[发明专利]具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承

说明书

一种具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，该流体动力滑动轴承包括转子(10)和分配给转子(10)的配合轴承部件(50)，其中转子(10)的转子轴承表面(17.1、17.2、17.3)和配合轴承部件(50)的相对表面面对彼此以形成流体动力滑动轴承，其中转子轴承表面和/或相对表面在截面图中纵向地并通过旋转轴线(R)剖切时形成一个连续轴承轮廓，轴承轮廓形成至少两个轮廓区段(44.1至44.3；53.1至53.3)，以便在径向方向以及轴向方向两者上提供流体动力负载能力，并且其中配合轴承部件(50)安装在轴承壳体(60)中或安装在壳体部件中。为了能够提供这种涡轮增压器带有具有流体动力滑动轴承的紧凑和有效的轴承布置结构，其中所述流体动力滑动轴承同时地容易地以数量少的部件安装，根据本发明规定用于形成截留油膜的优选周向间隙区域(57)在配合轴承部件(50)的外部轮廓与轴承壳体(60)或壳体部件之间形成，其中间隙区域(57)在空间上连接到润滑剂引导通道(61)，并且间隙区域(57)和转子(10)的连续轴承轮廓和/或配合轴承部件(50)的连续轴承轮廓在旋转轴线(R)的方向上至少部分地重叠。

技术领域

本发明涉及一种具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承，包括转子和分配给该转子的配合轴承部件，其中转子的转子轴承表面和配合轴承部件的配合面彼此面对以形成流体动力滑动轴承，当纵向地并且在截面图中通过旋转轴线(R)剖切时，其中转子轴承表面和/或形成一个连续的轴承轮廓，该轮廓形成至少两个合并的轮廓区段以在径向方向和轴向方向两者上提供流体动力负载能力，并且其中配对的轴承部件安装在轴承壳体中或安装在壳体部件中。

本发明还涉及一种具有这样的转子和配合轴承部件的流体动力滑动轴承。

背景技术

旋转机械元件，例如轴、支重轮、齿轮或泵叶轮，需要在径向方向和轴向方向上进行引导，以便能够传递力和扭矩。可以通过流体动力作用的滑动轴承来执行此任务。这种类型的轴承的功能基于流体动力压力产生的物理原理。在流体动力滑动轴承中，合适的润滑剂被保持在转子和定子(配合轴承部件)之间。当转子相对于定子旋转时，在润滑剂中产生剪切力，然后以一定的速度将剪切力输送通过轴承。对于会聚的轴承间隙，这导致流体动力压力增加。当间隙发散时-在会聚轴承间隙的下游，压力下降。如果转子和定子之间的相对速度足够高，则流体动力压力会导致建立足够厚的润滑剂层，从而将两个滑动配对部件分开。在该工作状态下，在润滑剂层中发生摩擦(液体摩擦)。以这种方式产生的流体动力压力，与所使用的表面积相结合，平衡了外力并描绘滑动轴承的负载能力。为了产生流体动力压力，不需要为压力功形式的额外能量，或不需要在一定压力下经由凹槽或凹穴供应的一定量的润滑剂。负载能力由操作数据得出。在DIN 31652第1部分(DIN手册198；滑动轴承2；Beuth Verlag GmbH；柏林，科隆1991(DIN Pocketbook 198；Plain Bearings 2；BeuthVerlag GmbH；Berlin，Cologne 1991))中介绍了流体动力压力的数值计算的基本原理。

现有技术包括两种基本类型的轴承：

1.流体动力轴颈轴承

流体动力轴颈轴承通常被设计为圆柱形衬套，该圆柱形衬套作为分段变体或可倾瓦轴承。另请参见(DIN 31652第2部分和VDI指南2204)。滑动轴承的流体动力有效元件(例如，分段)是圆柱形的，并且因此平行于旋转轴线布置。会聚的间隙路线是由转子相对于定子的偏心位置导致的。

2.流体动力推力轴承

流体动力推力轴承被设计为推力垫圈的形式，该垫圈具有为保持边缘、键表面或螺旋形凹槽的形式的各种凹槽或表面变型。它们也可以被设计为所谓的可倾瓦推力轴承(参见DIN 31653第1至3部分；DIN 31654第1至3部分)。推力轴承与旋转轴线正交地布置，通常具有作为配合的配对部件的一个旋转推力轴环。用于产生流体动力压力所需的间隙会聚路线是由于表面结构(凹穴，坡道等)的设计、由可倾斜段的倾斜度或由轴承与推力轴环之间的角度偏移导致的。