球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)及密封方法
【專利摘要】球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)及密封方法，在密封套的外圓上依次設(shè)有第一壓端密封環(huán)安裝槽、檔耳、甩油槽、圓凸臺(tái)及第二壓端密封環(huán)安裝槽，第一密封環(huán)安裝槽內(nèi)的第一壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端封油蓋的內(nèi)孔配合，第二壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)的第二壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端球軸承檔蓋的內(nèi)孔配合。在渦輪轉(zhuǎn)子軸的軸桿上設(shè)有第一渦端密封環(huán)安裝槽、甩油槽及第二渦端密封環(huán)安裝槽，第一渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)的第一渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的外臺(tái)階孔配合，第二渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)的第二渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的內(nèi)臺(tái)階孔配合。采用上述密封結(jié)構(gòu)能夠有效阻擋潤滑油進(jìn)入球軸承渦輪增壓器壓端和渦端。
【專利說明】
球軸承渦輪増壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)及密封方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)及密封方法。
【背景技術(shù)】
[0002]球軸承渦輪增壓器因優(yōu)越的機(jī)械效率和瞬態(tài)響應(yīng)能力致其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。現(xiàn)有的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)如附圖1所示，在球軸承渦輪增壓器的壓端設(shè)有與葉輪I接觸的密封套2，密封套2如附圖2所示，密封套2的外圓上依次設(shè)有壓端密封環(huán)安裝槽2-1、檔耳2-2、甩油槽2-3及圓凸臺(tái)2-4，密封環(huán)安裝槽2_1內(nèi)設(shè)有壓端密封環(huán)3，壓端密封環(huán)3依靠彈性張力與壓端封油蓋4的內(nèi)孔配合。
[0003]在球軸承渦輪增壓器的渦端設(shè)有渦輪轉(zhuǎn)子軸9，渦輪轉(zhuǎn)子軸9如附圖3所示，渦輪轉(zhuǎn)子軸9的軸桿上設(shè)有渦端密封環(huán)安裝槽9-1，渦端密封環(huán)安裝槽9-1內(nèi)設(shè)有渦端密封環(huán)8，渦端密封環(huán)8依靠彈性張力與軸承體6渦端的外臺(tái)階孔配合。
[0004]當(dāng)球軸承渦輪增壓器工作時(shí)，潤滑油自軸承體6進(jìn)油口流入潤滑壓端球軸承和渦端球軸承。
[0005]用來潤滑壓端球軸承的潤滑油從壓端球軸承檔蓋5上的進(jìn)油口進(jìn)入，對(duì)壓端球軸承進(jìn)行潤滑，潤滑壓端球軸承的潤滑油一部分會(huì)流入到軸承體6的回油口，剩下的一部分潤滑油會(huì)進(jìn)入密封套2的密閉空間，進(jìn)入密封套2密閉空間的潤滑油被第一壓端密封環(huán)3阻擋，通過密封套2上甩油槽2-3和檔耳2-2的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體6的回油口。
[0006]用來潤滑渦端球軸承的潤滑油從渦端球軸承擋圈7上的進(jìn)油口流向渦端球軸承，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑的潤滑油在渦端密封環(huán)8的阻擋下流入到軸承體6的回油口。
[0007]現(xiàn)有的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:
1、由于進(jìn)入密封套2密閉空間的潤滑油比較多，壓力也比較大，仍有一些潤滑油會(huì)通過第一壓端密封環(huán)3進(jìn)入壓端。
[0008]2、由于對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑的潤滑油比較多，壓力也比較大，仍有一些潤滑油會(huì)通過渦端密封環(huán)8進(jìn)入渦端。
