一种高可靠性的涡轮增压器转子系统的制作方法

1.本发明涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及一种高可靠性的涡轮增压器转子系统。


背景技术：

2.天燃气发动机的排气温度比柴油机高得多，在高升功率密度的天燃气发动机上，涡轮进口温度达到700℃～800℃，涡轮增压器在如此高的环境温度下工作，会导致其内浮动轴承处的润滑油因为温度过高而失去润滑和冷却的效果，进而造成增压器浮动轴承磨损，致使增压器可靠性下降，乃至损坏，特别是发动机频繁地在全速全负荷急速停车和从停车状况快速起动到全速全负荷的情况下，润滑油供油不足和冷却的效果不佳，会加剧浮动轴承磨损，更易导致涡轮增压器损坏。
3.此外，高的涡轮进口温度，还会造成涡轮增压器内的涡端密封环处的润滑油结焦，使得密封环发生积炭而失去弹性，进而造成增压器漏油等现象。
4.目前，为了使涡轮增压器随车用天燃气发动机能够安全可靠地工作，要求降低涡轮增压器内涡轮端的浮动轴承部位的温度(例如要求不超过150℃)，以及降低涡轮端密封环处的温度(例如要求不超过230℃)，且涡轮增压器转子系统具有更好的工作稳定性。
5.但是，目前还没有一种技术，能够满足以上需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种高可靠性的涡轮增压器转子系统。
7.为此，本发明提供了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其包括中空的水冷轴承体；
8.其中，水冷轴承体内，设置有横向分布的涡轮转轴；
9.涡轮转轴包括横向分布的传动轴；
10.涡轮转轴的传动轴的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮、轴封套和止推间隔套；
11.涡轮转轴的传动轴的中部和右端径向外壁，分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承和涡轮端全浮动轴承；
12.其中，轴封套的径向四周外侧，环绕地安装有封油盖；
13.止推间隔套的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板；
14.水冷轴承体内设置有冷却水水腔；
15.水冷轴承体，包括轴承体进油口、止推轴承板进油口、第一浮动轴承进油口和回油孔；
16.其中，轴承体进油口，垂直设置于水冷轴承体的上部；
17.轴承体进油口的底部，与润滑油路相连通；
18.润滑油路的左右两端，分别与止推轴承板进油口的右端和第一浮动轴承进油口的顶部相连通；
19.第一浮动轴承进油口的底部，与中空的第一浮动轴承安装孔段相连通；
20.第一浮动轴承安装孔段内，设置有涡轮端全浮动轴承；
21.水冷轴承体的底部，设置有回油孔；
22.水冷轴承体内在回油孔的上方，设置有中空的回油腔；
23.冷却水水腔，包括环绕分布的整水腔；
24.水冷轴承体内部在涡轮端全浮动轴承的径向外侧，间隔地环绕设置有整水腔。
25.优选地，轴封套的左侧与压气机叶轮的右侧相接触；
26.轴封套的右侧，与止推间隔套的左侧相接触；
27.涡轮转轴的传动轴左端部设置有轴端螺母；
28.轴端螺母的右侧与压气机叶轮的左侧相顶紧接触；
29.止推轴承板的左端面与封油盖的右侧面相接触。
30.优选地，轴封套的左端径向外侧面在与封油盖的配合处，环绕地设置了密封环安装凹槽；
31.密封环安装凹槽内，设置有压气机端密封环；
32.涡轮转轴的传动轴径向外壁在涡轮端全浮动轴承和压气机端全浮动轴承的左右两侧，均环绕地设置有两个浮动轴承环槽；
33.每个浮动轴承环槽内，分别设置有一个浮动轴承挡圈。
34.优选地，轮转轴的传动轴右端部，设置有环绕分布的涡轮叶轮；
35.涡轮转轴的传动轴右端径向外壁，环绕地设置有涡轮端密封环安装凹槽；
