CN204646334U - 一种涡轮增压器高强度水冷轴承体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种涡轮增压器高强度水冷轴承体，轴承体进油口（2）与止推轴承板进油口（3）连通且孔的中心线垂直，在止推轴承板进油口（3）上倾斜开设有浮动轴承进油口（4），回油腔（5）设置在水冷轴承体本体（1）的下方，回油腔（5）下方设置有回油口（6），在水冷轴承体本体（1）的两侧分别设置有半环形冷却水腔（8），在半环形冷却水腔（8）的两端分别为冷却水道进水口（9）和轴承体排砂工艺孔（12），在轴承体排砂工艺孔（12）上设置有工艺孔螺纹堵头（10），工艺孔螺纹堵头（10）与水冷轴承体本体（1）之间设置有密封O形圈（11）。本实用新型降低增压器轴承体的热负荷，提高了增压器工作的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于涡轮增压器技术领域，具体涉及一种涡轮增压器高强度水冷轴承体。
背景技术
随着天燃气和柴油发动机升功率密度不断提高，伴随着发动机的排温越来越高，涡轮增压器所承受的热负荷也不断提高，工作环境越来越恶劣，将引起轴承体涡轮端密封环处和浮动轴承部位的温度过高，长期使用将导致润滑油结焦,密封环发生积炭而失去弹性，进入浮动轴承的润滑油润滑冷却效果下降，造成增压器漏油及轴系可靠性下降甚至损坏。为保证浮动轴承和密封环的正常工作,要求涡轮端浮动轴承部位的温度不超过150℃,密封环处的温度不超过230℃，试验证明，当涡轮进口温度达到700℃时，在润滑油进油油压为0.5Mpa时，非水冷增压器涡端浮动轴承部位的温度达到211℃,密封环处的温度达到316℃，故需通过水冷却来降低增压器的热负荷，保证增压器的工作可靠性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种涡轮增压器高强度水冷轴承体。该装置在不改变增压器在发动机上安装的前提下，解决涡轮增压器轴承体涡轮端密封环处和浮动轴承部位温度过高的问题，运用数值分析方法进行设计预测和测试方式进行试验验证，以降低轴承体热负荷和增大涡轮端浮动轴承座的轴承体强度，提高增压器轴系的寿命和性能。
本实用新型采用的技术方案：一种涡轮增压器高强度水冷轴承体，它包括水冷轴承体本体1、轴承体进油口2、止推轴承板进油口3、浮动轴承进油口4、回油腔5、回油口6、涡轮端浮动轴承座7、半环形冷却水腔8、冷却水道进水口9、工艺孔螺纹堵头10、密封O形圈11、轴承体排砂工艺孔12，水冷轴承体本体1上分别设置有轴承体进油口2、止推轴承板进油口3、浮动轴承进油口4、回油腔5、回油口6、涡轮端浮动轴承座7、半环形冷却水腔8和冷却水道进水口9，其中，轴承体进油口2与止推轴承板进油口3连通且孔的中心线垂直，在止推轴承板进油口3上倾斜开设有浮动轴承进油口4，回油腔5设置在水冷轴承体本体1的下方，回油腔5下方设置有回油口6，在水冷轴承体本体1的两侧分别设置有半环形冷却水腔8，在半环形冷却水腔8的两端分别为冷却水道进水口9和轴承体排砂工艺孔12，在轴承体排砂工艺孔12上设置有工艺孔螺纹堵头10，工艺孔螺纹堵头10与水冷轴承体本体1之间设置有密封O形圈11。
进一步地，所述的半环形冷却水腔8径向宽度为10mm，外壁厚度为6mm。
本实用新型与现有技术相比其有益效果是：本实用新型采取在非水冷轴承体的基础上增加半环形冷却水腔，结构简单，在此结构上布置测温点，能准确测量轴承体涡轮端浮动轴承部位和密封环处的温度；增压器在发动机上工作时，通过向水冷轴承体通入冷却水，轴承体涡轮端浮动轴承部位和密封环处的温度得到大幅下降，从而降低增压器轴承体的热负荷，提高了增压器工作的可靠性，在满足重型燃气发动机及高功率密度柴油机增压器的可靠性方面带来收益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1中沿A-A的 剖视图；
图3为图1中沿B-B的剖视图。
具体实施方式
一种涡轮增压器高强度水冷轴承体，它包括水冷轴承体本体1、轴承体进油口2、止推轴承板进油口3、浮动轴承进油口4、回油腔5、回油口6、涡轮端浮动轴承座7、半环形冷却水腔8、冷却水道进水口9、工艺孔螺纹堵头10、密封O形圈11、轴承体排砂工艺孔12，水冷轴承体本体1上分别设置有轴承体进油口2、止推轴承板进油口3、浮动轴承进油口4、回油腔5、回油口6、涡轮端浮动轴承座7、半环形冷却水腔8和冷却水道进水口9，其中，轴承体进油口2与止推轴承板进油口3连通且孔的中心线垂直，在止推轴承板进油口3上倾斜开设有浮动轴承进油口4，回油腔5设置在水冷轴承体本体1的下方，回油腔5下方设置有回油口6，在水冷轴承体本体1的两侧分别设置有半环形冷却水腔8，在半环形冷却水腔8的两端分别为冷却水道进水口9和轴承体排砂工艺孔12，在轴承体排砂工艺孔12上设置有工艺孔螺纹堵头10，工艺孔螺纹堵头10与水冷轴承体本体1之间设置有密封O形圈11。所述的半环形冷却水腔8径向宽度为10mm，外壁厚度为6mm。
