專利名稱：具有阻尼特征的軸承組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主題一般地涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)，并且具體地涉及軸承組件。
背景技術(shù)：
由排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器包括承載渦輪輪子和壓縮機(jī)輪子的旋轉(zhuǎn)軸，其中所述軸通常被一個(gè)或多個(gè)經(jīng)潤(rùn)滑的軸承(例如，油潤(rùn)滑的)可旋轉(zhuǎn)地支撐在中心殼體內(nèi)。在操作期間，來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的渦輪輪子，其進(jìn)而驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)輪子來(lái)向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)推入增壓空氣。在操作期間，渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)組件可達(dá)到超過(guò)100，OOOrpm的旋轉(zhuǎn)速度。為了應(yīng)付這樣的高速度，渦輪增壓器中心殼體旋轉(zhuǎn)組件(CHRA)需要平衡和充分的潤(rùn)滑。諸如噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)以及效率之類的因素也通常是相關(guān)的并且必須在可接受的限度內(nèi)。作為相互關(guān)聯(lián)的示例，振動(dòng)可以產(chǎn)生噪聲并且降低效率。此外，在動(dòng)態(tài)條件下，諸如排氣流增加時(shí)，軸向推力可在引起CHRA部件之間的接觸。接觸可導(dǎo)致磨損，其進(jìn)而可改變平衡，導(dǎo)致噪聲，振動(dòng)等增加并且降低效率。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述的各種技術(shù)有關(guān)于軸承組件，其中例如，一個(gè)或多個(gè)部件可提供增加的阻尼并因此提供減小的CHRA振動(dòng)。


當(dāng)結(jié)合附圖所示的實(shí)施例并參考下面的詳細(xì)描述時(shí)，可以得到本文描述的各種方法、裝置、組件、系統(tǒng)、布置等等及其等同物的更加完整的理解，附圖中 圖I是渦輪增壓器和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)連同控制器的示意圖；圖2是渦輪增壓器組件的示例的剖視圖，其包括具有兩個(gè)軸承和分隔件的軸承組件；圖3是軸承組件的示例及其部件的示例的一系列視圖；圖4是構(gòu)造成隔開(kāi)兩個(gè)軸承的分隔件的示例的一系列視圖；圖5是軸承和分隔件的示例的一系列視圖；圖6是分隔件和彈簧子組件的示例的一系列視圖；圖7是軸承組件的剖視圖，其示出了兩個(gè)阻尼機(jī)構(gòu)；并且圖8是一種方法的方框圖，該方法包括使用潤(rùn)滑劑膜來(lái)阻尼振動(dòng)。
具體實(shí)施例方式本文描述了多種渦輪增壓器軸承組件。例如，渦輪增壓器軸承組件可包括構(gòu)造成隔開(kāi)兩個(gè)渦輪增壓器軸承的分隔件。這種分隔件可構(gòu)造為環(huán)形體，其限定中心通孔并且其包括軸向端面、相對(duì)軸向端面、構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向軸向端面的潤(rùn)滑劑通道以及構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向相對(duì)軸向端面的潤(rùn)滑劑通道。這種潤(rùn)滑劑通道可提供沿著軸向端面形成的潤(rùn)滑劑膜以幫助進(jìn)行阻尼。進(jìn)一步地，彈簧可布置在分隔件的中心通孔中。例如，波形彈簧可以具有超過(guò)分隔件長(zhǎng)度的非壓縮長(zhǎng)度，使得波形彈簧可對(duì)一個(gè)或多個(gè)與分隔件相鄰布置的軸承進(jìn)行加載。組合起來(lái)，潤(rùn)滑劑膜和彈簧加載可阻尼在渦輪增壓器操作期間出現(xiàn)的CHRA力。在各種示例中，分隔件可包括位于軸向端面處的一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽。例如，分隔件可包括環(huán)形壓縮機(jī)端槽和環(huán)形渦輪端槽，其可以是對(duì)稱的或不對(duì)稱的(例如，在一端或與另一端相比的一端)。在特征的替代布置的示例中，分隔件可包括將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向軸承的軸向端面的一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽的潤(rùn)滑劑通道(例如，潤(rùn)滑劑歧管等)。在前述的示例中，可在分隔件以及一個(gè)或多個(gè)軸承之間形成潤(rùn)滑劑膜。對(duì)于具有阻尼特征的軸承組件的示例的試驗(yàn)表明CHRA振動(dòng)可被減小。特別地，在具有潤(rùn)滑劑通道的分隔件和彈簧布置在兩個(gè)滾珠軸承套筒(cartridge)之間的情況下，彈簧和潤(rùn)滑劑作用在滾珠軸承的外滾道上以處理軸向推力(例如，指向壓縮機(jī)或指向渦輪)。 對(duì)耐久性和性能的評(píng)估證明了益處。進(jìn)一步的益處包括CHRA振動(dòng)測(cè)試的增大的總通過(guò)量和平衡(例如，使用振動(dòng)分類設(shè)備或VSR)。關(guān)于平衡，VSR機(jī)器通過(guò)以高速操作CHRA來(lái)提供動(dòng)態(tài)不平衡的測(cè)量。典型的修正包括改變組件位置或從壓縮機(jī)輪子(例如，壓縮機(jī)輪子、端螺母等)移除金屬以實(shí)現(xiàn)可接受的平衡。在潤(rùn)滑劑膜和彈簧加載提供了增加的阻尼的情況下，某些振動(dòng)可從動(dòng)態(tài)不平衡測(cè)量中去除，這可允許改進(jìn)的組件平衡。最后，對(duì)于渦輪增壓的客車，乘客環(huán)境條件可以得到改善(例如，減小NVH)。下面描述渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示例，隨后是部件、組件、方法等的各種示例。渦輪增壓器常常用于增大內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。參見(jiàn)圖1，常規(guī)系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)Iio和渦輪增壓器120。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)110包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體118，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體118容納一個(gè)或多個(gè)燃燒室，其操作性地驅(qū)動(dòng)軸112(例如經(jīng)由活塞)。如圖I所示，進(jìn)氣端口 114為空氣提供流向發(fā)動(dòng)機(jī)缸體118的流動(dòng)路徑，而排氣端口 116為排氣提供從發(fā)動(dòng)機(jī)缸體118流出的流動(dòng)路徑。渦輪增壓器120用于從排氣提取能量并將該能量提供給進(jìn)入空氣，進(jìn)入空氣可與燃料組合以形成燃燒氣體。如圖I所示，渦輪增壓器120包括空氣入口 134、軸122、壓縮機(jī)124、渦輪126、外罩128和排氣出口 136。外罩128可由于其布置在壓縮機(jī)124和渦輪126之間而稱作中心外罩。軸122可以是包括各種部件的軸組件。在圖I的示例中，廢氣門閥(或簡(jiǎn)單地稱為廢氣門)135定位成緊鄰渦輪126的入口。廢氣門閥135可被控制以允許來(lái)自排氣端口 116的排氣繞過(guò)渦輪126。在圖I中，控制器190的示例被示為包括一個(gè)或多個(gè)處理器192、存儲(chǔ)器194以及一個(gè)或多個(gè)接口 196。這種控制器可包括電路，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的電路。如本文所描述的，各種方法和技術(shù)可任選地例如通過(guò)控制邏輯與控制器結(jié)合起來(lái)實(shí)施?？刂七壿嬁扇Q于一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件(例如，渦輪每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)、溫度、負(fù)載、潤(rùn)滑劑、冷卻，等等)。例如，傳感器可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)接口 196向控制器190傳輸信息?？