軸向軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承，尤其用于排氣渦輪增壓器，根據權利要求1前序部分，其具有大致盤形狀或者圓柱形形狀。本發明還涉及具有至少一個這種軸向軸承或者一個這種組合式軸向/徑向軸承的排氣渦輪增壓器。
【背景技術】
[0002]由于未來更嚴的排氣法規，正逐漸尋找措施能夠降低內燃機的C02排放。用于此的當前措施是通過對排氣渦輪增壓進行降速/降低尺寸來降低消耗。排氣渦輪增壓器此處通常具有流體動力滑動軸承，分類為軸向軸承以及徑向軸承。為了能夠進一步降低渦輪增壓內燃機的C02排放，尤其排氣渦輪增壓器中優化安裝轉子是有用的。
[0003]從W02011/154078A1公知一種用于安裝旋轉軸的通用軸向軸承，其具有第一軸承主體和第二軸承主體，第一軸承主體固定地連接至軸承殼體，第二軸承主體與軸一起旋轉。此處，軸向軸承具有:布置于周向方向的至少一個油槽；結合至其的楔面；以及又結合至其的止動/軸承表面。旋轉軸的實際軸向安裝是分別經由該楔面或者止動/軸承表面依靠油膜產生的壓力進行的。為了還能夠長期降低渦輪增壓內燃機的co2排放，尤其是需要能夠盡可能長地在整個使用壽命期間保證軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承的軸承能力，因此獨立于磨損。由于非優化輔助條件，例如缺乏油潤滑、油溫太高或瞬時處理中的推力負荷太高，軸向軸承會發生磨損，這直接導致顯著減小加載能力，因此減小軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承的軸承能力。
【發明內容】
[0004]本發明因此關注的問題是為通用類型軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承提供改善或者至少可替換的類型或者提供改善或者至少可替換的實施例，由此也能夠長期保證軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承的加載能力，優選在整個使用壽命期間。
[0005]該問題根據本發明是通過獨立權利要求1的主題解決的。有利實施例是從屬權利要求的主題。
[0006]本發明是基于這樣的總體構思:施加有限的磨損高度至軸向軸承，此處實踐中是施加有限的磨損高度至所述軸向軸承的止動表面，從而增加所述軸向軸承的使用壽命或者能夠長期保證其加載能力。為此，所述軸向軸承此處以公知方式具有盤形狀或者圓柱形形狀以及居中布置的用于軸的通路開口，以及具有呈圓段的形式的油槽，以及具有沿周向方向的楔面，楔面呈圓段的形式并且結合至所述油槽。通常，此處軸向軸承能夠構建為純軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承。止動表面又結合楔面，其中，根據本發明，該止動表面具有額外磨損高度，在軸向軸承的使用壽命期間，該磨損高度用作磨損層并且能夠被磨損。在非密封軸向軸承的情形下，以這種方式額外布置的磨損高度將導致加載能力的急劇降低，由此有限的額外磨損高度實際上不是有效的。基于該原因，此外，根據本發明的軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承具有:內凸緣，內凸緣設置成以環段的形式延伸，其構建為密封輻并且非中斷地延續至所述止動表面中；以及外凸緣，外凸緣設置成至少以環段的形式延伸，其同樣構建為密封輻。此處，內凸緣和外凸緣帶來了所需的密封效果，由此即使具有額外磨損高度也不會影響加載能力。整體來說，利用以這種方式構建的具有有限磨損高度以及內外密封輻的軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承構建，能夠顯著增加使用壽命。通常，設置根據本發明的額外磨損高度還能夠降低軸向軸承組的尺寸，例如因為不帶磨損高度的軸向軸承的基本設計設計成用于鐵心組件內的最大發生推力，而最小發生推力被額外的有限磨損高度覆蓋。根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承通過額外磨損高度的磨損因此優化地符合了相應的推力要求。利用根據本發明的軸向軸承，因此能夠覆蓋優選所有發生的推力狀態，使得在所有有利情況下，在鐵心組件內僅需要設置單個軸向軸承，由此由于部件的數量還尤其能夠顯著降低存儲及物流成本。
[0007]在根據本發明的方案的有利進一步發展，所述楔面具有沿周向方向的連續或者非連續傾斜。通過連續傾斜，能夠建立連續壓力，而通過非連續傾斜，例如首先能夠實現收集潤滑劑(尤其油)，隨后能夠建立快速壓力積累。
[0008]有利地，所述內凸緣齊平于止動表面延續至所述止動表面中。但是，所述內凸緣還能夠已經終止于所述止動表面的前方。此處，所述內凸緣和所述止動表面優選地還位于一平面中，使得所述楔面構建為斜向于所述內凸緣以及斜向于所述止動表面。所述楔面和所述內凸緣之間的過渡此處能夠實施為導圓方式或者依靠彎曲實現。