36.涡轮端密封环安装凹槽内，设置有涡轮端密封环；
37.涡轮端密封环，位于浮动轴承挡圈的右侧与涡轮叶轮的左侧之间的位置。
38.优选地，冷却水水腔还包括半环形水腔；
39.水冷轴承体内部在压气机端全浮动轴承径向外侧，设置有半环形水腔；
40.压气机端全浮动轴承，位于半环形水腔的内侧方向；
41.半环形水腔，与整水腔相连通。
42.优选地，润滑油路的左端，还与第二浮动轴承进油口的顶部相连通；
43.第二浮动轴承进油口的底部，与中空的第二浮动轴承安装孔段相连通；
44.第二浮动轴承安装孔段内，设置有压气机端全浮动轴承。
45.优选地，水冷轴承体的底部，设置有回油孔；
46.水冷轴承体内在回油孔的上方，设置有中空的回油腔；
47.水冷轴承体内部，在第一浮动轴承安装孔段和第二浮动轴承安装孔段之间的位置，设置有过油孔；
48.回油腔，通过过油孔与第一浮动轴承安装孔段和第二浮动轴承安装孔段相连通。
49.优选地，水冷轴承体的左端前侧上部和左端后侧下部，分别设置有一个排砂工艺孔；
50.每个排砂工艺孔中，分别设置有一个工艺孔螺纹堵头；
51.每个工艺孔螺纹堵头上，设置有一个密封o形圈。
52.优选地，水冷轴承体的左端前侧下部和左端后侧上部，分别设置有冷却水道进水口和冷却水道出水口；
53.冷却水道进水口和冷却水道出水口，与半环形水腔的两端相连通。
54.优选地，涡轮端全浮动轴承和压气机端全浮动轴承结构相同；
55.涡轮端全浮动轴承的中部，环绕地均匀设置有径向分布的多个进油孔；
56.涡轮端全浮动轴承的内部，设置有涡轮端全浮动轴承内孔；
57.进油孔的内侧端，与涡轮端全浮动轴承内孔相连通；
58.涡轮端全浮动轴承内孔的四周内侧壁，均匀地设置有多个油楔。
59.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其结构设计科学，采取结构科学的新型全浮动轴承和具有冷却水水腔的水冷轴承体，能够有效降低轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度，从而降低轴承体的热负荷，显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性，具有重大的实践意义。
60.经过检验，本发明提供的涡轮增压器转子系统，能够在不改变增压器安装和不增加增压器制造成本的前提下，满足重型车用天燃气发动机的可靠工作，是适用于重型车用天燃气发动机的一种高可靠涡轮增压器转子系统。
附图说明
61.图1为本发明提供的一种高可靠性的涡轮增压器转子系统的轴向剖视图；
62.图2为本发明提供的一种高可靠性的涡轮增压器转子系统中，水冷轴承体的轴向剖视图；
63.图3为沿着图2所示a-a线的剖视图；
64.图4为本发明提供的一种高可靠性的涡轮增压器转子系统中，涡轮端全浮动轴承的纵向剖视图(涡轮端全浮动轴承和压气机端全浮动轴承结构相同)；
65.图5为沿着图4所示b-b线的剖视图。
具体实施方式
66.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术
语在本专利中的具体含义。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
70.参见图1至图5，本发明提供了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，包括中空的水冷轴承体5；
71.其中，水冷轴承体5内，设置有横向分布的涡轮转轴1；
72.涡轮转轴1包括横向分布的传动轴101(即转子轴)；
73.涡轮转轴1的传动轴101的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮11、轴封套9和止推间隔套7；
