渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，共三道油封；軸承為半浮動軸承，需要的軸承潤滑油流量增大，通過在渦輪內(nèi)氣封圈前增加一塊擋板，將大部分機油堵住而回流至回油腔中，形成第一道油封結(jié)構(gòu)；第二道油封結(jié)構(gòu)由擋板、內(nèi)氣封圈和甩油環(huán)組成，當(dāng)少量機油流入第二道油封時，渦輪軸上的甩油環(huán)將油甩至擋板和汽封圈的壁面，靠重力回油至回油腔；第三道油封結(jié)構(gòu)由汽封圈上環(huán)槽和主軸上一個甩油環(huán)組成，流入第三道油封的極少量機油，靠主軸上甩油環(huán)甩至氣封圈上環(huán)槽壁面，靠重力回流至回油腔；新型油封結(jié)構(gòu)解決半浮動軸承結(jié)構(gòu)而引起的漏油技術(shù)問題。
【專利說明】渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及渦輪增壓器，具體涉及渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，內(nèi)燃機負(fù)荷的增加，增壓器的運用壓比隨之增高，增壓器的軸承承載負(fù)荷也隨之增大，需要采用新軸承結(jié)構(gòu)，增加機油供用量?，F(xiàn)有渦輪增壓器的渦輪端油封在新的軸承結(jié)構(gòu)下存在漏油現(xiàn)象，不滿足高負(fù)荷軸承的密封要求。另隨著壓比增高，增壓器轉(zhuǎn)速增高，渦輪輪盤承受的應(yīng)力也隨之增大，現(xiàn)有的渦輪盤上由于有氣密封結(jié)構(gòu)而使渦輪盤的應(yīng)力分布不佳。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有渦輪增壓器的渦輪端油封基本結(jié)構(gòu)采用軸承為固定式，設(shè)有2道油封；
[0004]第一道油封，由渦輪端軸承座、氣封圈和2個甩油環(huán)組成。
[0005]第二道油封，由氣封圈上環(huán)槽和渦輪軸上一個甩油環(huán)組成。
[0006]機油經(jīng)過軸承泄壓后，進入第一道油封，大部分機油在第一道油封中靠重力流回回油腔，少量機油流經(jīng)渦輪軸和氣封圈之間間隙進入第二道油封，靠渦輪軸上甩油環(huán)甩至氣封圈上環(huán)槽壁面，靠重力回流至回油腔。
[0007]氣密封結(jié)構(gòu)是:渦輪端氣封是位于氣封圈和渦輪盤形成的迷宮氣封，主要作用是封住渦輪動葉片后的高溫燃?xì)?，避免竄入油腔。
[0008]上述結(jié)構(gòu)當(dāng)軸承采用半浮動軸承的情況下上述結(jié)構(gòu)，存在漏油的弊病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型為解決上述技術(shù)問題，提出一種針對采用半浮動軸承渦輪增壓器渦輪端的油氣密封結(jié)構(gòu)。
[0010]為達(dá)到以上目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0011]渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，包括:用于固定軸承的軸承殼體，通過軸承裝配于軸承殼體內(nèi)部且兩端伸出于軸承殼體的渦輪軸和分別固定于渦輪軸兩端的渦輪葉輪和壓縮機葉輪；軸承采用半浮動軸承，且通過軸承座固定于軸承殼體內(nèi)部；渦輪軸渦輪葉輪端與軸承殼體密封位置沿著渦輪軸中心軸線方向由內(nèi)向外一次裝配有擋板、內(nèi)氣封圈和外氣封圈；
[0012]擋板套置于渦輪軸上,位于軸承座前端；
[0013]內(nèi)氣封圈套置裝配于渦輪軸上，且與軸承殼體固定裝配；內(nèi)氣封圈朝向擋板端面加工有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起與擋板緊靠；擋板與環(huán)狀凸起固定裝配；
[0014]內(nèi)氣封圈與渦輪軸接觸表面加工有環(huán)槽；
[0015]潤輪軸位于內(nèi)氣封圈與擋板之間周向表面加工有至少一個甩油環(huán)；
[0016]外氣封圈套置裝配于渦輪軸上，位于內(nèi)氣封圈后方，且與內(nèi)氣封圈固定裝配；渦輪軸位于環(huán)槽處周向表面至少加工有一個甩油環(huán)；[0017]外氣封圈與渦輪軸接觸表面加工有氣封齒；
[0018]內(nèi)氣封圈靠近擋板端面加工增容環(huán)槽；
