CN113811695A - 具有流体动力滑动轴承的涡轮增压机或流体动力滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有流体动力滑动轴承的涡轮增压机，流体动力滑动轴承具有转子(10)和为转子(10)配备的配对轴承部件(50)，其中，转子(10)的转子支承面与配对轴承部件(50)的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，其中，转子支承面和/或配对面在沿着并且通过旋转轴线(R)的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，该连续的支承轮廓由至少两个轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)形成，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，其中，转子(10)的支承面由与转子轴(11)连接的转子部件(40)形成，转子部件保持在转子轴(11)上，并且其中，转子部件(40)在转子轴(11)的支撑区段(14)的区域中相对于转子轴(11)被支撑。为了能够提供具有紧凑构造且包括流体动力滑动轴承的高效的轴承组件的这种涡轮增压机，同时能够简单地以低的部件成本安装流体动力滑动轴承，根据本发明使得支撑区段(14)和配对轴承部件(50)的轮廓区段(53.1至53.3)中的其中至少一个沿旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。

Description

具有流体动力滑动轴承的涡轮增压机或流体动力滑动轴承

技术领域

本发明涉及具有流体动力(fluiddynamisch)滑动轴承的涡轮增压机，流体动力滑动轴承具有转子和为转子配备的配对轴承部件，其中，转子的转子支承面与配对轴承部件的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，其中，转子支承面和/或配对面在沿着并且通过旋转轴线的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，该连续的支承轮廓由至少两个过渡到彼此中的轮廓区段形成，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，其中，转子的支承面由与转子轴连接的转子部件形成，转子部件保持在转子轴上，并且其中，转子部件在转子轴的支撑区段的区域中相对于转子轴被支撑。

本发明也涉及具有这种转子和配对轴承部件的这种流体动力滑动轴承。

在本发明中，流体动力滑动轴承应尤其理解为液力的滑动轴承。在本发明中，这种液力的滑动轴承通过液态的润滑剂，例如油、油混合物或水驱动。

此外，在本发明中流体动力滑动轴承应理解为具有任一种类的气体作为润滑剂的空气动力滑动轴承。对此尤其使用空气、氢气或其他的气体作为润滑剂。

背景技术

能旋转的机械元件，例如轴、滚轮、齿轮或泵轮需要在径向方向和轴向方向上的引导部以便能够传递力和扭矩。液力作用的滑动轴承可承担该任务。该轴承类型的功能基于流体动压产生的物理原理。在液力的滑动轴承中，在转子和定子(配对轴承部件)之间保持有合适的润滑剂。在转子相对于定子转动运动时在润滑剂中出现剪切力，剪切力此时使润滑剂以确定的速度运输穿过轴承。在收敛的轴承间隙中由此获得液力动压提升。在收敛的间隙走向中，紧接着收敛的轴承间隙产生压降。如果在转子和定子之间的相对速度足够高，通过液力动压构建足够紧密的润滑剂层，润滑剂层使两个滑动偶件彼此分开。在该运行状态下在润滑剂层中产生摩擦(液体摩擦)。由此产生的液力动压与所使用的面相结合保持与外力平衡并且表示滑动轴承的承载能力。为了产生流体动压，无需压缩功形式的附加能量或以确定的压力经由槽或凹槽输送的润滑剂体积。由运行参数得出承载能力。用于数值计算液力动压的基础记载在DIN 31652部分1(DIN袖珍书198；滑动轴承2；Beuth出版社有限公司；柏林、科隆1991年)中。

现有技术中包括两种基本轴承类型：

1.液力动力径向滑动轴承

液力动力径向滑动轴承通常呈圆柱形套筒形式并且实施成节段式变型或可倾瓦块轴承。对此参见(DIN 31652部分2和VDI准则2204)。滑动轴承的液力作用的元件(例如节段)设置成圆柱形并由此与旋转轴线平行。收敛的间隙走向由转子相对于定子的偏心位置得出。