74.涡轮转轴1的传动轴101的中部和右端径向外壁，分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承6和涡轮端全浮动轴承4；
75.其中，轴封套9的径向四周外侧，环绕地安装有封油盖13；
76.止推间隔套7的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板8；
77.需要说明的是，止推轴承板8，安装在水冷轴承体5的内侧空腔中。
78.在本发明中，具体实现上，压气机叶轮11上，安装有多个压气机叶轮叶片。
79.在本发明中，具体实现上，轴封套9的左侧与压气机叶轮11的右侧相接触；
80.轴封套9的右侧，与止推间隔套7的左侧相接触。
81.在本发明中，具体实现上，涡轮转轴1的传动轴101左端部设置有轴端螺母12；
82.轴端螺母12的右侧与压气机叶轮11的左侧相顶紧接触。
83.在本发明中，具体实现上，止推轴承板8的左端面与封油盖13的右侧面相接触；
84.在本发明中，具体实现上，轴封套9的左端径向外侧面，在与封油盖13的配合处，环绕地设置了密封环安装凹槽；
85.密封环安装凹槽内，设置有压气机端密封环10。
86.在本发明中，具体实现上，涡轮转轴1的传动轴101径向外壁，在涡轮端全浮动轴承4和压气机端全浮动轴承6的左右两侧，均环绕地设置有两个浮动轴承环槽；
87.每个浮动轴承环槽内，分别设置有一个浮动轴承挡圈3。
88.需要说明的是，具体实现上，四个浮动轴承挡圈3卡在涡轮转轴1的传动轴101径向外侧环绕设置的四个浮动轴承环槽内，防止涡轮端全浮动轴承4和压气机端全浮动轴承6左右窜动，阻止其在转子轴(即传动轴101)上左右窜动过大，脱离轴承体进油孔5-4，造成轴系润滑不良而导致增压器损坏，同时保证涡轮转轴在两个固定跨距为38.8
±
0.3mm的弹性支撑点上安全可靠地工作。
89.在本发明中，具体实现上，涡轮转轴1的传动轴101右端部，设置有环绕分布的涡轮叶轮102。
90.具体实现上，涡轮转轴1的传动轴101右端径向外壁，环绕地设置有涡轮端密封环安装凹槽；
91.涡轮端密封环安装凹槽内，设置有涡轮端密封环2；
92.涡轮端密封环2，位于浮动轴承挡圈3的右侧与涡轮叶轮102的左侧之间的位置。
93.在本发明中，水冷轴承体5内设置有冷却水水腔。
94.具体实现上，参见图2、图3所示，水冷轴承体5，包括轴承体进油口5-1、止推轴承板进油口5-3、第一浮动轴承进油口5-41和回油孔5-5；
95.其中，轴承体进油口5-1，垂直设置于水冷轴承体5的上部；
96.轴承体进油口5-1的底部，与润滑油路5-0相连通；
97.润滑油路5-0的左右两端，分别与止推轴承板进油口5-3的右端和第一浮动轴承进油口5-41的顶部相连通；
98.第一浮动轴承进油口5-41的底部，与中空的第一浮动轴承安装孔段40相连通；
99.第一浮动轴承安装孔段40内，设置有涡轮端全浮动轴承4；
100.水冷轴承体5的底部，设置有回油孔5-5；
101.水冷轴承体5内在回油孔5-5的上方，设置有中空的回油腔5-10；
102.冷却水水腔，包括环绕分布的整水腔5-21；
103.水冷轴承体5内部在涡轮端全浮动轴承4的径向外侧，间隔地环绕设置有整水腔5-21。
104.需要说明的是，涡轮端密封环2位于整水腔5-21的内侧方向，被整水腔5-21所环绕包围，从而有利于对涡轮端密封环2处进行冷却降温。
105.需要说明的是，轴承体进油口5-1连接进油管的一端；
106.进油管的另一端，连接位于外部的发动机润滑油系统。
107.需要说明的是，回油孔5-5连接回油管的一端；
108.回油管的另一端，与发动机油底壳连接。排出的润滑油经回油管回到发动机油底壳，能够带走轴承工作时产生的热量。
109.具体实现上，冷却水水腔还包括半环形水腔5-22；
110.水冷轴承体5内部在压气机端全浮动轴承6径向外侧，设置有半环形水腔5-22；
111.压气机端全浮动轴承6，位于半环形水腔5-22的内侧方向；