[0009]在根據本發明方案的進一步有利實施例中，所述軸向軸承/軸向/徑向軸承至少在第一側具有三個油槽、三個止動表面、三個楔面以及三個密封輻。當然，相同數量的油槽或者止動表面以及楔面此處還能夠布置于第二側。此處，油槽布置成沿周向方向彼此偏離120°，并且與軸向軸承/軸向/徑向軸承的相反側上的油槽成鏡面倒置方式。當然，此處也能夠設置四個或多個這種軸承部件(油槽、楔面和止動表面)，其幾何學布置能夠變化。
[0010]在根據本發明方案的進一步有利實施例中，軸向軸承/軸向/徑向軸承具有的磨損高度中斷一次或者若干次(例如通過凹槽或者凹槽)，使得能夠甚至更好地影響軸向軸承的軸承力的路徑。通過該凹槽(在實施例中未進一步詳細限定)，在未完全磨損高度的區域中能夠顯著增加軸承力，此外，通過所述凹槽降低了摩擦。軸向軸承或者組合式軸向/徑向軸承因此能夠覆蓋甚至更大范圍的不同軸承力。
[0011]本發明額外地基于這樣的總體構思:排氣渦輪增壓器裝備有至少一個先前段落描述的軸向軸承/軸向/徑向軸承。由此，僅用單個軸向軸承設計就能夠覆蓋所有推力狀態，即所有操作狀態，其中，鐵心組件中的最大發生推力由不具有額外磨損高度的軸向軸承的基本設計覆蓋，而通過有限額外磨損高度能夠限定鐵心組件內的最小發生推力。利用根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承，因此能夠在整個使用壽命期間實現優化安裝排氣渦輪增壓器的轉子，這引起降低燃料消耗，因此還降低內燃機的co2排放。
[0012]本發明的進一步重要的特征及優勢將見于從屬權利要求、附圖以及借助于附圖的【附圖說明】。
[0013]應該理解的是，以上提到的以及以下進一步解釋的特征能夠不僅以示出的組合使用，而且可以其他組合使用或者單獨使用，這并不超出本發明的范圍。
[0014]本發明的優選示范實施例圖示于附圖并且在以下說明中進一步詳細解釋，其中，相同附圖標記指代相同或者類似或者功能相同的部件。
【附圖說明】
[0015]此處示意地示出了:
[0016]圖1是根據本發明的排氣渦輪增壓器中的軸向軸承/軸向/徑向軸承的視圖，
[0017]圖2是根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承的斜向視圖，
[0018]圖3是根據現有技術的軸向軸承的楔以及止動表面的截面圖，
[0019]圖4是根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承段的情況下圖3的截面圖，
[0020]圖5和圖6是根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承的另一實施例，具有被凹槽中斷的止動表面，
[0021]圖7是根據本發明的軸向軸承/軸向/徑向軸承的另一實施例的視圖，具有額外磨損層，其截面是三角形，
[0022]圖8是沿著圖7的截面A-A的截面圖，
[0023]圖9是類似圖7的視圖，但具有矩形額外磨損層，其沿徑向方向被額外地中斷，
[0024]圖10是沿著圖9的截面A-A的截面圖，
[0025]圖11是沿著圖9的截面B-B的截面圖，
[0026]圖12是可替換實施例中沿著圖9的截面B-B的截面圖。
【具體實施方式】
[0027]根據圖1至圖10，根據本發明的軸向軸承1/軸向/徑向軸承14尤其用于排氣渦輪增壓器2，具有大致盤形狀或者柱形形狀，具有第一和第二側。此處，軸向軸承1/軸向/徑向軸承14具有沿周向方向順序布置的油槽3、楔面4以及止動表面5，油槽3呈圓段的形式，楔面4結合至油槽3并且呈圓段的形式，止動表面5結合楔面4。
[0028]根據本發明，止動表面5具有額外磨損高度H(參見圖4)，額外磨損高度Η能夠在軸向軸承1/軸向/徑向軸承14的使用壽命期間磨損。通常，下文僅參考軸向軸承1，其中，當然清楚的是，關于軸向軸承1的評論也能夠以相同方式應用至根據本發明的徑向/軸向軸承14，徑向/軸向軸承14尤其能夠與軸向軸承1構建為整件。現有技術的軸向軸承1’示于圖3，不具有該額外磨損高度。基本上，此處在圖3中，相同元件標以相同附圖標記，但額外地具有撇號。此外，根據本發明的軸向軸承1/軸向/徑向軸承14具有內凸緣6，內凸緣6設置成以環段的形式延伸(參見圖1和圖2)，其構建為密封輻7。還設置了外凸緣8，其至少呈環段的形式延伸，構建為密封輻9。在不具有密封輻7、9的這種實施例的軸向軸承中，額外磨損高度Η將導致加載能力急劇降低，由此在該情況下這將不是有效的。這不同于根據本發明的具有內、外密封輻7、9的軸向軸承1，因為通過兩個輻7、9的密封效果，通過所提供的磨損高度Η，幾乎不會影響加載能力。因此，通過設置的磨損高度Η，能夠顯著增加使用壽命。
[0029]觀察圖4的軸向軸承1/軸向/徑向軸承14，可見的是，楔面4經由臺階12延續至止動表面5中，其中，臺階高度對應于磨損高度Η。磨損高度Η此處能夠通過獨立磨損層形成，尤其是耐摩擦或者磨損層，或者磨損高度Η還能夠構建為與圖4示出的軸向軸承1/組合式軸向/徑向軸承14是一整件。
[0030]再次觀察圖1的軸向軸承1/軸向/徑向軸承14，可見的是，內凸緣6優選非中斷地延續至止動表面5中，從而能夠防止沿軸所指向的中央通路開口 10不期望的油排放。在內凸緣6上布置密封表面11，其與止動表面5位于相同平面上。止動表面5此