2.液力动力轴向滑动轴承

液力动力轴向滑动轴承构造成起动盘的形式，其具有不同的槽或呈堵塞边缘、楔形面或螺旋槽形式的表面改型。其也可构造成所谓的可倾瓦块轴承(对此参见DIN 31653部分1至3；DIN 31654部分1至3)。对此，轴向滑动轴承布置成正交于旋转轴线，以通常能旋转的止推垫圈作为配对运行偶件。产生液力动压所需的收敛的间隙走向由表面结构的构型(凹槽、坡道等)、通过可倾斜运动的节段的倾斜或在轴承与止推垫圈之间的角度移位得出。

在一种技术实现方案中，在出现径向和轴向负荷时，则必须使用前述两种轴承类型。轴向负荷此时通过轴向滑动轴承引开，并且径向负荷通过径向滑动轴承引开。两种轴承类型此时分别彼此分开地计算以及设计，由此在结构和生产方面产生相应很高的成本。

由DE 10 2008 059 598 A1已知一种涡轮增压机。涡轮增压机具有轴，轴在其端部上承载涡轮或压缩机轮。轴借助两个液力滑动轴承支承在壳体中。该液力滑动轴承实施成锥形轴承的形式。

在WO2014/105377A1和EP1972759B1中描述了另一涡轮增压机。例如在EP1972759B1中公开支承在轴承中的高速转动的转子通常通过尤其沿径向方向相对低的承载能力表征。通过这种方式，在这种轴承中产生液力的承载膜，需要支承部的相对稳固的减振特性，而该支承部引起径向轴承的相对长的构造方式，为了能够引走由径向加速度产生的径向负荷。

在DE 20 2016 105 071 U1中描述一种涡轮增压机，该涡轮增压机在轴承壳体中支承转子。对此转子具有转子轴，转子轴可转动地保持在配对轴承内。在转子和配对轴承之间在配对轴承的相对侧上设有液力滑动轴承。为此，转子和配对轴承形成支承轮廓(Lagerkontur)。支承轮廓在此由轮廓区段组合而成。在沿着并且通过旋转轴线的剖面中，支承轮廓在剖视图中形成连续的几何结构。对此，连续的支承轮廓在几何结构方面构造成，连续的支承轮廓在剖视图中并且沿着旋转轴线可连续微分。以这种方式实现高性能的液力滑动轴承，该液力滑动轴承适合在最小的空间上引走轴向和径向的负荷。由此，此时由于紧凑的结构方式但是出现高的支承力，该支承力必须被可靠地引走。在由DE 20 2016 105071 U1中已知的涡轮增压机中，在压缩机轮的区域中为了降低部件成本使用密封套。密封套构造成转子部件的形式，其被推到转子轴上。在液力滑动轴承中，转子部件形成转子的支承轮廓。同时，转子部件具有密封件容纳部，例如呈一个或多个活塞环槽的形式，活塞环槽例如容纳活塞环，并且进而可使得轴承壳体的内部空间相对于涡轮增压机的压缩机壳体密封。转子部件精度匹配地被推到转子轴上，从而实现尽可能小的径向间隙。

发明内容

本发明的目的是提供具有紧凑构造且有效的轴承组件的涡轮增压机，该轴承组件具有流体动力、尤其液力的滑动轴承，其中，能简单地以低的部件成本安装流体动力滑动轴承。

本发明的目的还在于提供这种流体动力滑动轴承。

本发明的关于涡轮增压机或流体动力滑动轴承的目的通过以下方式实现，即，支撑区段和配对轴承部件的其中至少一个轮廓区段沿旋转轴线的方向至少局部地重合。

在运行使用期间，在流体动力滑动轴承的区域中，如上面在现有技术讨论中已经提及地，产生高的轴承力。发明人此时已经发现，需要将负荷、尤其高的径向负荷从流体动力滑动轴承可靠地引到转子轴中，从而确保可靠的运行方式。为此，根据本发明提出，转子部件相对于转子轴支撑的支撑区段沿旋转轴线的方向与配对轴承部件的其中至少一个轮廓区段重合、优选与支撑大部分的径向负荷的支承区域重合。以这种方式实现将力在径向方向上直接导走，并且直接地从轮廓区段经由支撑区段到达转子轴中。在此，转子部件保持可简单安装，因为转子部件例如可被推到转子轴上，其中，此时将支撑区段分配给转子部件的相应支承区域。在安装状态下，转子部件对此尤其防倾斜地保持住，这使得在运行使用期间，即使负荷变换，在流体动力滑动轴承中的润滑剂间隙也可靠地保持。