112.半环形水腔5-22，与整水腔5-21相连通。
113.需要说明的是，半环形水腔5-22与整水腔5-21，均是冷却水水腔。
114.具体实现上，润滑油路5-0的左端，还与第二浮动轴承进油口5-42的顶部相连通；
115.第二浮动轴承进油口5-42的底部，与中空的第二浮动轴承安装孔段60相连通；
116.第二浮动轴承安装孔段60内，设置有压气机端全浮动轴承6。
117.具体实现上，水冷轴承体5的底部，设置有回油孔5-5；
118.水冷轴承体5内在回油孔5-5的上方，设置有中空的回油腔5-10；
119.水冷轴承体5内部，在第一浮动轴承安装孔段40和第二浮动轴承安装孔段60之间的位置，设置有过油孔5-11；
120.回油腔5-10，通过过油孔5-11与第一浮动轴承安装孔段40和第二浮动轴承安装孔段60相连通。
121.具体实现上，水冷轴承体5的左端前侧上部和左端后侧下部，分别设置有一个排砂工艺孔；
122.每个排砂工艺孔中，分别设置有一个工艺孔螺纹堵头5-6；
123.每个工艺孔螺纹堵头5-6上，设置有一个密封o形圈5-7。
124.具体实现上，水冷轴承体5的左端前侧下部和左端后侧上部，分别设置有冷却水道进水口5-9和冷却水道出水口5-8；
125.冷却水道进水口5-9和冷却水道出水口5-8，与半环形水腔5-22的两端相连通。
126.具体实现上，冷却水道进水口5-9连接进水管的一端；
127.进水管的另一端，与位于外部的发动机机体冷却水路相连接，可以提高发动机的紧凑性。位于外部的发动机机体是发动机的骨架，是曲柄连杆机构，是配气机构和发动机各系统主要零部件的装载机体，其内部布置着水道和油道。
128.在本发明中，具体实现上，冷却水道出水口5-8连接回水管的一端；
129.回水管的另一端，与位于外部的发动机回水路相连接，通过发动机回水路流向热交换器(或散热器)，从而冷却水中的热量通过热交换器散发到空气中。
130.需要说明的是，对于本发明的水冷轴承体5，参见图3、图3所示，在不影响增压器外形安装和轴承体具有足够强度的前提下，在保证水冷轴承体5的壁厚为6mm，在水冷轴承体5内部布置足够大的冷却水水腔(包括整水腔和半环形水腔两个部分)，靠近涡轮端的冷却水水腔为整水腔5-21，靠近压气机端的冷却水水腔为绕开进油孔的半环形水腔5-22，二者是相通的。
131.对于本发明，水冷轴承体5上的两个排砂工艺孔以两个螺纹堵头5-6和两个密封o形圈5-7来对冷却液进行密封，冷却水由冷却水道进水口5-9进入轴承体冷却水水腔中的半环形水腔5-22，由冷却水道出水口5-8流出，通过冷却水来吸收高温废气对轴承体热传递的热量；
132.对于本发明，润滑油从轴承体进油口5-1进入轴承体润滑油流道(即润滑油路5-0)里，由止推轴承板进油口5-3和浮动轴承进油口5-4分别流入止推轴承板8和涡轮端全浮动轴承4的油道里，从而润滑冷却具有摩擦副的增压器轴系小件，被轴系小件甩到回油腔壁面上的润滑油还能再次降低水冷轴承体5的温度，最后从回油孔5-5流回发动机油底壳。
133.对于本发明的水冷轴承体5，其在冷却水和润滑油的共同冷却下，能使轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度得到大幅下降，从而降低增压器轴承体的热负荷，提高了增压器工作的可靠性。
134.在本发明中，具体实现上，涡轮端全浮动轴承4和压气机端全浮动轴承6结构相同。
135.在本发明中，参见图4、图5所示，涡轮端全浮动轴承4的中部，环绕地均匀设置有径向分布的多个进油孔4-1(例如六个)；
136.涡轮端全浮动轴承4的内部，设置有涡轮端全浮动轴承内孔4-0；
137.进油孔4-1的内侧端，与涡轮端全浮动轴承内孔4-0相连通。
138.涡轮端全浮动轴承内孔4-0的四周内侧壁，均匀地设置有多个油楔4-3(例如三个)；
139.具体实现上，油楔4-3为内凹的v型凹槽，即为偏v型内油楔。