[0009]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速、急加速、急減速以及其它變工況時(shí)間較長運(yùn)行時(shí)，容易導(dǎo)致球軸承渦輪增壓器壓端、渦端漏油以及高溫高壓廢氣串入軸承體，泄露的潤滑油會(huì)進(jìn)入中冷器以及發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，中冷器會(huì)因潤滑油的積累而無法正常工作；發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室會(huì)因潤滑油的進(jìn)入而使得機(jī)油耗增大以及排放的全面惡化，因此導(dǎo)致渦輪增壓器性能的不斷下降和破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種密封效果好、故障率低的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端密封結(jié)構(gòu)及密封方法。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)，在球軸承渦輪增壓器的壓端設(shè)有與葉輪接觸的密封套，密封套的外圓上依次設(shè)有第一壓端密封環(huán)安裝槽、檔耳、甩油槽及圓凸臺(tái)，第一密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第一壓端密封環(huán)，第一壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端封油蓋的內(nèi)孔配合。
[0012]在球軸承渦輪增壓器的渦端設(shè)有渦輪轉(zhuǎn)子軸，渦輪轉(zhuǎn)子軸的軸桿上設(shè)有第一渦端密封環(huán)安裝槽，第一渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第一渦端密封環(huán)，第一渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的外臺(tái)階孔配合。
[0013]在密封套圓凸臺(tái)的外圓上設(shè)有第二壓端密封環(huán)安裝槽，第二壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第二壓端密封環(huán)，第二壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端球軸承檔蓋的內(nèi)孔配合。
[0014]第二壓端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑大于第一壓端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑。
[0015]在渦輪轉(zhuǎn)子軸靠渦端球軸承一端的軸桿上設(shè)有第二渦端密封環(huán)安裝槽及甩油槽，第二渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第二渦端密封環(huán)，第二渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的內(nèi)臺(tái)階孔配合。
[0016]第二渦端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑小于第一渦端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑。
[0017]本發(fā)明還提供了一種采用上述密封結(jié)構(gòu)對(duì)球軸承渦輪增壓器壓端和渦端進(jìn)行密封的方法。
[0018]當(dāng)球軸承渦輪增壓器工作時(shí)，潤滑油自軸承體進(jìn)油口流入潤滑壓端球軸承和渦端球軸承。
[0019]用來潤滑壓端球軸承的潤滑油從壓端球軸承檔蓋上的進(jìn)油口進(jìn)入，對(duì)壓端球軸承進(jìn)行潤滑，潤滑壓端球軸承的潤滑油大部分被第二壓端密封環(huán)阻擋流入到軸承體的回油口，剩下的小部分潤滑油進(jìn)入密封套的密閉空間，進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油被第一壓端密封環(huán)阻擋，通過密封套上甩油槽和檔耳的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體的回油口。由于第二壓端密封環(huán)的阻擋，進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油少，壓力也小，第一壓端密封環(huán)能夠阻擋進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油無法到達(dá)葉輪處進(jìn)入壓端。
[0020]用來潤滑渦端球軸承的潤滑油從渦端球軸承擋蓋上的進(jìn)油口流向渦端球軸承，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑。對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑的潤滑油大部分被第二渦端密封環(huán)阻擋流入到軸承體的回油口，剩下的小部分潤滑油從第二渦端密封環(huán)流向渦端，流向渦端的潤滑油被第一渦端密封環(huán)阻擋，通過渦輪轉(zhuǎn)子軸上甩油槽的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體的回油口。由于第二渦端密封環(huán)的阻擋，流向渦端的潤滑油少，壓力也小，第一渦端密封環(huán)能夠阻擋潤滑油進(jìn)入渦端。
[0021]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn):