根据本发明的优选变型方案可使得，转子部件具有支承区域，该支承区域形成轮廓区段，并且支承区域布置成，使得其中至少一个轮廓区段沿旋转轴线的方向与支撑区段至少局部地重合。通过使转子部件直接地形成用于支承区域的轮廓区段，显著降低了部件成本。由于滑动轴承在径向方向上紧接支撑区段的支承区域中的构件的数量少，也使得沿该方向制造公差的总和最小化，这使得轴承组件的尺寸稳定且可简单重现地制造，其中在流体动力滑动轴承中可精确维持该轴承间隙。

根据本发明的优选的变型方案可使得，在转子轴的支撑区段和转子部件的贴靠在支撑区段上的区域之间的径向间隙小于在转子部件和配对轴承部件之间的径向间隙，优选小于在转子部件和配对轴承部件之间的径向间隙的80％、特别优选小于60％。

已经发现，在转子轴的支撑区段和转子部件的支承区域之间的压配合此时实现能可靠运行工作的滑动轴承，即在转子轴的支撑区段和转子部件的贴靠在支撑区段上的区域之间，设有在流体动力滑动轴承的转子和定子之间的相对于支撑区段的直径的相对径向轴承间隙在负千分之6至正千分之6之间的范围中的压配合。在该压配合中径向间隙形成在ISO基础公差等级IT3至IT8中时，此时实现在转子的不平衡性能和转子部件的简单安装之间的良好折中。

根据前述尺寸规定中的一个或多个设计的组件尤其对此适合用在轿车的涡轮增压机中。尤其在这种组件中仅产生很小的不平衡。此外，在此在流体动力滑动轴承实施成液力滑动轴承时也始终确保足够的润滑间隙。在本文中如此确定可能的最小润滑间隙厚度的尺寸，使得在根据本发明的特殊轴承类型中实现足够的润滑剂流。对此，该润滑剂流此时也尤其使得在液力滑动轴承的润滑剂间隙内在润滑剂中没有出现涡流，该涡流会引起干扰性的升学影响。尤其在这种液力滑动轴承中，此时在润滑剂中没有自激励的涡流。

本发明的特别优选的变型方案是，将配对轴承部件装入轴承壳体中或壳体部件中，使得在配对轴承部件的外轮廓和轴承壳体或壳体部件之间形成优选环绕的间隙区域，其中，该间隙区域与润滑剂引导通道在空间上连接。优选地，可使得间隙区域和支撑区段在此沿旋转轴线的方向至少局部地重合。在间隙区域中可产生困油膜。这是可能的，因为间隙区域连接在例如具有压力泵的润滑剂供给部上。以这种方式，通过挤压润滑剂产生压力以及在间隙区域中产生可承载的困油膜。

在本发明中使用的具有连续的且可连续微分的支承轮廓的轴承类型通过特别安静运行且低噪音的运行方式来表征，这些轴承类型具有不同的轮廓区段。因此可将间隙区域的尺寸确定为，使得产生困油膜的相对柔和的减振作用。由此在困油膜的区域中获得具有柔和的减振特性的轴承设计。这最终也导致，随着减振越柔和，需要液力轴承的更小的承载能力，这进一步降低了液力滑动轴承的结构尺寸及其摩擦性能。

在设计具有柔和的减振特性的困油膜以降低摩擦性能时还应考虑，柔和的减振特性导致转子的偏转增大，这引起在涡轮或压缩机轮与涡轮机或压缩机轮壳体之间的轮廓间隙增大。

为了该目的并且为了设定减振特性，在本发明中可使得在配对轴承部件和轴承壳体或壳体部件之间、在间隙区域中形成在径向方向上延伸的、相对于间隙区域的外直径的相对间隙，该相对间隙在千分之5至千分之10的范围中。尤其对于应用在轿车的涡轮增压机中，相对于间隙区域的外直径在千分之7至千分之9的范围中的相对间隙是适宜的。由此实现在尽可能小的偏转和尽可能柔和的减振特性之间的有利折中，以优化涡轮增压机的总效率，该总效率由压缩机效率和涡轮机效率和轴承的效率组成。