140.具体实现上，涡轮端全浮动轴承4的一端前后两侧，设置有前后对称分布的两个浮动轴承安装定位槽4-2；
141.需要说明的是，对于本发明，具体实现上，涡轮端全浮动轴承4包括六个直径为2.3mm均布于涡轮端全浮动轴承4中部的进油孔4-1、两个浮动轴承安装定位槽4-2和三个均布于涡轮端全浮动轴承内孔处的偏v型内油楔4-3。
142.其中，涡轮端全浮动轴承4的横向长度为9.8mm，外径为15.8mm，内径为11mm，材料采用10－10铅青铜zcupb10sn10，具有好的润滑性能、耐磨性能和耐腐性能；
143.其中，涡轮端全浮动轴承内孔4-0上均布着三个偏v形的油楔4-3，油楔4-3的短边与涡轮端全浮动轴承4的中心线成15
°
夹角，油楔4-3的长边与短边成60.75
°
夹角。
144.其中，六个直径为2.3mm的进油孔4-1均布于涡轮端全浮动轴承4的中部，使从水冷轴承体5-4流入涡轮端全浮动轴承4外间隙的润滑油能均匀地进入涡轮端全浮动轴承4内间隙，有效地润滑转子轴(即传动轴101)和涡轮端全浮动轴承4间的摩擦副。
145.需要说明的是，对于本发明，涡轮端全浮动轴承内孔4-0处均布着三3个偏v形的油楔4-3，偏v形的油楔4-3的短边与全浮动轴承中心线成15
°
,偏v形油楔4-3的长边与短边成60.75
°
，且油楔4-3的长边与涡轮端全浮动轴承4的内径相切，使进入涡轮端全浮动轴承内孔4-的润滑油能按增压器转子轴的旋转方向顺畅地流入偏v形的油楔4-3，在一定的进油压力下增大了滑油油量，更有效地润滑冷却转子轴与涡轮端全浮动轴承以及压气机端全浮动轴承6间的摩擦副；
146.对于本发明，三个偏v形的油楔4-3与进油孔4-1之间没有结构上的相交干涉，使润滑油量调节敏感度高、响应快，在发动机高工况及变工况的情况下，有利于提高增压器的转子系统的稳定性，同时在增压器短暂供油不足情况下，存储在全浮动轴承(包括涡轮端全浮动轴承4和压气机端全浮动轴承6)的偏v形的油楔4-3中的润滑油，能补充摩擦副表面所需的润滑液，有效避免出现由于油压不足而引起全浮动轴承异常磨损现象。
147.对于本发明，因为全浮动轴承(包括涡轮端全浮动轴承4和压气机端全浮动轴承6)在涡轮增压器工作时，是随涡轮转子轴(即传动轴101)同向转动的，故在全浮动轴承的一端加工了浮动轴承安装定位槽4-2，若增压器为右旋增压器时，浮动轴承安装定位槽4-2均朝向压气机端进行安装，若增压器为左旋增压器时，浮动轴承安装定位槽4-2均朝向涡轮端进行安装，不能装反，否则全浮动轴承的偏v形的油楔将失去其最佳的润滑冷却功能。
148.与现有技术相比较，本发明提供的高可靠性的涡轮增压器转子系统，采取水冷轴承体和新型全浮动轴承来提高涡轮增压器的可靠性，具有如下有益效果：
149.1、本发明的水冷轴承体采取整环形的冷却水水腔(即环形的整水腔5-21)，结构简单，能使轴承体的涡轮端全浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度得到大幅下降，从而降低轴承体的热负荷，提高了增压器工作的可靠性。
150.2、在保证全浮动轴承内孔与涡轮转轴轴颈间能顺利建立起油模的情况下，本发明在全浮动轴承内孔处增设了三个均布的偏v形的油楔，能有效地增加通过全浮动轴承的润滑油量，从而可更好地润滑全浮动轴承和转子轴间的摩擦副和降低全浮动轴承的温度，提高增压器轴承系统的可靠性。
151.3、对于本发明，全浮动轴承内的三个偏v形的油楔与进油孔间没有相交干涉，油量调节敏感度高、响应快，在发动机高工况及变工况的情况下，能有效润滑全浮动轴承和涡轮转轴轴径间的摩擦副，提高涡轮增压器转子系统的稳定性；当增压器润滑不良时，存储在全浮动轴承内偏v形的油楔中的润滑油，能补充摩擦副表面所需的润滑液，有效避免出现由于油压不足而引起全浮动轴承异常磨损现象。
