專利名稱：用于渦輪增壓機(jī)的軸的支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于支承渦輪增壓機(jī)、尤其是帶有渦輪增壓機(jī)殼體的渦輪增壓機(jī)中的軸的支承裝置，渦輪增壓機(jī)殼體沿縱向分開。
背景技術(shù)：
渦輪增壓機(jī)通常用于改善內(nèi)燃機(jī)的效率進(jìn)而提高其功率。為此，渦輪增壓機(jī)具有渦輪機(jī)，其布置在所連接的內(nèi)燃機(jī)的廢氣質(zhì)量流中；以及具有壓縮機(jī)。渦輪機(jī)的渦輪和壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪在此布置在共同的軸上。在運(yùn)行中，渦輪通過所連接的內(nèi)燃機(jī)的廢氣質(zhì)量流來驅(qū)動(dòng)，并且所述渦輪又驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)葉輪。壓縮機(jī)在此壓縮所抽吸的空氣并且將其輸送至內(nèi)燃機(jī)。所述軸在此支承在渦輪增壓機(jī)的支承殼體中。此外，渦輪布置在渦輪機(jī)殼體中并且壓縮機(jī)葉輪布置在壓縮機(jī)殼體中。通常，所述軸通過徑向支承裝置支承在支承殼體中。 在此，附加地可以布置軸向支承裝置，用于吸收軸向力。渦輪增壓機(jī)的目前的結(jié)構(gòu)設(shè)置單獨(dú)的殼體，殼體相互成行連接地固定并且相對(duì)于彼此密封。渦輪增壓機(jī)殼體的新形狀現(xiàn)在設(shè)計(jì)為渦輪增壓機(jī)沿縱向分開并且不像目前那樣橫向于其縱軸線分開。這種新的渦輪增壓機(jī)殼體是另一專利申請的主題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供了一種用于渦輪增壓機(jī)的軸、尤其是用于帶有沿縱向分開的渦輪增壓機(jī)殼體的渦輪增壓機(jī)的軸的合適的支承裝置。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1所述的特征的、尤其是用于沿縱向分開的渦輪增壓機(jī)殼體的支承裝置來解決。因此，根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于在渦輪增壓機(jī)殼體中支承軸的支承裝置，其中支承裝置具有套筒元件，其中套筒元件在每個(gè)端部上具有套環(huán)區(qū)段(Kragenabschnitt)，用于將支承裝置沿軸向方向固定在渦輪增壓機(jī)殼體中。支承裝置在此具有如下優(yōu)點(diǎn)支承裝置可以借助具有兩個(gè)套環(huán)區(qū)段的套筒裝置沿軸向方向固定在渦輪增壓機(jī)殼體中。在沿縱向劃分成至少兩個(gè)殼體半部的渦輪增壓機(jī)殼體中，支承裝置尤其可以預(yù)安裝到渦輪增壓機(jī)殼體中并且接著置于殼體半部中。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案從從屬權(quán)利要求以及參照附圖的描述中得
出ο


接下來參照在附圖的示意性圖示中所說明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出
圖1從密封側(cè)來看示出了渦輪增壓機(jī)殼體的殼體半部的剖視圖，其中在渦輪增壓機(jī)殼體中的軸設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的徑向支承裝置；
圖2示出了渦輪增壓機(jī)殼體的兩個(gè)殼體半部的剖視圖，其中在渦輪增壓機(jī)殼體中的軸設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的徑向支承裝置。
具體實(shí)施例方式在所有圖中，只要沒有其它說明，相同的或功能相同的元件和機(jī)構(gòu)設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。此外，渦輪增壓機(jī)在接下來的附圖中的圖示純粹示意性地、非按比例地并且極其簡化地示出。在圖1中示出了通過渦輪增壓機(jī)殼體10的剖視圖，該渦輪增壓機(jī)殼體在縱向方向上例如劃分成兩個(gè)殼體半部12地實(shí)施。渦輪增壓機(jī)殼體10的殼體半部12在此從密封側(cè)示出。在圖1的實(shí)施例中，渦輪增壓機(jī)殼體10具有支承殼體14、渦輪機(jī)殼體16和壓縮機(jī)殼體18，其中例如每三個(gè)殼體組成一個(gè)殼體10并且沿著縱向劃分成兩個(gè)殼體半部12。原則上，至少一個(gè)殼體區(qū)段或殼體如轉(zhuǎn)子殼體16、18和/或支承殼體14那樣沿縱向劃分。