本实用新型是在不影响增压器在发动机上安装的前提下，布置水冷轴承体的水腔和油腔，其结构包括水冷轴承体本体1、轴承体进油口2、止推轴承板进油口3、浮动轴承进油口4、回油腔5、回油口6、冷却水道进水口9、冷却水道出水口13、半环形冷却水腔8、轴承体排砂工艺孔12、工艺孔螺纹堵头10、密封O形圈11。轴承体涡轮端浮动轴承部位比压气机端所承受的热负荷要大，在保证轴承体具有足够大的水腔来冷却轴承体和足够大的回油腔以防止回油不畅外，加厚涡轮端浮动轴承座7的厚度，提高涡端轴承座强度与刚度，防止热变形和增压器的机械负荷造成增压器的轴系破坏。
所述的半环形冷却水腔8径向宽度控制在10mm，以有足够的水量来降低轴承体的温度，冷却水腔的外壁厚度为6mm，保证轴承体具有足够的强度；涡轮端浮动轴承座7比压气机端的浮动轴承座厚5.8mm压气机端浮动轴承座的径向半径为18mm。
水冷轴承体是否满足发动机的使用要求需进行试验验证，试验采取自循方式，增压器转速控制到120000r/min，润滑油进口压力和温度分别为0.5Mpa 、50℃，涡轮前温度控制在700℃，稳定运转10min 后记录各测点数据。增压器验证条件测点布置具体见附图1和附图3，测点布置时应控制热电偶球头距离轴承和密封环挡台面0.5～1.0mm 之内，轴承体涡轮端密封环处的温度测量采用工业三个铠装热电耦传感器WRKK-112均布于密封环的四周进行测量取平均值；浮动轴承部位的温度测量需绕开水道，亦用三个铠装热电耦传感器WRKK-112均布于回油位置100°范围内。
Claims (2)
1.一种涡轮增压器高强度水冷轴承体，它包括水冷轴承体本体（1）、轴承体进油口（2）、止推轴承板进油口（3）、浮动轴承进油口（4）、回油腔（5）、回油口（6）、涡轮端浮动轴承座（7）、半环形冷却水腔（8）、冷却水道进水口（9）、工艺孔螺纹堵头（10）、密封O形圈（11）、轴承体排砂工艺孔（12），其特征是：水冷轴承体本体（1）上分别设置有轴承体进油口（2）、止推轴承板进油口（3）、浮动轴承进油口（4）、回油腔（5）、回油口（6）、涡轮端浮动轴承座（7）、半环形冷却水腔（8）和冷却水道进水口（9），其中，轴承体进油口（2）与止推轴承板进油口（3）连通且孔的中心线垂直，在止推轴承板进油口（3）上倾斜开设有浮动轴承进油口（4），回油腔（5）设置在水冷轴承体本体（1）的下方，回油腔（5）下方设置有回油口（6），在水冷轴承体本体（1）的两侧分别设置有半环形冷却水腔（8），在半环形冷却水腔（8）的两端分别为冷却水道进水口（9）和轴承体排砂工艺孔（12），在轴承体排砂工艺孔（12）上设置有工艺孔螺纹堵头（10），工艺孔螺纹堵头（10）与水冷轴承体本体（1）之间设置有密封O形圈（11）。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮增压器高强度水冷轴承体，其特征是：所述的半环形冷却水腔（8）径向宽度为10mm，外壁厚度为6mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520320356.3U CN204646334U (zh) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 一种涡轮增压器高强度水冷轴承体 |
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|---|---|---|---|
| CN201520320356.3U CN204646334U (zh) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 一种涡轮增压器高强度水冷轴承体 |
Publications (1)
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ID=54099098
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| CN201520320356.3U Active CN204646334U (zh) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 一种涡轮增压器高强度水冷轴承体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204646334U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111963260A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种自适应滑油冷却涡轮增压器轴承体结构 |
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2015
- 2015-05-18 CN CN201520320356.3U patent/CN204646334U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111963260A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种自适应滑油冷却涡轮增压器轴承体结构 |
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