152.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其结构设计科学，采取结构科学的新型全浮动轴承和具有冷却水水腔的水冷轴承体，能
够有效降低轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度，从而降低轴承体的热负荷，显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性，具有重大的实践意义。
153.经过检验，本发明提供的涡轮增压器转子系统，能够在不改变增压器安装和不增加增压器制造成本的前提下，满足重型车用天燃气发动机的可靠工作，是适用于重型车用天燃气发动机的一种高可靠涡轮增压器转子系统。
154.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，包括中空的水冷轴承体(5)；其中，水冷轴承体(5)内，设置有横向分布的涡轮转轴(1)；涡轮转轴(1)包括横向分布的传动轴(101)；涡轮转轴(1)的传动轴(101)的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮(11)、轴封套(9)和止推间隔套(7)；涡轮转轴(1)的传动轴(101)的中部和右端径向外壁，分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承(6)和涡轮端全浮动轴承(4)；其中，轴封套(9)的径向四周外侧，环绕地安装有封油盖(13)；止推间隔套(7)的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板(8)；水冷轴承体(5)内设置有冷却水水腔；水冷轴承体(5)，包括轴承体进油口(5-1)、止推轴承板进油口(5-3)、第一浮动轴承进油口(5-41)和回油孔(5-5)；其中，轴承体进油口(5-1)，垂直设置于水冷轴承体(5)的上部；轴承体进油口(5-1)的底部，与润滑油路(5-0)相连通；润滑油路(5-0)的左右两端，分别与止推轴承板进油口(5-3)的右端和第一浮动轴承进油口(5-41)的顶部相连通；第一浮动轴承进油口(5-41)的底部，与中空的第一浮动轴承安装孔段(40)相连通；第一浮动轴承安装孔段(40)内，设置有涡轮端全浮动轴承(4)；水冷轴承体(5)的底部，设置有回油孔(5-5)；水冷轴承体(5)内在回油孔(5-5)的上方，设置有中空的回油腔(5-10)；冷却水水腔，包括环绕分布的整水腔(5-21)；水冷轴承体(5)内部在涡轮端全浮动轴承(4)的径向外侧，间隔地环绕设置有整水腔(5-21)。2.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轴封套(9)的左侧与压气机叶轮(11)的右侧相接触；轴封套(9)的右侧，与止推间隔套(7)的左侧相接触；涡轮转轴(1)的传动轴(101)左端部设置有轴端螺母(12)；轴端螺母(12)的右侧与压气机叶轮(11)的左侧相顶紧接触；止推轴承板(8)的左端面与封油盖(13)的右侧面相接触。3.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轴封套(9)的左端径向外侧面在与封油盖(13)的配合处，环绕地设置了密封环安装凹槽；密封环安装凹槽内，设置有压气机端密封环(10)；涡轮转轴(1)的传动轴(101)径向外壁在涡轮端全浮动轴承(4)和压气机端全浮动轴承(6)的左右两侧，均环绕地设置有两个浮动轴承环槽；每个浮动轴承环槽内，分别设置有一个浮动轴承挡圈(3)。4.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，轮转轴(1)的传动轴(101)右端部，设置有环绕分布的涡轮叶轮(102)；涡轮转轴(1)的传动轴(101)右端径向外壁，环绕地设置有涡轮端密封环安装凹槽；涡轮端密封环安装凹槽内，设置有涡轮端密封环(2)；