在此情況下，渦輪增壓機(jī)殼體10例如在水平平面中沿縱向劃分，其中渦輪增壓機(jī)殼體10的縱軸線20在此位于水平平面中。但原則上，渦輪增壓機(jī)殼體10在每個(gè)平面中沿縱向劃分成至少兩個(gè)殼體半部12。此外，縱向軸線20不必位于分型面中或例如不必與其相交，但其也可以這樣做。在本實(shí)施例中，渦輪增壓機(jī)殼體10選擇性地附加至少部分地以可退火方式實(shí)施。 更準(zhǔn)確地說，渦輪增壓機(jī)殼體10例如在渦輪機(jī)殼體16和支承殼體14的區(qū)域中具有附加的流體外殼22，在流體外殼中可以引導(dǎo)退火介質(zhì)或例如水的退火流體，以便使渦輪增壓機(jī)殼體10的該區(qū)域退火，即冷卻和/或加熱。圖1中所示的殼體半部12固定在另外的對(duì)應(yīng)的殼體半部(未示出)上并且優(yōu)選被密封。為此，在圖1所示的實(shí)施方式中例如設(shè)置有至少一個(gè)或多個(gè)孔對(duì)，從而將兩個(gè)殼體半部12彼此旋緊。在此情況下，也可以設(shè)置任何其它形式的固定，所述固定適于將兩個(gè)殼體半部12彼此連接并且能夠?qū)崿F(xiàn)或自動(dòng)提供在兩個(gè)殼體半部12之間的密封。在圖1中在此布置空隙沈或槽，密封部插入空隙或槽中，從而密封這兩個(gè)殼體半部12?？障?6及其走向在此純粹是示例性的。這兩個(gè)殼體半部12的密封還形成單獨(dú)的專利申請。在圖1中，在渦輪增壓機(jī)殼體10的支承殼體區(qū)段14中支承軸觀，在該軸上設(shè)置有渦輪機(jī)的渦輪30和壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪32。渦輪30在此布置在渦輪機(jī)殼體區(qū)段16中而壓縮機(jī)葉輪32布置在渦輪增壓機(jī)殼體10的壓縮機(jī)殼體區(qū)段18中。在本實(shí)施例中，軸觀具有徑向支承裝置34，以及附加的軸向支承裝置36。通過將渦輪增壓機(jī)殼體10沿縱向分開，在圖1的徑向支承裝置34的支承面內(nèi)產(chǎn)生接合部。在其中布置有用于支承軸觀的支承裝置34的孔通常由于公差而結(jié)果是大致橢圓形的。為了補(bǔ)償通過分開成兩個(gè)殼體半部12形成兩個(gè)孔半部的中央孔的橢圓度并且為了避免所插入的支承裝置34的變形，支承裝置34根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式通過具有彈性作用的套環(huán)區(qū)段38軸向張緊地裝入。在圖1中，軸觀通過徑向支承裝置34來支承。徑向支承裝置34在此在外面具有套筒元件40，所述套筒元件例如由例如鋼的金屬構(gòu)成或具有金屬或由其它合適的材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的套筒元件40在圖1所示的實(shí)施方式中分別在其兩個(gè)端部上分別具有套環(huán)區(qū)段38。在此，例如套筒元件40的至少一個(gè)套環(huán)區(qū)段38或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38在此彈性地構(gòu)造，以便夾緊在兩個(gè)止擋或容納部42或者說這里為渦輪增壓機(jī)殼體10的突起部之間，并且將布置在套筒元件40中的支承裝置34沿軸向張緊。一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段同樣可以非彈性地或者說剛性地構(gòu)造并且插入到兩個(gè)容納部42之間。在此，選擇性地可以附加地例如借助螺紋緊固件和/或銷釘(未示出)將剛性地或彈性地構(gòu)造的一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38固定在配屬的容納部42上。套環(huán)區(qū)段38在此例如與套筒元件40 —體式地連接并且可以通過渦輪增壓機(jī)殼體 10的縱向分開而容易地插入到相應(yīng)殼的體半部12中。但一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38也可以構(gòu)造為單獨(dú)的部分并且固定在套筒元件40上，例如通過套環(huán)區(qū)段38與套筒元件40的旋緊、 鎖止等方式來固定，如在圖1中在壓縮機(jī)側(cè)面上的套環(huán)區(qū)段38處用虛線所示那樣。此外，套筒元件40的一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38還選擇性地附加從油室不僅如圖1 中所示在渦輪機(jī)側(cè)ig而且在壓縮機(jī)側(cè)ig (未示出)引出并且承擔(dān)其它的、例如隔熱板的功能。