1、密封套上的第一壓端密封環(huán)安裝槽與第二壓端密封環(huán)安裝槽錯(cuò)開分布設(shè)計(jì)，第二壓端密封環(huán)安裝槽大于第一壓端密封環(huán)安裝槽，簡(jiǎn)化了密封環(huán)的裝配工藝，減小了密封環(huán)承受的氣動(dòng)壓力，減小了密封環(huán)的變形，增強(qiáng)了密封套和密封環(huán)的密封性能與工作壽命。
[0022]2、密封套上的第一壓端密封環(huán)安裝槽與第二壓端密封環(huán)安裝槽錯(cuò)開分布設(shè)置在檔耳和甩油槽的兩端，進(jìn)一步限制潤滑油自軸承體向壓殼的傳播路徑，有效阻止?jié)櫥偷男孤?，進(jìn)一步強(qiáng)化密封性能。
[0023]3、渦輪轉(zhuǎn)子軸上的第一渦端密封環(huán)安裝槽大于第二渦端密封環(huán)安裝槽的設(shè)計(jì)，有效簡(jiǎn)化密封環(huán)裝配工藝，大、小密封環(huán)的采用，減小了密封環(huán)承受的燃?xì)鈮毫?，減小密封環(huán)的變形，增強(qiáng)轉(zhuǎn)子軸和密封環(huán)的密封性能以及工作壽命。
[0024]4、渦輪轉(zhuǎn)子軸上的第一渦端密封環(huán)安裝槽與第二渦端密封環(huán)安裝槽錯(cuò)開分布設(shè)置在甩油槽的兩端，限制潤滑油自軸承體向渦輪的傳播路徑，有效阻止?jié)櫥偷男孤?，進(jìn)一步強(qiáng)化密封性能。
[0025]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。
【附圖說明】
[0026]附圖1為現(xiàn)有的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端密封結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為現(xiàn)有的密封套結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為現(xiàn)有的渦輪轉(zhuǎn)子軸結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖4為本發(fā)明提供的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端密封結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖5為本發(fā)明提供的密封套結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖6為本發(fā)明提供的渦輪轉(zhuǎn)子軸結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)，在球軸承渦輪增壓器的壓端設(shè)有與葉輪I接觸的密封套2，密封套2的外圓上依次設(shè)有第一壓端密封環(huán)安裝槽2-1、檔耳2-2、甩油槽2-3及圓凸臺(tái)2-4，第一密封環(huán)安裝槽2-1內(nèi)設(shè)有第一壓端密封環(huán)3，第一壓端密封環(huán)3依靠彈性張力與壓端封油蓋4的內(nèi)孔4-1配合。
[0028]在球軸承渦輪增壓器的渦端設(shè)有渦輪轉(zhuǎn)子軸9，渦輪轉(zhuǎn)子軸9的軸桿上設(shè)有第一渦端密封環(huán)安裝槽9-1，第一渦端密封環(huán)安裝槽9-1內(nèi)設(shè)有第一渦端密封環(huán)8，第一渦端密封環(huán)8依靠彈性張力與軸承體6渦端的外臺(tái)階孔6-1配合。
[0029]在密封套2圓凸臺(tái)2-4的外圓上設(shè)有第二壓端密封環(huán)安裝槽2-4-1，第二壓端密封環(huán)安裝槽2-4-1內(nèi)設(shè)有第二壓端密封環(huán)10，第二壓端密封環(huán)10依靠彈性張力與壓端球軸承檔蓋5的內(nèi)孔5-1配合。
[0030]第二壓端密封環(huán)安裝槽2-4-1的內(nèi)孔直徑大于第一壓端密封環(huán)安裝槽2-1的內(nèi)孔直徑。
[0031]在渦輪轉(zhuǎn)子軸9靠渦端球軸承一端的軸桿上設(shè)有第二渦端密封環(huán)安裝槽9-3及甩油槽9-2，第二渦端密封環(huán)安裝槽9-3內(nèi)設(shè)有第二渦端密封環(huán)11，第二渦端密封環(huán)11依靠彈性張力與軸承體6渦端的內(nèi)臺(tái)階孔6-2配合。
[0032]第二渦端密封環(huán)安裝槽9-3的內(nèi)孔直徑小于第一渦端密封環(huán)安裝槽9-1的內(nèi)孔直徑。
[0033]本實(shí)施例還提供了一種采用上述密封結(jié)構(gòu)對(duì)球軸承渦輪增壓器壓端和渦端進(jìn)行密封的方法。
[0034]當(dāng)球軸承渦輪增壓器工作時(shí)，潤滑油自軸承體6進(jìn)油口流入潤滑壓端球軸承和渦端球軸承。
[0035]用來潤滑壓端球軸承的潤滑油從壓端球軸承檔蓋5上的進(jìn)油口進(jìn)入，對(duì)壓端球軸承進(jìn)行潤滑，潤滑壓端球軸承的潤滑油大部分被第二壓端密封環(huán)10阻擋流入到軸承體6的回油口，剩下的小部分潤滑油進(jìn)入密封套2的密閉空間，進(jìn)入密封套2密閉空間的潤滑油被第一壓端密封環(huán)3阻擋，通過密封套2上甩油槽2-3和檔耳2-2的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體6的回油口。由于第二壓端密封環(huán)10的阻擋，進(jìn)入密封套2密閉空間的潤滑油少，壓力也小，第一壓端密封環(huán)3能夠阻擋進(jìn)入密封套2密閉空間的潤滑油無法到達(dá)葉輪I處進(jìn)入壓端。