涡轮端密封环(2)，位于浮动轴承挡圈(3)的右侧与涡轮叶轮(102)的左侧之间的位置。5.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，冷却水水腔还包括半环形水腔(5-22)；水冷轴承体(5)内部在压气机端全浮动轴承(6)径向外侧，设置有半环形水腔(5-22)；压气机端全浮动轴承(6)，位于半环形水腔(5-22)的内侧方向；半环形水腔(5-22)，与整水腔(5-21)相连通。6.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，润滑油路(5-0)的左端，还与第二浮动轴承进油口(5-42)的顶部相连通；第二浮动轴承进油口(5-42)的底部，与中空的第二浮动轴承安装孔段(60)相连通；第二浮动轴承安装孔段(60)内，设置有压气机端全浮动轴承(6)。7.如权利要求6所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的底部，设置有回油孔(5-5)；水冷轴承体(5)内在回油孔(5-5)的上方，设置有中空的回油腔(5-10)；水冷轴承体(5)内部，在第一浮动轴承安装孔段(40)和第二浮动轴承安装孔段(60)之间的位置，设置有过油孔(5-11)；回油腔(5-10)，通过过油孔(5-11)与第一浮动轴承安装孔段(40)和第二浮动轴承安装孔段(60)相连通。8.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的左端前侧上部和左端后侧下部，分别设置有一个排砂工艺孔；每个排砂工艺孔中，分别设置有一个工艺孔螺纹堵头(5-6)；每个工艺孔螺纹堵头(5-6)上，设置有一个密封o形圈(5-7)。9.如权利要求1所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，水冷轴承体(5)的左端前侧下部和左端后侧上部，分别设置有冷却水道进水口(5-9)和冷却水道出水口(5-8)；冷却水道进水口(5-9)和冷却水道出水口(5-8)，与半环形水腔(5-22)的两端相连通。10.如权利要求1至9中任一项所述的高可靠性的涡轮增压器转子系统，其特征在于，涡轮端全浮动轴承(4)和压气机端全浮动轴承(6)结构相同；涡轮端全浮动轴承(4)的中部，环绕地均匀设置有径向分布的多个进油孔(4-1)；涡轮端全浮动轴承(4)的内部，设置有涡轮端全浮动轴承内孔(4-0)；进油孔(4-1)的内侧端，与涡轮端全浮动轴承内孔(4-0)相连通；涡轮端全浮动轴承内孔(4-0)的四周内侧壁，均匀地设置有多个油楔(4-3)。

技术总结
本发明公开了一种高可靠性的涡轮增压器转子系统，包括中空的水冷轴承体；水冷轴承体内设置有横向分布的涡轮转轴；涡轮转轴包括横向分布的传动轴；涡轮转轴的传动轴的左端径向外壁，从左到右分别安装有环绕分布的压气机叶轮、轴封套和止推间隔套；涡轮转轴的传动轴的中部和右端径向外壁分别环绕地安装有压气机端全浮动轴承和涡轮端全浮动轴承；止推间隔套的左端径向四周外侧，环绕地安装有止推轴承板；水冷轴承体内设置有冷却水水腔。本发明采取新型全浮动轴承和具有冷却水水腔的水冷轴承体，能够有效降低轴承体涡轮端浮动轴承部位和涡轮端密封环处的温度，降低轴承体的热负荷，显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性。显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性。显著提高涡轮增压器转子系统的可靠性。


技术研发人员：赵丕欢 冀翼 史丽媛 石海涛 庞少博 张斌 张卓沛
受保护的技术使用者：天津北方天力增压技术有限公司
技术研发日：2023.01.18
技术公布日：2023/6/12