刂七壿嬁梢蕾囉谶@種信息，并且進(jìn)而，控制器190可輸出控制信號(hào)以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作?？刂破?90可構(gòu)造成控制潤(rùn)滑劑流量、溫度、可變幾何組件(例如，可變幾何壓縮機(jī)或渦輪)、廢氣門、電動(dòng)機(jī)、或者與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)其他部件、渦輪增壓器(或多個(gè)渦輪增壓器)，等等。圖2示出了渦輪增壓器組件200的示例，渦輪增壓器組件200包括軸220，軸220由軸承組件230支撐，軸承組件230位于壓縮機(jī)240和渦輪260之間的殼體280中。在圖2的示例中，組件200還包括位于壓縮機(jī)板278的孔中的推力環(huán)270。壓縮機(jī)240包括壓縮機(jī)殼體242，其限定渦殼并且容納壓縮機(jī)輪子244。渦輪260被示出包括基座和護(hù)罩組件263，其限定將排氣導(dǎo)向渦輪輪子264的喉部。在圖2的示例中，殼體280包括潤(rùn)滑劑入口 281和潤(rùn)滑劑出口 289。潤(rùn)滑劑從入口281經(jīng)孔282流至出口 289，所述孔282用沿著殼體280的軸向孔286的多個(gè)開(kāi)口將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向不同的潤(rùn)滑劑通道。例如，殼體280包括壓縮機(jī)側(cè)軸承潤(rùn)滑劑通道283、分隔件潤(rùn)滑劑通道284和渦輪側(cè)軸承潤(rùn)滑劑通道285。如本文所述，殼體可包括一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑通道以將潤(rùn)滑劑引導(dǎo)至分隔件。潤(rùn)滑劑可經(jīng)壓縮機(jī)端、渦輪端或位于壓縮機(jī)端和渦輪端之間的通道287離開(kāi)孔286。出口 289收集流過(guò)或圍繞軸承組件230流動(dòng)的潤(rùn)滑劑，其可以被冷卻、 過(guò)濾等，最后再循環(huán)到入口(例如，通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑劑泵)。為了有助于潤(rùn)滑劑流動(dòng)，入口 281和出口 289可與重力對(duì)齊。如上所述，在操作期間，推力可產(chǎn)生并沿著軸向傳遞，所述軸向用z軸代表。這種力可指向壓縮機(jī)端或指向渦輪端。如本文所描述的，彈簧可向軸承施加預(yù)負(fù)載并且潤(rùn)滑劑的存在和壓力可阻尼軸向振動(dòng)。為了處理任一方向上的推力，分隔件可包括這樣的特征，即該特征在兩端上提供由壓力支撐的潤(rùn)滑劑膜。在操作期間，對(duì)于壓縮機(jī)牽引條件，在分隔件和渦輪側(cè)軸承之間的潤(rùn)滑劑膜可阻尼振動(dòng)；而對(duì)于渦輪牽引條件，在分隔件和壓縮機(jī)側(cè)軸承之間的潤(rùn)滑劑膜可阻尼振動(dòng)。雖然特定的組件可不包括彈簧，例如在足夠的潤(rùn)滑劑壓力提供預(yù)加載的情況下，但一般而言，將彈簧(或多個(gè)彈簧)包括在內(nèi)提供了更確定和限定的預(yù)加載。例如，當(dāng)潤(rùn)滑劑膜在分隔件的壓縮機(jī)端上的壓力沒(méi)有高到足以提供所需的預(yù)負(fù)載(例如，大約20N)時(shí)，彈簧可在壓縮機(jī)側(cè)軸承上產(chǎn)生基本恒定的力以幫助穩(wěn)定CHRA。如本文所描述的，彈簧通常是偏壓機(jī)構(gòu)；因此，組件可包括分隔件和偏壓機(jī)構(gòu)。圖3示出了軸承組件300的示例，其包括分隔件和彈簧子組件320、壓縮機(jī)軸承340和渦輪軸承360。如所示的，壓縮機(jī)軸承340包括相對(duì)的端部342和348、外滾道344、滾動(dòng)元件345和內(nèi)滾道346。對(duì)于端部348，外滾道344具有內(nèi)半徑rori和外半徑roro，這提供了基本在其之間的環(huán)形尺寸的軸向端面。此外，內(nèi)滾道346具有軸向長(zhǎng)度Zy而外滾道346具有更大的軸向長(zhǎng)度Zot ;因此，對(duì)于端部348，內(nèi)滾道346從外滾道344的軸向端面插入。如所示的，渦輪軸承360包括相對(duì)的端部362和368、外滾道364、滾動(dòng)元件365和內(nèi)滾道366。對(duì)于端部368，外滾道364具有內(nèi)半徑rOTi和外半徑r_，以及基本在其之間的環(huán)形尺寸的軸向端面。