一種機械增壓器結構的製作方法

2023-05-16 01:28:56

本發明屬於機動車發動機技術領域，更具體地說，是涉及一種應用於機動車發動機的機械增壓器結構。

背景技術：

機械增壓器是將吸入的空氣加壓到超過正常氣壓的一種強制性容積置換裝置。它類似於空氣壓縮機的功能使得可以向內燃機中壓入更多的空氣，進而使得內燃機每個循環可以燃燒更多的燃油，提高了內燃機的動力性能、瞬態性能以及排放性能。機械增壓器所需的動力源自於發動機，皮帶將發動機的動力通過帶輪傳遞給機械增壓器的輸入軸，聯軸器將輸入軸的扭矩傳遞到主動軸。增壓器的潤滑油腔內有軸、油封組件、齒輪、軸承等零部件。在運行過程中，高速旋轉的軸與油封組件摩擦生熱，加上齒輪的攪動，在潤滑油腔將產生大量的油氣混合物，導致潤滑油腔壓力增大。實踐證明，適當壓力的油氣混合物可以使旋轉的齒輪和軸承等零部件得到良好潤滑，反之，則惡化了工作環境。當潤滑油腔內壓力作用在油封組件的唇口上面時油封唇口對軸的抱緊力增大，使得摩擦產生更多的熱量導致油封唇口過早失效而漏油，並且由於潤滑油腔溫度過高使得潤滑油在流體凹槽處產生嚴重結焦現象將加劇油封過早失效的進程。隨著對內燃機升功率的進一步強化，對輸入內燃機的氣體壓力也提出了更高的要求，也就是對高轉速高載荷工況下機械增壓器設計、高工況點運行情況下齒輪、軸承等傳動和支撐部件的潤滑設計提出了更加苛刻的要求，同時潤滑油腔中油氣混合物的壓力和溫度也升高了。這對機械增壓器造成嚴重損害，不僅不利於增壓器內部的零件的潤滑，而且影響增壓器的整體壽命。

技術實現要素：

本發明提供一種結構簡單，能夠使增壓器結構的潤滑油腔中油氣混合物的壓力穩定在設定範圍內，有利於齒輪、軸承等零件潤滑，增強加速冷卻潤滑油冷卻效果，最終提高了使用壽命的機械增壓器結構。

本發明採取的技術方案為：本發明為一種機械增壓器結構，所述的增壓器結構包括前蓋板，殼體，前蓋板與殼體連接，前蓋板和殼體之間設置軸承板，前蓋板、軸承板和殼體聯接在一起的增壓器結構殼體，軸承板設置在前蓋板和殼體中間，前蓋板與軸承板之間形成潤滑油腔，殼體與軸承板之間形成氣腔，位於潤滑油腔內的輸入軸與位於氣腔內的主動軸通過聯軸器連接，所述的輸入軸延伸出前蓋板的一端安裝帶輪，輸入軸上設置沿輸入軸軸向設置的軸向孔和沿輸入軸徑向位置設置的徑向孔，軸向孔與徑向孔連通，徑向孔設置為與潤滑油腔連通的結構。

本發明的有益效果：本發明的所述的機械增壓器結構，針對現有技術中的機械增壓器結構，開發了帶限壓功能的機械增壓器結構，被發明所述的結構，可利用其單向導通的功能限制潤滑油腔中油氣混合物的壓力；利用其離心機的功能使得油氣分離；利用其軸向孔和徑向孔增加潤滑油腔內部的小循環以及排出高溫氣體，加速冷卻潤滑油腔內的潤滑油。當潤滑油腔的油氣混合物分離出的氣體作用在鋼球上的力大於壓縮彈簧的預緊力時，鋼球被推離密封錐面，氣體通過放氣槽排出機械增壓器結構外；當潤滑油腔的油分離出的氣體作用在鋼球上的力小於壓縮彈簧的預緊力時，鋼球壓在密封錐面上阻斷氣體倒流。機械增壓器結構使得潤滑油腔中油氣混合物的壓力穩定在設定值內，這種狀態下潤滑油腔內油氣狀態非常好的滿足了增壓器內部的油封組件的抱緊力要求，並且有利於其內部的齒輪、軸承等零件的潤滑，提高了零件使用壽命。另外，機械增壓器終身免維修和換潤滑油，這種結構上，旋轉的輸入軸的徑向孔能有效地把油氣分離，並將油甩回潤滑油腔，從而減少洩壓時放出油霧造成的潤滑油損失。本發明所述的增壓器結構的主要作用是將潤滑油腔內的油氣分離並洩氣，使得潤滑油腔內的潤滑油無損失且潤滑油腔壓力和溫度穩定的維持在設定值內。這種狀態下潤滑油腔內油氣狀態非常好的滿足了油封組件抱緊力的要求，並且有利於齒輪、軸承等零件的潤滑，提高了零件使用壽命，且保證間隙增壓器終身不需要二次加油。