但一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38也可以保留在油室內(nèi)部。套筒元件40可以如在圖1中的實(shí)施方式中所示的那樣容納套筒44，所述套筒例如具有兩個(gè)滑動(dòng)支承區(qū)段46。替代地，套筒元件40自己例如也可以構(gòu)造為徑向的滑動(dòng)支承裝置(未示出)并且形成兩個(gè)滑動(dòng)支承區(qū)段，從而可以省略套筒44。代替圖1中的套筒44，也可以例如以滑動(dòng)軸承的形式設(shè)置兩個(gè)徑向軸承，所述徑向軸承可選地附加通過間隔套筒彼此間隔距離地布置在套筒元件40中，如在下面的圖2中所示。替代地，套筒元件在其內(nèi)側(cè)上也可以布構(gòu)造為間隔套筒，其帶有用于兩個(gè)滑動(dòng)軸承的止擋(未示出)。除了滑動(dòng)軸承之外也可以設(shè)置其它類型的軸承，例如比如像磁性軸承的無接觸的軸承或者滾動(dòng)軸承等等。此外，可選地可以附加地在圖1中的套筒44與套筒元件40之間設(shè)置由至少一個(gè)或多個(gè)層構(gòu)成的支架(Lage)48，所述支架由彈性的、熱穩(wěn)定的或耐熱的材料構(gòu)成，如圖1中所示。該材料在此例如由聚合物、彈性體和/或硬橡膠構(gòu)成。但是本發(fā)明不限于這些材料， 原則上可以使用任何其它合適的、熱穩(wěn)定的或耐熱的材料。徑向支承裝置34的優(yōu)點(diǎn)例如在于套筒元件40以及容納在其中的帶有兩個(gè)支承區(qū)段46的套筒44，它們使得徑向支承裝置34可以整體上緊湊地預(yù)安裝進(jìn)而例如可以在沒有包圍的殼體的情況下平衡運(yùn)行。除了徑向支承裝置34之外選擇性地可以附加地設(shè)置軸向支承裝置，所述軸向支承裝置例如具有軸向支承片50形式的至少一個(gè)軸向軸承。在此可以附加地如此構(gòu)造軸向支承片50，從而使得防油板52可以布置在其上。此外，附加地連接襯套裝置M或套筒裝置，其選擇性地設(shè)有一個(gè)或多個(gè)附加的、例如兩個(gè)活塞環(huán)密封部形式的密封元件56，從而將支承殼體區(qū)段14相對(duì)于壓縮機(jī)殼體區(qū)段18密封。如在圖1中所示的那樣，套筒44推到軸觀上，其中軸觀例如形成帶有用于套筒 44的止擋的凸肩(Absatz)。在套筒44的另外的端部上設(shè)置有軸向軸承或者說在此例如為軸向支承片50。軸觀可以與套筒44、由彈性材料或材料組合物構(gòu)成的支架48以及帶有兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38的套筒元件40 —起容易地插入到殼體半部12中。通過套筒元件40的套環(huán)區(qū)段38在此可以使徑向支承裝置34沿軸向方向張緊。此外，套筒元件40的一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38還附加地用于使支承殼體區(qū)段14相對(duì)于渦輪機(jī)殼體區(qū)段16密封和/或?qū)⒅С袣んw區(qū)段14相對(duì)于壓縮機(jī)殼體區(qū)段(未示出)密封。在圖1所示的實(shí)施例中，例如兩個(gè)密封元件56以例如活塞環(huán)密封部的形式布置在軸觀
5上的相應(yīng)槽中并且與套環(huán)區(qū)段38 —起形成密封件(Abdichtimg)，從而將支承殼體區(qū)段14 相對(duì)于渦輪機(jī)殼體區(qū)段16密封。例如像這種活塞環(huán)密封部的密封元件56同樣也可以布置在套筒元件40或其套環(huán)區(qū)段38的相應(yīng)的槽或空隙中。在圖2中示出了通過由兩個(gè)殼體半部12、13構(gòu)成的渦輪增壓機(jī)殼體10的另一個(gè)剖面圖。渦輪增壓機(jī)殼體10在本例中同樣沿縱向在水平平面上分開地實(shí)施。帶有例如用于支承裝置34的潤滑劑入口的第一殼體半部12在此形成上半部分，而帶有例如用于潤滑劑的出口的第二殼體半部13形成下半部分。兩個(gè)殼體半部12、13優(yōu)選彼此密封地連接。在此極大簡化地并且純粹示意性地表明了在圖2中的兩個(gè)殼體半部12、13之間的密封部58。 密封部58是單獨(dú)的專利申請的組成部分。例如，設(shè)置卷邊密封部作為密封部58，該卷邊密封部插入到一個(gè)或兩個(gè)殼體半部12、13的槽或空隙中，其中于是其例如直接接觸其余未密封的殼體半部面。替代地或附加地，密封部58也可以針對(duì)較冷的區(qū)域、如壓縮機(jī)殼體區(qū)段 18具有至少一個(gè)0形圈和/或至少一個(gè)彈性體以及針對(duì)較暖區(qū)域、如渦輪機(jī)殼體區(qū)段16具有卷邊密封部。