[0036]用來潤滑渦端球軸承的潤滑油從渦端球軸承擋蓋7上的進(jìn)油口流向渦端球軸承，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑。對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑的潤滑油大部分被第二渦端密封環(huán)11阻擋流入到軸承體6的回油口，剩下的小部分潤滑油從第二渦端密封環(huán)11流向渦端，流向渦端的潤滑油被第一渦端密封環(huán)8阻擋，通過渦輪轉(zhuǎn)子軸9上甩油槽9-2的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體6的回油口。由于第二渦端密封環(huán)11的阻擋，流向渦端的潤滑油少，壓力也小，第一渦端密封環(huán)8能夠阻擋潤滑油進(jìn)入渦端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)，在球軸承渦輪增壓器的壓端設(shè)有與葉輪接觸的密封套，密封套的外圓上依次設(shè)有第一壓端密封環(huán)安裝槽、檔耳、甩油槽及圓凸臺(tái)，第一密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第一壓端密封環(huán)，第一壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端封油蓋的內(nèi)孔配合； 在球軸承渦輪增壓器的渦端設(shè)有渦輪轉(zhuǎn)子軸，渦輪轉(zhuǎn)子軸的軸桿上設(shè)有設(shè)有第一渦端密封環(huán)安裝槽，第一渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第一渦端密封環(huán)，第一渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的外臺(tái)階孔配合； 其特征是:在密封套圓凸臺(tái)的外圓上設(shè)有第二壓端密封環(huán)安裝槽，第二壓端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第二壓端密封環(huán)，第二壓端密封環(huán)依靠彈性張力與壓端球軸承檔蓋的內(nèi)孔配合； 在渦輪轉(zhuǎn)子軸靠渦端球軸承一端的軸桿上設(shè)有第二渦端密封環(huán)安裝槽及甩油槽，第二渦端密封環(huán)安裝槽內(nèi)設(shè)有第二渦端密封環(huán)，第二渦端密封環(huán)依靠彈性張力與軸承體渦端的內(nèi)臺(tái)階孔配合。2.如權(quán)利要求1所述的球軸承渦輪增壓器壓端和渦端的密封結(jié)構(gòu)，其特征是:第二壓端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑大于第一壓端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑，第二渦端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑小于第一渦端密封環(huán)安裝槽的內(nèi)孔直徑。3.采用如權(quán)利要求1所述的密封結(jié)構(gòu)對(duì)球軸承渦輪增壓器壓端和渦端進(jìn)行密封的方法，其特征是: 當(dāng)球軸承渦輪增壓器工作時(shí)，潤滑油自軸承體進(jìn)油口流入潤滑壓端球軸承和渦端球軸承； 用來潤滑壓端球軸承的潤滑油從壓端球軸承檔蓋上的進(jìn)油口進(jìn)入，對(duì)壓端球軸承進(jìn)行潤滑，潤滑壓端球軸承的潤滑油大部分被第二壓端密封環(huán)阻擋流入到軸承體的回油口，剩下的小部分潤滑油進(jìn)入密封套的密閉空間，進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油被第一壓端密封環(huán)阻擋，通過密封套上甩油槽和檔耳的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體的回油口，由于第二壓端密封環(huán)的阻擋，進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油少，壓力也小，第一壓端密封環(huán)能夠阻擋進(jìn)入密封套密閉空間的潤滑油無法到達(dá)葉輪處進(jìn)入壓端； 用來潤滑渦端球軸承的潤滑油從渦端球軸承擋蓋上的進(jìn)油口流向渦端球軸承，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑，對(duì)渦端球軸承進(jìn)行潤滑的潤滑油大部分被第二渦端密封環(huán)阻擋流入到軸承體的回油口，剩下的小部分潤滑油從第二渦端密封環(huán)流向渦端，流向渦端的潤滑油被第一渦端密封環(huán)阻擋，通過渦輪轉(zhuǎn)子軸上甩油槽的離心作用形成環(huán)流被甩到各盛油腔中靠自重流入到軸承體的回油口，由于第二渦端密封環(huán)的阻擋，流向渦端的潤滑油少，壓力也小，第一渦端密封環(huán)能夠阻擋潤滑油進(jìn)入渦端。
【文檔編號(hào)】F02B39/00GK105863827SQ201610400864
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】楊國旗, 徐曉波, 程云榮, 王定桂
【申請(qǐng)人】湖南天雁機(jī)械有限責(zé)任公司