一種渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪增壓器,尤其涉及一種渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)是目前人類所能掌握的熱效最高的移動(dòng)動(dòng)力機(jī)械,它以優(yōu)良的動(dòng)力性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性滿足各種配套機(jī)械的需求,被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、道路/船舶交通運(yùn)輸、地質(zhì)/石油鉆探、發(fā)電及國(guó)防特種動(dòng)力的配套使用,為我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)、交通運(yùn)輸、工農(nóng)業(yè)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)以及推動(dòng)和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平等方面發(fā)揮著巨大的作用。
[0003]隨著國(guó)際石油類資源的緊缺和環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng),內(nèi)燃機(jī)高效、節(jié)能、低排放成為現(xiàn)今乃至今后發(fā)展的主要目標(biāo),而內(nèi)燃機(jī)采用渦輪增壓中冷技術(shù)是其最為有效且必不可少的重要手段之一,渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)作為標(biāo)準(zhǔn)配置越來(lái)越普及。
[0004]現(xiàn)有渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的工作原理是:增壓器渦輪吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣能量(高溫燃?xì)狻⒚}沖壓力波、高速燃?xì)庠跍u輪通道的膨脹)高速運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪做功,吸入并壓縮新鮮空氣送入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室,促進(jìn)油氣混合完全燃燒,進(jìn)而在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)體積、重量的情況下輸出更加強(qiáng)勁的動(dòng)力,節(jié)省燃油降低排放污染物;渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)僅依賴來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)主油道提供的壓力潤(rùn)滑油輸入增壓器軸承體動(dòng)壓潤(rùn)滑、承載、冷卻高速旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)軸,由于增壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)只有油、氣的傳遞關(guān)系,無(wú)任何機(jī)械驅(qū)動(dòng),其不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。
[0005]現(xiàn)有渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)在使用中最大的問題就是漏油,而壓氣機(jī)端的漏滲油相對(duì)嚴(yán)重而備受人們的關(guān)注。增壓器漏油的機(jī)理是:第一、渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后,帶怠速運(yùn)行工況時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)未加載負(fù)荷,排氣能量有限,驅(qū)動(dòng)增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度很低,不足以使增壓器正常發(fā)揮提升壓力和增加進(jìn)氣密度的作用,而此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)確使進(jìn)氣管路形成負(fù)壓,這樣增壓器壓氣機(jī)端都處于負(fù)壓狀態(tài),若長(zhǎng)時(shí)間這樣怠速工作,當(dāng)負(fù)壓大于增壓器壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻力就會(huì)吸出軸承體中潤(rùn)滑油而出現(xiàn)一抗負(fù)壓能力不足的漏雨。第二、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)帶負(fù)荷轉(zhuǎn)速時(shí),壓力潤(rùn)滑油進(jìn)入增壓器軸承體動(dòng)壓潤(rùn)滑、承載、冷卻高速旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)軸后靠重力回流,由于供油量的要求潤(rùn)滑油在油腔內(nèi)一定會(huì)聚集并有一定的壓力,而在各零部件配合形成的間隙處首先由運(yùn)動(dòng)的零件將油甩開,其次迷宮似的密封結(jié)構(gòu)相互配合防止?jié)櫥偷臐B漏;從目前國(guó)內(nèi)、外幾個(gè)典型的增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局可見,增壓器壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均為背盤(整體式)或封油蓋(分體式)與軸封套的配合一階密封(徑向進(jìn)入,直接軸向流到密封環(huán)處),縫隙為徑向布置;當(dāng)增壓器壓氣機(jī)端的潤(rùn)滑油由軸承體中的止推軸承和軸封套配合的縫隙噴出,經(jīng)回油腔靠重力回油,這使得增壓器在交變工況工作時(shí),徑向縫隙(設(shè)計(jì)上有寬度限定)有寬窄的變化,使未被甩開的潤(rùn)滑油有泵吸被壓入縫隙的可能,當(dāng)被吸壓入的潤(rùn)滑油在泵吸壓力的作用下大于密封環(huán)構(gòu)成的阻力后就會(huì)產(chǎn)生增壓器的滲漏油,而回油不暢時(shí)漏油的幾率將大幅增加,這就是增壓器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)常有漏滲油的原因。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu),以克服現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有漏滲油的缺陷。