此外，內(nèi)滾道366具有軸向長(zhǎng)度&而外滾道364具有更大的軸向長(zhǎng)度Zot ;因此，對(duì)于端部368，內(nèi)滾道366從外滾道364的軸向端面插入。雖然圖3的示例示出滾珠作為滾動(dòng)元件，但軸承可包括另一種類型的滾動(dòng)元件(例如，圓柱體等)。如本文所描述的，軸承的外滾道的軸向長(zhǎng)度可以是用于充分減少外滾道關(guān)于殼體孔的中心軸線的傾斜的長(zhǎng)度。例如，軸承340和360中的一個(gè)或兩個(gè)的外滾道可具有各自的軸向長(zhǎng)度Zot，其約等于或大于各自的外滾道半徑r_。在圖3的示例中，軸承340和360的內(nèi)滾道346和366不同，以適應(yīng)具有階梯直徑的軸310。特別地，軸310包括設(shè)置在直徑ds。處的壓縮機(jī)側(cè)表面313、設(shè)置在直徑dst處的渦輪側(cè)表面317以及位于不同直徑之間的階梯處的環(huán)形面315，其中，環(huán)形面315構(gòu)造成鄰接壓縮機(jī)軸承340的內(nèi)滾道346(例如，以相對(duì)于分隔件和彈簧子組件320定位軸310)。在圖3的示例中，分隔件和彈簧子組件320包括分隔件330和彈簧350。分隔件330成形為環(huán)狀體，其具有相對(duì)的軸向端面334和336以及用于提供潤(rùn)滑劑膜阻尼的各種特征。例如，分隔件330包括位于外表面(例如，圓柱形表面)上的潤(rùn)滑劑入口 331、與入口331流體連通的潤(rùn)滑劑通道通孔333、潤(rùn)滑劑開(kāi)口 335和337、以及潤(rùn)滑劑槽338和339，其中，每個(gè)槽與潤(rùn)滑劑開(kāi)口 335和337中的各自一個(gè)流體連通。因此，被提供到入口 331的潤(rùn)滑劑能夠流向槽338和339，并且對(duì)這些槽中的潤(rùn)滑劑加壓。這種特征允許潤(rùn)滑劑膜沿著分隔件330的軸向端面334和336形成。在圖3的示例中，潤(rùn)滑劑出口 332也示出為位于分隔件330的外表面上。在圖3的示例中示出了各種尺寸，包括在每個(gè)端部334和336處的分隔件內(nèi)半徑巧、分隔件外半徑r。、以及潤(rùn)滑劑開(kāi)口半徑Γι。?；騬1(rt。在圖3中，軸向端面被限定為基本上存在于內(nèi)和外半徑Ares和Arts之間。如本文所描述的，對(duì)于分隔件330的每個(gè)端部334 和336，一個(gè)或多個(gè)尺寸可以是相同的或不同的。在組件300中，分隔件330的軸向端面334面向壓縮機(jī)軸承340的外滾道344的軸向端面348，并且分隔件330的軸向端面336面向渦輪軸承360的軸向端面368。如本文所描述的，分隔件的各種特征允許潤(rùn)滑劑流向一個(gè)或多個(gè)端面，其中，潤(rùn)滑劑可形成提供阻尼的一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑膜。此外，如圖3的示例所示，彈簧350可提供負(fù)載的施加。如本文所描述的，對(duì)于至少部分地置于分隔件的通孔內(nèi)的彈簧，彈簧的端部可構(gòu)造成向軸承的滾道施加負(fù)載。如本文所描述的，雖然圖3的示例中示出了單個(gè)彈簧，但子組件也可包括多于一個(gè)的彈簧。圖4示出了分隔件430的示例并示出了各種尺寸。分隔件430成形為環(huán)狀體，其具有相對(duì)的軸向端面434和436以及用于提供潤(rùn)滑劑膜阻尼的各種特征。例如，分隔件430包括位于外表面上的潤(rùn)滑劑入口 431、與入口 431流體連通的潤(rùn)滑劑通道433、潤(rùn)滑劑開(kāi)口435和437、以及潤(rùn)滑劑槽438和439，其中，每個(gè)槽與潤(rùn)滑劑開(kāi)口 435和437中的各自一個(gè)流體連通。因此，被提供到入口 431的潤(rùn)滑劑能夠流向槽438和439，并且對(duì)這些槽中的潤(rùn)滑劑加壓。這種特征允許潤(rùn)滑劑膜沿著分隔件430的軸向端面434和436形成。在圖4的示例中，潤(rùn)滑劑出口 432也示出為位于分隔件430的外表面上。如圖4所示，潤(rùn)滑劑通道433可以是布置在分隔件430的環(huán)形槽中的通孔。這種通孔可具有軸線，該軸線徑向地移位并且平行于分隔件430的中心軸線。例如，半徑F1。?？纱磉@種移位。在圖4的示例中，潤(rùn)滑劑通道433可限定兩個(gè)流體連通的潤(rùn)滑劑通道具有尺寸勾的壓縮機(jī)側(cè)潤(rùn)滑劑通道和具有尺寸dtp的渦輪側(cè)潤(rùn)滑劑通道。如本文所描述的，所述尺寸可不同，以便這種通道提供不同的橫截面面積或流動(dòng)力學(xué)特性(例如，在入口和壓縮機(jī)端和渦輪端之間不同)。在壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑通道和渦輪潤(rùn)滑劑通道之間存在流體連通的情況下，施加到分隔件的一個(gè)軸向端面的壓力可經(jīng)由潤(rùn)滑劑傳遞至相對(duì)的軸向端面(例如，作用于分隔件和渦輪軸承之間的潤(rùn)滑劑膜上的壓力可導(dǎo)致潤(rùn)滑劑經(jīng)由諸如通道433這樣的潤(rùn)滑劑通道流向壓縮機(jī)軸承)。在圖4中，雖然分隔件430包括單個(gè)入口 431，但分隔件也可包括多于一個(gè)的入口。例如，分隔件可包括壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑通道入口和渦輪潤(rùn)滑劑通道入口。這種入口可由公共的殼體通道供給或由分離的殼體通道供給。一般來(lái)說(shuō)，多個(gè)特征可被調(diào)整以給壓縮機(jī)端和渦輪端潤(rùn)滑劑膜提供不同的尺寸、動(dòng)力學(xué)特性等(例如，以考慮壓縮機(jī)牽引的動(dòng)力學(xué)特性以及考慮渦輪牽引的動(dòng)力學(xué)特性)。如圖4所示，分隔件430的壓縮機(jī)軸向端面434包括具有寬度Ar。。的環(huán)形槽或溝道438。如本文所描述的，渦輪軸向端面436的槽439的形狀、尺寸等可以與壓縮機(jī)軸向端面434的槽438相同或不同。在圖4的示例中，分隔件430是不對(duì)稱的。例如，具有直徑Zd的開(kāi)口 432是朝向分隔件430的壓縮機(jī)端移位(例如，ztd > zed)，并且分隔件430具有階梯狀外表面，其在軸向尺寸Zssh處從外半徑r0階越到肩部半徑rsh。如本文所描述的，階梯狀外表面可促進(jìn)將分隔件壓配合到殼體的孔中(例如，在分隔件和孔的尺寸被適當(dāng)?shù)貥?gòu)造的情況下)。替代地 或除此之外，分隔件可通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)定位銷定位于孔中。而且，可以對(duì)具有繞外表面的均勻半徑的分隔件進(jìn)行壓配合。一般來(lái)說(shuō)，分隔件被定向成使得諸如潤(rùn)滑劑入口或出口的各種特征與殼體的相應(yīng)特征對(duì)齊。如本文所描述的，開(kāi)口 432或開(kāi)口 431可構(gòu)造成接收定位銷(例如，銷或開(kāi)口構(gòu)造成當(dāng)銷位于開(kāi)口中時(shí)允許潤(rùn)滑劑流動(dòng))。圖5示出了分隔件和軸承的各種示例，包括指示潤(rùn)滑劑流的一些方向的箭頭。如所示的，分隔件530可與壓縮機(jī)軸承540和渦輪軸承560組裝，其中，壓縮機(jī)軸承540的外滾道544包括沿軸向端面548的槽547，并且其中，渦輪軸承的外滾道564包括沿軸向端面568的槽567。因此，在組裝后，分隔件530的潤(rùn)滑劑通道通孔535可分別向軸承540和560的槽547和567提供潤(rùn)滑劑，以允許形成潤(rùn)滑劑膜。圖5中所示的另一個(gè)示例包括具有外滾道584的軸承580,其包括沿軸向端面582多個(gè)隔離的槽587。這種槽可以以支持膜的方式來(lái)保留潤(rùn)滑劑。又一個(gè)示例包括分隔件570，分隔件570具有隔離的槽577以及潤(rùn)滑劑通道575-C和575-T，潤(rùn)滑劑通道575-C和575-T具有不同的橫截面潤(rùn)滑劑流動(dòng)面積。例如，分隔件570的相對(duì)端部可具有相似的槽、單個(gè)環(huán)形槽、無(wú)槽等。在又一個(gè)示例中，軸承590包括軸向端面598，其具有環(huán)形溝道597以及與環(huán)形溝道597流體連通的槽599。這種特征可被調(diào)整以提供有益的潤(rùn)滑劑膜形成、壓力特性、膜中的潤(rùn)滑劑流(例如，用于冷卻)，等等。5圖5還示出了定位銷503的示例，其構(gòu)造成被開(kāi)口 532接收。在這個(gè)示例中，定位銷503包括用于排出潤(rùn)滑劑的通道。在另一個(gè)示例中，定位銷505是實(shí)心的。在銷505被開(kāi)口 532緊密接收(例如，最小余隙)的情況下，潤(rùn)滑劑可經(jīng)由分隔件530的端部排出。圖6示出了組件620的示例，其包括分隔件630和彈簧650。如本文所描述的，彈簧可以是波形彈簧并且由諸如金屬(例如，鋼或鋼合金)的材料制成。波形彈簧可構(gòu)造成使得其不被自身的固有頻率干擾(例如，“整體阻尼(integrated damping)”)。波形彈簧可以是交錯(cuò)的或交織的波形彈簧、具有或不具有重疊的波形彈簧、具有或不具有間隙的波形彈簧，等等。