[0019]采用上述技術(shù)方案的渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，共設(shè)有三道油封結(jié)構(gòu)；由于新軸承為半浮動軸承，需要的軸承流量增大，故在原有結(jié)構(gòu)中的渦輪氣封圈(即內(nèi)氣封圈)前增加一塊擋板，這樣軸承座表面、擋板表面、渦輪軸周向表面和軸承殼體的內(nèi)壁共同圍成第一道油封腔(即第一道油封結(jié)構(gòu))，通過此結(jié)構(gòu)將大部分機油堵住而回流至回油腔(為現(xiàn)有技術(shù)中位于渦輪軸下方的回油腔)中，完成第一次油封；
[0020]第二道油封腔(第二道油封結(jié)構(gòu))由擋板表面、內(nèi)氣封圈和甩油環(huán)組成，當(dāng)少量機油流入第二道油封時，渦輪軸上甩油環(huán)將油甩至擋板和內(nèi)氣封圈的壁面，靠重力回油至回油腔；
[0021]第三道油封腔(第三道油封結(jié)構(gòu))，由內(nèi)汽封圈上環(huán)槽和渦輪軸上甩油環(huán)組成，流入第三道油封腔的極少量機油，靠渦輪軸上甩油環(huán)甩至內(nèi)氣封圈上環(huán)槽壁面，靠重力回流至回油腔。
[0022]綜上本實用新型提供一種針對采用半浮動軸承渦輪增壓器渦輪端的油氣密封結(jié)構(gòu)，采用三道油封結(jié)構(gòu)，并增加一個外汽封圈結(jié)構(gòu)，將原位于渦輪輪盤的氣封齒移至外氣封圈上，原渦輪盤上的氣封齒去掉。
[0023]新型氣封結(jié)構(gòu)的改進，使得經(jīng)強度計算優(yōu)化渦輪盤形狀設(shè)計成等應(yīng)力的渦輪盤而改善渦輪盤的應(yīng)力狀態(tài)，降低輪盤重量，滿足高轉(zhuǎn)速渦輪盤的受力要求。
[0024]本實用新型的優(yōu)點在于:由于增加擋板結(jié)構(gòu)而形成新的油封結(jié)構(gòu)，增加油封效果，提高了增壓器可靠性；新型氣封結(jié)構(gòu)有效改善和降低渦輪盤應(yīng)力分布，提高了增壓器的可靠性。
[0025]上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本實用新型共2幅附圖，其中:
[0027]圖1為現(xiàn)有渦輪增壓器的渦輪端油封基本結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:1、軸承殼體，2、軸承，3、渦輪軸、4、軸承座，5、擋板，6、內(nèi)氣封圈，7、外氣封圈，8、環(huán)槽，9、甩油環(huán)，10、氣封齒，11、增容環(huán)槽，A、第一道油封腔，B、第二道油封腔，C、第三道油封腔。
【具體實施方式】
[0030]如圖2所示的渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，包括:用于固定軸承的軸承殼體1，通過軸承2裝配于軸承殼體I內(nèi)部且兩端伸出于軸承殼體I的渦輪軸3和分別固定于渦輪軸3兩端的渦輪葉輪和壓縮機葉輪；軸承2采用半浮動軸承，且通過軸承座4固定于軸承殼體I內(nèi)部；渦輪軸3渦輪葉輪端與軸承殼體I密封位置沿著渦輪軸3中心軸線方向由內(nèi)向外一次裝配有擋板5、內(nèi)氣封圈6和外氣封圈7 ；[0031]擋板5套置于渦輪軸3上,位于軸承座4前端；
[0032]內(nèi)氣封圈6套置裝配于渦輪軸3上，且與軸承殼體I固定裝配；內(nèi)氣封圈6朝向擋板5端面加工有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起與擋板5緊靠；擋板5與環(huán)狀凸起固定裝配；
[0033]內(nèi)氣封圈6與渦輪軸3接觸表面加工有環(huán)槽8 ；
[0034]潤輪軸3位于內(nèi)氣封圈6與擋板5之間周向表面加工有至少一個甩油環(huán)9 ；
[0035]外氣封圈7套置裝配于渦輪軸3上，位于內(nèi)氣封圈6后方，且與內(nèi)氣封圈6固定裝配；渦輪軸3位于環(huán)槽8處周向表面至少加工有一個甩油環(huán)9 ；
[0036]外氣封圈7與渦輪軸3接觸表面加工有氣封齒10 ；
[0037]采用上述技術(shù)方案的渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，共設(shè)有三道油封結(jié)構(gòu)；由于新軸承為半浮動軸承，需要的軸承流量增大，故在原有結(jié)構(gòu)中的渦輪氣封圈(即內(nèi)氣封圈6)前增加一塊擋板5，這樣軸承座4表面、擋板5表面、渦輪軸3周向表面和軸承殼體I的內(nèi)壁共同圍成第一道油封腔A (即第一道油封結(jié)構(gòu))，通過此結(jié)構(gòu)將大部分機油堵住而回流至回油腔(為現(xiàn)有技術(shù)中位于渦輪軸下方的回油腔)中，完成第一次油封；