用于容納密封部58的空隙或槽的走向在此極為簡化地并且純粹示例性地在圖1中示出。本發(fā)明并不限于圖1中的空隙或者說槽的形式。在圖2所示的支承裝置34或者說這里是徑向支承裝置34的實(shí)施方式中，又布置有用于容納徑向軸承的套筒元件40。替代地，但是套筒元件40例如也可以附加地構(gòu)造為徑向支承裝置(未示出)，其具有例如兩個(gè)徑向滑動(dòng)軸承區(qū)段。套筒元件40同樣在其兩個(gè)端部上分別具有套環(huán)區(qū)段38，其中套環(huán)區(qū)段38在渦輪機(jī)側(cè)面上附加地構(gòu)造為隔熱板60。兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38可以在渦輪增壓機(jī)殼體12中沿軸向方向上夾緊在兩個(gè)容納部48或止擋或者說突出部之間。如前面參照圖1所描述的那樣，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38可以彈性地構(gòu)造或至少一個(gè)或者兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38剛性地或者說非柔性地構(gòu)造。至少一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38在此可以牢固旋緊在渦輪增壓機(jī)殼體10中的容納部42或者說止擋上，如利用虛線在壓縮機(jī)側(cè)面上的套環(huán)區(qū)段38處所描述的那樣。一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38在此可以與套筒元件40 —體式地構(gòu)造或構(gòu)造為單獨(dú)的部分，其例如可以選擇性附加地旋緊或鎖止在套筒元件40上。這適于本發(fā)明的所有實(shí)施方式。在圖2中的套筒元件的實(shí)施方式中，套環(huán)區(qū)段38與套筒元件40 —體式地構(gòu)造。另外的套環(huán)區(qū)段38例如如此構(gòu)造，從而使得其或者如圖2中所示僅利用其端部貼靠在套筒元件40上，或者可插接到套筒元件40上和/或可鎖止在套筒元件40上。在如圖2所示的實(shí)施例中，單獨(dú)的套環(huán)區(qū)段38僅僅貼靠到套筒元件上并且選擇地附加固定在渦輪增壓機(jī)殼體10的凸肩或突起部上，例如在那里旋緊。在套筒元件40中例如設(shè)置有兩個(gè)滑動(dòng)軸承作為徑向軸承62。在此如圖2所示，選擇性地附加在兩個(gè)滑動(dòng)支承62之間布置間隔套筒64，或套筒元件40選擇性地附加在其內(nèi)側(cè)上構(gòu)造為間隔套筒(未示出)。在圖2所示的實(shí)施例中，在滑動(dòng)軸承62、間隔套筒和套筒元件40之間未布置附加的、由彈性的、熱穩(wěn)定的或耐熱的材料制成的支架。但原則上根據(jù)功能和使用目的可以如前面參照圖1所描述的那樣布置支架44。盡管本發(fā)明借助優(yōu)選的實(shí)施例來描述，但本發(fā)明并不限于此，而是可以以多種方式修改。所述的實(shí)施方式、尤其是其中各個(gè)特征可以彼此組合。圖1和2中的帶有套筒元件40的徑向支承裝置34僅僅是用于沿徑向方向支承軸 28的例子。此外，選擇性地附加可以設(shè)置有帶有至少一個(gè)軸向軸承的軸向支承裝置36，如在圖1和2中示例性所示的那樣。原則上，軸28可以在渦輪增壓機(jī)殼體10中具有帶有套筒元件40的任何其它的軸向支承裝置36和/或徑向支承裝置34，所述套筒元件帶有兩個(gè)套環(huán)區(qū)段38。除了滑動(dòng)軸承之外，原則上滾動(dòng)軸承以及例如磁性軸承的無接觸軸承等等也是可能的。
權(quán)利要求
1.用于在渦輪增壓機(jī)殼體(10，14，16，18)中支承軸(28)的支承裝置(34)，其中所述支承裝置(34)具有套筒元件(40)，其中所述套筒元件(40)在每個(gè)端部上具有套環(huán)區(qū)段 (38)，從而將所述支承裝置(34)固定在渦輪增壓機(jī)殼體(10，14，16，18)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支承裝置，其特征在于，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)—體式地構(gòu)造在套筒元件(40)上，其中一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)柔性地或剛性地構(gòu)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的支承裝置，其特征在于，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)構(gòu)造為單獨(dú)的部件，其中一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)柔性地或剛性地構(gòu)造。