圖6示出了單個(gè)波形彈簧元件655的示例，其中標(biāo)示了波峰和波谷。這種元件可被堆疊、旋轉(zhuǎn)且堆疊等，以提供諸如彈簧650的彈簧。彈簧650可具有適當(dāng)?shù)耐獍霃匠叽鐁s。以配合在分隔件630的中心通孔(例如，具有半徑A)內(nèi)。彈簧650可具有由內(nèi)半徑rsi和外半徑匕。之間的差A(yù)rs限定的接觸區(qū)域并任選地具有波峰(例如，考慮平的波峰區(qū)域用于接觸并偏壓軸承的外滾道)。在圖6的示例中，彈簧650被不出為具有非壓縮的軸向長(zhǎng)度Zunemip,其超過(guò)了分隔件630的軸向長(zhǎng)度zs。如本文所描述的，一些余隙可存在于分隔件的內(nèi)半徑(例如和彈簧的外半徑(例如rj之間，一定程度地確保在彈簧和軸之間不會(huì)發(fā)生接觸。余隙可適合于處理根據(jù)長(zhǎng)度來(lái)改變徑向尺寸(或多個(gè)徑向尺寸)(例如，壓縮/解壓縮)的彈簧或偏壓機(jī)構(gòu)。波形彈簧可構(gòu)造成在軸線移位的正常操作量上維持相對(duì)恒定的外滾道半徑。如圖6中的示例所示，分隔件630包括與潤(rùn)滑劑通道633-C流體連通的潤(rùn)滑劑入口 631-C以及與潤(rùn)滑劑通道633-T流體連通的潤(rùn)滑劑入口 631-T(例如，隔離的或?qū)Ｓ玫膲嚎s機(jī)側(cè)通道以及隔離的或?qū)Ｓ玫臏u輪側(cè)通道)。在分隔件630是對(duì)稱的情況下，可沿兩個(gè)取向中的任一個(gè)將其安裝在殼體的孔中；然而對(duì)于不對(duì)稱分隔件，其可取向?yàn)槭沟猛ǖ?33-Τ朝向渦輪并且通道633-C朝向壓縮機(jī)。分隔件630還被示出為包括開(kāi)口 632，其可構(gòu)造成接收定位銷并且任選地位于沿著分隔件630的軸向長(zhǎng)度的中點(diǎn)處以提供對(duì)稱性。圖7示出了軸承組件700，其包括分隔件730、彈簧750以及一對(duì)軸承740和760。在圖7的示例中，彈簧750被示出處于壓縮狀態(tài)，其中，彈簧750的一個(gè)端部(例如，波峰等)與軸承740接觸并且彈簧750的另一個(gè)端部(例如，波峰等)與軸承760接觸。還示出了大概的受力圖，其中，軸向壓縮機(jī)和彈簧力與軸向渦輪力相對(duì)。這種受力圖也可適用于 分隔件/壓縮機(jī)軸承界面，其中，軸向渦輪和彈簧力與軸向壓縮機(jī)力相對(duì)。此外，示出了膜存在于分隔件730的軸向端面和軸承760的軸向端面之間。這種膜由槽(例如，環(huán)形溝道)中的潤(rùn)滑劑流來(lái)維持。因此，組件700包括兩種機(jī)構(gòu)來(lái)阻尼軸向力彈簧機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑劑膜機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)可用于至少減低CHRA中的振動(dòng)，其進(jìn)而可提供諸如減小的噪聲、減小的磨損、提高的壽命、提高的效率、改進(jìn)的環(huán)境等。雖然提及了彈簧機(jī)構(gòu)，但更加一般的是，機(jī)械偏壓機(jī)構(gòu)可與潤(rùn)滑劑膜機(jī)構(gòu)相結(jié)合地使用(例如，機(jī)械機(jī)構(gòu)與潤(rùn)滑劑或“液壓”機(jī)構(gòu)的組合)。圖8示出了方法800的示例，方法800包括阻尼軸向振動(dòng)。方法800包括提供方框822、施加方框824、旋轉(zhuǎn)方框826、形成方框828和阻尼方框830，提供方框822用于提供軸承和具有彈簧(例如，機(jī)械偏壓機(jī)構(gòu))的分隔件，施加方框824用于經(jīng)由彈簧向軸承施加負(fù)載(例如，預(yù)負(fù)載)，旋轉(zhuǎn)方框826用于在提供潤(rùn)滑劑的同時(shí)旋轉(zhuǎn)由軸承支撐的渦輪增壓器軸，形成方框828用于在分隔件和軸承中的一個(gè)之間形成潤(rùn)滑劑膜，阻尼方框830用于經(jīng)由潤(rùn)滑劑膜來(lái)阻尼軸向振動(dòng)。如本文所描述的，可由控制器(例如參見(jiàn)圖I的控制器190)來(lái)執(zhí)行各種動(dòng)作，該控制器可以是可編程控制器，其構(gòu)造成根據(jù)指令進(jìn)行操作。如本文所描述的，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括處理器可執(zhí)行的指令以命令計(jì)算機(jī)(例如，控制器或其他計(jì)算裝置)執(zhí)行本文描述的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，諸如存儲(chǔ)芯片、存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)盤等等的裝置)?？