间隙区域通常具有空心圆柱体的形状。原则上也可想到，间隙区域具有其他的几何结构、尤其空心圆锥体的形状。在间隙区域具有其他的几何结构的情况下，考虑的外直径是平均直径。

根据本发明的可想到的变型方案可使得，配对轴承部件和轴承壳体或壳体部件之间的径向间隙大于转子部件和配对轴承部件之间的径向间隙。

根据本发明的可想到的变型方案可使得，配对轴承部件和轴承壳体(或壳体部件)之间的径向间隙和间隙区域的轴向延伸部通过以下关系限定：

间隙区域的轴向延伸部(单位毫米)等于9减去C乘以配对轴承部件和轴承壳体之间的径向间隙(单位毫米)，其中C在61至75的范围中。优选C在66和70之间的范围中选择。

以这种方式可实现在困油膜中的相对柔和的减振特性。由此可实现低的径向轴承力。这使得能够降低所需的轴向支承长度以及伴随着减低摩擦性能，但是在涡轮机和压缩机的热动力效率方面无需承担显著损耗。这在高速转动的应用中、例如在超过200000转/分钟的现代化涡轮增压机中特别重要。

液力滑动轴承的通过匹配的减振所需的较低的承载能力在本文中可尤其通过以下方式实现，即，沿旋转轴线的方向在配对轴承部件和轴承壳体或壳体部件之间的轴向重合在间隙区域中为了形成困油膜而将尺寸设定为，间隙区域沿旋转轴线的方向的延伸部与在配对轴承部件和轴承壳体或壳体部件之间的径向间隙的比例为：

间隙区域沿旋转轴线方向的轴向延伸部/径向间隙＝40至80。

特别优选地，该比例可以在45至70的范围中选择。

为了降低部件成本可使得，转子部件具有基础部件，基础部件设有至少一个密封件容纳部，环绕的密封元件被放置到该至少一个密封件容纳部中。

为了能够确保转子部件与配对轴承部件的精确对应，根据本发明的变型方案可使得，转子部件具有包括止挡面的附件，并且止挡面面式地止挡在转子轴的凸缘的径向伸延的面上。

前述面式的贴靠也使得能够将轴向的张紧力引入到转子部件中，使得转子部件在压缩机轮和凸缘之间、优选在螺旋连接件的作用下张紧、沿轴向固紧并且沿周向方向不可转动地保持住。通过该措施实现了用较低的部件成本进行简单的安装。

如前所述，上述提及的各个措施尤其适用于与根据本发明的特殊的优选的轴承类型结合，其中，转子支承面和/或配对面的连续的且由两个或多个轮廓区段构成的支承轮廓在沿着并且通过旋转轴线的剖面中在剖视图中是可连续微分的。在该轴承类型中，可在轮廓区段上并且优选整个支承轮廓上在轴向以及径向方向上产生流体动力的、尤其液力的承载能力。流体动力的、尤其液力的滑动轴承可设计成具有两个或多个润滑楔形件的多面滑动轴承。

借助尤其在流体动力的、尤其液力的滑动轴承的收敛的间隙的区域中的连续的且横截面可变的支承轮廓可产生压力区域，该压力区域将轴向的以及径向的负荷引走。由此在流体动力的、尤其液力的滑动轴承中产生三维的流体动力的、尤其液力的承载能力。本发明利用物理效果，根据该物理效果使得局部产生的流体动力的、尤其液力的压力正交地作用到面上。从中得到局部的承载能力。因为在本发明中支承轮廓的表面可设计成三维的，由此得到具有相应方向的局部的力分量。由各个力分量的积分和可计算轴承的承载能力分量以及三维的承载能力，并且为期望的应用情况进行设计。

对此，流体动力的、尤其液力的滑动轴承如上所述可设计成具有两个或多个润滑楔形件的多面滑动轴承。通过在轮廓区段的区域中将轴承分段实现降低摩擦。此外，在该轴承中也改进了轴向的承载能力，因为在各个轮廓区段之间实现连续且可连续微分的过渡部。由此总体上在保持摩擦性能不变的情况下实现较高的承载能力。轴承组件的分段也使得进一步降低声音发出。

