轴承径向方向的承载能力，从而保证涡轮增压器在重载、高速条件下高效率地运行。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种轴流涡轮增压器半浮动径向轴承结构，包括轴承壳、设置于轴承壳前后两端的压端密封端盖和涡端密封端盖，设置于轴承壳内部的压端轴承座和涡端轴承座，可转动地支撑于压端轴承座和涡端轴承座的转子轴以及套设在转子轴上的涡端径向轴承、压端径向轴承和甩油盘、压气叶轮，所述涡端轴承座、涡端密封端盖分别与轴承壳固定连接，压端轴承座与涡端轴承座固定连接，压端轴承座内安装压端径向轴承，涡端轴承座内安装涡端径向轴承，所述甩油盘固定在转子轴上并通过转子轴限位，所述涡端径向轴承和压端径向轴承均采用三油楔内油膜结构和外油膜挤压阻尼器结构，所述三油楔内油膜结构采用在轴承内孔中周向均布设置楔形瓦块的结构，与转子轴之间形成内油膜，用于支撑转子轴高速运转，所述外油膜挤压阻尼器结构由轴承外圆与涡端轴承座内孔或压端轴承座内孔间隙组成，与涡端轴承座内孔或压端轴承座内孔之间形成外油膜，通过挤压油膜阻尼作用，使涡端径向轴承相对于涡端轴承座、压端径向轴承相对于压端轴承座沿周向缓慢滑动；所述压端径向轴承沿轴向还设有推力轴承结构，与甩油盘形成推力轴承副，用于平衡压气叶轮的轴向推力。

进一步的，所述三油楔内油膜结构采用在轴承内孔的圆周方向均布设置三个带预载荷并偏置的楔形瓦块结构，相邻两个楔形瓦块之间沿轴向设有第一油槽，用于在转子高速旋转时为油楔结构提供充足供油，所述第一油槽上还设有泄油槽，用于排除润滑油中的颗粒杂质。