刂破髂軌蛟L問(wèn)這種存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，經(jīng)由有線或無(wú)線接口)并且將信息(例如，指令和/或其他信息)載入存儲(chǔ)器(例如參見(jiàn)圖I的存儲(chǔ)器194)中。如本文所描述的，控制器可以是發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)或其他控制單元。這種控制器可任選地被編程以控制流向渦輪增壓器的潤(rùn)滑劑流量、潤(rùn)滑劑溫度、潤(rùn)滑劑壓力、潤(rùn)滑劑過(guò)濾，
坐坐寸寸ο如本文所描述的，一種分隔件可構(gòu)造成隔開(kāi)兩個(gè)渦輪增壓器軸承，其中，分隔件成形為環(huán)狀體，其限定中心通孔并且包括軸向端面、相對(duì)的軸向端面、構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向軸向端面的潤(rùn)滑劑通道、以及構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向相對(duì)的軸向端面的潤(rùn)滑劑通道。這種環(huán)狀體可包括至少一個(gè)潤(rùn)滑劑入口，該至少一個(gè)潤(rùn)滑劑入口位于外表面上并且布置在軸向端面之間(例如，在軸向端面的軸向位置之間)。如本文所描述的，分隔件的潤(rùn)滑劑通道可以是徑向移位通孔(例如，從分隔件的中心軸線徑向地移位)的一部分。如各種示例中所示，分隔件的徑向移位通孔可具有基本上平行于分隔件的中心通孔的軸線布置的軸線，并且其中，分隔件的潤(rùn)滑劑入口與徑向移位通孔流體連通。如本文所描述的，分隔件可具有無(wú)潤(rùn)滑劑槽的軸向端面、有一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽的軸向端面，或者兩個(gè)軸向端面，每個(gè)有一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽。如本文所描述的，潤(rùn)滑劑槽可以是隔離的槽或者是構(gòu)造成從潤(rùn)滑劑通道接收潤(rùn)滑劑的槽(例如，環(huán)形溝道)。分隔件可任選地包括位于外表面上的開(kāi)口，其中，該開(kāi)口構(gòu)造成排出潤(rùn)滑劑，接收定位銷，排出潤(rùn)滑劑并接收定位銷，等等。如本文所描述的，分隔件可包括彈簧(例如，作為分隔件和彈簧子組件)。如各種示例中所示的，彈簧可具有非壓縮的軸向長(zhǎng)度，其超過(guò)了分隔件的軸向長(zhǎng)度。如本文所描述的，彈簧可以是波形彈簧。一般來(lái)說(shuō)，彈簧可被認(rèn)為是機(jī)械偏壓機(jī)構(gòu)。 如本文所描述的，一種渦輪增壓器軸承組件可包括壓縮機(jī)側(cè)軸承、渦輪側(cè)軸承、以及構(gòu)造成軸向地隔開(kāi)壓縮機(jī)側(cè)軸承和渦輪側(cè)軸承的分隔件，其中，分隔件包括布置于中心通孔內(nèi)的彈簧以及將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向分隔件一軸承界面的多個(gè)潤(rùn)滑劑通道。在這種示例中，彈簧可以是任選的并且一般地包括非壓縮的軸向長(zhǎng)度，其超過(guò)了分隔件的軸向長(zhǎng)度(例如，以提供軸承的加載)。如本文所描述的，分隔件一軸承界面可包括一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽(例如，以支持在界面上的膜的形成)。分隔件可包括構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)滑劑槽的潤(rùn)滑劑通道。如本文所描述的，一種方法可包括提供渦輪增壓器軸承和具有彈簧的分隔件；經(jīng)由彈簧向軸承施加負(fù)載；在提供潤(rùn)滑劑的同時(shí)旋轉(zhuǎn)由軸承支撐的渦輪增壓器軸；在分隔件和軸承中的一個(gè)之間形成潤(rùn)滑劑膜；以及經(jīng)由潤(rùn)滑劑膜阻尼軸向振動(dòng)。在這種方法中，潤(rùn)滑劑膜可以是布置在壓縮機(jī)側(cè)軸承和分隔件之間的膜或者是布置在渦輪側(cè)軸承和分隔件之間的膜。這種方法可進(jìn)一步包括在分隔件和軸承中的另一個(gè)之間形成附加的潤(rùn)滑劑膜。