根据本发明的可能的变型方案可使得，在转子轴和转子部件之间沿旋转轴线的方向间接地或直接地在支撑区段旁边形成优选环形的间隔空间。这实现了转子部件在支撑区段上的确定支撑。此外，基于转子部件的更小的引导长度简化了安装。特别优选地，在此也使得在转子部件中的直径增大部形成间隔空间，该直径增大部连接在转子部件的支承区域上。由此简化了制造。此外转子轴可不受影响地留在该区域中，这引起更高的稳定性。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细地描述本发明。其中示出：

图1示出了涡轮增压机的剖视图；以及

图2和图3示出了图1中的细节放大图。

具体实施方式

图1示出了涡轮增压机的侧视图和剖视图。涡轮增压机具有包括转子轴11的转子10。转子轴11具有中间区段，中间区段可具有变窄部。中间区段在其指向压缩机的端部处具有止挡13。因此在止挡13和中间区段的变窄部之间可形成环绕的凸缘12。止挡13在图2中可见。如示意图所示，止挡13优选可实施成具有径向定向的面的轴凸肩，该面环形地环绕。转子轴11紧接凸缘12在压缩机侧具有支撑区段14。支撑区段可构造成经加工的、环绕的面的形式。支撑区段14过渡到轴区段15中，轴区段在螺纹区段16中终止。

在转子轴11的与螺纹区段16相对的一侧上优选可设有轴承区段17。轴承区段17可通过加工转子轴11由转子轴形成。如根据图3的示意图可见，转子轴11的轴承区段17具有环绕的支承轮廓。支承轮廓具有多个轮廓区段17.1至17.3并且优选与转子轴11构造成一件。引走轴向力或径向力和/或轴向力的轮廓区段17.1例如可构造成截锥形以承受径向力。该轮廓区段也可构造成凸形或凹形的。轮廓区段17.3可构造成圆柱形。两个轮廓区段17.1和17.3经由轮廓区段17.2彼此连接。在此，如此进行对应，使得轮廓区段17.1至17.3连续地过渡到彼此中，并因此形成连续的支承轮廓。在通过转子轴11的旋转轴线R的剖面中，如在图3中所示，支承轮廓沿着旋转轴线R可连续微分。也可想到的是，轮廓区段17.1至17.3通过可多次连续微分的函数形成，并因此形成曲率连续的支承轮廓。

转子轴11紧接轮廓区段17.1可具有呈甩油盘形式、例如呈直径增大部形式的转向器18。在该实施例中，直径增大部构造成环绕的凸缘的形式。但是转向器18也可具有其他合适的轮廓，其有效地防止或至少降低通过轴承壳体中的轴贯穿部的油泄漏。

转子轴11也可如图3中可见具有至少一个密封件容纳部19。在该实施例中使用两个密封件容纳部19，其例如呈活塞环槽的形式，密封件容纳部彼此沿轴向间隔开地布置。在密封件容纳部19中装入活塞环。在转子轴11的与压缩机轮相对的端部上布置有涡轮20。涡轮20通常与转子轴11材料连接。

转子10在背离涡轮20的一侧上具有转子部件40。转子部件40在图2中放大地示出。如示意图所示，转子部件40具有基础部件41。在基础部件41中例如可具有成活塞环槽形式的环绕的密封件容纳部42。在该实施例中使用两个环绕的密封件容纳部42。在密封件容纳部42中装入呈活塞环形式的环形密封元件43。

转子部件40紧接基础部件41具有轴承区段44。轴承区段44形成环绕的支承轮廓，支承轮廓可与具有轮廓区段17.1至17.3的支承轮廓类似或结构相同，其中，轴承区段44具有形成支承轮廓的轮廓区段44.1至44.3。用于承受轴承负荷的轮廓区段44.1优选构造成截锥形，但是也可凸形或凹形地拱曲。而圆柱形的轮廓区段44.3也用于承受径向负荷。两个轮廓区段44.1和44.3在借助轮廓区段44.2的情况下彼此连接或借助轮廓区段44.2过渡到彼此中。轮廓区段44.2可类似于轮廓区段17.2构造成月牙凹形。借助于轮廓区段44.1至44.3形成连续的支承轮廓。在根据图2通过旋转轴线R的剖视图中，支承轮廓在剖视图中形成连续的且可连续微分的轮廓。这在附图中可清楚看见，其中，轮廓区段44.1至44.3在没有连续突变部的情况下连续地过渡到彼此中。如在涡轮机侧的支承轮廓17.1至17.3中，在此也可想到，轮廓区段44.1至44.3通过可多次连续微分的函数形成，并且因此形成曲率连续的支承轮廓。

