CN1080371A - 径向轴承 - Google Patents

Abstract

在具有浮动和转动轴承衬套的径向轴承中，通向 油腔的切向延伸的供油孔位于轴承座中，在轴承衬套 外周边有一组凹部，孔从该处通向润滑间隙，侧壁对 从供油孔流出的油形成一冲击面。该措施使轴承衬 套转速大大减小，并导致部分频率的轴振动的减小。

Description

本发明涉及一种径向轴承，基本上包括一位于轴承座和要支承的轴之间的可转动的轴承衬套，在轴承衬套上的孔，该孔将轴承座和轴承衬套之间的油槽与轴承衬套和轴之间的润滑间隙相连通。

这种径向轴承是已知的。它们是基于所谓的浮动轴承衬套的原理，该轴承衬套围绕要支承的轴。其“浮动能力”是这样达到的，一方面，将压力油压入轴承座和轴承衬套之间的间隙，另一方面，压入轴承衬套和转轴之间的间隙。这种液力支承抑制了轴的径向和倾斜运动。

尤其是在排气涡轮增压器转子的径向支承中，可将轴承衬套布置成固定的，也就是说，浮动衬套不与轴一起转动。衬套的闭锁通常用调整螺钉，楔块，键或所使用的类似辅助手段机械地实现。固定的轴承衬套一方面具有显著的减振持性，尤其是对于部分频率的轴振动。在这种情况，在轴承座和轴承衬套之间的油膜是一完全的挤压膜减振装置。在另一方面，在固定轴承衬套的情况，摩擦功率更高，使部件受到磨损。一般说来，闭锁元件伸入轴承衬套的较软材料中。另外，在接触表面能发生摩擦腐蚀，这将削弱衬套的浮动能力。

在开始提到类型的轴承衬套可转动的径向轴承具有低磨损的优点。在这种支承类型中，轴承衬套通常以接近轴转速30～50的速度转动，其结果是摩擦功率比在固定衬套的情况大大减小了。另一方面，这种类型的支承的减振性能可能是不充分的。

所以，本发明的一个目的是避免上述固定和转动轴承衬套的缺点，它设计了一个开始提到类型的轴承，它采取这种方式，以致轴承衬套与其要支承的轴以一个显著减小的转速转动。

在本发明中，它是这样完成的，在轴承座中布置供油孔，它在至少大致切向延伸，并开口于油槽中，并在轴承衬套的外圆周，提供一组凹部，其形成了通向润滑间隙的孔的开端位置，其至少一个壁对流出供油孔的油形成一冲击表面。

相对于固定轴承衬套，可以看到本发明的优点在于消除了机械闭锁和减小了摩擦功率。与可自由转动的轴承衬套相比，由低的衬套转速引起的部分频率的轴振动减小了，这是有利的。如果轴承座中供油孔的布置和衬套周边的冲击面的布置是以这种方式选择以致油对着轴转动的方向流入油槽，并以此方式使由轴携带的衬套减慢，就能达到较低的衬套转速。

使轴承衬套中的孔径向延伸，并将凹部设计成相对这些孔的中心轴对称，这是特别有用的。这种对称可避免装配错误，在一些情况下，这具有制造上的优点。而且，以这种方式设计的元件可以被使用，而与所要支承的轴的转动方向无关。

通过对下面两个有关涡轮增压器转子支承实施例的详细描述，并参照附图，对本发明及其许多优点将会有更完善的理解。

图1显示了本支承沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的纵剖面图;

图2显示了沿图1中Ⅱ-Ⅱ线穿过支承的横剖面图;