附圖說明

圖1為本發明所述的機械增壓器結構的剖視結構示意圖；

圖2為本發明所述的機械增壓器結構的輸入軸的局部放大結構示意圖；

圖3為本發明所述的機械增壓器結構的限壓閥的支承座的結構示意圖。

圖中：l、帶輪；2、輸入軸；3、前蓋板軸承；4、前蓋板；5、前蓋板油封組件；6、輸入軸軸承；7、主動軸；8、主動齒輪；9、軸承板；10、軸承板軸承；11、軸承板油封組件；12、氣腔；13、殼體；14、從動齒輪；15、從動軸；16、潤滑油腔；17、聯軸器；18、支承座；19、壓縮彈簧；20、鋼球；21、軸向孔；22、徑向孔；23、密封錐面；24、導向孔；25、放氣槽；26、輸入軸外端頭部；27、限壓閥；28、帶輪內孔；29、限位孔；30、埠部。

具體實施方式

如圖1~3所示，本發明為一種機械增壓器結構，所述的增壓器結構包括前蓋板4，殼體13，前蓋板4與殼體13連接，前蓋板4和殼體13之間設置軸承板9，前蓋板4、軸承板9和殼體13聯接在一起的增壓器結構殼體，軸承板9設置在前蓋板4和殼體13中間，前蓋板4與軸承板9之間形成潤滑油腔16，殼體13與軸承板9之間形成氣腔12，位於潤滑油腔16內的輸入軸2與位於氣腔12內的主動軸7通過聯軸器17連接，輸入軸2延伸出前蓋板4的一端安裝帶輪l，輸入軸2上設置沿輸入軸2軸向設置的軸向孔21和沿輸入軸2徑向位置設置的徑向孔22，軸向孔21與徑向孔22連通，徑向孔22設置為與潤滑油腔16連通的結構。

本發明所述的機械增壓器結構，其有兩個腔室：前蓋板4和軸承板9之間形成潤滑油腔16，軸承板9和殼體13之間形成氣腔12。在潤滑油腔16內裝有一個輸入軸軸承6、兩個軸承板軸承10、一個聯軸器17、一對同比齒輪(包括主動齒輪8、從動齒輪14)。在氣腔12內裝有一對轉子與主動軸7和從動軸15過盈連接。兩個腔體由輸入軸2、主動軸7、從動軸15貫穿。兩個腔體由一個前蓋板油封組件5和兩個軸承板油封組件11密封隔離。帶輪l過盈配合裝在輸入軸2上，前蓋板軸承3在輸入軸2的一端起支撐作用。

發動機的皮帶直接驅動增壓器輸入軸2上的帶輪l，使得輸入軸2與帶輪1一起高速旋轉。聯軸器17傳遞的扭矩將輸入軸2和主動軸7連接成為一個共同的旋轉軸。主動齒輪8和從動齒輪14分別與主動軸7、從動軸15過盈配合。主動齒輪8和從動齒輪14是一對等速齒輪。通過等比傳動齒輪傳遞，從動軸15的轉速等於主動軸7的轉速。增壓器結構的一個轉子與主動軸7連接做主轉動。增壓器結構的另外一個轉子與從動軸15連接做從轉動。則一對轉子按照帶輪l轉速做空氣壓縮，提高發動機氣缸中燃燒氣體的密度增加動力。

本發明的機械增壓器結構是終身只裝一次潤滑油的終身免維護裝置，所以從進油孔裝入的潤滑油保證增壓器在質保期內且不二次加油的情況下正常工作。一般的帶限壓功能的機械增壓器結構都不能達到油氣分離的目的，即使有完成油氣分離的結構，因為體積等條件限制，需要更改機械增壓器的安裝結構尺寸，實際運用不起來。本發明介紹的這種帶限壓功能的機械增壓器結構，在機械增壓器輸入軸上有一個徑向孔，其起一個離心機的作用。輸入軸高速運轉，潤滑油腔內油氣混合物壓力升高，密度不同油氣顆粒高速旋轉軸產生不同的離心力，油氣混合物中密度大的潤滑油顆粒被輸入軸沿著徑向孔甩回潤滑油腔16內，排出的只是氣體，避免潤滑油損失。即使在機械增壓器結構低轉速運轉、停機且傾斜向下時，關閉的密封錐面仍然起到密封油氣、阻止潤滑油腔油氣漏出的作用。另外，潤滑油腔內的油氣混合物通過在軸向孔和徑向孔內的流動形成內部小循環或排出高溫氣體，可加速冷卻潤滑油。

上面結合附圖對本發明進行了示例性的描述，顯然本發明具體的實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用於其他場合的，均在本發明的保護範圍內。