内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构.pdf

本发明公开了一种内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，主轴端部设有凹盲孔，与主轴相连的涡轮盘的中部设有定位凸台，凹盲孔与定位凸台相适配，主轴与涡轮盘通过螺栓固定，主轴与涡轮盘通过圆柱销定位连接，圆柱销与螺栓沿涡轮盘位于圆周上间隔布置，涡轮盘的外围通过榫齿连接涡轮动叶片。本发明的有益效果是：涡轮盘采用新型材料GH4169，使其能更好的适应由于增压器压比提高、转速提高的带来的应力提高，提高涡轮盘可靠性；提供一种新型涡轮盘与主轴联接结构，安全实现增压器内部机械功的传递，提高高压比增压器工作可靠性。

1.内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，其特征在于：主轴端部设有凹盲孔，与主
轴相连的涡轮盘的中部设有定位凸台，凹盲孔与定位凸台相适配，主轴与涡轮盘通过螺栓固
定，主轴与涡轮盘通过圆柱销定位连接，圆柱销与螺栓沿涡轮盘圆周上间隔布置，涡轮盘的
外围通过榫齿连接涡轮动叶片。
2.根据权利要求1所述的内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，其特征在于：所述
的螺栓数量至少为3个。
3.根据权利要求1所述的内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，其特征在于：所述
的圆柱数量至少为3个。
4.根据权利要求1所述的内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，其特征在于：所述
的涡轮盘采用的材料为GH4169。
5.根据权利要求1所述的内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，其特征在于：所述
的定位凸台的直径范围是28mm～12mm，凹盲孔的直径范围是28mm～12mm。

内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构

技术领域

本发明涉及增压器涡轮盘与主轴结构技术领域，具体涉及一种内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构。

背景技术

在内燃机车用增压器中，涡轮盘的作用是通过盘上榫齿联接涡轮动叶片配装而成涡轮盘片，涡轮盘片上的涡轮动叶片利用柴油机气缸中排出的废气作机械功，通过涡轮盘与主轴联接结构将机械能通过主轴驱动增压器压气机叶轮旋转，将空气吸入并压缩提高空气压力，从而给柴油机气缸提供足够的空气，使柴油充分燃烧，减少油耗提高柴油机经济性，同时降低排气温度和热负荷，提高柴油机可靠性。在已有的技术中，涡轮盘材料为GH2132,主轴材料为42CrMo,通过摩擦焊接技术将主轴与涡轮盘联接。随着内燃机车功率不断强化提升及排放法规要求提高，需要增压器压比相应提高。在应用压比3.5～4.5范围内，增压器转速提高30％以上，相应涡轮盘榫齿接触面承载应力大幅度提升，原来的GH2132材料涡轮盘不能满足使用需求；需要更换强度更高材料的涡轮盘，新型材料涡轮盘由于材料特性差异，目前无法使涡轮盘与主轴摩擦焊接一起，无法满足焊接技术要求。

发明内容

本发明提供了一种燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，安全实现增压器内部机械功的传递，提高高压比增压器工作的可靠性。

本发明所采用的技术方案是内燃机车用增压器涡轮盘与主轴联接结构，主轴端部设有凹盲孔，与主轴相连的涡轮盘的中部设有定位凸台，凹盲孔与定位凸台相适配，主轴与涡轮盘通过螺栓固定，主轴与涡轮盘通过圆柱销定位连接传递扭矩，圆柱销与螺栓在涡轮盘圆周上间隔布置，涡轮盘的外围通过榫齿连接涡轮动叶片。

所述的螺栓数量至少为3个。

所述的圆柱销的数量至少为3个。

所述的涡轮盘采用的材料为GH4169。

所述的定位凸台的直径范围是28mm～12mm，凹盲孔的直径范围是28mm～12mm。

本发明的有益效果是：涡轮盘采用新型材料GH4169，使其能更好的适应由于增压器压比提高、转速提高的而带来的应力提高，提高涡轮盘可靠性；提供一种新型涡轮盘与主轴联接结构，安全实现增压器内部机械功的传递，提高高压比增压器工作可靠性。

附图说明

图1为主轴与涡轮盘联接示意图。

图2为主轴与涡轮盘联接部件螺栓与圆柱销位置图。

图中标记：1、涡轮动叶片，2、榫齿，3、涡轮盘，4、圆柱销，5、定位凸台，6、螺栓，7、凹盲孔，8、主轴。

具体实施方式

现结合附图1和附图2对本发明做进一步的说明，为满足铁路内燃机装备日益强化和技术发展需要，提高增压器转速，满足增压器在压比3.5～4.5范围内安全使用，克服现有技术所存在的问题，本发明提供的内燃机车用增压器涡轮盘3与主轴8联接结构，为内燃机车用增压器涡轮盘3提供一种新型许用强度高的材料GH4169，使其能更好的适应由于增压器压比提高、转速提高的带来的应力提高，提高涡轮盘3可靠性；另提供一种新型涡轮盘3与主轴8联接结构，安全实现增压器内部机械功的传递，提高高压比增压器工作的可靠性。

通过对涡轮盘3及涡轮盘3与主轴8联接结构分析、计算、试验，基于材料GH4169涡轮盘3与主轴8通过螺栓6联接结构，较之采用GH2132涡轮盘3与主轴8摩擦焊接联接，具有下列优点：材料为GH4169涡轮盘3，许用强度更高，解决由于增压器转速提高带来的涡轮动叶片1与涡轮盘3联接强度不足问题；解决GH4169材料涡轮盘3与42CrMo主轴8摩擦焊接性难，不能满足技术要求问题。

涡轮盘3采用GH4169材料，锻制，解决由于增压器压比提高转速提高带来的涡轮动叶片1与涡轮盘3联接强度不足问题，保证增压器安全运行；涡轮盘3与主轴8通过3～4个M6～M10螺栓6联接，用3～4个直径为圆柱销4或开口销定位传递扭矩，螺栓6与圆柱销(或开口销)4间隔布置在涡轮盘3的某一圆周上，涡轮盘3上有直径为28mm～12mm定位凸台5与主轴8上的凹盲孔7配合定位，凹盲孔7的直径为28mm～12mm，解决由于涡轮盘3采用GH4169材料无法与42CrMo主轴8摩擦焊接问题，有利于实现在压比3.5～4.5范围内涡轮盘3、叶片联接及涡轮盘3与主轴8联接设计。经计算分析和试验证明：内燃机车用增压器在压比3.5～4.5范围内，新型涡轮盘3与主轴8联接结构改进，具有很广阔的应用前景和很好的经济效益。