[0007]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供一種渦輪增壓器的壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu),所述壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)包括背盤或者封油蓋、軸封套,所述背盤或者封油蓋的中部設(shè)有與軸封套相配合的柱形體;擋油壩環(huán)形設(shè)置于所述柱形體的外圓端部并在所述外圓上形成回油溝槽,所述軸封套的外緣上設(shè)有甩油結(jié)構(gòu)。
[0008]其中,所述甩油結(jié)構(gòu)包括第一階梯、第二階梯,在所述第一階梯和第二階梯連接處設(shè)有甩油半圓槽。
[0009]其中,所述甩油結(jié)構(gòu)包括第一階梯、第二階梯,所述第一階梯和第二階梯通過(guò)一甩油斜角過(guò)渡連接。
[0010]其中,所述甩油結(jié)構(gòu)包括第一階梯、第二階梯,在所述第一階梯和第二階梯連接處設(shè)有甩油方形槽。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、密封性強(qiáng),而且可以有效阻止壓氣機(jī)端潤(rùn)滑油在增壓器工作時(shí)從壓端配合間隙處漏滲,同時(shí)也可有效提升增壓器在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工作時(shí)抗負(fù)壓漏油的能力。具體來(lái)說(shuō),背盤(整體式)或封油蓋(分體式)上的回油溝槽、擋油壩有效的隔斷和阻擋增壓器工作時(shí)有壓力的機(jī)油向間隙入口處的流動(dòng),而高速旋轉(zhuǎn)的軸封套其上設(shè)置的甩油結(jié)構(gòu)將工作時(shí)聚集到的機(jī)油離心甩開,有效阻止?jié)櫥蛷目p隙處的進(jìn)入。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器(整體式)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0013]圖2是圖1中壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
[0014]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器(分體式)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖4是圖3中壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖5是本發(fā)明渦輪增壓器(整體式)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖6是圖5中壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)不意圖;
[0018]圖7是本發(fā)明背盤與軸封套配合后的第一種剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖8是本發(fā)明背盤與軸封套配合后的第二種剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020]圖9是本發(fā)明渦輪增壓器(分體式)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021]圖10是圖9中壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022]圖11是本發(fā)明封油蓋與軸封套配合后的第一種剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0023]圖12是本發(fā)明封油蓋與軸封套配合后的第二種剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器(整體式)如圖1、2所示,包括壓氣機(jī)端及進(jìn)排氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)004。壓氣機(jī)端001密封結(jié)構(gòu)為裝上浮動(dòng)軸承024、浮動(dòng)軸承擋圈020、渦輪轉(zhuǎn)軸025、止推片07、止推軸承08、間隔套06、擋油片016構(gòu)成軸承體,將壓端密封環(huán)04裝上軸封套03再裝入背盤012的孔中構(gòu)成的組件裝入渦輪轉(zhuǎn)軸025上,用四個(gè)沉頭螺釘09與軸承體連接并固緊。上述壓氣機(jī)端密封結(jié)構(gòu)再進(jìn)一步配裝:壓氣機(jī)葉輪01、鎖緊螺母02、密封圈013、壓氣機(jī)蝸殼05、壓端壓板014、螺栓015、渦輪箱023、渦端密封環(huán)022、隔熱罩021、渦端壓板019、定位銷017、耐熱螺釘018構(gòu)成完整的渦輪增壓器。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中渦輪增壓器(分體式)如圖3、4所示,增壓器運(yùn)動(dòng)部件包括渦輪轉(zhuǎn)軸總成,渦輪轉(zhuǎn)軸總成由:渦輪轉(zhuǎn)軸21、止推片13、軸封套12、葉輪3、鎖緊螺母2組合而成;渦輪利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫、高速?gòu)U氣驅(qū)動(dòng)高速運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)同軸的壓氣機(jī)葉輪3同步高速運(yùn)轉(zhuǎn),吸入并壓縮新鮮空氣輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管中;而中間體15利用其上的進(jìn)油通道(包括進(jìn)油口 22、回油口 23),將發(fā)動(dòng)機(jī)輸入過(guò)來(lái)的潤(rùn)滑油傳遞到浮動(dòng)軸承17、限位套16內(nèi)外圓和止推軸承11的兩側(cè),用于支撐、潤(rùn)滑、冷卻渦輪轉(zhuǎn)軸高速、穩(wěn)定工作;
[0027]渦輪箱20、渦端螺拴14、隔熱罩18、中間體15、渦端密封環(huán)19構(gòu)成渦端的氣路和油路并通過(guò)渦端密封環(huán)19分離開來(lái);同樣,壓殼1、壓端螺拴10、壓板9、沉頭螺釘5、密封圈7、0型密封圈8、葉輪3、中間體15、封油蓋6、軸封套12、壓端密封環(huán)4及止推片