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的支承裝置，其特征在于，所述套筒元件(40)通過兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)能夠固定在渦輪增壓機(jī)殼體上的相應(yīng)容納部(42)或突起部之間，尤其是能夠沿軸向方向夾緊或張緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)能夠固定、尤其是借助旋緊和/或銷緊固定在渦輪增壓機(jī)殼體的配屬的容納部(42) 或突起部上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，分別構(gòu)造為單獨(dú)部分的套環(huán)區(qū)段(38)能夠利用其端部貼靠、推移、推入、鎖止、銷緊和/或旋緊到所述套筒元件(40)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)附加地構(gòu)造為隔熱板(60)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，所述套筒元件(40) 由金屬或金屬合金制成或具有金屬或金屬合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，一個(gè)或兩個(gè)套環(huán)區(qū)段(38)能夠與要在套筒元件(40)中支承的軸(28)密封地連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的支承裝置，其特征在于，所述支承裝置(34)的套筒元件 (40)具有至少一個(gè)或兩個(gè)徑向軸承(62)，其中相應(yīng)的徑向軸承是徑向滑動(dòng)軸承、磁性軸承或滾動(dòng)軸承。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的支承裝置，其特征在于，兩個(gè)徑向軸承(62)通過套筒 (44)連接，其中所述套筒(44)構(gòu)造為單獨(dú)的部分或者與兩個(gè)徑向支承(62)—體式地構(gòu)造和/或與套筒元件(40) —體式地構(gòu)造。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的支承裝置，其特征在于，在所述套筒元件 (40)的內(nèi)側(cè)上設(shè)置有由彈性的、熱穩(wěn)定的或耐熱的材料或材料組合物構(gòu)成的支架(48)。
13.渦輪增壓機(jī)殼體(10，14，16，18)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至12中至少一項(xiàng)所述的用于支承軸(28)的支承裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪增壓機(jī)殼體，其特征在于，所述渦輪增壓機(jī)殼體(10， 14，16，18)的至少一個(gè)區(qū)段沿縱向劃分成至少兩個(gè)或更多個(gè)殼體半部(12，13)，其中所述渦輪增壓機(jī)殼體包括壓縮機(jī)殼體(18)、支承殼體(14)和/或渦輪機(jī)殼體(16)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的渦輪增壓機(jī)殼體，其特征在于，所述渦輪增壓機(jī)殼體沿橫向劃分成至少兩個(gè)或更多個(gè)殼體半部，其中所述渦輪增壓機(jī)殼體包括壓縮機(jī)殼體、支承殼體和/或渦輪機(jī)殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在渦輪增壓機(jī)殼體(10，14，16，18)中支承軸(28)的支承裝置(34)，其中所述支承裝置(34)具有套筒元件(40)，其中所述套筒元件(40)在每個(gè)端部上具有套環(huán)區(qū)段(38)，從而將所述支承裝置(34)固定在渦輪增壓機(jī)殼體(10，14，16，18)中。
文檔編號(hào)F16C35/02GK102597556SQ201080051147
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者D.弗蘭肯斯坦, R.貝寧 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司