转子部件40在其面对凸缘12的端部处具有附件45。附件优选由轴承区段44形成。附件45的端面沿径向定向。以这种方式，附件45在端侧面式地贴靠在凸缘12的止挡13上。为了确保面式地贴靠，附件45在内侧环绕地倒棱边。此外，为此紧接凸缘12将退刀槽车削到转子轴11中，如图2所示。

转子部件40在形成支承区域46的轴承区段44处贴靠在转子轴11的支撑区段14上。对此，在转子部件40和转子轴10之间形成压配合，其优选呈过渡匹配的形式。优选地，实现ISO基础公差等级IT3至IT8中的过渡匹配。引入到支承区域46中并且用于贴靠在支撑区段14上的孔紧接支承区域46具有直径增大部，直径增大部形成回缩部47。借助回缩部47在转子部件40和转子轴11的外圆周之间形成环形的自由空间。

基础部件41具有环形的且径向伸延的贴靠面48。因此，贴靠面48平行于轴承区段44的贴靠面，该轴承区段的贴靠面贴靠在凸缘12上。

将压缩机轮30在轴区段15的区域中推到转子轴11上。压缩机轮30以径向伸延的贴靠面贴靠在转子部件40的贴靠面48上。为了固紧转子部件40和压缩机轮30，将螺母31旋拧到螺纹区段16上。因此，螺母31相对于转子部件40张紧压缩机轮30并且相对于止挡13张紧转子部件40。以这种方式，压缩机轮30和转子部件40沿轴向固定在转子轴11上并且沿周向方向不可转动地保持在其上。

如图1可见，涡轮增压机具有配对轴承部件50，配对轴承部件被装入涡轮增压机的轴承壳体60中。配对轴承部件具有中间部件51。在中间部件51上在两侧连接附件53。两个附件53分别具有环绕的支承轮廓。环绕的支承轮廓与通过转子部件14或转子轴11的轴承区段17形成的支承轮廓互补。因此，支承轮廓具有轮廓区段53.1至53.3，而轮廓区段可实施成环绕的。承受轴向力的轮廓区段53.1例如制成为截锥形的，并且轮廓区段53.3例如制成为圆柱形。两个轮廓区段53.1和53.3经由轮廓区段53.2至少一次可连续微分地且连续地过渡到彼此中。

为了安装根据图1的用于涡轮增压机的结构组件，首先将配对轴承部件50引入轴承壳体60的相应建立的容纳部中。为了固定图1中示出的配对轴承部件50在轴承壳体60中的预设位置使用紧固元件70。紧固元件70具有保持区段72。保持区段72接合到配对轴承部件50的紧固容纳部52中。为了安装紧固元件70，可将紧固元件通过轴承壳体60的润滑剂引导通道61引入。为了使得紧固元件70防丢失地保持住，可将紧固元件旋拧、压入在轴承壳体60中或借助保持元件固定住。

在配对轴承部件50安装在轴承壳体60中之后，可装入转子10。为此，将转子轴11从涡轮机侧的轴承壳体侧推入轴承壳体60的孔中。在此，转子轴11穿过配对轴承部件50接合，如图1所示。借助转子轴11的轮廓区段17.1限定转子10的推入运动，该轮廓区段贴靠在配对轴承部件的对应的轮廓区段53.1上(参见图3)。已经装入环绕的密封件容纳部19中的密封元件在安装位置中贴靠在轴承壳体60的对应的环形密封面上(参见图3)。