盡管已經(jīng)在附圖中示出了并且在前面的詳細(xì)描述中描述了方法、裝置、系統(tǒng)、布置等等的一些示例，但將會(huì)理解的是，所公開(kāi)的示例實(shí)施例不是限制性的，而是能夠在不偏離由所附權(quán)利權(quán)利闡明和限定的精神的情況下具有多種調(diào)整、修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造成隔開(kāi)兩個(gè)渦輪增壓器軸承的分隔件，所述分隔件包括 環(huán)狀體，所述環(huán)狀體限定中心通孔并且包括軸向端面、相對(duì)的軸向端面、構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向所述軸向端面的潤(rùn)滑劑通道、以及構(gòu)造成將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向所述相對(duì)的軸向端面的潤(rùn)滑劑通道。
2.如權(quán)利要求I所述的分隔件，其中，所述環(huán)狀體包括至少一個(gè)潤(rùn)滑劑入口，所述至少一個(gè)潤(rùn)滑劑入口位于外表面上并且布置在所述軸向端面之間。
3.如權(quán)利要求I所述的分隔件，其中，所述潤(rùn)滑劑通道的每一個(gè)包括徑向移位通孔的一部分。
4.如權(quán)利要求3所述的分隔件，其中，所述徑向移位通孔包括基本上平行于所述中心通孔的軸線布置的軸線。
5.如權(quán)利要求3所述的分隔件，其中，所述環(huán)狀體包括與所述徑向移位通孔流體連通的潤(rùn)滑劑入口。
6.如權(quán)利要求I所述的分隔件，其中，所述軸向端面中的至少一個(gè)包括潤(rùn)滑劑槽。
7.如權(quán)利要求6所述的分隔件，其中，所述潤(rùn)滑劑槽包括環(huán)形溝道，其構(gòu)造成從所述潤(rùn)滑劑通道的各自一個(gè)接收潤(rùn)滑劑。
8.如權(quán)利要求6所述的分隔件，其中，所述潤(rùn)滑劑槽包括隔離的槽。
9.如權(quán)利要求I所述的分隔件，其中，所述環(huán)狀體包括位于外表面上的開(kāi)口，所述開(kāi)口構(gòu)造成排出潤(rùn)滑劑。
10.如權(quán)利要求I所述的分隔件，進(jìn)一步包括彈簧。
11.如權(quán)利要求10所述的分隔件，其中，所述彈簧包括非壓縮的軸向長(zhǎng)度，其超過(guò)了所述分隔件的軸向長(zhǎng)度。
12.如權(quán)利要求10所述的分隔件，其中，所述彈簧包括波形彈簧。
13.一種渦輪增壓器軸承組件，包括 壓縮機(jī)側(cè)軸承； 渦輪側(cè)軸承；和 構(gòu)造成軸向地隔開(kāi)所述壓縮機(jī)側(cè)軸承和所述渦輪側(cè)軸承的分隔件，其中，所述分隔件包括布置于中心通孔內(nèi)的彈簧以及將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向分隔件-軸承界面的多個(gè)潤(rùn)滑劑通道。
14.如權(quán)利要求13所述的渦輪增壓器軸承組件，其中，所述彈簧包括非壓縮的軸向長(zhǎng)度，其超過(guò)了所述分隔件的軸向長(zhǎng)度。
15.如權(quán)利要求13所述的渦輪增壓器軸承組件，其中，所述分隔件-軸承界面包括多個(gè)潤(rùn)滑劑槽。
16.如權(quán)利要求15所述的渦輪增壓器軸承組件，其中，所述潤(rùn)滑劑通道將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向所述潤(rùn)滑劑槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有阻尼特征的軸承組件。具體地，一種渦輪增壓器軸承組件可包括壓縮機(jī)側(cè)軸承、渦輪側(cè)軸承、以及構(gòu)造成軸向地隔開(kāi)壓縮機(jī)側(cè)軸承和渦輪側(cè)軸承的分隔件，其中，分隔件包括將潤(rùn)滑劑導(dǎo)向分隔件一軸承界面的多個(gè)潤(rùn)滑劑通道，并且其中，分隔件任選地包括布置于中心通孔內(nèi)的彈簧以對(duì)軸承加載。還公開(kāi)了裝置、組件、系統(tǒng)、方法等的各種其它示例。
文檔編號(hào)F01D25/18GK102767400SQ20121020236
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者D·馬薩爾, J-P·拉薩勒, R·赫廷格 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司