[0038]第二道油封腔B (第二道油封結(jié)構(gòu))由擋板5表面、內(nèi)氣封圈6和甩油環(huán)9組成，當(dāng)少量機油流入第二道油封時，渦輪軸3上甩油環(huán)9將油甩至擋板5和內(nèi)氣封圈6的壁面，靠重力回油至回油腔；第二道油封腔B的容量可通過在內(nèi)氣封圈6靠近擋板5端面加工增容環(huán)槽11來實現(xiàn)，第二道油封腔B容量越大在此密封結(jié)構(gòu)的回油效率越高；
[0039]第三道油封腔C (第三道油封結(jié)構(gòu))，由內(nèi)氣封圈7上環(huán)槽8和渦輪軸3上甩油環(huán)9組成，流入第三道油封腔的極少量機油，靠渦輪軸上甩油環(huán)9甩至內(nèi)氣封圈6上環(huán)槽8壁面，靠重力回流至回油腔。
[0040]綜上相對于現(xiàn)有渦輪增壓器的渦輪端油封基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，本實用新型提供一種針對采用半浮動軸承渦輪增壓器渦輪端的油氣密封結(jié)構(gòu)如圖2所示，設(shè)計三道油封結(jié)構(gòu)，并增加一個外氣封圈7結(jié)構(gòu)，將原位于渦輪輪盤的氣封齒10移至外氣封圈7上，原渦輪盤上的氣封齒去掉；新型氣封結(jié)構(gòu)的改進，使得經(jīng)強度計算優(yōu)化渦輪盤形狀設(shè)計成等應(yīng)力的渦輪盤而改善渦輪盤的應(yīng)力狀態(tài)，降低輪盤重量，滿足高轉(zhuǎn)速渦輪盤的受力要求。
[0041]本實用新型的優(yōu)點在于:由于增加擋板結(jié)構(gòu)而形成新的油封結(jié)構(gòu)，增加油封效果，提高了增壓器可靠性；新型氣封結(jié)構(gòu)有效改善和降低渦輪盤應(yīng)力分布，提高了增壓器的可靠性。
[0042]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上訴揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，包括:用于固定軸承的軸承殼體(1)，通過軸承(2)裝配于軸承殼體(I)內(nèi)部且兩端伸出于軸承殼體(I)的渦輪軸(3)和分別固定于渦輪軸(3)兩端的渦輪葉輪和壓縮機葉輪；其特征在于:所述軸承(2)采用半浮動軸承，且通過軸承座(4)固定于軸承殼體(I)內(nèi)部；所述渦輪軸(3)渦輪葉輪端與軸承殼體(I)密封位置沿著潤輪軸(3)中心軸線方向由內(nèi)向外一次裝配有擋板(5)、內(nèi)氣封圈(6)和外氣封圈(7); 所述擋板(5 )套置于渦輪軸(3 )上，位于軸承座(4)前端； 所述內(nèi)氣封圈(6)套置裝配于渦輪軸(3)上，且與軸承殼體(I)固定裝配；所述內(nèi)氣封圈(6)朝向擋板(5)端面加工有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起與擋板(5)緊靠；所述擋板(5)與環(huán)狀凸起固定裝配； 所述內(nèi)氣封圈(6)與渦輪軸(3)接觸表面加工有環(huán)槽(8)； 所述渦輪軸(3)位于內(nèi)氣封圈(6)與擋板(5)之間周向表面加工有至少一個甩油環(huán)(9)； 所述外氣封圈(7)套置裝配于渦輪軸(3)上，位于內(nèi)氣封圈(6)后方，且與內(nèi)氣封圈(6)固定裝配； 所述外氣封圈(7 )與渦輪軸(3 )接觸表面加工有氣封齒(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述渦輪軸(3)位于環(huán)槽(8)處周向表面至少加工有一個甩油環(huán)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器渦輪端油氣密封結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)氣封圈(6 )靠近擋板(5 )端面加工增容環(huán)槽(11)。
【文檔編號】F01D25/18GK203559930SQ201320608211
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】班海波, 張博睿, 高博 申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司