此时可从相对侧将转子部件40推入轴承壳体60中。在此，将转子部件40以其支承区域46在前推到转子轴11上。这可简单完成，因为转子部件40仅在支承区域46中精确匹配地在转子轴11上引导。另外，回缩部47没有阻碍推入运动。在根据图2的安装位置中，转子部件40止挡在凸缘12上。然后将压缩机轮30拉到转子轴11上并且旋紧螺母31(参见上面的描述)。转子10在安装状态下，以其轮廓区段53.1至53.3与轮廓区段17.1至17.3或44.1至44.3相对地布置在两个附件53上。在此如此进行对应，使得产生轴承间隙，在轴承间隙中分别引导液力膜以产生两个液力滑动轴承。每个液力滑动轴承的相对径向和相对轴向的轴承间隙优选在传递径向力的轮廓区段17.3或44.3的直径的千分之1至5之间的范围中。

如图1所示，在配对轴承部件50的一个、优选两个附件53和轴承壳体60之间提供环绕的间隙区域57。该间隙区域具有沿径向方向伸延的相对的径向间隙(绝对的径向间隙/在间隙区域57中的配对轴承部件50的直径)，该相对的径向间隙在千分之5至10之间的范围中、特别优选在千分之7至9之间的范围中。

间隙区域57优选布置成，使得轮廓区段44.1至44.3或17.1至17.3中的至少一个在旋转轴线R的方向上与间隙区域57重合，特别优选至少在轮廓区段17.3和44.3的区域中重合，该轮廓区段主要有助于液力滑动轴承在径向方向上的承载能力。沿旋转轴线R的方向在配对轴承部件50和轴承壳体60之间、在间隙区域57中的轴向重合优选尺寸设定为，使得间隙区域57沿旋转轴线R的方向的延伸部与配对轴承部件50和轴承壳体60或壳体部件之间的径向间隙的比例为：

间隙区域57沿旋转轴线R的轴向延伸部/径向间隙＝40至80；

特别优选地，该比例在45至70的范围中。

借助前述尺寸规定中的一个或多个，在间隙区域57中提供困油膜。对于根据本发明的液力滑动轴承，该困油膜具有高度的轴向承载能力用于常见的涡轮增压机。设计有合适减振的困油膜特别适用于降低在运行期间尤其由不平衡和负荷变换过程引起的轴承力。以这种方式，一方面提供了可特别低噪音工作的涡轮增压机，另一方面提供了改进摩擦性能的涡轮增压机。

两个间隙区域57在空间上与润滑剂引导通道61连接。处于压力下的润滑剂可经由润滑剂引导通道61输入。润滑剂通过紧固元件70的通道71到达腔室64中。润滑剂从腔室64被压入间隙区域57中。以这种方式在环形环绕的间隙区域57中产生通过困油膜实现可调节的减振的方案。还将润滑剂从同一腔室64输送给两个液力滑动轴承。因此相应地，润滑剂到达液力间隙的、在转子10的轮廓区段44.1至44.3和配对轴承部件的对应的轮廓区段53.1至53.3(一方面)以及轮廓区段17.1至17.3和对应的轮廓区段53.1至53.3(另一方面)之间形成的区域中。在转子10旋转期间，经由液力滑动轴承的液力间隙引导润滑剂以产生液力动压。紧接液力间隙，润滑剂到达分离空间62中。例如间隙区域57也可通入该分离空间62中。在轴承壳体60的收集区域63中收集润滑剂、输送回到润滑剂回路并且再次输送给润滑剂引导通道61。

根据图2，如前所述，转子部件40在转子轴11的支撑区段14的区域中相对于转子轴11被支撑。在此如此进行对应，使得支撑区段14和配对轴承部件50的轮廓区段53.1至53.3中的其中至少一个沿旋转轴线R的方向至少局部地重合。该重合优选在轮廓区段17.3或44.3的区域中。

Claims (15)

1.具有流体动力的、尤其液力的滑动轴承的涡轮增压机或流体动力的、尤其液力的滑动轴承，所述涡轮增压机或滑动轴承具有转子(10)和为所述转子(10)配备的配对轴承部件(50)，

其中，所述转子(10)的转子支承面与所述配对轴承部件(50)的配对面相对，以便形成流体动力滑动轴承，

其中，所述转子支承面和/或所述配对面在沿着并且通过旋转轴线(R)的剖面中在剖视图中形成连续的支承轮廓，所述连续的支承轮廓形成至少两个过渡到彼此中的轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)，以便在径向方向以及轴向方向上产生流体动力的承载能力，