图3显示了穿过一个支承变型实施例的部分横剖面图。

现在参照附图，其中，在全部几个图中，相同参考号代表相同的或对应的部件。其中，仅显示了对于理解本发明必需的元件，例如，轴承在座中的装设，油的提供和排除，和密封等等没有显示，其中，润滑油的流向和有关部件的转动方向由箭头表示。图1和2中所示的径向轴承座落于一轴承座10中，自然地，根据机械设计，它也可以是一个轴承插入装置。润滑油（在本例中是压力油）被供应到座10上机加工出的一环形通道19中。通过一组（在本例中是4个）均匀分布在其周边的供油孔16，使油从通道19到达一油槽14。油槽为一环形间隙，其内界面由自由浮动的轴承衬套12形成。轴11被轴承衬套12围绕，以致形成一润滑间隙15。来自油槽14的油通过均匀分布在轴承衬套12周边上的4个孔13到达润滑间隙。这些孔开口于润滑间隙区域，进入油兜20，油槽在衬套的几乎全部轴向长度上面延伸。

很明显，4个供油孔16和4个孔13的构造对于轴承的功能不是必需的。下面作为例子，列出一些进一步的数据：在入口端的润滑油压力通常是2～4巴;在操作期间，环形间隙14和润滑间隙15中的径向间隙大约是轴径的2%。;轴以大约70，000rpm的速度转动。在没有新颖措施的情况下，浮动轴承衬套12的转速将稳定在大约轴转速的30%。

根据本发明，通过所设计的措施，轴承衬套的转速现在将大大减小，以减小部分频率的轴振动。

首先，为此目的，轴承座10上的供油孔16切向延伸。它们的开口以这种方式布置，以致油对着轴11转动的方向流入油槽14。另外，4个锯齿形凹部17均匀分布在轴承衬套12的外周边上。这些凹部以这种方式布置，以致通向相关孔13的入口位于凹部的底部。凹部的侧壁18以这种方式倾斜，以致对从供油孔开口涌出的油形成一冲击面。

当被支承的轴启动时，压力油通过切向供油孔喷入环形油槽14，其由于凹部而分布。然后油与凹部的突出侧壁18碰撞，使轴承衬套转动（虚线箭头）。油从凹部通过孔13（在本例中为切向）被导入油兜20和润滑间隙15。由于轴11在轴承衬套12上的反抗扭矩，后者的转动被抑制了。可以通过有关设计和油压调整的专业方法以这种方法对扭矩进行匹配，例如，在启动期间，轴承衬套在相反方向转动一个短时间，在达到工作转速之后，在与轴相同方向（实线箭头）以一最佳转速转动。

所以，由液力手段产生的轴承衬套的减慢-根据控制的复杂性，在极端情况下可使其是固定不动的-发生而完全不产生接触，以致确保在所有时间轴承衬套的自由运动。

在图3中，具有同样功能的部件有与图2同样的参考号。在该例中，孔13a是径向的，在图2实施例中也可以这样。在图3例子中，因为凹部17a是设计成相对于孔的中心轴是对称的，所以孔的径向布置是特别合适的。因为现在有两个相等的侧壁18a存在，所以即使是未经训练的辅助人员，也可以进行轴承衬套的无差错组装。

很明显，根据上面的描述，本发明可以有许多变型和变化。所以，可以理解，在所附的权利要求范围之中，本发明可以与以上面特定描述不同而被实现。在较重和较慢的运转轴例子中，轴振动不是象相对高速的涡轮增压器轴的例子中那样重要。供油方向的颠倒可以是便利的。与所示实例相反，将油送入至轴转动方向的冲击面，以致使轴承衬套相对于轴加速。在这种情况，增加的衬套转速将导致摩擦功率的有利的减小，所以，轴承磨损也减小。

Claims (3)

1、一种径向轴承，基本上包括一位于轴承座和要支承的轴之间的可转动的轴承衬套，轴承衬套上的孔，所述孔使轴承座与轴承衬套之间的油槽和轴承衬套与轴之间的润滑间隙连通，其特征在于：

至少大致切向延伸的供油孔布置在轴承座中，并开口进入油腔；

一组凹部位于轴承衬套外周边上，形成通向润滑间隙的孔的起始位置，其至少一个侧壁对流出供油孔的油形成一冲击面。

2、如权利要求1所述的径向轴承，其特征在于：所述凹部有一锯齿形状。

3、如权利要求1所述的径向轴承，其特征在于：轴承衬套上的孔径向延伸，并且凹部被设计成相对于孔的中心轴是对称的。