其中，所述转子(10)的支承面由与转子轴(11)连接的转子部件(40)形成，所述转子部件保持在所述转子轴(11)上，

并且其中，所述转子部件(40)在所述转子轴(11)的支撑区段(14)的区域中相对于所述转子轴(11)被支撑，

其特征在于，所述支撑区段(14)和配对轴承部件(50)的轮廓区段(53.1至53.3)中的其中至少一个沿所述旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子部件(40)具有支承区域(46)，所述支承区域形成轮廓区段(44.1至44.3)，并且所述支承区域(46)布置成，使得轮廓区段(44.1至44.3)中的其中至少一个沿所述旋转轴线(R)的方向与所述支撑区段(14)至少局部地重合。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述转子轴(11)的支撑区段(14)和所述转子部件(40)的贴靠在所述支撑区段(14)上的区域之间的径向间隙小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙，优选小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙的80％、特别优选小于在所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙的60％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述转子轴(11)的支撑区段(14)和所述转子部件(40)的贴靠在所述支撑区段(14)上的区域之间形成过渡配合形式的压配合，并且流体动力滑动轴承的相对于支撑区段(14)的直径的相对径向轴承间隙在负千分之6至正千分之6之间的范围中。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，将所述配对轴承部件(50)装入轴承壳体(60)中或壳体部件中，使得在所述配对轴承部件(50)的外轮廓和所述轴承壳体(60)或壳体部件之间形成优选环绕的间隙区域(57)用以形成困油膜，其中，所述间隙区域(57)与润滑剂引导通道(61)在空间上连接并且优选所述间隙区域(57)和所述支撑区段(14)在此沿所述旋转轴线(R)的方向至少局部地重合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或所述壳体部件之间的径向间隙大于所述转子部件(40)和所述配对轴承部件(50)之间的径向间隙。

7.根据权利要求5或6所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或所述壳体部件之间、在间隙区域(57)中形成在径向方向上延伸的、相对于所述间隙区域(57)的外直径的相对间隙，所述相对间隙在千分之5至千分之10的范围中、特别优选在千分之7至千分之9的范围中。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，沿所述旋转轴线(R)的方向在所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或所述壳体部件之间的轴向重合在间隙区域(57)中为了形成困油膜而将尺寸设定为，所述间隙区域(57)沿所述旋转轴线的方向的延伸部与在所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或所述壳体部件之间的径向间隙的比例为：

间隙区域(57)的轴向延伸部/径向间隙＝40至80，

其中，特别优选地所述比例在45至70之间的范围中选择。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或壳体部件之间的径向间隙和所述间隙区域(57)的轴向延伸部通过以下关系限定：

所述间隙区域(57)的单位为毫米的轴向延伸部等于9减去C乘以在所述配对轴承部件(50)和所述轴承壳体(60)或壳体部件之间的单位为毫米的径向间隙，其中C在61至75的范围中、优选C在66至70之间的范围中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子部件(40)具有基础部件(41)，所述基础部件设有至少一个密封件容纳部(42)，密封元件(43)被放置到所述至少一个密封件容纳部中。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子部件(40)具有包括止挡面的附件(45)，并且所述止挡面面式地止挡在所述转子轴(11)的凸缘(12)的径向伸延的面上。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子部件(40)在压缩机轮(30)和凸缘(12)之间、优选在螺旋连接件的作用下张紧，从而所述转子部件沿轴向并且沿周向方向不可转动地固定住。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，所述转子支承面和/或所述配对面的连续的且由轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)构成的支承轮廓在沿着并且通过所述旋转轴线(R)的剖面中在剖视图中是能至少一次连续微分的。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的涡轮增压机或流体动力滑动轴承，其特征在于，在所述转子轴(11)和所述转子部件(40)之间沿所述旋转轴线(R)的方向间接地或直接地在所述支撑区段(14)旁边形成优选环形的间隔空间，所述间隔空间优选由在所述转子部件(40)中的直径增大部形成，所述直径增大部连接在所述转子部件(40)的所述支承区域(46)上。

15.具有根据权利要求1至14中任一项所述的流体动力的、尤其液力的滑动轴承的轴承组件。

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